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Presentacion CIP Taludes Costa Verde 221010
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ESTABILIDAD DE LOS ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS DE LA ACANTILADOS DE LA
COSTA VERDECOSTA VERDE
Dr. Ing. Arnaldo Carrillo Gil
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚCONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚCONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA
ESTABILIDAD DE ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS LOS ACANTILADOS
DE LA COSTA DE LA COSTA VERDEVERDE
Dr. Arnaldo Carrillo Gil
1. INTRODUCCIÓNESTABILIDAD DE ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS LOS ACANTILADOS
DE LA COSTA DE LA COSTA VERDEVERDE
Dr. Arnaldo Carrillo Gil
1. INTRODUCCIÓN
ESTABILIDAD DE ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS LOS ACANTILADOS
DE LA COSTA DE LA COSTA VERDEVERDE
Dr. Arnaldo Carrillo Gil
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES
DE LOS ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS ACANTILADOS DE
LA COSTA VERDE
ÍNDICE
1. introducción2. características geotécnicas de los acantilados de
la Costa Verde3. análisis de resistencia y deformación de los
suelos granulares gruesos de los taludes4. problemas de deslizamiento y drenaje de los
acantilados5. soluciones para la estabilidad y protección de
los taludes de la Costa Verde6. conclusiones
1. INTRODUCCIÓN
1. INTRODUCCIÓN
Las edificaciones modernas previstas en LA COSTA VERDE, irán creciendo en número y altura para el proyecto de habilitar un área turística cercana a las playas.
Las edificaciones se construirán tanto en el pie como en la coronación y cuerpo de los acantilados.
Esto originará una mayor sobrecarga que podría alterar el estado de equilibrio de estos taludes
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS
ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
La ciudad de Lima en gran parte se encuentra situada sobre un abanico fluvial originado por el antiguo cono de deyección del Río Rímac.
Los acantilados varían en altura desde unos pocos metros hasta 80 ó más en algunas partes de la ciudad.
Los materiales granulares gruesos que conforman estos acantilados pueden clasificarse como una mezcla de cantos rodados, gravas, arenas y limos.
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
ATEVITARTE
CANTO GRANDE HUACHIPA
CHORRILLOS
BARRANCO
ATOCONGO
COMASOQUENDO
MAGDALENA DEL MAR SURQUILLO
MIRAFLORES
BOCANEGRA
LIMA
RIMAC
Formación Geológica
del Conglomerado de Lima
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
Estos materiales de origen ígneo han sido acarreados por el Río Rímac en un tiempo geológico muy largo durante el Cuaternario.
Esta es la parte urbana de la ciudad de Lima donde se presentan los mayores problemas de estabilidad de taludes urbanos
2. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS ACTUALES DE LOS ACANTILADOS DE LA COSTA VERDE
Los sacudimientos sísmicos y los fenómenos asociados al comportamiento dinámico han originado muchas veces importantes pérdidas materiales y de vidas
Por esta razón es indispensable tomarlos en cuenta en la estabilidad de los acantilados y sus futuras obras de infraestructura vial y urbana.
3. ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS GRANULARES GRUESOS DE LOS
TALUDES
3. ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS GRANULARES GRUESOS DE LOS TALUDES
En todos los casos cualquier solución tiene que ver con el suelo gravo-arenoso que conforman los taludes
En estos, la resistencia al corte tiene una componente de fricción y otra de cohesión que coexisten a cualquier nivel de esfuerzos, incluso en la falla.
El parámetro geotécnico relevante en los taludes es la cohesión siendo de importancia secundaria el ángulo de fricción del suelo granular grueso.
3. ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS GRANULARES GRUESOS DE LOS TALUDES
Entre los cantos rodados, arenas y limos que los empacan no existe cohesión verdadera, pues no hay una adhesión entre las partículas o algún cementante que las una, sino más bien un entrampamiento mecánico entre las partículas grandes y pequeñas.
3. ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS GRANULARES GRUESOS DE LOS TALUDES
3. ANÁLISIS DE RESISTENCIA Y DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS GRANULARES GRUESOS DE LOS TALUDES
Cuando se destruye este engrampamiento, las propiedades resistentes del suelo disminuyen o se anulan, originándose los derrumbes o caídas de bloques hacia la pista causando accidentes.
