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ANALISIS DE ESTABILIDAD DE UN TALUD AL NORTE DEL COLEGIO RURAL
PALMIRA EN EL MUNICIPIO DE SAN VICENTE DE CHUCURÍ, DEPARTAMENTO DE
SANTANDER.
JUAN FELIPE PEREZ RODRIGUEZ
CAMILO ANDRES LOPEZ PARRADO
JULIAN DAVID REINA BOHORQUEZ
Presentado a
Ing. DAYARITH YOHANA NOVA BURGOS
UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
VILLAVICENCIO
2021

2
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD Y
PROBABILIDAD DE FALLA DEL TALUD
Contenido
Pág.
Introducción .................................................................................................................................... 5
Objetivos......................................................................................................................................... 6
Objetivo general .......................................................................................................................... 6
Objetivos específicos................................................................................................................... 6
Zona de estudio............................................................................................................................... 7
Información geológica del suelo en la zona de estudio .................................................................. 9
Geología Regional....................................................................................................................... 9
Geología Local .......................................................................................................................... 10
Geomorfología .......................................................................................................................... 10
Análisis geotécnico de la zona de estudio..................................................................................... 11
Topografía detallada.................................................................................................................. 11
Sondeos geotécnicos ................................................................................................................. 12
Perfiles estratigráficos............................................................................................................... 13
Parámetros de resistencia obtenidos (propiedades físicas y mecánicas)................................... 15
Análisis de estabilidad del talud ................................................................................................... 17
Metodo de Fellenius.................................................................................................................. 17
Análisis mediante GeoSlope ..................................................................................................... 19
Análisis mediante Plaxis 2D ..................................................................................................... 20
Análisis geotécnico ....................................................................................................................... 21
Alternativa #1............................................................................................................................ 21
Alternativa #2............................................................................................................................ 21
Alternativa #3............................................................................................................................ 21
Análisis de estabilidad del talud con la alternativa seleccionada ................................................. 22
Protección y empradizado superficial........................................................................................... 23
Conclusiones................................................................................................................................. 24

3
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1. Parámetros de resistencia................................................................................................ 15
Tabla 2. Memoria de cálculo perfil #1 método Fellenius............................................................. 18
Tabla 3. Memoria de cálculo perfil #2 método Fellenius............................................................. 19
Tabla 4. Resultados software Plaxis 2D ....................................................................................... 20

4
Lista de Figuras
Pág.
Figura 1. Mapa de Colombia .......................................................................................................... 7
Figura 2. Departamento de Antioquia............................................................................................. 7
Figura 3. Corregimiento de Palmira al norte de San Vicente de Chucuri....................................... 8
Figura 4. Talud en la zona de estudio ............................................................................................. 8
Figura 5. Información geológica donde se ubica el sitio de estudio............................................... 9
Figura 6. Leyenda geológica......................................................................................................... 10
Figura 7. Levantamiento topográfico detallado............................................................................ 11
Figura 8. Localización de los sondeos .......................................................................................... 12
Figura 9. Perfil estratigráfico sondeo 1......................................................................................... 13
Figura 10. Perfil estratigráfico sondeo 2....................................................................................... 14
Figura 11. Perfil estratigráfico sondeo 3....................................................................................... 15
Figura 12. Perfil transversal #1..................................................................................................... 16
Figura 13. Perfil transversal #2..................................................................................................... 16
Figura 14. Análisis de perfil #1 método Fellenius........................................................................ 17
Figura 15. Análisis de perfil #2 método Fellenius........................................................................ 18
Figura 16. Análisis de perfil #1 GeoSlope.................................................................................... 19
Figura 17. Análisis de perfil #1 Plaxis 2D.................................................................................... 20
Figura 18. Esquema típico de un muro de concreto reforzado ..................................................... 22
Figura 19. Detalle siembra pasto Vetiver ..................................................................................... 23

5
Introducción
En la práctica de la ingeniería, es muy importante definir la estabilidad de un talud en términos de
un Factor de Seguridad (F.S.), mediante diversos métodos que nos permiten determinar un análisis
teniendo en cuenta los factores que afectan la estabilidad del talud, como son la geometría del
talud, parámetros geológicos, cargas que soporta el talud, flujos de agua, propiedades del suelo,
etc. Estos factores incrementan aún más en zonas tropicales, y para su análisis se debe llevar a
cabo una recopilación de información geotécnica, geológica, hidrológicas, entre otras, que
permiten simular las diferentes condiciones a las cuales están expuestos los taludes y/o laderas que
se están analizando.
Por lo tanto, para llevar a cabo estas actividades se realiza la modelación de perfiles del talud de
estudio, el cual será analizado y modelado para obtener su factor de seguridad, que determinara el
grado de estabilidad del mismo, en relación con las fuerzas y momentos actuantes que logran
desestabilizar la masa de suelo.
.

