Sesión 4 estabilidad taludes suelos finos

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Sesión 4 estabilidad taludes suelos finos

  1. 1. SESION IV:ESTABILIDAD DE TALUDES EN SUELOS ARCILLOSOS
  2. 2. COMPORTAMIENTO NO DRENADO σn τ N.F. uo = VARIABLE su Permeabilidad k < 10-6 cm/seg
  3. 3. CAMBIO VOLUMETRICO YCOMPORTAMIENTO NO DRENADO τ Arcilla: Blanda N.C. ⇒Comprime Dura S.C. ⇒ Dilata El agua no drena libremente, la presión de poros, uo se altera (aumenta en suelos blandos, disminuye en suelos duros o se mantiene constante)su su = c + tanφ (σn-uvariable)
  4. 4. TERRAPLENES GRANULARES SOBRE ARCILLAS BLANDAS Terraplén Granular Arcilla Saturada de Baja Resistencia Mecanismo de Falla Típico Observado en la Carretera Pedro Ruiz-Río Nieva y Rioja-Tarapoto
  5. 5. COMPORTAMIENTO NO DRENADO: MODELO 1El agua actúa en una arcilla blanda mediante un comportamiento“no drenado” que puede ser modelado utilizando: a) modeloriguroso y b) modelo empírico.El modelo riguroso y preciso, obedece el principio de losesfuerzos efectivos de Terzaghi, esto es:donde: su = c´ + tanφ´(σ-u)su : resistencia no drenadac´ : cohesión efectiva (≅0 en arcillas blandas normalmente consolidada)φ´ : ángulo de fricción efectiva (entre 15 y 25°) u : presión de poros medido en el campo σ : esfuerzo normal o confinante
  6. 6. Línea Piezométrica y Nivel Freático. Piezómetro L.P. (esquema) Terraplén Granular N.F. Arcilla Saturada de Baja Resistencia
  7. 7. Superficie Crítica de Falla - Modelamiento IncorrectoCuando se asume de manera incorrecta u = γwz
  8. 8. COMPORTAMIENTO NO DRENADO: MODELO 2El modelo empírico es conservador. No respeta el principio deesfuerzos efectivos de Terzaghi, esto es: donde: su = cu + tanφuσ su : resistencia no drenada cu : cohesión no drenada φu : ángulo de fricción no drenada (entre 0 y 15°) σ : esfuerzo normal o confinanteLos parámetros de resistencia: cu y φu resultan de ensayostriaxiales no drenados, del tipo no consolidado–no drenado, UU.
  9. 9. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TERRAPLENES Y PRESAS DE TIERRA FINAL DE CONSTRUCCION- Se asume que el suelo o material fino no ha disipado las presiones de poro acumuladas durante la construcción tanto en el terraplén como en la cimentación.- Se utilizan parámetros de resistencia del ensayo triaxial UU (No consolidado-No drenado).- La resistencia no drenada, su es definida en términos de esfuerzos totales: su = cu + tanφu σn
  10. 10. A. Terraplén construido sobre cimentación arcillosa. Triaxial UU ó medida “in situ” de Su
  11. 11. B. Núcleo arcilloso construido rápidamente. TX - UU
  12. 12. ESTABILIDAD DE RELLENOS GRANULARES SOBRE ARCILLAS BLANDASCondición Crítica : “Final de Construcción”
  13. 13. Estabilidad de Excavaciones sobre Arcillas Duras Condición Crítica : “Largo Plazo”
  14. 14. ESTABILIDAD DE TALUDES LA AMPLIACION DEL TERRENO DE LA SUB-ESTACION PUCALLPA
  15. 15. EXPLORACIÓN DE CAMPOSondajes, Calicatas y Conos Sowers Profundidad (m) N° de Muestras Alteradas SPT – 1 5.3 9 SPT – 2 12.45 9 SPT – 3 8.95 5 SPT – 4 10.05 5 SPT – 5 6.1 8 SPT – 6 8.25 4 SPT – 7 6.1 2 C–1 0.8 2 C–2 2.2 3 C–3 0.5 3 C–4 3 4 C–5 3 2 CS – 1 3.8 - CS – 2 2.9 - CS – 3 4.1 - CS – 4 3.2 - CS – 5 2.9 - CS – 6 1.3 - CS – 7 2.6 - CS - 8 C-1 / 0.90 – 3.80 - CS – 9 C-2 / 2.20 – 4.30 - CS - 10 C-3 / 0.40 – 4.00 -
  16. 16. LIMITES DE CLASIFICACIÓN SEGÚN CONTENIDO ATTERBERG PROFUNDIDADSPT Nº DE HUMEDAD (m ) MUESTRA SUCS AASHTO % FINOS % LL% IP % 0.00-0.50 M -1 CL A -6(4) 51.00 20.09 28.05 11.97 0.50-0.70 M -2 SC A -4(2) 43.00 22.46 24.82 9.98 0.70-1.45 M -3 CL-M L A -4(3) 52.00 25.67 23.12 6.81 1.45-2.30 M -4 CL A -6(9) 64.00 25.59 33.50 14.67SPT-1 2.30-2.45 M -5 CL A -6(10) 75.00 24.12 28.65 13.43 2.45-2.55 M -6 ML A -4(5) 61.00 21.31 23.19 NP 2.55-2.65 M -7 ML A -4(6) 61.00 21.86 24.46 NP 2.64-4.00 M -8 SM A -2-4(0) 35.00 15.06 NP NP 4.00-5.00 M -9 SM A -1B (0) 21.00 15.63 24.40 NPSPT-2 0.00-1.00 M -1 SC A -6(6) 49.00 30.42 36.73 19.94 1.00-2.00 M -2 SC A -6(4) 45.00 28.15 36.21 16.98 2.00-2.45 M -3 CL A -6(6) 53.00 30.17 32.18 15.11 3.00-3.45 M -4 CL A -6(9) 57.00 30.83 37.37 18.08 6.00-6.45 M -5 SC A -6(4) 47.00 28.30 36.23 15.57 6.45-6.80 M -6 CL A -6(5) 53.00 31.12 35.77 14.51 6.80-7.00 M -7 SC A -6(2) 39.00 30.12 37.59 15.70 7.00-7.45 M -8 SC A -6(4) 42.00 27.72 37.52 19.05 7.45-8.48 M -9 CL A -6(6) 55.00 31.29 37.67 13.81SPT-3 0.00-0.90 M -1 CL A -6(5) 51.00 27.06 37.75 15.10 0.90-1.45 M -2 CL A -6(7) 54.00 27.64 35.63 16.65 1.45-3.00 M -3 CL A -6(6) 54.00 30.57 39.77 14.80 3.00-3.50 M -4 SC A -6(2) 40.00 30.27 31.39 13.54 4.00-4.45 M -5 SC A -2(0) 28.00 22.67 26.99 9.14
  17. 17. LIMITES DE CLASIFICACIÓN SEGÚN CONTENIDO ATTERBERG PROFUNDIDADSPT Nº DE HUMEDAD (m ) MUESTRA SUCS AASHTO % FINOS % LL% IP %SPT-4 0.00-2.00 M -1 SC A -6(5) 47.00 31.64 38.64 17.15 2.00-3.00 M -2 SC A -6(6) 49.00 34.76 37.18 19.33 5.00-5.45 M -3 CL A -7(12) 59.00 36.96 41.07 20.88 6.30-7.45 M -4 CL A -7(9) 55.00 36.59 41.88 16.88 9.00-9.45 M -5 SC A -6 47.00 33.25 39.77 15.69SPT-5 0.00-1.00 M -1 CL A -6(9) 63.00 34.05 39.60 15.03 1.00-1.55 M -2 SC A -6(5) 48.00 30.64 38.26 15.44 1.55-2.15 M -3 CL A -6(9) 62.00 30.76 37.44 16.24 2.15-2.50 M -4 CL A -6(7) 65.00 25.95 29.63 11.80 2.50-3.35 M -5 CL. A -4(6) 60.00 20.32 22.20 9.44 3.35-3.60 M -6 CL A -6(5) 55.00 19.48 22.08 11.66 3.60-3.90 M -7 SC A -6(1) 38.00 19.86 25.44 11.19 4.00-4.45 M -8 SC A -2-6(0) 24.00 18.89 29.89 14.20SPT-6 1.00-1.45 M -1 ML A -4(5) 59.00 37.25 35.40 NP 3.00-3.45 M -2 CL A -6(8) 56.00 37.91 36.74 16.47 4.00-4.45 M -3 SC A -6(3) 40.00 27.20 33.25 16.34 6.00-6.45 M -4 CL A -6 89.00 31.28 39.24 17.48SPT-7 0.50-1.00 M -1 SM A -4(2) 45.00 35.33 33.86 9.98 1.00-1.45 M -2 GC A -2-6(1) 23.04 30.48 15.18
  18. 18. LIMITES DE CLASIFICACIÓN SEGÚN CBR PROCTOR MODIFICADO PESO CONTENIDO ATTERBERG PROFUNDIDADCALICATA ESPECIFICO DE HUMEDAD MAXIMA OPTIMA (m) MUESTRA SUCS AASHTO % FINOS Gs % 0.1´´ 0.2´´ DENSIDAD HUMEDAD LL% IP % gr/cm³ % C-1 0.00-0.30 M-1 SC A-6(4) 46.00 - 29.1 - - - - 31.71 16.01 0.30-0.80 M-2 SC A-4(1) 42.00 - 25.54 - - - - 29.61 9.59 C-2 0.00-0.80 M-1 CL A-6(7) 52.00 - 36.30 - - - - 39.94 20.03 0.80-1.20 M-2 SC A-7 45.00 - 35.76 - - - - 43.33 21.09 1.20-2.20 M-3 SC A-6(1) 39.00 - 30.13 - - - - 24.75 11.05 C-3 0.00-0.10 M-1 SM A-2-4(0) 18.00 - 29.54 - - - - NP NP 0.10-0.30 M-2 SM A-2-4(0) 16.00 - 25.69 - - - - NP NP 0.30-0.50 M-3 SM A-4(0) 37.00 - 26.87 - - - - NP NP C-4 0.00-0.50 M-1 SC A-6(6) 49.00 - 26.30 18.40 16.54 1.903 13.30 35.45 17.80 0.60-1.40 M-2 SC A-6(3) 47.00 - 25.13 - - - - 29.25 11.98 1.40-2.20 M-3 SM A-2-4(0) 34.00 - 19.76 - - - - NP NP 2.20-3.00 M-4 GP A-1A(0) 10.00 - 12.39 - - - - NP NP C-5 0.00-1.00 M-1 SC A-6(3) 40.00 - 22.03 18.06 18.22 1.918 14.21 37.42 17.62 1.00-3.20 M-2 CL A-6(8) 53.00 - 31.25 - - - - 36.95 20.15
  19. 19. COMPRESION NO CLASIFICACIÓN CONFINADA PROFUNDIDAD CALICATA (m) MUESTRA SUCS AASHTO % FINOS qu(kg/cm2) C-4 1.50 M -2 CL A-6(9) 61.00 3.50 C-5 1.00 M -2 SC A-4(3) 50.00 2.48 B-16 0.70 M -6 CL A-4-(4) 55.00 2.50 CONTENIDO LIMITES DE CORTE DIRECTO PESO UNITARIO DE ATTERBERG DENSIDAD DENSIDAD C(max) φ (max) C(residual) φ (residual) HUMEDAD HUMEDA SECA LL% IP %(kg/cm2) (º) (kg/cm2) (º) (%) gr/cm³ gr/cm³ 0.200 7.2 0.200 6.2 28.93 18.170 14.12 39.47 16.35 0.300 19.4 0.150 22.7 25.41 19.030 15.36 27.44 9.78 0.070 11.7 0.100 6.6 27.04 18.680 14.86 28.92 9.14
  20. 20. C -5 S P T -2 S C S C C L C L S C C L S CC -2 C L S C C L G R A V A
  21. 21. Factores de Seguridad Mínimos para el Análisis de Estabilidad en Presas de Tierra Talud Aguas Talud Aguas Condición Arriba Abajo Al final de la construcción 1.3 1.3para presas de más de 15 m 1.4 1.4 Infiltración Constante -- 1.5 Desembalse Rápido 1.5 -- IV) Sismo 1.0 1.0 V) Post Sismo 1.1<FS<1.2 (US Corps of Engineers )
  22. 22. Parámetros de los Materiales del Talud Natural Parámetros Efectivos MATERIAL FRICCION COHESIÓN PESO UNITARIOZONA (SUCS) (φº) C(T/m2) γ (T/m3) 1 SC 14 0 1.55 2 CL 20 0 1.65 3 SC 20 0 1.7 4 GC-GM 35 0 2.1
  23. 23. 0.995El análisis de estabilidadde taludesfue realizado por el métodode Bishop. ANALISIS ESTATICO FS = 0.995 SC CL SC GC
  24. 24. 0.837ANALISIS PSEUDOESTATICOSismo a = 0.1gFS = 0.837 SC CL SC GC
  25. 25. SOLUCION PARA LA ESTABILIZACIÓN DEL TALUDContención uso de Gaviones tipo Terramesh SISTEMA TERRAMESH-El Sistema Terramesh está conformado por un muro degravedad (tipo gavión) y un refuerzo del suelo adyacente. -Geotextil No Tejido -Mallas de alambre revestidos con PVC -Relleno del paramento del Sistema Terramesh - Material de Relleno Seleccionado
  26. 26. 1er. CONGRESO NACIONAL DE GEOSINTETICOSREFORZAMIENTO DE LA CIMENTACION CONGEOMALLA DE PRESAS DE RELAVES SOBRE MATERIALES LICUABLES ABEL ORDOÑEZ, Ing. Civil, M.Sc. Doctorado en Ing. Geotécnica
  27. 27. GENERALIDADES• La presa de material de préstamo tiene una altura de 26m y un talud 2.5-1V.• El proyecto corresponde a la sobre-elevación de la presa de relaves con la construcción de un dique secundario de 6m de altura.• El dique secundario consideró un retiro horizontal de 10 m. de la cresta del dique principal.• Para construir el dique secundario se mejoraron las condiciones de cimentación con la colocación de una capa de enrocamiento reforzado con geomallas.• El proyecto cumplió los dispositivos ambientales de la DGAA del MEM.
  28. 28. Fig. 1 Esquema de la sobre-elevación de la presa de relaves Separación Dique Secundario Relave Horizontal Grueso H=6m 10 m Cota 4570 Dique Principal Relave Depositado por Segregación Roca Basal
  29. 29. INVESTIGACIONES GEOTECNICASEl CISMID-UNI realizó un ensayo de CPT hasta unaprofundidad de 12 m . El CPT es un ensayo continuo,rápido y de bajo costo.El Prof. Ishihara de la Univ. de Tokyo, utilizó el CPT en1990, en evaluaciones del comportamiento de presas derelaves que han sufrido licuación, utilizando laresistencia por punta, qc.Actualmente, en los EEUU se están utilizando ensayosde CPT para evaluar el potencial de licuación.
  30. 30. CONOHOLANDESMECANICO
  31. 31. CORRELACIONES PARA ARCILLAS BLANDAS • El valor qc es utilizado directamente en análisis y diseño. • su es obtenido a partir de (Bowles, 97): su = (qc-po)/Nk donde: po : presión de “tapada”, γz Nk : 13 + 5.5 IP/50 (+/- 2)
  32. 32. CORRELACIONES PARA ARENAS• Densidad Relativa, DR para depósitos de arenas n.c. (Ko=0.45) y o.c. (Bowles, 1997): DR = 1/2.38 ln[ q /(248 σ , 0.55 )] c ho qc, σ , en kPa ho
  33. 33. CUADRO 1: PARAMETROS OBTENIDOS PARA LOS ANALISIS DE ESTABILIDAD Prof. Material qc φ c su = qc/Nc (*) su (**) su su/σ´v (φr) φr (m) (kg/cm2) (o) (Kgcm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (utilizado) (***) (utilizado) (kg/cm2) 0-3 SM y 2-5 25 0.15 0.23 0.15 0.15 0.1 (5.7°) 2° ML (limos, Nc =15)3-6.5 SM 25 33 0.0 0.36 0.20 0.15 0.1 (5.7°) 2° (arena limosa, Nc =70)6.5-8.5 ML 2-4 0 0.25 0.20 0.15 0.20 0.1 (5.7°) 2° (limos, Nc =15) (arenas limpias)8.5-12 SM 40-50 35 0 0.64 0.20 0.20 0.1 (5.7°) 2° (arena limosa, Nc =70) (*) Ishihara, K (1990) (**) Seed and Harder, 1990 (***) Stark and Mesri, 1992
  34. 34. PRESA SAN FERNANDO – FALLAMIENTO POR LICUACION, 1971
  35. 35. ESQUEMAS DEFALLAMIENTO POR LICUACION
  36. 36. Fig. 3 Comportamiento Dinámico de Diques deArenas sobre Cimentación Licuable, Adalier 1998
  37. 37. Fig. 2 Refuerzo de la Cimentación del Dique Secundario Separación Horizontal 10 m Cresta del Dique Secundario B=35m Relave a Depositar Relleno Granular con 02 capas de Geomallas TENSAR BX 1200 Relave Depositado por Segregación
  38. 38. DETERMINACION DE LA CARGA DE FALLA DE LA GEOMALLA qo=γh qo=γh TT=γhLo Lo T
  39. 39. Fig. 4 Fallamiento de Tipo General y Local Separación Dique Secundario Relave Horizontal Grueso H=6m 10 m Cota 4570 Falla General Falla Local Roca Basal FS estático > 1.50 FS post-sismo > 1.20
  40. 40. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES• La construcción progresiva del dique se realizó en 04 etapas, el dique fue terminado y el 80% del volumen de relaves depositados. No se han presentado problemas de hundimientos hasta la fecha.• Durante la construcción del enrocado se usó equipo mecánico liviano.• Los proyectos de sobre-elevación de presas de relaves sujetos a licuación consideran análisis de estabilidad post-sismo, también se deben considerar los asentamientos debido al proceso de licuación.
  41. 41. INGENIERIA GEOTECNICAESTUDIO DE DESLIZAMIENTOSCARRETERA TARAPOTO-RIOJA TRAMO I Y II M.Sc. Ing. ABEL ORDOÑEZ HUAMAN DOCTORADO EN ING. GEOTECNICA
  42. 42. 1. FACTORES QUE INFLUYERON EN LOS PROBLEMAS DE ESTABILIDADGEOLOGICOS: PRESENCIA DE ROCAS SENSIBLESAL HUMEDECIMIENTO.CLIMATICOS: LLUVIAS EXCEPCIONALES COMO ELFENOMENO DEL NIÑO.OTROS: DEFICIENCIA O AUSENCIA DE OBRASDRENAJES.
  43. 43. 2. GEOLOGIAEN El AREA EN ESTUDIO SE PRESENTAN LASFORMACIONES SEDIMENTARIAS CHAMBIRA,YAHUARANGO, CHONTA Y POZO. (VER PLANOGEOLOGICO)LOS ESTRATOS SEDIMENTARIOS LO COMPONENBASICAMENTE INTERCALACIONES DE ROCAS LUTITASY LIMOLITAS CON CAPAS DE ROCAS ARENISCAS.TAMBIEN SE PRESENTAN EN ALGUNOS SECTORESCRITICOS DEPOSITOS DE DESLIZAMIENTO DE VARIOSMETROS DE ESPESOR COMPUESTOS POR SUELOSARCILLOSOS CON BLOQUES DE ROCAS ARENISCAS.
