Deslizamientos de los Suelos Un deslizamiento se defne como un movimiento de una masa de roca, detritos o tierra hacia auera o pendiente abajo, bajo la acción de la gravedad cuando el esuerzo de corte excede el esuerzo de resistencia del material.
Defnición
Partes de un deslizamiento
Origen
Características
Excavación de la pendiente o su base Material débil Material sensible Material meteorizado Material cortado! Material fsurado o usionado "iscontinuidad de masas orientadas adversamente #asimientos, schistocit$ , etc% "iscontinuidad estructural orientada adversamente #alla, disconormidades, etc% &ontraste en la permeabilidad &ontraste en la rigidez #rigidez, material denso sobre material pl'stico% (evantamientos tectónicos o volc'nicos )ebotes glaciales Erosión de la base de la pendiente Erosión de los m'rgenes laterales Erosión subterr'nea #dilución, conducción% "eposición de cargas en la pendiente o en la cresta )emoción de la vegetación (luvias intensas *recipitaciones mu$ prolongadas "erretimiento r'pido de la nieve+ "eshielo Meteorización por &ongelamiento$ deshielo -erremotos -erremotos Erupciones volc'nicas
mplica una zona de debilidad /ue se separa de las capas m's resistentes de la parte baja de un talud &onsisten en un desplazamiento de corte a lo largo de una o varias superfcies. *uede comprender una sola masa /ue se mueve o comprender varias unidades o masas semiindependientes. (os deslizamientos pueden ser progresivos0 −
−
1o se inician simult'neamente a lo largo de toda la /ue ser2a la superfcie de alla. 3e generan en un proceso gradual. gradual .
Clasifcación de los deslizamientos (os siguientes actores pueden ser utilizados para clasifcar los deslizamientos0
Material: )oca, suelo, litolog2a, estructura, propiedades geotécnicas. Atributos geomórfcos: motorización, orma de la pendiente. Geometría del deslizamiento: proundidad, longitud, altura, etc. Tipo de movimiento: 4alla, deslizamiento, 5ujo, etc -ropical,, Clima: -ropical *eriglacial etc. Humedad: 3eco, mojado, saturado. Velocidad del movimiento: Mu$ lento, lento, etc. Mecanismo de disparo: -erremoto, lluvias, etc.
Impacto de los deslizamientos •
•
•
•
•
•
•
•
)eparación, reemplazo o mantenimiento como resultado de los da6os a la propiedad o inraestructura debido a los deslizamientos *érdida de productividad e ingresos )educción del valor de la tierra *érdida de ingreso por impuestos Medidas de mitigación de los deslizamientos Eectos adversos en la calidad del agua+sedimentació n+ siltation! de los reservorios *érdida de productividad humana o animal debida a heridas+traumas Eectos secundarios, inundaciones causadas por los deslizamientos.
Tipos de Deslizamientos Tipo
Forma
Descripción
Desprendimiento s 3on allas repentinas de taludes verticales o casi verticales /ue producen el desprendimiento de un blo/ue o m7ltiples blo/ues /ue descienden en ca2da libre. En suelos, los desprendimientos son causados por socavación de taludes debido a la acción del hombre o erosión de /uebradas. En macizos rocosos son causados por socavación debido a la erosión. En algunos casos los desprendimientos son el resultado de meteorización dierencial.
Caída libre
Colapsos
"esprendimiento repentino de uno o m's blo/ues de suelo o roca /ue descienden en ca2da libre.
3on ca2das con una tra$ectoria b'sicamente vertical de abrigos desarrollados en acantilados por la socavación eectuada por un r2o, el oleaje o la meteorización $ disgregación de las rocas a su pie son consideradas colapsos.
&a2da de un blo/ue de roca con respecto a un pivote ubicado debajo de su centro de gravedad. Volcadura
Existen dos tipos de vuelcos0 • •
8uelco por 5exión "esplome
Deslizamientos Traslacional Es un desplazamiento ladera abajo de una masa de suelo o roca, /ue tiene lugar predominantement e sobre una o m's superfcies de rotura, o zonas relativamente delgadas con intensa
Movimiento lento o r'pido de un blo/ue de suelo o roca a lo largo de una superfcie de alla plana. Existen dentro de estos varios tipos de deslizamientos dentro de los que se encuentran: •
Resbalamientos
Figura
• • •
deormación de cizalla. Elementos caracter2sticos de este tipo de movimiento son la presencia de superfcies de rotura defnidas $ la preservación a grandes rasgos de la orma de la masa desplazada.
