ESTABILIDAD DE TALUDES EN MACIZOS ROCOSOS

El río Portoviejo se encuentra en la ciudad homónima de la provincia Manabí, Ecuador. Los cambios ocurridos en el cauce del río y la construcción de obras de urbanización sobre una de sus márgenes han originado un talud inestable, proclive a la ocurrencia de deslizamientos y desprendimientos que ocasionan daños a las construcciones. Algunas técnicas de estabilización (muros de hormigón, muros de gaviones, entre otras) han sido aplicadas sin éxito al ser finalmente destruidas por la propia acción del agua. Para resolver el problema se ensayó una variante del método de inyección, conjugada con el método de inca de pilotes, en la cual se diseñaron y construyeron a lo largo del talud, pantallas consistentes en perforaciones inyectadas con lechada de cemento y reforzadas con barras de acero. Esta solución de estabilización mejoró la cohesión de las rocas y el suelo del talud y por consiguiente la resistencia ante la erosión fluvial, sin alterar la geometría del cauce y preservando el entorno natural. La variante utilizada constituye una alternativa eficaz para la estabilización de taludes afectados por la erosión fluvial.

El contenido de estas notas ha seguido muy de cerca las siguientes publicaciones: Duncan J.M. y Buchignani A. L. (1975), "An Engineering Manual for Slope Stability Studies",

La mecánica de sólidos asume un comportamiento ideal de los materiales: homogéneo, continuo, isótropo, lineal y elástico. Las rocas, a diferencia de los materiales artificiales como el acero o el concreto, presentan «defectos» estructurales debido a la variación en la composición mineralógica, orientación de minerales, porosidad y microfisuración, grado de alteración, etc. Los macizos rocosos, además, contienen discontinuidades de muy diverso tipo y zonas meteorizadas o tectonizadas. En ambos casos estas características se reflejan en unas propiedades físicas y mecánicas heterogéneas, discontinuas y anisótropas, que gobiernan la respuesta mecánica del medio rocoso frente a la actuación de las fuerzas. La aplicación de nuevas fuerzas, o la modificación de la magnitud o distribución de las preexistentes, da lugar a cambios en el estado mecánico de los sistemas rocosos, produciéndose una serie de efectos internos, como desplazamientos, deformaciones y modificación del estado tensional o de esfuerzos. En los ensayos de laboratorio se aplican fuerzas para producir la rotura del material y conocer así sus propiedades resistentes y deformacionales. El estado mecánico de un sistema está caracterizado por:-La posición de cada una de sus partes, definida por sus coordenadas.-Las fuerzas que actúan entre y sobre las partes del sistema.-La velocidad con que las partes cambian de posición. La diferencia entre dos estados mecánicos, por tanto, quedará definida por los desplazamientos, las deformaciones y los cambios en el estado tensional o de esfuerzos Si se considera un plano sobre el que actúa una fuerza, ésta puede tener cualquier dirección con respecto al plano; si es perpendicular al mismo recibe el nombre de fuerza normal, y si es paralela fuerza tangencial, de corte o de cizalla. La primera puede ser compresiva o distensiva, mientras que la segunda no. Para las fuerzas tangenciales es necesario definir un convenio de signos: positivas si el vector de fuerza y su vector asociado sobre la otra cara del plano tienen el sentido contrario a las agujas del reloj, y negativas en caso contrario. El efecto de una fuerza depende del área total sobre la que se aplica, por lo que trabajar con fuerzas no es adecuado para conocer su influencia sobre el comportamiento de la roca. Si la fuerza total es referida al área A del plano sobre el que actúa, se expresa como tensión o esfuerzo, parámetro independiente del área de aplicación: F 0 7 3 = F/A. Ambos términos se emplean indistintamente en esta unidad. La fuerza se mide en unidades del sistema SI o CGS, como newton (N), dina, kilogramo (kg), toneladas fuerza (t); las unidades del esfuerzo son el kg/cm 2 , kN/m 2 o kPa, MN/m2 o MPa, etc. El esfuerzo se define como la reacción interna de un cuerpo a la aplicación de una fuerza o conjunto de fuerzas, y es una cantidad que no se puede medir directamente, ya que el parámetro físico que se mide es la fuerza. Si la fuerza actúa uniformemente en una superficie, el esfuerzo o tensión indica la intensidad de las fuerzas que actúan sobre el plano. PUNTES DE GEOTECNIA VI UNIDAD III ESTADOS DE ESFUERZOS EN LOS MACIZOS ROCOSOS

Resumido y modificado de: 1.-M. FERRER y L. GONZÁLEZ DE VALLEJO (1999). Manual de campo para la descripción y caracterización de macizos rocosos en afloramientos. IGME, Madrid, 107 p. 2.-L. GONZÁLEZ DE VALLEJO, M. FERRER, L. ORTUÑO y C. OTEO (2002). Ingeniería geológica. Prentice Hall. Madrid, 715 p.

La calidad de roca R.Q.D se puede determinar a partir de trozos de rocas testigos mayores de 10cm recuperados en sondeos o a partir de juntas Jv que indican el número de juntas por m 3 observadas en un afloramiento. Para el primer caso se utiliza la primera formula: