TiposDeslizamientoTaludes

2. TIPOS DE DESLIZAMIENTO
Saúl Cantero Rodriguez

Los diferentes tipos de falla de taludes están asociados con el grado de fracturación del
macizo rocoso y con la orientación de las discontinuidades con respecto a la geometría del
talud. Los mecanismos básicos de inestabilidad de taludes se presentan en la figura siguiente:
Muchas discontinuidades. Roca
débil: un continuo
Pocas discontinuidades. Roca dura: un
discontinuo
Superficie de falla
curvilínea
Superficie de falla
lineal
(a) (b)
Mecanismos de falla en taludes en macizos rocosos. (a) Un continuo y (b) un discontinuo. Fuente:
Modificado de Hudson y Harrinson 1997.

• Según el Ramirez y
Alejano (2004) los
mecanismos de
rotura que se
producen de manera
más frecuente en el
ámbito de las
ingenierías civil y
minera son la rotura
plana, la rotura en
cuña, la rotura por
vuelco, la rotura
circular y la rotura
siguiendo
discontinuidad
paralelas al talud.

2.1.1. Rotura plana
• La rotura plana se
produce siguiendo una
discontinuidad con
dirección aproximada
igual a la del talud pero
que buza menos que
éste, quedando
descalzado por tanto un
prisma de roca.
Normalmente requiere
superficies laterales de
despegue.
Fuente: Ramirez y Alejado 2004

2.1.2. Rotura en cuña
• La rotura en cuña se
produce siguiendo dos
planos de discontinuidad,
de manera que el
buzamiento de la línea de
intersección de ambos
planos tenga un
buzamiento inferior al
ángulo de talud, lo que
descalza un tetraedro o
cuña de roca que podrá
eventualmente deslizar.

2.1.3. Rotura por vuelco
• La rotura por vuelco se produce si se
tiene una familia de discontinuidades
muy persistentes y relativamente poco
espaciadas que tengan un rumbo
paralelo al del talud (típicamente
estratificación o esquistosidad), pero que
bucen contra éste con una inclinación
más bien alta. A veces este fenómeno se
ve catalizado por la presencia de otra
familia de discontinuidad perpendicular
a la anterior que permita la formación de
una base escalonada sobre la que
vuelquen los prismas de roca que se
formen.

2.1.4. Rotura circular
• La rotura circular suele
tener lugar en macizos
rocosos de mala calidad o
meteorizados o en suelos.
En este caso la rotura por
deslizamiento se produce
siguiendo una trayectoria
circular.

2.1.5. Roturas que siguen discontinuidades
paralelas al talud.
• Las roturas que siguen
discontinuidad paralelas al
talud, incluyen diversos
mecanismos (rotura por
cortante en la base, roturas
con expulsión de bloque,
pandeos), que tienen en
común el hecho de que la
mayor parte de la
inestabilidad va asociada al
deslizamiento por las
discontinuidades antedichas.

2.1.6.Roturas mixtas o complejas
• Las roturas mixtas o
complejas en las que
parte de la rotura se
produce siguiendo
juntas preexistentes y
parte a través del
macizo o la roca,
siguiendo mecanismos
de rotura y
deformación bastante
variados.

2.2. Clasificación minera de los tipos de rotura
de taludes a nivel practico.
• 2.2.1. Caídas locales: Normalmente
implican un solo banco. Sólo se podrían
eliminar utilizando taludes muy tendidos,
que harían típicamente inviable la
explotación, por lo que los diseños de
taludes mineros deben tender a minimizar
estos fenómenos pero no a evitarlos. En el
ámbito de la ingeniería civil, donde el
riesgo es mayor, este tipo de caídas deben
ser evitadas o controladas mediante la
instalación de elementos de retención o
control.

2.2.2. Caídas generales tipo rotura plana o en
cuña
• Suelen tocar varios bancos y sus
resultados resultan harto negativos,
por lo que deben evitarse en la fase
de diseño. Si no se logran evitar en
esta fase, se puede,
frecuentemente, convivir con
fenómenos de inestabilidad de este
tipo mediante la instalación de un
sistema de vigilancia adecuado y de
las pertinentes medidas de
seguridad.

2.3. EFECTOS DE LAS DISCONTINUIDADES EN LA ESTABILIDAD DEL
TALUD
Figura. Efectos de las propiedades de las juntas sobre la estabilidad del talud: (a) las
juntas J1 persistentes que buzan hacia fuera de la cara del talud forman bloques
deslizantes potencialmente inestables; (b) las juntas poco espaciadas y de baja
persistencia provocan el desmoronamiento de los bloques pequeños; (c) las juntas J2
persistentes que se sumergen en la cara del talud forman bloques potencialmente
inestables al vuelco.
Fuente: Tomado de Wyllie y Mah 2004:25.
Si bien la orientación de las discontinuidades es el principal
factor geológico que influye en la estabilidad, y es el tema de
este capítulo, otras propiedades como la persistencia y el
espaciamiento también son importantes en el diseño.