6
Objetivos
Objetivo general
Analizar a partir de un estudio geotécnico, geológico y estratigráfico la estabilidad de un talud en
el municipio de San Vicente de Chucuri, departamento de Santander,
Objetivos específicos
● Localizar geográficamente el talud en estudio
● Identificar las características físicas y mecánicas del suelo que componen el talud.
● Realizar el perfil estratigráfico teniendo en cuenta los datos obtenidos en los sondeos
● Determinar el factor de seguridad por medio del metodo de equilibrio limite y del software
GeoStudio.

7
Zona de estudio
El sector en estudio se encuentra localizado en el Municipio de San Vicente de Chucuri,
Departamento de Santander, ubicado en el K5+850 sobre la vía que comunica esta cabecera
municipal con la ciudad de Barrancabermeja (Santander). Coordenadas geográficas 6º54’00.60”
Latitud (Norte) y -73º27’06.37” Longitud (Oeste)
Figura 1. Mapa de Colombia
Adaptado de Google imágenes,2021.
Figura 2. Departamento de Antioquia
Adaptado de Google imágenes,2021.

8
Figura 3. Corregimiento de Palmira al norte de San Vicente de Chucuri
Adaptado de Google Earth Pro,2021.
Figura 4. Talud en la zona de estudio
Adaptado de www.sanvicentedechucuri.com, 2014

9
Información geológica del suelo en la zona de estudio
A continuación, se describen detalladamente la geología local y la geología regional del sitio en
estudio
Geología Regional
El Área de Estudio hace parte de la cuenca del Valle Medio del Magdalena, constituidas por rocas
sedimentarias del Cretáceo y Terciario. El sitio de estudio se emplaza sobre la Formación Umir;
conformada por lutitas grises en forma laminar.
Figura 5. Información geológica donde se ubica el sitio de estudio
Adaptado de Mapa geológico plancha 120 del Servicio geológico colombiano, 2015

10
Figura 6. Leyenda geológica
Adaptado de Mapa geológico plancha 120 del Servicio geológico colombiano, 2015
Geología Local
En el área donde se ha presentado el deslizamiento, localmente se observa las siguientes unidades
geomorfológicas: Depósitos coluviales del cuaternario, se observan capas de limo y arcillas
rellenando los planos de estratificación. De acuerdo con el estudio de suelos, se determinó que el
talud se encuentra asentado sobre un estrato rocoso de lutitas laminadas color gris de la Formación
Umir (Ksu), que descansa en la discontinuidad estratigráfica sobre la formación la Luna.
Geomorfología
Las rocas en el exterior de la corteza terrestre, deformadas y fracturadas por diversas fuerzas
naturales quedan sujetas a la acción del clima, los organismos y la materia orgánica,
desintegrándose y descomponiéndose en el proceso de meteorización.
Las principales geoformas se deben a pendientes denudacionales y colinas caracterizadas por
presentar pendientes suaves a moderadamente empinadas, Y también áreas con severos fenómenos
de remoción en masa caracterizados por pendientes moderadas a medianamente empinadas,
topografía empinada y derrumbes.

11
Análisis geotécnico de la zona de estudio
Con el objeto de establecer las características y determinar el modelo geotécnico para el análisis
de estabilidad del talud ubicado en el Sector Norte del Colegio Rural Palmira; se efectuó el
levantamiento topográfico del sitio, seguidamente se realizaron los sondeos, ensayos de campo y
de laboratorios la caracterización del macizo rocoso y el análisis geológico.
Topografía detallada
Para el proyecto se efectuó el levantamiento topográfico detallado del sector en estudio. Tomando
toda la información necesaria para generar los perfiles transversales que posteriormente se
utilizarían para la modelación geotécnica en el software de cálculo.
Figura 7. Levantamiento topográfico detallado
Adaptado de análisis de estabilidad al norte del colegio rural Palmira en el municipio de San
Vicente de Chucuri, departamento de Santander, 2021.

12
Sondeos geotécnicos
Los sondeos realizados en el sitio en estudio tienen la intención de determinar el espesor de los
materiales que se deslizan, identificar el tipo de formación, establecer niveles freáticos y la
superficie de falla en diferentes sitios. Adicionalmente con el método SPT y sus correlaciones es
posible calcular algunos parámetros y ser comparados con los resultados de laboratorio.
En total se realizaron tres (3) sondeos a profundidades de 15.0, 8.0 y 2.5m; con recuperación
continua de muestra cada metro para ensayar en laboratorio. Los sondeos se realizaron de acuerdo
a la norma ASTM D1586 e INV E-111-2007, utilizando equipo de motor, trípode, polea y lazo.
Figura 8. Localización de los sondeos