Soluciones como el “desquinchado”, o la construcción de banquetas o escalonamiento sin criterio técnico, terminan agravando el problema y originando mayor inestabilidad en los taludes, incrementando los gastos a la comuna sin resultados positivos.
ENSAYOS GEOTÉCNICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS
ENSAYOS GEOTÉCNICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS
0 100 200 300 400ESFUERZO NORMAL (Kpa)
0
100
200
300
400
ESFU
ERZO
DE
CORT
E (K
pa)
C O R TE D IR EC TO
C O R TE D IR EC TO IN S ITU
R O TU R A P R O G R E S.C F
R O TU R A P R O G R E S. S C F
ENSAYOS GEOTÉCNICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0ASENTAMIENTO (m m )
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
CARG
A UN
ITA
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(Kpa
)
PRUEBAS DE CARGA DIRECTA
LE Y E N D A
V E R TIC A L SE C O
V E R TIC A L H U M E D O
V E R TC A L C H ILE
H O R IZO N T A L C H ILE
H O R IZO N T A L P E R U
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE
LOS ACANTILADOS
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
Desde hace más de dieciocho años hemos venido haciendo investigación acerca de la estabilidad de los acantilados.
El análisis de estabilidad consideró inicialmente un modelo simple con el tipo de falla más común, empleando más adelante métodos más sofisticados, con consideraciones de equilibrio y planos de falla más reales.
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
El último método utilizado emplea un estudio retrospectivo o “back-analysis” con toda la base de datos acumulada desde hace años, para obtener valores de los parámetros geotécnicos de resistencia que permitan complementar los resultados de los pocos ensayos realizados hasta la fecha.
El mecanismo utilizado al comienzo de nuestras investigaciones, considera un bloque que se desliza hacia abajo en un plano inclinado y se desprende por la presencia de grietas de tensión.
Se consideraron diversas alternativas, empleando suelos secos y húmedos, con propiedades óptimas o no de resistencia al esfuerzo cortante.
Se tomaron en cuenta, además, los efectos de cargas adicionales sobre la cuña analizada.
Se tomó en cuenta la presencia de la sobrecarga de edificios cercanos.
Se consideraron las acciones sísmicas debidas a los terremotos.
Posteriormente debido a que los deslizamientos que han ocurrido en los acantilados han mostrado superficies de falla no lineales, se hizo necesario considerar métodos de cálculo más rigurosos.
El método elegido fue el de Sarma, desarrollado para obtener bajo un simple principio iterativo la correspondiente aceleración sísmica para un factor de seguridad asumido, o dicho en otras palabras, la intensidad sísmica para la cual el talud puede venirse abajo y causar daños humanos y materiales
Su ventaja es que no existen problemas de no convergencia presentes en otros métodos iterativos, es decir, las fuerzas internas obtenidas no violaban el criterio de falla y la tensión no estaba implícita en la masa del suelo.
De los resultados obtenidos de los numerosos análisis de estabilidad efectuados por diferentes métodos de cálculo, se ha zonificado el litoral desde dos puntos de vista: estático y dinámico.
Se observó que las áreas inestables por acción dinámica han resultado más extensas que sus similares desde el punto de vista estático en la zona crítica.
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
Con esta información se han originado recomendaciones técnicas para el tratamiento de taludes y cimentaciones de las obras de ingeniería a construirse en el futuro.
Existen, sin embargo, lugares críticos específicos en otras áreas donde podrían presentarse derrumbes, aún cuando aparezcan como zonas de menor riesgo geotécnico y sísmico.
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
Esto es debido a filtraciones producidas por la presencia de parques, jardines o áreas verdes regados inadecuadamente, sin un sistema especial que permita drenar al agua convenientemente sin causar daño a la estabilidad de los acantilados vecinos.
4. PROBLEMAS DE DESLIZAMIENTO Y DRENAJE DE LOS ACANTILADOS
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE
LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
En todos los casos primero debe estabilizarse el talud y después protegerse o lograr revestirlo de verde, pero no lo contrario.
