Fallas por licuación

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Supóngase que se trata de un terraplén que se construye sobre un suelo compresible, normalmente consolidado, cuya resistencia no garantiza la estabilidad de la estructura, por lo que se ha decidido erigir la mitad de su altura, esperando para completarla a .que el suelo se haya consolidado parcialmente hasta que el aumento de su resistencia sea suficiente. Bajo carga rápida, supuesto que el terraplén se construye en poco tiempo, la resistencia del suelo de cimentación estará representada por la envolvente de la prueba Rápida Consolidada, obtenida trabajando con esfuerzos totales. Analizando esta envolvente puede verse que la resistencia, s, al esfuerzo cortante es proporcional a la carga con que se haya consolidado al material.

e) Empleo de materiales estabilizantes:

El fin de la solución en estudio es mejorar las cualidades de resistencia de los suelos mezclándoles algunas substancias que al producir una cementación entre las partículas del suelo natural o al mejorar sus características de fricción aumenten su resistencia en los problemas prácticos. Las substancias más empleadas han sido cementos, asfaltos y sales químicas. Sin embargo, en la práctica estos procedimientos resultan costosos, por lo que su uso es limitado.

f) Empleo de muros de retención:

Cuando un talud es en sí inestable, se ha recurrido con cierta frecuencia a su retención por medio de un muro. La solución, "cuando se aplica con cuidado, es correcta aunque, en general, costosa. Sin embargo, muchas son las precauciones que han de tomarse en cuenta para el proyecto y construcción de los muros.

Se ha tratado el problema general de estas estructuras por lo que aquí sólo se mencionarán algunas precauciones de carácter especial. En primer lugar ha de cuidarse que la cimentación del muro quede bajo la zona de suelo movilizada por la falla hipotética del talud, pues se han reportado casos en que el muro, en falla por rotación por ejemplo, se moviliza en conjunto con el suelo, resultando totalmente inútil.

En segundo lugar, es preciso tomar precauciones muy especiales en lo referente al drenaje, dotando al muro en su paramento interno de filtros de material permeable, que canalicen a las aguas hacia las salidas que se proyecten a través del muro. En suelos con contenido apreciable de finos plásticos es preciso tener muy presente la posibilidad de que el material del talud se sature, en cuyo caso disminuirá fuertemente su ‘‘cohesión aparente”, aumentando correspondientemente los empujes que produce contra la estructura.

Esta ha sido posiblemente, la principal causa de fallas en muros de retención usados en vías terrestres, canales, etc. En general, el muro de retención como elemento estabilizador de taludes, constituye una de las estructuras más delicadas Frente a su proyecto y construcción y es recomendable que ambas etapas sean muy cuidadosamente supervisadas por un especialista. Esto, por supuesto, es tanto más cierto cuanto más altas sean las estructuras que se requiera construir y cuanto más plástico sea el suelo por retener. [pic 7]

g) Precauciones de drenaje:

La principal y más frecuente causa de problemas derivados de la estabilidad de taludes en obras de ingeniería es, sin duda, la presencia de agua y su movimiento por el interior de la masa de suelo. Estos efectos y el modo de cuantificarlos se detallarán en las partes correspondientes del Volumen III de esta obra, pero es obvio desde este momento que la saturación y el desarrollo de fuerzas de filtración que tiene lugar durante el flujo de agua afectan decisivamente la estabilidad de las masas de suelo. Salvo el caso especial de las presas de tierra, en donde el flujo es un factor inevitable cuya presencia siempre ha de tomarse en cuenta, en la mayoría de las obras de ingeniería resulta más econó mico proyectar obras de drenaje que eliminen filtraciones y flujo que proyectar los taludes para soportar esta condición tan desfavorable.

Las estructuras comunes, tales como cunetas, contra cunetas, alcantarillas, etc., debidamente proyectadas y construidas han demostrado hoy ser indispensables y no es buena la técnica ingenieril que regatee inversión o esfuerzos en esta dirección. En otras ocasiones será preciso pensar en estructuras especiales del tipo de pantallas de drenes protectores, tubería perforada que penetre convenientemente en la masa de suelo y otras muchas.

En este punto se toca un aspecto que ha sido y sigue siendo muy debatido entre los ingenieros de todo el mundo. Se trata de definir si resulta más conveniente proyectar una obra vial, por ejemplo, con todas las precauciones de drenaje en cada lugar, a fin Trinchera de drenaje para la zona central da una de evitar futuras fallas enea- autopista moderna creciendo fuertemente la construcción o, por el contrario, si resulta mejor construir con las precauciones elementales e indispensables, ateniéndose al riesgo de falla futura en algún lugar aislado en que las condiciones de filtración y flujo resulten imprevisiblemente críticas.

h) Soluciones especiales :

Además de las soluciones que se han mencionado, existen muchas otras y puede decirse que este es un punto en que el ingenio del proyectista guiado por un buen criterio tiene amplio campo de acción. En caminos, por ejemplo, el uso de terraplenes en diente de sierra ha sido muy socorrido para rebajar altura de terraplenes por concepto de sobreelevación en curva y así eliminar riesgos de falla. En otros casos sobre, todo en cortes en roca fracturada, los bloques se cosen materialmente con varillas de acero, pretensadas o no, colocadas en barrenos rellenados con mortero.

“CONSIDERACIONES RESPECTO AL ANÁLISIS DE TALUDES EN MATERIAL “COHESIVO” HOMOGÉNEO EN ÉL CNERPO DEL TALUD Y EN EL TERRENO DE CIMENTACIÓN”

Talud “cohesivo” y terreno de cimentación homogéneo con él y semi-infínito

Los análisis de estabilidad de taludes en suelos "cohesivos” homogéneos en el cuerpo del talud y en el terreno de cimentación han demostrado (Taylor) que la "cohesión” necesaria para garantizar la estabilidad de un talud de inclinación dada sigue la ley de proporcionalidad .

c°°yn H (5-a.l) donde: [pic 8]

ym = peso específico del suelo que forma el talud y el terreno de cimentación

H — altura del talud.

La relación anterior puede