13
Perfiles estratigráficos
De acuerdo a la información de los sondeos se determinaron los perfiles estratigráficos para cada
uno de ellos.
Figura 9. Perfil estratigráfico sondeo 1

14

15
Parámetros de resistencia obtenidos (propiedades físicas y mecánicas)
En la siguiente tabla se presenta el resumen comparativo obtenido de los ensayos de laboratorio,
las muestras del sondeo 3 no fueron ensayadas debido a la similitud de los materiales con respecto
a los obtenidos en los Sondeos 1 y 2.
Tabla 1. Parámetros de resistencia

16
Figura 12. Perfil transversal #1
Adaptado de AutoCAD, 2021.
Figura 13. Perfil transversal #2.

17
Análisis de estabilidad del talud
Para llevar a cabo el análisis de estabilidad del talud se utilizaron tres métodos, uno de ellos se
desarrolló bajo el método de Fellenius, otro mediante el software GeoSlope y por ultimo haciendo
uso del software Plaxis 2D.
Metodo de Fellenius
Mediante el uso de software como AutoCAD y Microsoft Excel se procede a calcular el factor de
seguridad del talud, para esto se utilizó el método de Fellenius, el cual requiere de datos como:
ángulo del radio del círculo de falla, peso de la dovela, presión de poros, longitud del arco y los
parámetros de resistencia del suelo.
Figura 14. Análisis de perfil #1 método Fellenius

18
Tabla 2. Memoria de cálculo perfil #1 método Fellenius
Adaptado de Microsoft Excel, 2021.
Figura 15. Análisis de perfil #2 método Fellenius
ф 30,6 º
C 0,896 Kpa
ϒh 22,3 KN/m3
ϒsat 15,1 KN/m3
ϒw 9,81 KN/m3
Numero de
dovelas
Area (m2)
Base
dovela (m)
Area saturada
(m2)
W dovela
(KN/m)
C*ΔL
(Kpa*m)
altura del nivel
freatico (m)
presion-
poros
(KN/m2)
angulo α (°) MR MD
1 1,000 2,8 0 22,3 2,5088 0 0 66 5,991 20,372
2 1,970 1,8 0 43,9 1,6128 0 0 54 11,525 35,541
3 2,280 1,45 0,2 34,4 1,2992 0,22 2,1582 44 10,184 23,916
4 2,510 1,43 0,52 37,9 1,28128 0,48 4,7088 36 11,360 22,278
5 1,810 1,04 0,45 27,3 0,93184 0,52 5,1012 29 8,550 13,250
6 1,670 1,12 0,4 25,2 1,00352 0,41 4,0221 22 8,492 9,446
7 1,180 1,09 0,17 17,8 0,97664 0,21 2,0601 16 6,755 4,911
8 1,080 1,05 0,13 16,3 0,9408 0,16 1,5696 9 6,507 2,551
9 1,060 1,03 0,1 16,0 0,92288 0,1 0,981 3 6,672 0,838
10 0,920 1,02 0 20,5 0,91392 0 0 -4 8,770 -1,431
11 0,670 1,05 0 14,9 0,9408 0 0 -10 6,589 -2,594
12 0,310 1,24 0 6,9 1,11104 0 0 -16 3,662 -1,905
Σ 95,056 127,172
F.S 0,75
Fricción
Peso especifico
Peso especifico Agua
Cohesión
Peso especifico

19
Tabla 3. Memoria de cálculo perfil #2 método Fellenius
Adaptado de Microsoft Excel, 2021.
Análisis mediante GeoSlope
A continuación, se mostrará el análisis de estabilidad hecho en el software GeoSlope.
Figura 16. Análisis de perfil #1 GeoSlope
Adaptado de GeoSlope, 2021
ф 30,6 º
C 0,896 Kpa
ϒh 22,3 KN/m3
ϒsat 15,1 KN/m3
ϒw 9,81 KN/m3
Numero de
dovelas
Area (m2)
Base
dovela (m)
Area saturada
(m2)
W dovela
(KN/m)
C*ΔL
(Kpa*m)
altura del nivel
freatico (m)
presion-
poros
(KN/m2)
angulo α (°) MR MD
1 1,450 3,48 0,17 21,9 3,11808 0,069 0,67689 70 5,887 20,575
2 2,580 1,75 0,65 39,0 1,568 1,08 10,5948 54 7,899 31,518
3 2,800 1,41 0,85 42,3 1,26336 0,84 8,2404 43 10,747 28,835
4 2,680 1,23 0,5 40,5 1,10208 1,08 10,5948 34 10,542 22,629
5 2,340 1,15 0,65 35,3 1,0304 0,62 6,0822 26 11,052 15,489
6 1,800 1,8 0,35 27,2 1,6128 0,35 3,4335 18 9,390 8,399
7 1,450 1,5 0,49 21,9 1,344 0,48 4,7088 10 6,991 3,802
8 1,500 1,02 0,45 22,7 0,91392 0,44 4,3164 3 7,911 1,185
9 1,400 1,02 0,22 21,1 0,91392 0,22 2,1582 -4 8,168 -1,475
10 1,190 1,05 0,02 18,0 0,9408 0,05 0,4905 -11 7,521 -3,429
11 1,850 1,1 0 41,3 0,9856 0 0 -19 15,959 -13,431
12 0,340 1,2 0 7,6 1,0752 0 0 -26 3,691 -3,324
Σ 105,760 110,774
F.S 0,95
Peso especifico
Peso especifico
Peso especifico Agua
Fricción
Cohesión