Rotacional
Expansiones laterales Movimiento de dierentes blo/ues de suelo con desplazamientos distintos. Este movimiento consiste en una extensión lateral controlada por racturas. *uede ocurrir en rocas con dierentes o bien sobre suelos. &uando se produce en rocas se desarrolla con lentitud, cuando se produce en suelos, puede ser considerablemente r'pido durante terremotos $ representar en estos casos una alta amenaza.
Deslizamiento de cuña Corrimientos Deslizamientos de derrubios
Movimiento relativamente lento de una masa de suelo, roca o una combinación de los dos a lo largo de una superfcie curva de alla bien defnida.
Es caracter2stico de sedimentos arcillosos #arcillas sensibles% depositados en mares poco proundos $ lagos. Expansiones laterales por fuencia extrusi!n de material subacente
Expansiones por licue"acci!n
El inicio por un deslizamiento rotacional o una sacudida s2smica remoldea la arcilla de orma casi instant'nea convirtiéndola en un l2/uido denso arrastrando blo/ues de material superpuesto. El movimiento progresa retrogresivamente con gr an rapidez.
9curre a veces cuando una capa de arcillas h7medas $ reblandecidas, extru$e lateralmente por el peso de las capas superiores. El desplazamiento lateral provoca la racturación de las capas de recubrimiento separ'ndose en grandes blo/ues por entre los cuales es capaz de penetrar la arcilla. El movimiento suele ser extremadamente lento.
Flujos 3on movimientos espacialmente continuos en los /ue las superfcies de cizalla tienen corta vida, se encuentran mu$ próximas $ generalmente no se conservan. (a distribución de velocidades en la masa desplazada se parece a la /ue se presenta en un 5uido viscoso. *or este motivo, la masa movida no conserva la orma en su movimiento descendente, adoptando a menudo, ormas lobuladas cuando interesan a materiales cohesivos $ desparram'ndose por la ladera o ormando conos de de$ección cuando aectan a materiales granulares. Existe una gradación desde los deslizamientos a los 5ujos dependiendo del contenido de agua, movilidad $ evolución del movimiento. Un deslizamiento de derrubios puede convertirse en una corriente o avalancha de derrubios a medida /ue el material pierde cohesión, incorpora agua $ discurre por
Reptaci!n Es la de"ormaci!n que su"re la masa de suelo o roca como consecuencia de movimientos mu lentos por acci!n de la #ravedad. $e suele mani"estar en la curvatura de las rocas tronco de los %rboles& el corrimiento de carreteras& líneas "'rreas aparici!n de #rietas. Coladas de tierra
$olifuxi!n
Corrientes de derrubios
(olpes de arenas limos
Es la deormación pl'stica, lenta $ no necesariamente mu$ h7meda, de tierra o rocas blandas #5$sch, pizarras, flitas%, en laderas de inclinación moderada. &uando predominan los materiales cohesivos con un elevado contenido de limos $ arcillas, se les denomina coladas de barro. :lgunos autores han observado /ue algunas ormas de coladas de barro progresan principalmente por deslizamiento sobre superfcies de cizalla con moderada deormación interna en este caso se denominan deslizamiento de tierras. -érmino utilizado a menudo para describir deormaciones de pe/ue6as dimensiones en suelos cohesivos $ de poco espesor, /ue dan lugar a ormas lobuladas. &ontienen superfcies de cizalla de poca extensión. *uede ser considerada como una colada de tierras de pe/ue6as dimensiones. 3on movimientos r'pidos de material detr2tico en el /ue predomina la racción gruesa, es decir, arenas, gravas $ blo/ues. (a corriente puede bajar tanto por laderas abiertas como canalizada por vaguadas u hondonadas del terreno dando lugar a morolog2as dierentes. "ebido a la baja de cohesión de sus componentes, se desparrama en la parte inerior de las laderas sin generar un depósito de orma espec2fca, pero cuando se canaliza por barrancos suelen dar lugar a conos de de$ección. Movilización brusca de estos materiales, a veces en estado. 1ormalmente se producen por colapso estructural por eecto de una sacudida s2smica o al iniciarse la rotura del suelo por deslizamiento.
pendientes m's empinadas.
)valanc*as
Deormaciones sin rotura manifesta o pre!ias a la rotura En ocasiones, las deormaciones de la ladera no dan lugar al despegue de la masa movida ni a la ormación de superfcies de rotura continuas en todo el conjunto. 3e trata por tanto, de deormaciones de corta extensión aun/ue en los grandes movimientos pueden ser de algunos metros. Estas deormaciones pueden acelerarse hasta la rotura, reactivarse periódicamente o dejar de producirse.
Reptaci!n por fuencia
Cabeceo
Combadura pandeo en valle
De"ormaciones #ravitatorias pro"undas o *undimientos en laderas
Roturas con+nadas
Movilización de grandes masas de tierra, ragmentos de rocas o derrubios a gran velocidad, en ocasiones, superiores a los ;< m+s. 3u gran velocidad ha sugerido la existencia de otros mecanismos como el 5ujo granular turbulento, el desplazamiento sobre colchones de aire o la transerencia de momentos entre las part2culas en movimiento "esplazamientos, inicialmente mu$ lentos, /ue se aceleran progresivamente $ /ue preceden a la rotura de la ladera. Estos desplazamientos son el re5ejo indudable del desarrollo de una rotura progresiva. 3e desarrolla en la parte superfcial de las laderas constituidas por ormaciones rocosas intensamente racturadas, presentando un marcado buzamiento hacia el interior del macizo. (os primeros metros superfciales suelen encontrarse descomprimidos $ alterados, condición sufciente para /ue si se erosiona la parte inerior de la ladera el conjunto alterado tienda a girar hacia abajo. El mecanismo implica adem's de la rotación de los niveles rocosos, el deslizamiento relativo a través de las discontinuidades preexistentes (as combaduras aparecen asociadas con el abombamiento de los ondos de valle. (as principales caracter2sticas del movimiento es la combadura del nivel rocoso superior hacia el valle, dando lugar al ensanchamiento de las fsuras. El nivel arcilloso inerior muestra un marcado adelgazamiento hacia el valle $ un plegamiento monoclinal intenso. (as deormaciones gravitatorias proundas son caracter2sticas en macizos rocosos, generalmente constituidos por rocas metamórfcas, con marcada oliación o es/uistosidad inclinada uertemente $ dispuesta paralelamente al rente de la ladera aun/ue también pueden ocurrir en macizos gran2ticos racturados. 3e trata de mecanismos de rotura progresiva /ue dan lugar a la deormación $ agrietamiento de la ladera #normalmente las grietas aparecen en la zona de cabecera% sin /ue la superfcie de cizalla se desarrolle completamente $ produzca la rotura general del terreno aectado.
,lu-os deslizantes
&aracterizados por el colapso brusco $ masivo, mu$ r'pido a extremadamente r'pido, de una masa de material granular o derrubios, a partir de un eecto perturbador. Un elemento esencial es /ue el material involucrado tiene una estructura metaestable, suelta $ elevada porosidad. El material vertido colapsa como resultado de, por ejemplo, una sacudida s2smica o del inicio de su rotura por deslizamiento transfriendo la carga del terreno a los 5uidos de los poros #en general, agua% causando un aumento de la presión de poros. (a consiguiente pérdida s7bita de resistencia proporciona al material movido, un car'cter semi5uido /ue permite desarrollar al 5ujo deslizante.
Fallas de los Suelos En geolog2a, una alla es una ractura en el terreno a lo largo de la cual hubo movimiento de uno de los lados respecto del otro.
Defnición
(as allas se orman por esuerzos tectónicos o gravitatorios actuantes en la corteza. (a zona de ruptura tiene una superfcie ampliamente bien defnida denominada plano de alla, aun/ue puede hablarse de banda de alla cuando la ractura $ la deormación asociada tienen una cierta anchura. &uando las allas alcanzan una proundidad en la /ue se sobrepasa el dominio de deormación r'gil se transorman en bandas de cizalla, su e/uivalente en el dominio d7ctil. El allamiento #o ormación de allas% es uno de los procesos geológicos importantes durante la ormación de monta6as. :simismo, los bordes de las placas tectónicas est'n ormados por allas de hasta miles de =ilómetros de longitud.