2.3.1. ORIENTACIÓN DE LAS DISCONTINUIDADES
Figura. Convenciones para registrar strike / dip.
(A) strike / dip; el strike corresponde a la dirección
en la que apunta el dedo índice de la mano
derecha cuando el pulgar apunta hacia abajo, es
decir, 212/43. (B) dip direction/ dip, es decir,
122/43.
Fuente: Lisle et al. 2011:102
Definición de trend and plunge de una estructura lineal.
Fuente: Lisle et al. 2011:103
El sistema de dirección de buzamiento / buzamiento facilita el mapeo de campo, el trazado de estereonets
y el análisis de los datos de orientación de discontinuidad.
British rigth – hand - rule Dip / dip direction convention
El PLUNGE es el
buzamiento de la
línea.
El TREND es la dirección de la proyección
horizontal de la línea medida en el sentido de las
agujas del reloj desde el norte, y corresponde a
dirección de buzamiento de un plano.

2.4. ANÁLISIS ESTEREOGRÁFICO
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA
Las proyecciones estereográficas eliminan una dimensión para
que las líneas o los puntos puedan representar planos y los
puntos puedan representar líneas.
Figura. Intersección de un plano con
el hemisferio de referencia.
Fuente: Sivakugan et al. 2013:55
Figura. Intersección del plano de inmersión con
el hemisferio de referencia inferior.
Figura. Plano proyectado como gran círculo y
polo correspondiente.
Fuente: Wyllie y Mah 2018:35

PROYECCIÓN DE GRANDES CIRCULOS
EN PLANOS HORIZONTALES
Un plano con dip Ψ y dip direction α puede ser
representado en el hemisferio de referencia inferior por
un gran círculo o por su polo.
Figura 10. Proyección de un gran círculo definiendo
un plano.
Las dos
que es importante
tener en cuenta son
las siguientes:
1. Cuanto más grande
es el buzamiento, más
cerca está la
proyección del centro
del gran círculo.
2. Cuanto más grande
es el buzamiento, más
lejos está el polo del
centro.
Proyección
de
algunos
grandes
círculos
con
diferente
dip
/
dip
direction

LÍNEAS DE INTERSECCIÓN
Figura. Proyección estereográfica ecuatorial equiareal.
La intersección de dos planos define una línea en el espacio que se caracteriza
por un trend (0–360°) y un plunge (0–90°). En la proyección estereográfica, esta
línea de intersección se define como el punto donde se cruzan los dos grandes
círculos. Los dos planos que se cruzan pueden formar un bloque en forma de
cuña.
plunge
trend

DENSIDAD DE
POLOS
Si queremos obtener una representación más precisa de las variaciones en orientación, debemos cuantificar el número de
puntos por unidad de área de la proyección.
La mejor manera de representar estas variaciones en la concentración de puntos, es dibujando líneas de contornos que
delimitan áreas determinadas.
Una línea de contorno en una proyección
que conserva el área, separa zonas dentro
de la proyección en las que las densidades
de puntos se mantienen dentro de la misma
área. Estas densidades se miden como
porcentajes del número total de puntos por
1% del área del estereograma y se dibujan
las líneas de contornos separando zonas en
las que el porcentaje de puntos totales por
1% de área tenga un valor específico (2%,
3%, etc.).
Figura. Diagrama de contornos.

IDENTIFICACIÓN DE MODOS DE INESTABILIDAD DE TALUDES
Los diferentes tipos de fallas de taludes están asociados con
diferentes estructuras geológicas y es importante que el
diseñador de taludes sea capaz de reconocer posibles
problemas de estabilidad durante las primeras etapas de un
proyecto.
Figura. Principales tipos de fallas en taludes y
condiciones geológicas estructurales que pueden
causar estas fallas.