20
Análisis mediante Plaxis 2D
A continuación, se mostrará el análisis de estabilidad hecho en el software Plaxis 2D
Figura 17. Análisis de perfil #1 Plaxis 2D
Adaptado de Plaxis 2D, 2021
Tabla 4. Resultados software Plaxis 2D
Adaptado de Plaxis 2D, 2021
Después de haber realizado la modelación geotécnica de los perfiles en la zona, se determinó que
el talud es inestable, debido a que el factor de seguridad en cada uno de los casos de estudio el
factor de seguridad es menor a 1,00.

21
Análisis geotécnico
Cuando las condiciones del sitio y los parámetros geológicos y geotécnicos han sido investigados
apropiadamente, se puede establecer el modelo geotécnico para el análisis de estabilidad;
integrando la información de geología, topografía, sondeos, ensayos de campo y laboratorio e
información identificada en el terreno.
En este caso se analizarán tres (3) posibles soluciones para la estabilización del talud norte del
Colegio Rural Palmira, teniendo en cuenta la variable costo – beneficio, se suponen las siguientes
alternativas:
Alternativa #1
MURO DE CONTENCIÓN (Gaviones o Concreto): es una obra que requiere una excavación
considerable para su cimentación, en el sector del talud se tienen suelos inestables; realizar una
excavación colosal puede presentar problemas generando más inestabilidad, incluso movimientos
rápidos del suelo. Por otra parte, el gavión es una obra de contención que se sostiene por su propio
peso y no se puede anclar a la cimentación; es probable que falle por deslizamiento y/o por vuelco.
Alternativa #2
MURO EN PILOTES TANGENTES O COTANGENTES: es una solución que requiere de
maquinaria especializada para perforar y construir, es una solución muy efectiva pero bastante
costosa para este caso.
Alternativa #3
MURO CIMENTADO SOBRE CAISSON: debido a que la superficie de falla está a varios metros
de profundidad y por el sistema constructivo, es ésta la solución más eficaz para subsanar este
problema.

22
Análisis de estabilidad del talud con la alternativa seleccionada
Se opta por escoger la Alternativa #3, la cual consiste en el diseño de un Muro en Concreto
Reforzado cimentado sobre Caisson. La utilización de muros rígidos es una de las formas más
simples de manejar cortes y terraplenes. Los muros rígidos actúan como una masa relativamente
concentrada que sirve de elemento contenedor a la masa inestable.
Según (Suarez Díaz, 1998), el empleo de muros de contención rígidos para estabilizar
deslizamientos es una práctica común en todo el mundo, pero su éxito ha sido limitado por la
dificultad que existe en el análisis de cada caso en particular y por las diferencias que existen entre
las fuerzas reales que actúan sobre el muro, en un caso de deslizamiento y los procedimientos de
análisis basados en criterios de presiones activas, utilizando las teorías de presión de tierras de
Rankine o Coulomb
Figura 18. Esquema típico de un muro de concreto reforzado
Adaptado de Suarez Díaz, 1998

23
Protección y empradizado superficial
Después de haber ejecutado la obra, se recomienda empradizar el talud con una especie nativa de
la región, o en su defecto, con pasto Vetiver con el objeto que no se produzca erosión superficial
por la acción de la precipitación, ya que es uno de los problemas en el sitio de estudio.
Figura 19. Detalle siembra pasto Vetiver
Adaptado de Gallardo Amaya, 2014

24
Conclusiones
 El estudio de suelos residuales se encuentra en un nivel de conocimiento bastante avanzado
de tal forma que se pueden analizar los mecanismos que producen la activación de un
deslizamiento y luego de identificados los mecanismos se puede proceder a evaluar,
cuantificar el fenómeno y diseñar obras para la estabilización.
 Las activaciones de los deslizamientos generalmente están asociados a mecanismos
antrópicos, relacionados con cambios topográficos, obras de urbanismo, deforestación y
otros fenómenos ambientales.
 Como alternativas de remediación al deslizamiento se sugiere la construcción de un muro
de contención en concreto reforzado, este debe cimentarse sobre Caisson hasta alcanzar
suelo de fundación o suelo competente, por debajo de la superficie de falla.

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