Elementos de una alla
Características morológicas (as siguientes caracter2sticas suelen ser 7tiles para identifcar allas en el terreno0
scarpe de alla 0 es el rasgo morológico producido en la superfcie terrestre debido al desplazamiento de una alla. &onstitu$en morolog2as rectil2neas a través de las cuales la topogra2a var2a abruptamente. 3e pueden distinguir tres tipos principales0 scarpe de alla primitivo u original 0 cuando el escarpe es reciente o a7n no ha sido desmantelado por la erosión. Escarpe de línea de alla o derivado0 cuando los blo/ues implicados han sido erosionados $ no se conserva el salto de alla original o incluso se ha invertido el relieve por erosión dierencial. scarpe de alla compuesto cuando la alla se ha reactivado $ los blo/ues implicados han surido erosión dierencial.
Estructuras tectónicas (as estructuras vinculadas con las allas dependen del tipo de régimen tectónico regional en el /ue se han ormado. 3in embargo ha$ algunas ormas $ términos comunes a todas ellas0 es recuente /ue las allas var2en de buzamiento en su recorrido, mostrando zonas relativamente horizontales, rellanos, alternando con zonas m's inclinadas, rampas . (os blo/ues delimitados entre rampas de allas se denominan escamas tectónicas o "orses $ el apilamiento de estas escamas se denomina duple!"
n regiones de e!tensión tectónica En un régimen de extensión limitado $ en condiciones de deormación r'gil se desarrollan sistemas de allas normales escalonadas, m's o menos paralelas, /ue orman zonas hundidas, denominadas (rabens o osas tectónicas, /ue pueden alternarse con zonas elevadas, denominadas orst o pilares tectónicos.
Tipos de allas Fallas gra!itacionales 3on las /ue se producen exclusivamente por eecto de la gravedad, no por la actuación de esuerzos tectónicos. *ueden darse en distintos contextos geológicos0 •
•
•
En terrenos ='rsticos, por la disolución del sustrato o colapso de cavidades. En regiones volc'nicas, por colapso de c'maras magm'ticas o deslizamiento de edifcios volc'nicos inestables. En taludes o laderas d e uerte pendiente.
$ocas de alla
Alternancia de "orst # gra#ens
En muchos casos la ricción en el plano de alla produce la trituración o deormación de las rocas /ue lo conorman.
n regiones de compresión tectónica (as ormas m's comunes asociadas a la compresión son producidas por allas inversas0 cabalgamientos $ mantos de corrimiento, t2picos de las zonas externas de los orógenos de colisión, en lo /ue se denomina >cinturón de cabalgamientos? $ se corresponde con el estilo tectónico de piel fna. En algunas regiones aectadas por compresión, con
"ependiendo de las condiciones de ormación pueden ser de distintos tipos, entre los /ue existe una gradación continua0 En condiciones de deormación r'gil se producen las brec$as de
%acetas triangulares o trapezo idales0 son ormas asociadas a escarpes de l2nea de alla o escarpes compuestos debidos a la erosión, por la intersección de c'rcavas o valles perpendiculares al plano rectil2neo de un escarpe de alla $ orientados hacia el blo/ue hundido.
cabalgamientos con despegues en la base de la corteza superior o m's proundos # estilo tectónico de piel gruesa%, se pueden producir elevaciones de tipo pop%up $ depresiones de tipo pop% do&n #depresiones entre dos cabalgamientos de vergencia contraria%, ambos limitados por allas inversas @en lo /ue se dierencian de *orst $ #rabens, limitados por allas normales.
alla, cuando los ragmentos #clastos% se ven a simple vista, o las $arinas de alla, cuando los clastos son microscópicos.
s&uema de ormación de las estructuras de tipo pop%up # pop%do&n"
&uando la deormación se produce en el dominio d7ctil o r'gild7ctil, en condiciones de metamorfsmo, se producen las milonita s $ ultramilonitas /ue defnen las bandas de cizalla, con un caracter2stico bandeado de la roca.