  44. 44. 3. CARACTERISTICAS DE LOS DESLIZAMIENTOS LOS DESLIZAMIENTOS OCURRIDOS ESTAN ASOCIADOS PRINCIPALMENTE A LA PRESENCIA DE ROCAS LUTITAS Y LIMOLITAS SUSCEPTIBLES DE PERDER RESISTENCIA CON EL HUMEDECIMIENTO. PRESENCIA DE DEPOSITOS DE DESLIZAMIENTOS ANTIGUOS QUE SE HAN ACTIVADO (DESLIZADO) POR UBICARSE SOBRE CONTACTOS CON ROCAS LUTITAS. LUTITAS
  45. 45. 4. INVESTIGACIONES GEOTECNICASENSAYOS DE REFRACCION SISMICA (CISMID-UNI, LINEASLONGITUDINALES Y SECCIONES TRANSVERSALES)EXCAVACION DE CALICATAS Y EXTRACCION DEMUESTRAS ALTERADAS E INALTERADASPERFORACIONES DIAMANTINA Y ENSAYOS IN SITU DES.P.T. (BOART LONGYEAR BK-51, MCA PERFORACIONES)ENSAYOS STANDARD Y ESPECIALES DE LABORATORIO: LABORATORIOTRIAXIALES UU Y PERMEABILIDAD (CISMID-UNI)
  46. 46. RESULTADOS DE ENSAYOS ESPECIALES Caso SUCS LL IP Densidad Seca Humedad Ensayo 2 c (kg/cm ) φ (°) 3 (gr/cm ) (%)Km 22+420 a 22+700 CL 38 22 1.92 7.63 Triaxial UU 0.60 41.3Km 24+180 a 24+360 CL 31 18 1.84 12.81 Triaxial UU 0.45 15.3 CL 34 19 1.71 17.21 Triaxial UU 0.56 4.0Km 24+460 a 25+050 CL 43 23 1.77 17.41 Permeab. CL 43 23 1.75 19.31 Triaxial UU 0.60 6.0 CL 35 18 1.91 13.97 Permeb. CL 35 18 1.80 17.16 Triaxial UU 0.38 5.8Km 29+450 a 29+700 CL 30 15 1.89 13.99 Triaxial UU 0.36 3.0 CL 31 16 1.87 13.66 Triaxial UU 0.35 3.5Km 35+300 a 35+500 CH 52 39 Permeab. CH 52 39 1.74 18.87 Triaxial UU 0.56 0.9Km 35+715 a 35+870 CH 66 46 1.65 21.95 Triaxial UU 0.54 3.3 CH 66 46 1.65 20.14 Permeab.Km 54+780 a 54+880 CL 49 19 1.68 12.70 Permeab. CL 49 19 1.63 14.89 Triaxial UU 1.60 20.2Km 55+800 a 56+300 CH 65 38 1.44 30.53 Triaxial UU 0.26 5.3 CH 56 28 1.24 43.20 Triaxial UU 0.19 2.9 CH 57 32 1.59 22.23 Triaxial UU 0.67 6.1
  47. 47. CASO PERF. LONG.(m) TOTAL (m) UBICACIONNo. 2: 22+420 a 22+700 PK 2-1 12.00 42.50 22+435 lado derecho PK 2-2 10.50 22+490 lado derecho PK 2-3 20.00 22+435 talud superiorNo. 3: 24+180 a 24+360 PK 3-1 12.00 39.00 24+280 lado derecho PK 3-2 10.50 24+280 lado izquierdo PK 3-3 16.50 24+240 lado izquierdoNo. 4: 24+680 a25+050 PK 4-1 13.50 25.50 24+820 lado izquierdo PK 4-2 12.00 24+890 lado izquierdoNo. 5: 27+035 a 27+150 PK 5-1 9.00 18.00 27+040 lado izquierdo PK 5-2 9.00 27+085 lado izquierdoNo. 6: 29+450 a 29+700 PK 6-1 12.00 48.50 29+630 lado izquierdo PK 6-2 10.00 29+565 lado izquierdo PK 6-3 10.00 29+455 lado izquierdo PK 6-4 16.50 29+760 lado izquierdoNo. 7: 35+300 a 35+500 PK 7-1 15.00 46.00 35+470 lado izquierdo PERFORACIONES PK 7-2 PK 7-3 11.00 20.00 35+430 lado izquierdo 35+455 talud superior REALIZADASNo. 8: 35+715 a 35+870 PK 8-1 12.00 30.00 35+730 lado izquierdo PK 8-2 18.00 35+730 talud superior No. 10: 46+270 a PK 10-1 15.00 15.00 46+290 lado derecho 46+300 No. 11: 54+780 a PK 11-1 15.00 30.00 54+840 eje 54+880 54+835 lado izquierdo a PK 11-2 15.00 35m No. 12: 55+800 a PK 12-1 13.50 57.50 55+995 lado derecho 56+300 PK 12-2 13.50 56+038 lado derecho PK 12-3 15.50 56+120 lado derecho PK 12-4 15.00 56+050 lado derecho Metraje Total de 352.00 m Perforaciones
  48. 48. 5. METODOLOGIA DE ESTUDIO DE ESTABILIDAD PERFIL ESTRATIGRAFICO ANTECEDENTES DE FALLAMIENTOS MECANISMO DE FALLAMIENTO RETROANALSIS DE DESLIZAMIENTOS OBSERVADOS ALTERNATIVAS DE ESTABILIZACION SOLUCION RECOMENDADA SUSTENTADA EN ANALISIS DE ESTABILIDAD ESTATICO (FSmin=1.5) y SEUDO- ESTATICO (FSmin=1.0)
  49. 49. RESISTENCIA CORTANTE CON LAPROFUNDIDAD DE SUELOS ARCILLOSOS Geologia para Ingenieros, Blyht y De Freitas, 1989
  50. 50. PERFIL TIPICO EN LUTITAS Estabilidad de Taludes en Suelos Residuales, Deere y Patton, 1971
  51. 51. CARACTERISTICAS DEL PERFIL EN LUTITAS (DEERE Y PATTON, 1971)ES COMUN QUE LA CAPA DE SUELOS ARCILLOSO (RESIDUAL)SEA DELGADALA RESISTENCIA DEL PERFIL (A LA METEORIZACIONQUIMICA) SE DEBE A QUE LOS MINERALES DE LUTITAS,PROCEDEN DE LA METEOTIZACION PREVIA DE LAS ROCAS.LAS GRIETAS Y FISURAS SE ABREN DEBIDO A LA RELAJACIONDE ESFUERZOS DESENCADENANDO PROCESOS DEMETEORIZACION MECANICA.LA FORMA MAS TIPICA DE RUPTURA DE LADERAS ENLUTITAS ES EL DESLIZAMIENTO POCO PROFUNDO.LOS DESLIZAMIENTOS ESTAN ASOCIADOS BASICAMENTE PORCONSIDERACIONES DE PRESIONES DE PORO LOCALIZADOS.ES COMUN QUE LOS DESLIZAMIENTOS SEAN PROGRESIVOSO SUCESIVOS.
  52. 52. CARACTERISTICAS DEL PERFIL ESTRATIGRAFICO DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: suelo arcilloso con bloques de arenisca Vp=300 m/s FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3 m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 2.5-3 m de espesor FORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3 m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 2.5-3 m de espesor FORMACION CHAMBIRA: Intercalaciones de Roca Arenisca de 2.5-3 m. de espesor Vp=830 m/s N SPT=11 Vp=2070 m/s N =16-25 SPT Roca areniscaRio Mayo Lutita dura N SPT>85 Roca arenisca y Lutita Roca arenisca Vp=405 m/s Alterada y Fracturada NSPT >100 Roca arenisca poco fracturada Vp=785 m/s Vp=2650 m/s
  53. 53. CASO 1: KM 22+420 A 22+700ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO ACTIVO DEL TALUDSUPERIOR CON DAÑO PERMANENTE EN LA CUNETA DELA PLATAFORMA.OBSERVACION DE CAMPO:TALUD SUPERIOR CON PENDIENTE DE 30o.GRIETAS Y DESTRUCCION DE LA CUNETA DECORONAMIENTO DEL TALUD SUPERIOR ENTRE LAPROGRESIVA 22+400 Y 22+500.PEQUEÑAS GRIETAS SUPERFICIALES SEPRESENTARON EN EL TALUD SUPERIOR ENTRE LASPROGRESIVAS 22+520 A 22+660 SIN COMPROMETER LACUNETA DE CORONACION.TALUD INFERIOR SIN EVIDENCIAS DE MOVIMIENTO,EXISTE UNA CASA SIN DAÑO ALGUNO.
