Sistemas de Monitoreo y control de la Estabilidad de Taludes Rocosos y Suelos

IntroduccinCuando se presentan signos de inestabilidad en un talud (grietas o roturas en la parte superior, abultamiento y levantamiento en la zona de pie, etc.) o cuando se precisa controlar el comportamiento de un talud frente a la estabilidad, se recurre a la instrumentacin o auscultacin del talud y su entorno, a fin de obtener informacin sobre el comportamiento del mismo y las caractersticas del movimiento; velocidad, pautas en los desplazamientos, situacin de las superficies de rotura, presiones de agua, etc.ObjetivoEl control de la velocidad del movimiento permite conocer el modelo de comportamiento, y tomar decisiones referentes a su estabilizacin; en ocasiones se puede predecir aproximadamente cuando tendr lugar la rotura, en base al registro de la curva desplazamiento-tiempo y su extrapolacin en el tiempo.Estos trabajos, suelen limitarse a casos en los que la inestabilidad puede afectar a infraestructura o edificaciones.

Condiciones de aplicacinPara llevar a cabo la auscultacin de un talud es necesaria la seleccin de las magnitudes a medir, de los puntos de medida y de los instrumentos adecuados, adems de una correcta instalacin, registro e interpretacin de las medidas.La instrumentacin permite comprobar el comportamiento del talud y verificar los modelos y anlisis de estabilidad realizados. Previamente a los trabajos de instrumentacin, es necesario conocer las caractersticas y propiedades de los materiales que forman el talud, mediante un estudio previo con observaciones

de campo, toma de datos, realizacin de ensayos de laboratorio, anlisis de estabilidad, etc.Las magnitudes que habitualmente se miden en los trabajos de auscultacin son:Movimientos superficialesMovimientos en el interior del terrenoMovimientos de apertura de grietas y entre bloquesPresiones intersticiales y sus variaciones.Mtodos empleadosLa diferentes tcnicas y mtodos para la medida de magnitudes descritos a continuacin.Medidas de desplazamientos en superficie y en el interior del terrenopermite detectar el movimiento de una zona determinada del talud o de todo l en conjunto, y conocer la direccin y velocidad del mismo. Los sistemas de medida de desplazamientos en superficie estarn condicionados por la precisin que se pretenda y por la magnitud de los movimientos.

Los movimientos en el interior se miden con inclinmetros y extensmetro. Adems, de ser tiles para la medida de la velocidad y direccin del movimiento, estos sistemas permiten localizar las superficies de rotura.

Los inclinmetros deben alcanzar la zona estable situada debajo del plano de rotura ms profundo. Estos aparatos constan de un torpedo quebaja por una tubera especial previamente instalada en el interior del sondeo. El torpedo permite medir ( por ejemplo, cada 50 cm) el ngulo que forma la tubera, lo que multiplicado por la distancia medidapermite ir conociendo los desplazamientos horizontales a lo largo del sondeo, integrando las lecturas de debajo de arriba. Al atravesar la zona de rotura, sta suele quedar definida por cambios en los desplazamientoshorizontales, lo que permite realizar el anlisis a posterior correspondiente; si los desplazamientos son importantes, el tubo puede quedar cortado e impedir las medidas.

Los inclinmetros (Foto No 1) miden la desviacin (inclinacin) del sondeo en dosdesplazamientos cuya inflexin denota la situacin de los planos.Foto No 1. Inclinmetro ModeloIn Place Inclinometer (IPI). Cortesa EYE

direccionesangulosrectos,proporcionandocurvasde

Los extensmetros (Foto No 2)miden movimientosrelativos entre la boca delsondeo y uno o varios puntos situados en el interior.Foto No 2. Modelo Magnetic ProbeExtensometer. Cortesa de EYELa medida de movimientos de apertura de grietas y entre bloques rocosos se suele realizar mediante elementos mecnicos (calibre, cinta mtrica, hilos, etc.) o mediante transductores elctricos; paradesplazamientos grandes se emplea la cinta de convergencia.La medida de las presiones intersticiales en el interior del talud se lleva a cabo mediante la instalacin de piezmetro en sondeos o pozos de reconocimiento.

Todo lo anterior, solicita el empleo de programas de ordenador, los cuales permiten la modelizacin detallada y el anlisis de la rotura y del comportamiento de las laderas en suelos y rocas. Programas como FLAC, UDEC, ZSOIL, PLAXIS, PHASE2, ROCKFALL, ROTOMAP, etc.,permiten el anlisis de casos complejos y de una gran variedad de

condiciones hidrogeolgicas, tensionales, etc., modelizndose tambin las medidas de estabilizacin.

La instrumentacin o auscultacin de deslizamientos tienen por finalidad la vigilancia y la prediccin del comportamiento de la ladera, adems, de la obtencin de datos sobre el proceso. La instrumentacin debe orientarse fundamentalmente a la investigacin de:-Situacindela superficies de roturasuperficieoVelocidaddelmovimiento,suvariacin y distribucin de los desplazamientos en la laderaPosicin del nivel fretico Foto No 3. Sonda luminosa paramedicin porttil de nivel fretico, Modelo KL010. Cortesa de Grobers.

Las caractersticas y velocidad del movimiento depende del tipo de proceso, pendiente de la ladera, contenido de agua de los materiales, etc. Los datos develocidad son necesarios para el diseo de medidas correctoras o mitigadoras. Las medidas de losdesplazamientos y de la velocidad del movimiento puede llevarse a cabo mediante instrumentacin ensuperficie y en profundidadFoto No 4. Procesamiento de datos obtenidos de un inclinmetroLos valores de la velocidad, es decir de los desplazamientos en funcin del tiempo, permiten tambin conocer la evolucin de los procesos y en determinados casos, prever el desenlace de la rotura.Los piezmetros (Foto No 5) proporcionan la situacin de los niveles piezomtricos y las presiones de agua en los niveles en que se han instalados. Para conocer las presiones actuando sobre la superficie de rotura, stos deben instalarse en el plano de deslizamiento o inmediatamente encima.

Foto No 5. Sensor del nivel de presin, modelo OTT PLS. Cortesa de Grobers, S.A.Sistemas de Alarmas

Consiste en la instalacin de diversos sistemas o instrumentos, en superficie o-Instalacin de inclinmetros y piezmetros(FotoNo6)endeslizamientosoen cuyainestabilidadriesgosimportantesladeras supone(porejemplo, en zonas urbanizadas)

-Instalacin de redes de cables en laderas rocosas con peligro dedespredimientos.Foto No 6. Instalacin de un MagneticProbe Extensometer. Cortesa de EYE

enprofundidad,conlafinalidaddedetectarmovimientosomedirdeterminadosparmetrosrelacionados frecuentes son:conlosmovimientos.Losms

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