n zonas de tectónica transcurrente En las grandes allas de desgarre, cu$o componente de desplazamiento es principalmente horizontal, pueden delimitarse 'reas de compresión o extensión locales /ue producen movimientos de elevación o hundimiento. El relevo o puente entre dos allas próximas o la curvatura local de una alla en dirección produce una zona en /ue la dirección local de la racturación es obl2cua o perpendicular a l a dirección de desplazamiento principal, orm'ndose escamas $ duplex asociados. 3eg7n sea el relevo o giro de las allas, a derecha o iz/uierda, $ seg7n sea el desplazamiento horizontal de las mismas, dextral o sinestral, la zona de enlace entre ambas tendr' un comportamiento compresivo o distensivo de las escamas $ duplex /ue se hubieran ormado, desarroll'ndose elevaciones en abanico, tipo pus"%up, o depresiones tectónicas de tipo pull% apart'
Giro a la iz&uierda con elevación tipo pus"%up # giro a la derec$a con $undimiento tipo pull% apart
En condiciones m's proundas $ con ma$or temperatura, se orman cataclasitas, /ue son rocas con una ma$or cementación /ue las anteriores. 3i la ricción de la alla aumenta la temperatura, hasta el punto de usión de alguno de los componentes m's fnos de la roca, pueden producirse pseudota&uilitas , rocas oscuras de textura v2trea.
Fallas acti!as e inacti!as 3e considera /ue una alla es activa cuando se ha movido una o m's veces en los 7ltimos A< <<< a6os. (as allas activas pueden ser sísmicas o asísmicas. En el primer caso el desplazamiento a lo largo de segmentos del plano de alla se produce de orma espor'dica, debido a la aplicación de esuerzos tectónicos en las inmediaciones de la alla, /ue produce la deormación el'stica de las rocas en ese entorno. &uando la resistencia al corte de las rocas es superada por la magnitud de los esuerzos, se produce la ruptura $ desplazamiento a lo largo de la alla. El desplazamiento repentino da lugar a un sismo. (uego de un sismo se suceden periodos de menor o nula actividad, en /ue las rocas comienzan a
acumular esuerzos nuevamente. (as allas inactivas son a/uellas originadas en el pasado geológico, $ /ue no han maniestado actividad reciente. 1o representan ning7n peligro s2smico para poblaciones cercanas.
Clasifcación geom(trica de las allas Tipo
%alla normal, directa o de gravedad
%alla inversa
%alla de rumbo' en dirección' direccional' transcurrente o de desgarre
%alla sinistral o direccional iz&uierda
Falla de!tral o direccional derec$a %alla oblicua o mi!ta
Descripción
&uando el blo/ue colgante o de techo se desplaza hacia abajo respecto al blo/ue $aciente o de muro. El plano de alla es inclinado.
&uando el blo/ue colgante se mueve hacia arriba respecto del $aciente. 3e denominan ca#algamientos a las allas inversas de bajo 'ngulo de buzamiento. El plano de alla es inclinado. &uando el desplazamiento es horizontal $ paralelo al rumbo de la alla. *ueden ser, seg7n el sentido de movimiento de los blo/ues #reerenciado a la posición de un observador situado sobre uno de los blo/ues%.
&uando el blo/ue opuesto al /ue ocupa el observador se mueve a la iz/uierda
&uando el blo/ue se mueve a la derecha. El plano de alla puede ser inclinado o ver tical. Un tipo particular de allas en dirección son las allas transormantes, /ue desplazan segmentos debordes constructivos de placas $ el plano de alla suele ser vertical. &uando el desplazamiento es oblicuo tanto al rumbo como a la dirección de buzamiento. 3e describen simplemente como una combinación de la terminolog2a de las anteriores, resultando cuatro casos posibles0 sinistral in!ersa) sinistral normal) dextral in!ersa * dextral
Figura
normal' &uando ha habido un componente de rotación en el desplazamiento relativo entre los dos blo/ues separados por la alla. : su vez se pueden dividir en0 %alla en ti(era, cuando el eje de rotación es perpendicular al plano de alla. %alla cilíndrica , cuando el eje de rotación es paralelo al plano de alla. El plano de alla suele ser curvo. %alla cónica , cuando el eje de rotación es oblicuo al plano de alla. El pl ano de alla suele ser curvo.
•
%alla rotacional
•
•