  54. 54. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO DE 12m DE ESPESOR Y 80mDE LONGITUD SOBRE LUTITA (FORMACION CHAMBIRA CONBUZAMIENTO FAVORABLE AL DESLIZAMIENTO).FALLAMIENTO POR CONTACTO DEBIL Y REGRESIVO.RETROANALISIS ARROJA FRICCION RESIDUAL DE 18 - 19.5o.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:CORTE DEBIDO AL TAMAÑO DE LA MASA INESTABLE.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDADEBIDO A INESTABILIDAD POR DESPLAZAMIENTO LATERAL.SOLUCION RECOMENDADA:CORTE CON BANQUETAS DE INCLINACION 3:1 Y 4:1 (18-14o) YREVEGETACION CON BIOMAMTA EN EL AREA DE CORTE.REVEGETACION CON BIOMANTA EN EL TALUD SUPERIORENTRE LAS PROGRESIVAS 22+520 A 22+660.
  55. 55. CASO 1: KM 22+420 A 22+700 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: suelo arcilloso con bloques de arenisca FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 3-6m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 1.5-3.5 m de espesor FORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 3-6m. de espesor con intercalaciones RETROANALISIS de capas de Areniscas fracturadas de 1.5-3.5 m de espesor FS=1.0 Cr=0.0 FORMACION CHAMBIRA: ANALISIS Or=18.0o FS Estatico=1.62 RETROANALISIS Intercalaciones de Roca Arenisca de 1.5-3.5 m. de espesor FS=1.0 FS Seudoestatico=1.04 Cr=0.0 Or=18.3o RETROANALISIS Corte FS=1.0 Talud 4:1 ANALISIS Cr=0.0 14º FS Estatico=1.64 FS Seudoestatico=1.02 Or=19.5o PK2-3 5m Corte Talud 3:1 N SPT=30-40 Vp=370 m/s 18º 5m Lutita dura con estratificaciones Suelo arcilloso con de arenisca muy fracturada PK2-1 bloques de arenisca C-6 5m Vp=840 m/s N SPT=35UU: Cu=0.60 kg/cm2 N SPT >100 Ou=41.3o N SPT >100 Lutita dura con estratificaciones de arenisca fracturada Vp=1250 m/s
  56. 56. CASO 2: KM 24+180 A 24+360ANTECEDENTES:REPORTE DE ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMAOBSERVACION DE CAMPO:ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMA DE FORMASEMICIRCULAR.PRESENCIA DE BOFEDAL (MAL DRENAJE) JUNTO A LAALCANTARILLA SUPERFICIAL.PEQUEÑAS Y MULTIPLES GRIETAS EN EL TALUD SUPERIORDE 25o, SIN EMBARGO LA CUNETA DE CORONAMIENTOESTA EN BUEN ESTADO.
  57. 57. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:FORMACION CHAMBIRA CON BUZAMIENTO CONTRARIO ALDESLIZAMIENTO.DESLIZAMIENTORETROANALISIS ARROJA Su = 0.29–0.34 kg/cm2.RESISTENCIA A LA PENETRACION NSPT ENTRE 8-33COMPATIBLE CON TRIAXIAL UU (cu=0.50kg/cm2 y φu=5o)HUMEDECIMIENTO ESTA REDUCIENDO LA RESISTENCIA EN ELTALUD INFERIOR.GRIETAS DEL TALUD SUPERIOR ASOCIADA A HUMEDECIMIENTOSUPERFICIAL.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:ANULAR EL BOFEDAL.COLOCACION DE DREN FRANCES. FRANCESOBRAS DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDADEBIDO A LA SATURACION ACTUAL.SOLUCION RECOMENDADA:DREN FRANCES HASTA 6m DE PROFUNDIDAD.TRATAMIENTO DE GRIETAS DEL TALUD SUPERIOR.
  58. 58. CASO 2: KM 24+180 A 24+360 ANALISIS FS Estatico=1.53 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: FS Seudoestatico=1.24 suelo arcilloso con bloques de arenisca Cu=0.50 kg/cm2 FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: Ou=5º Capas de Lutitas 3-8m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 1.8-5 m de espesor FORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 3-8m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 1.8-5 m de espesor ANALISIS C. EXTREMA Vp=790 m/s FORMACION CHAMBIRA: FS=1.10 Intercalaciones de Roca Arenisca de 1.8-5 m. de espesor Su=0.20 kg/cm2 FORMACION CHAMBIRA: Intercalaciones de Roca Arenisca de perforacion proxima ANALISIS (DRENAJE) RETROANALISIS FS Estatico=2.14 FS=1.0 FS Seudoestatico=1.29 Su=0.29 kg/cm2 Cu=0.50 kg/cm2 Ou=0 Ou=5º PK3-3 PK3-1 ANALISIS (DRENAJE) PK3-2 RETROANALISIS FS Estatico=1.75 C-4 Vp=1995 m/s FS=1.0 FS Seudoestatico=1.18 C-5 Relleno Granular Su=0.34 kg/cm2 Ou=0 Lutita muy alterada UU: Cu=0.56 kg/cm2 UU: Cu=0.45 kg/cm2 con areniscas Ou=4.0o Ou=15.3 o NSPT =6-16 NSPT=8-11-32 Lutita muy alterada NSPT=8-10-33 N SPT=79-85 con areniscas NSPT>100 NSPT >100 /s N >70 0m SPT =30Vp NSPT >100 Lutita poco alterada Vp=750 m/s Vp=2060 m/s
  59. 59. CASO 3: KM 24+680 A 25+050ANTECEDENTES:REPORTE DE ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMADESLIZAMIENTOS DE PEQUEÑA MAGNITUD QUE INVADENLA VIA.OBSERVACION DE CAMPO:ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMA DE FORMASEMICIRCULAR.SEMICIRCULARPRESENCIA DE CRUCES DE AGUA EN MAL ESTADOMEDIANTE BADEN Y ALCANTARILLA.PEQUEÑAS GRIETAS EN EL TALUD SUPERIOR ENTRE LASPROGRESIVAS 24+900 Y 24+970, SIN EMBARGO, LA CUNETADE CORONAMIENTO A LO LARGO DEL TRAMO ESTA ENBUEN ESTADO.
  60. 60. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:FORMACION CHAMBIRA CON BUZAMIENTO FAVORABLE ALDESLIZAMIENTO.DESLIZAMIENTORESISTENCIA A LA PENETRACION NSPT ENTRE 11-25RETROANALISIS DEL TALUD INFERIOR ARROJA RESISTENCIANO DRENADA, Su = 0.21 kg/cm2, VALOR MUCHO MENOR AL QUEARROJA EL TRIAXIAL UU.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:CORTE DEL TALUD INFERIOR PUEDE GENERAR INESTABILIDADDE TALUD SUPERIOR.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDA DEBIDOA CONDICION ACTUAL DESFAVORABLE.SOLUCION RECOMENDADA:PANTALLA DE CONCRETO SOBRE PILAS PROFUNDAS CONCAPACIDAD PARA SOPORTAR POTENCIAL INESTABILIDAD DELTALUD SUPERIOR.REVEGETACION CON BIOMANTA EN ZONAS CON GRIETAS DELTALUD SUPERIOR 24+900 24+970.