2.5. ANÁLISIS CINEMÁTICO
MECANISMOS DE FALLA DE TALUDES CON CONTROL ESTRUCTURAL
FALLA PLANAR
Según Hoek y Bray (1981), para que exista la probabilidad de rotura planar,
deben cumplirse las siguientes condiciones geométricas
El plano de discontinuidad debe orientarse paralelo o casi
paralelo (dentro de aproximadamente ±20°) a la cara del talud;
es decir: 𝜶𝒇 − 𝟐𝟎 ≤ 𝜶𝒋≤ 𝜶𝒇 + 𝟐𝟎
El plano de falla debe intersectar la cara del talud. Esto significa
que el buzamiento del plano de falla debe ser menor que el
buzamiento de la cara del talud ; es decir: 𝝍𝒋< 𝝍𝒇
El ángulo de fricción interna debe ser menor que el buzamiento
de la discontinuidad; es decir: 𝝓𝒋 < 𝝍𝒋
Las superficies de liberación lateral (que proporcionan una
resistencia despreciable al deslizamiento) deben estar presentes
en la masa de roca para definir los límites laterales del
deslizamiento potencial.
Figura. Identificación de modo de falla tipo
planar, usando la representación de un gran
círculo para el plano y el talud.
Círculo o cono
de fricción

FALLA PLANAR
Representación alternativa
usando el polo de las juntas
Círculo de fricción
Área inestable para falla
planar
Figura. Identificación de modo de falla tipo planar, usando la representación de polos.
Fuente: Hencher 2015.
Notas:
(i) En el estereonet de grandes
círculos, el ángulo de fricción que
se considera representativo de la
resistencia al corte se representa
como un círculo completo, con un
ángulo medido desde la
circunferencia (la fricción actúa en
cualquier dirección).
(ii) Los criterios de ± 20 ° se pueden
dibujar como radios desde el
centro, o a lo largo de grandes
círculos convenientes, como se
muestra aquí.
(iii) En el estereonet polar, el círculo de
fricción marca el límite inferior de la
"zona de peligro", esta vez extraída
del centro del estereonet, en lugar
de la circunferencia.

FALLA EN CUÑA
Suele presentarse en macizos rocosos con dos o más familias de discontinuidades
(estratificación, esquistosidad, diaclasas, fallas, etc.); cuya orientación, espaciado y
continuidad determina la forma y el volumen de la cuña.
Según Hearn (2011), este tipo de rotura se observa comúnmente en taludes de
pendiente escarpada en rocas fracturadas.
Para que se produzca este tipo de rotura es fundamental que:
a)La dirección de la línea de intersección debe ser aproximadamente
cercana a la del buzamiento de la cara del talud (aflora hacia fuera del
talud).
La línea de intersección debe tener un ángulo de inmersión (plunge) que
es menor que el buzamiento de la cara del talud y mayor que el ángulo de
fricción promedio de las dos juntas, es decir: 𝝓𝒋 < 𝝍𝒊 < 𝝍𝒇.
cuña, usando la representación de un gran
círculo para los planos y el talud.

FLEXURAL TOPPLING
(VOLCAMIENTO)
Las roturas por vuelco de taludes implican una rotación de columnas o
bloques de roca alrededor de una base fija.
Las condiciones necesarias para este mecanismo se mencionan a
continuación:
Para que ocurra una falla por vuelco, la dirección de
buzamiento de la discontinuidad debe estar dentro de
aproximadamente 10 ° de la dirección de buzamiento
la cara del talud, de modo que se formen una serie de
bloques paralelas a la cara.
Según Wyllie y Mah (2004), si los planos tienen un
ángulo de fricción 𝜙𝑗, entonces el deslizamiento
sólo ocurrirá si la dirección de compresión aplicada
está en un ángulo mayor que 𝜙 con la normal a los
planos. Si el buzamiento de los planos es 𝜓𝑗,
entonces la falla por vuelco puede ocurrir si se
cumple la condición: 𝟗𝟎° − 𝝍𝒋 + 𝝓𝒋 < 𝝍𝒇.
volcamiento por flexión.

2.6. EJEMPLO ANALISIS CINEMATICO – SOFTWARE
DIPS
Se realizará un corte en una ladera con una pendiente de 70° con respecto a la horizontal. El rumbo del talud
tendrá una orientación de 30 ° desde el norte, con el talud buzando hacia el este. Una campaña de investigación
del sitio en lutitas erosionadas, produjo el siguiente conjunto de medidas para el lecho de roca y orientación de las
juntas.
Grafique el dip/dip direction del talud, desarrolle un diagrama de polos que muestre todos los datos anteriores e
identifique el número de juntas / estratificación y derive orientaciones representativas para cada uno de los
conjuntos de discontinuidades que ha identificado.
Hoja Excel

Figura. Orientaciones representativas para cada uno de los
conjuntos de discontinuidades que ha identificado en el ejercicio
01.
2.6. EJEMPLO ANALISIS CINEMATICO – SOFTWARE DIPS

PLANAR FAILURE
Figura. Análisis cinemático de deslizamiento de cuña,
puntos de intersección y contornos en DIPS.
WEDGE FAILURE
Figura. Análisis cinemático de deslizamiento plano, modo de
vector de polo en DIPS.
2.6. EJEMPLO ANALISIS CINEMATICO – SOFTWARE
DIPS

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