No siempre será posible tender el talud por falta de espacio o problemas urbanísticos, pero sí es posible estabilizarlo por medio de anclas o muros rígidos de sostenimiento.
Fotos el Comercio – Malecón Grau
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
1.302
+0.00
-3.20
-5.90
-9.70
BERMA1.50 m
NIVEL DE EXCAVACION : -9.70 m(excavacion 3 sotanos y cimentación)LADO IZQUIERDO - ZONA CRITICA 2Ancho Berma : 1.50Talud Contrafuerte H:1 V:4
+0.00
-3.20
-5.90
-9.70
BERMA1.50 m
Distancia (m)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Altu
ra (m
)
0
1
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5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
En otros casos será suficiente eliminar las posibles fuentes de filtración de agua hacia los acantilados.
En algunos distritos se han practicado soluciones aplicando la estabilización biotecnológica que se caracteriza por el uso combinado o integrado de vegetación viva con estructuras de contención y revestimientos.
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
Una de las plantas que mejor pueden utilizarse es la Campanilla (Ipamoea Campanulata).
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
Ventajas:• Es adecuada a la tierra normal de jardín• Se puede regar por goteo o por el método “atrapa
niebla” adecuadamente acondicionado al sitio.• Es resistente a la salinidad del mar• Su tallo alcanza 40 a 60 metros y tiene un metro de
profundidad formando una red vegetal que retiene los cantos rodados que puedan desprenderse de la parte alta.
• Da un aspecto paisajista al lugar y mantienen flores todo el año
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
Desventajas:• En algunos casos han favorecido la procreación de
roedores, dando como resultado el colapso del sistema de riego.
CONDICIONES ACTUALES DE LOS ACANTILADOS
MANTO DE CAMPANILLA PROTEGIENDO LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
ASPECTO PAISAJISTA DEL MANTO DE CAMPANILLA
MANTO DE CAMPANILLA Y SUS RAÍCES
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
Riego por goteo
Atrapanieblas
Hidrosiembra
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
Otras soluciones hacen uso de mallas metálicas, de plástico o fibra de vidrio, que evitan que los bloques superiores caigan.
También se han ensayado metodologías modernas como la Hidrosiembra, o rociado por medio de un equipo especial de una emulsión conteniendo aglutinantes, hidroabsorbentes, nutrientes, semillas y agua que al mezclarse favorecen la germinación de las semillas. Tiene un alto costo, y los resultados de su aplicación aún se encuentran en evaluación.
5. SOLUCIONES PARA LA ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE LOS TALUDES DE LA COSTA VERDE
En otros lugares el problema podría deberse sólo a la erosión eólica o al efecto de la brisa del mar, pudiendo resolverse por un determinado método, quizá más económico y rápido que en otras zonas de la misma área o distrito.
6. CONCLUSIONES
6. CONCLUSIONES
No sólo es necesario que las instituciones involucradas se pongan de acuerdo, sino también que las soluciones a practicarse tengan un buen sustento técnico.
Las obras a construirse deben resolver realmente el problema, sea este de erosión, inestabilidad o de cualquier otro origen.
El estado o los municipios deben adoptar las soluciones convenientes para lograr obras duraderas y no soluciones empíricas y costosas, que incluso agravarían el problema en vez de solucionarlo.
6. CONCLUSIONES
De acuerdo al problema que se quiera solucionar, algunas soluciones pueden ser muy sencillas y económicas, sin embargo otros requerirán de técnicas especiales y por lo tanto podrían ser más costosos, pero darían solución al problema técnicamente.
6. CONCLUSIONES
Esta contribución, producto de nuestra experiencia, indica claramente la factibilidad de ejecución de cualquier proyecto urbanístico o arquitectónico, ya que actualmente contamos con métodos de tratamiento y herramientas de diseño y cálculo que nos permiten establecer condiciones reales de estabilidad y parámetros de cálculo seguro para cualquier tipo de obra de ingeniería.
Jr. Emilio Fernández 296, Of. 703, Santa Beatriz, Lima-Perú
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Dr. Arnaldo Carrillo Gil
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