  61. 61. CASO 3: KM 24+680 A 25+050 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: suelo arcilloso con bloques de arenisca FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3 m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 2.5-3 m de espesor Vp=300 m/s FORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3 m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 2.5-3 m de espesor FORMACION CHAMBIRA: Intercalaciones de Roca Arenisca de 2.5-3 m. de espesor ANALISIS SIN PILA FS Estatico=1.28 ANALISIS CON PILA FS Estatico=1.58 Vp=830 m/s FS Seudoestatico=1.18 RETROANALISIS FS Estatico=2.44 FS=1.0 Pantalla Su=0.21 kg/cm2 PK4-1 C-6 Ou=0 C-7 NSPT=11 Arenisca y UU: Cu=0.38 kg/cm2 Lutitas UU: Cu=0.60 kg/cm2 Vp=2070 m/s o Ou=5.8 N =16-25 Ou=6.0o SPT Pila Roca arenisca Lutita dura NSPT>85 Roca arenisca y Lutita Roca arenisca Alterada y Fracturada NSPT >100 Roca arenisca poco fracturadaVp=785 m/s Vp=2650 m/s
  62. 62. CASO 3: PANTALLAS Y PILAS DE 60 ton. progresiva largo de altura de espaciamiento pila pantalla de pila (m) (m) (m)24+680 a 24+750 - - -24+750 a 24+800 12 3.5 824+800 a 24+870 12 3.5 624+870 a 24+970 14 3.5 624+970 a 25+050 - - -
  63. 63. CASO 4: KM 27+035 A 27+150ANTECEDENTES:ASENTAMIENTO Y DESLIZAMIENTO SUPERIFICAL DEPLATAFORMA.DESLIZAMIENTO DE BLOQUES DE ROCAS DEL TALUDSUPERIOR DE 35o.OBSERVACION DE CAMPO:AFLORAMIENTO Y DESLIZAMIENTOS DE ESTRATOSSUPERFICIALES DE ROCAS ARENISCAS CONINTERCALACIONES DE CAPAS MUY DELGADAS DELIMOLITAS.
  64. 64. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:ESTRATO DE ARENISCA DE 7m DE ESPESOR DE LA FORMACIONCHAMBIRA CON BUZAMIENTO FAVORABLE AL DESLIZAMIENTO. DESLIZAMIENTOALTERNATIVAS DE SOLUCION:APROVECHAR EL AFLORAMIENTO DE ARENISCA PARACOLOCACION DE PERNOS DE SOSTENIMIENTO EN EL TALUDSUPERIOR E INFERIOR.DESPLAZAMIENTO DEL TRAZO EN 6m HACIA EL TALUDSUPERIOR MEDIANTE CORTE.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDA EN ELTALUD INFERIOR.SOLUCION RECOMENDADA:DESPLAZAMIENTO DEL EJE DE VIA EN 6m MEDIANTE CORTE.LIMPIEZA DE SUELO DE COBERTURA.COLOCACIONDE PERNOS DE SOSTENIMIENTO DE 3 TON. DE 5mDE LONGITUD Y ESPACIADOS CADA 2 m. EN EL TALUDINFERIOR Y SUPERIOR.
  65. 65. CASO 4 : KM 27+035 A 27+150 RETROANALISIS FS=1.0 Su=0.15 kg/cm2 ANALISIS Vp=300 m/s FS estatico=1.5DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: FS seudoestatico=1.2suelo arcilloso con bloques de arenisca Fperno = 3.0 tnFORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA:Capas de Lutitas 1-1.5m. de espesor con intercalacionesde capas de Areniscas fracturadas de 5 m de espesor Vp=1250 m/sFORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA:Capas de Lutitas 1-1.5m. de espesor con intercalacionesde capas de Areniscas fracturadas de 5 m de espesorFORMACION CHAMBIRA:Intercalaciones de Roca Arenisca de 5 m. de espesor Pernos de Sostenimiento PK5-2 C-4 Relleno granular NSPT =18 Roca arenisca N SPT >100 C-5 Roca arenisca Lutita dura Vp=2715 m/s Vp=250 m/s Pernos de Sostenimiento Roca arenisca N SPT >100 Roca arenisca Vp=805 m/s Vp=2465 m/s
  66. 66. CASO 5: KM 29+450 A 29+700ANTECEDENTES:REPORTE DE ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMA.PROBLEMA DE ESTABILIDAD SIMILAR AL CASO 3.OBSERVACION DE CAMPO:ASENTAMIENTOS EN LA PLATAFORMA DE FORMASEMICIRCULAR EN VARIOS SUB-TRAMOS.PRESENCIA DE CRUCES DE AGUA EN MAL ESTADO.CUNETA DE CORONAMIENTO A LO LARGO DEL TRAMOESTA EN BUEN ESTADO.
  67. 67. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO SOBRE LUTITAS DE LAFORMACION CHAMBIRA CON BUZAMIENTOFAVORABLE/DESFAVORABLE AL DESLIZAMIENTO. DESLIZAMIENTORESISTENCIA A LA PENETRACION NSPT DE 21 Y MAYOR DE 30RETROANALISIS DEL TALUD INFERIOR ARROJA su= 0.20 kg/cm2,VALOR MUCHO MENOR AL QUE ARROJA EL TRIAXIAL UU Y LARESISTENCIA A LA PENETRACION.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:CORTE DEL TALUD INFERIOR PUEDE GENERAR INESTABILIDADDE TALUD SUPERIOR.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDA DEBIDOA CONDICION ACTUAL DESFAVORABLE.SOLUCION RECOMENDADA:PANTALLA DE CONCRETO SOBRE PILAS PROFUNDAS CONCAPACIDAD PARA SOPORTAR POTENCIAL INESTABILIDAD DELTALUD SUPERIOR.
  68. 68. CASO 5: KM 29+450 A 29+700DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO:suelo arcilloso con bloques de areniscaFORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA:Capas de Lutitas 1-3 m. de espesor con intercalacionesde capas de Areniscas fracturadas de 0.5-2 m de espesor ANALISIS ACTUALFORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: FS estatico=1.21Capas de Lutitas 1-3 m. de espesor con intercalaciones ANALISIS CON PILAde capas de Areniscas fracturadas de 0.5-2 m de espesor FS estatico=1.45 FS seudoestatico=1.07FORMACION CHAMBIRA:Intercalaciones de Roca Arenisca de 0.5-2 m. de espesor ANALISIS CON PILA FS estatico=1.25 Pantalla RETROANALISIS FS=1.0 PK6-2 Su=0.20 kg/cm2 C-7 NSPT =21 Ou=0 C-8 Lutita R. Arenisca UU: Cu=0.36 kg/cm2 NSPT >100 Ou=3o Lutita UU: Cu=0.35 kg/cm2 N SPT=75 Ou=3.5o Pila R. Arenisca NSPT >100 Vp=280 m/s Roca arenisca con alguna presencia de lutita Vp=750 m/s Vp=1200 m/s
  69. 69. CASO 5: PANTALLAS Y PILAS 40 ton. progresiva largo de altura de espaciamiento pila pantalla de pila (m) (m) (m)29+460 a 29+520 - - -29+520 a 29+600 10 2.0 829+600 a 29+660 12 3.5 629+660 a 29+730 - - -29+730 a 29+780 10 3 6
  70. 70. CASO 6: KM 35+300 A 35+500ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO ACTIVO DEL TALUDSUPERIOR CON DESPLAZAMIENTO PERMANENTE.OBSERVACION DE CAMPO:TALUD SUPERIOR CON PENDIENTE DE 18o.DESLIZAMIENTO SUPERFICIAL DE 4-12m DE ESPESOR Y90m DE FONDO.FALLAMIENTO ACTIVADO CON EL CORTE DEL PIE DETALUD.
  71. 71. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO CON INTERFASE DE SUELOSARCILLOSOS BLANDOS. (LUTITAS DE LA FORMACIONCHAMBIRA CON BUZAMIENTO CONTRARIO ALDESLIZAMIENTO).RETROANALISIS ARROJA su= 0.13 – 0.21 kg/cm2.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:CORTE DEBIDO AL TAMAÑO DE LA MASA INESTABLE.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDADEBIDO A INESTABILIDAD POR DESPLAZAMIENTO LATERAL.SOLUCION RECOMENDADA:CORTE CON BANQUETAS DE INCLINACION 4:1 (14o) YREVEGETACION CON BIOMAMTA EN EL AREA DE CORTE.
  72. 72. CASO 6: KM 35+300 A 35+500RETROANALISIS FS=1.0 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: Su=0.21 kg/cm2 suelo arcilloso con bloques de arenisca Ou=0 RETROANALISIS FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: FS=1.0 Capas de Lutitas 1-6 m. de espesor con intercalaciones ANALISIS RETROANALISIS FS Estatico=1.65 Su=0.17 kg/cm2 FS=1.0 de capas de Areniscas fracturadas de 2-6 mde espesor FS Seudoestatico=1.01 Ou=0 Su=0.13 kg/cm2 FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: Ou=0 Capas de Lutitas 1-6 m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 2-6 mde espesor FORMACION CHAMBIRA SANA: Corte Talud 4:1 14º FORMACION CHAMBIRA: PK7-3 Intercalaciones de Roca Arenisca de 2-6 m. de espesor Vp=320 m/s Arcilla blanda NSPT =3-9 Arcilla con limos, arena y gravillas NSPT=24-27 Arcilla compacta con arenas gruesas a finas Vp=700 m/s Limos y gravillas PK7-2 10 m Bloque de arenisca C-6 NSPT=39 UU: Cu=0.56 kg/cm2 Vp=1190 m/s Ou=0.9o Limolita compacta k=1.2 E-08 cm/s con gravillas Roca arenisca fracturada NSPT>100 Bloque de arenisca NSPT>100 Vp=3200 m/s
  73. 73. CASO 7: KM 35+715 A 35+870ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO SUPERFICIAL DEL TALUD.OBSERVACION DE CAMPO:ZONA MUY HUMEDA DEBIDO A AUSENCIA DE OBRASDRENAJE CON PRESENCIA DE CAÑA.TALUD TENDIDO DE 15o CON MULTIPLES GRIETAS DEHASTA 20 cm DE ESPESOR.
  74. 74. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:SUELO SUPERFICIAL DE DESLIZAMIENTO SOBRE LUTITAS DE LAFORMACION CHAMBIRA CON BUZAMIENTO FAVORABLE ALDESLIZAMIENTO.DESLIZAMIENTORESISTENCIA A LA PENETRACION NSPT ENTRE 15-36RETROANALISIS DEL TALUD INFERIOR ARROJA RESISTENCIANO DRENADA, Su = 0.10 kg/cm2, VALOR MUCHO MENOR AL QUEARROJA EL TRIAXIAL UU.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:ESTABILIZACION MEDIANTE CORTE DEL TALUD PUEDEGENERAR MAYOR INESTABILIDAD.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDA DEBIDOA CONDICION ACTUAL DESFAVORABLE.SOLUCION RECOMENDADA:PANTALLA DE CONCRETO SOBRE PILAS PROFUNDAS CONCAPACIDAD PARA SOPORTAR INESTABILIDAD DEL TALUDSUPERIOR.
  75. 75. CASO 7: KM 35+715 A 35+870 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: Capas de arena limosa y arcilla limosa semihumedo y semicompacto FORMACION CHAMBIRA INTEMPERIZADA: RETROANALISIS 2 ANALISIS CON PILA Capas de Lutitas 3-6m. de espesor con intercalaciones FS=1.0 FS estatico=1.73 de capas de Areniscas fracturadas de 6-8 m de espesor FS seudoestatico=1.0 Su=0.10 kg/cm2 FORMACION CHAMBIRA POCO INTEMPERIZADA: Ou=0o Capas de Lutitas 3-6m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 6-8 m de espesorC-1 FORMACION CHAMBIRA: CL C-2 Intercalaciones de Roca Arenisca de 6-8 m. de espesor CL PK8-2 Pantalla UU: Cu=0.54 kg/cm2 Ou=3.3o Arcilla limosa, C-7 NSPT =15-29 PK8-1 NSPT =18-36 Arcilla con bloques N SPT=32 Arcilla limosa N SPT=71 Pila Lutita dura N SPT >100 Vp=310 m/s Lutita dura N SPT >100 Roca arenisca N SPT >100 Vp=950 m/s
  76. 76. CASO 7: PANTALLAS Y PILAS 60 ton. progresiva largo de pila altura de espaciamiento (m) pantalla de pila (m) (m)35+710 a 37+870 10 3.0 5
  77. 77. CASO 8: KM 46+270 A 46+300ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO DEL TALUD INFERIORAFECTANDO LA PLATAFORMA.OBSERVACION DE CAMPO:DESLIZAMIENTO DE PIE DE TALUD ASOCIADO AINTERCALACIONES DE LUTITAS.DRENAJE DEFICIENTE DE LA PLATAFORMA SOBREINTERCALACION DE LUTITAS.CONSTRUCCION DE MURO DE CONTENCION DECONCRETO PARA EVITAR QUE LOS PAQUETESARCILLOSOS INVADAN LA VIA.
  78. 78. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:INTERCALACIONES CASI VERTICALES (60-70o) YTRANSVERSALES DE LUTITAS Y ARENISCAS DE LAFORMACION YAHUARANGO.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:DRENAJE DE LA PLATAFORMA.EVITAR EROSION DE PIE DE TALUD.REVEGETACION DEL TALUD INFERIOR.USO DE BIOMANTAS.SOLUCION RECOMENDADA:DRENAJE DE LA PLATAFORMA.REVEGETACION DEL TALUD INFERIOR.USO DE BIOMANTAS.
  79. 79. CASO 8: KM 46+270 A 46+300 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: suelo arcilloso con bloques de arenisca FORMACION YAHUARANGO: Estratos de roca lutitas 2-3m. de espesor con intercalaciones de estratos de roca areniscas fracturadas de 2-3 m de espesor FORMACION YAHUARANGO POCO INTEMPERIZADA: Estratos de roca lutitas 2-3m. de espesor con intercalaciones de estratos de roca areniscas fracturadas de 2-3 m de espesor FORMACION YAHUARANGO: Intercalaciones de estratos de roca arenisca de 2-3 m. de espesor PK10-1 Relleno granular Lutita alterada NSPT =5 Lutita Dura NSPT >100 Roca lutita dura Roca arenisca fracturada NSPT =70 Limolita Lutita Dura NSPT =85 Vp=350 m/s Vp=890 m/s
  80. 80. CASO 9: KM 54+780 A 54+880ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO DEL TALUD INFERIOR.OBSERVACION DE CAMPO:DRENAJE DEFICIENTE.DESLIZAMIENTO DE MATERIALES SUELTOSSATURADOS SOBRE LUTITAS.TALUD SUPERIOR SIN MOVIMIENTO.TRANSITO TEMPORAL POR DESVIO.
  81. 81. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO CON VALORES DE NSPTMENORES A 12 HASTA 10.5 m DE PROFUNDIDAD.EN LA PLATAFORMA DE DESVIO EL TERRENO ES DURO APARTIR DE LOS 3.5m DE PROFUNDIDAD.AFLORAMIENTO DE LUTITAS DE FORMACION YAHUARANGOEN EL TALUD SUPERIOR.ALTERNATIVAS DE SOLUCION:REALIZAR EL NUEVO TRAZO UTILIZANDO EL DESVIO.DRENAJE DE LA QUEBRADA.SOLUCION RECOMENDADA:DESVIO Y DRENAJE
  82. 82. CASO 9: KM 54+780 A 54+880 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: capas de suelo limoarenoso y arenolimosos semisuelto con bloques de arenisca FORMACION YAHUARANGO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 1-3 m de espesor Vp=450 m/s FORMACION YAHUARANGO POCO INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 2-3m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 1-3 m de espesor FORMACION YAHUARANGO: C-1 Intercalaciones de Roca Arenisca de 1-3 m. de espesor Vp=960 m/s PK11-1 UU: Cu=1.60 kg/cm2 Ou=20.2o NSPT =6-16 k=1.8 E-04 cm/s PK11-2 Roca arenisca NSPT >50 NSPT =6-7 Relleno granular conVp=2650 m/s limos y arenas NSPT=15 Vp=400 m/s NSPT =8 Arena limosa NSPT>50 Roca arenisca fracturada NSPT=44 NSPT =12 Lutita Dura NSPT >50 Roca arenisca fracturada Vp=1110 m/s Lutita Dura Vp=2750 m/s
  83. 83. CASO 10: KM 55+800 A 55+300ANTECEDENTES:REPORTE DE DESLIZAMIENTO DEL TALUD INFERIOR.OBSERVACION DE CAMPO:DRENAJE DEFICIENTE DE QUEBRADA DE VARIOS BRAZOS.DESLIZAMIENTO DE MATERIALES SUELTOS SATURADOSSOBRE LUTITAS.TALUD SUPERIOR CON GRIETAS.TRANSITO TEMPORAL POR DESVIO.
  84. 84. RESULTADOS DE INVESTIGACIONES GEOTECNICAS:FORMACION CHONTA CON BUZAMIENTO SUBHORIZONTAL.RESISTENCIA A LA PENETRACION NSPT DE 6-12 HASTA LOS 4mSOBRE MATERIAL DE DESLIZAMIENTO.NSPT ENTRE 13-28 HASTA LOS 6-8m. DE PROFUNDIDAD.RETROANALISIS ARROJA Su = 0.17-0.18 kg/cm2, VALOR SIMILARAL QUE ARROJA EL TRIAXIAL UU (Su=0.19-0.26 kg/cm2).ALTERNATIVAS DE SOLUCION:CORTE DEL TALUD INFERIOR PUEDE GENERAR INESTABILIDADDE TALUD SUPERIOR.OBRA DE CONTENCION CON CIMENTACION PROFUNDA DEBIDOA CONDICION ACTUAL DESFAVORABLE.SOLUCION RECOMENDADA:PANTALLA DE CONCRETO SOBRE PILAS PROFUNDAS CONCAPACIDAD PARA SOPORTAR POTENCIAL INESTABILIDAD DELTALUD SUPERIOR.
  85. 85. CASO 10: KM 55+800 A 55+300 DEPOSITO DE DESLIZAMIENTO: suelo arcilloso de baja consistencia FORMACION CHONTA INTEMPERIZADA: Capas de Lutitas 8-10m. de espesor con intercalaciones de capas de Areniscas fracturadas de 5 m de espesor RETROANALISIS 1 FORMACION CHONTA POCO INTEMPERIZADA: FS=1.0 ANALISIS CON PILA FS estatico=2.22 RETROANALISIS 2 Capas de Lutitas 8-10m. de espesor con intercalaciones Cu=0.17 kg/cm2 de capas de Areniscas fracturadas de 5 m de espesorC-5 FS seudoestatico=1.02 FS=1.0 Ou=0 Cu=0.18 kg/cm2 Ou=0 FORMACION CHONTA: Intercalaciones de Roca Arenisca de 5 m. de espesorUU: Cu=0.67 kg/cm2 Ou=6.1o C-4 Pantalla PK12-2 PK12-4 Relleno granular UU: Cu=0.19 kg/cm2 Ou=2.9o NSPT =9-12 Arcilla con limos y gravillas NSPT=6-8 semi-compacta NSPT =15-22 Arcilla limosa saturada Vp=340 m/s NSPT =52 Pila NSPT =13-28 Arcilla con fragmentos de lutita C-3 Roca arenisca fracturada NSPT >100 NSPT =44 NSPT >100 Vp=1260 m/s Roca lutita UU: Cu=0.26 kg/cm2 Ou=5.3o Vp=3400 m/s
  86. 86. CASO 10: PANTALLAS Y PILAS 80 ton. progresiva largo de pila altura de espaciamiento (m) pantalla de pila (m) (m)55+990 a 56+010 12 3.5 656+010 a 56+050 15 4.0 556+050 a 56+100 12 3.5 6
  87. 87. CORRELACIONES PARA SUELOS ARCILLOSOS Consistencia Resistencia no drenada, Su Valor Nspt de la arcilla Kg/cm2 Muy blanda Menor a 0.125 Menor a 2 Blanda 0.125 – 0.25 3-5Mediana compacidad 0.25 – 0.50 6-9 Compacta 0.50 – 1.0 9 - 15 Dura 1.0 – 2.0 15 - 30 Muy dura Mayor a 2.0 Mayor a 30

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