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En este manual, además de abordarse todas las técnicas clásicas de estabilización de taludes, tanto si éstos están excavados en rocas como en suelos, se estudian los mecanismos de degradación de los materiales superficiales, describiéndose los procesos que intervienen -meteorización o erosión-, los métodos de evaluación y las técnicas de control.
En este manual, además de abordarse todas las técnicas clásicas de estabilización de taludes, tanto si éstos están excavados en rocas como en suelos, se estudian los mecanismos de degradación de los materiales superficiales, describiéndose los procesos que intervienen -meteorización o erosión-, los métodos de evaluación y las técnicas de control. De manera complementaría se trata en varios capítulos la revegetación de los taludes, partiendo del análisis de las múltiples funciones que juega la vegetación, los criterios de selección de especies y técnicas de implantación y, también, las técnicas de bioingeniería en las que el material vegetal vivo no sólo permite alcanzar una integración paisajística o un aspecto más natural de las obras, sino incluso constituir unos procedimientos de estabilización geotécnica, alternativos a los tradicionales que son más agresivos y demasiado artificiales, y en consecuencia de estabilización ecológica. Finalmente se incluyen diversos casos prácticos de obras llevadas a cabo por empresas especialistas que complementan y enriquecen el contenido del libro
ÍNDICE
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN
1. INTRODUCCIÓN
2. INESTABILIDAD DE TALUDES Y LADERAS
2.1. Clasificación de los movimientos de masas
2.2. Clasificación geoestructural de los movimientos de masas en taludes rocosos
3. CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA Y ETAPAS EN EL MOVIMIENTO DE MASAS EN TALUDES
4. RIESGOS ASOCIADOS AL MOVIMIENTO DE TALUDES
5. DISEÑO DE TALUDES
5.1. Métodos de equilibrio límite
5.2. Sistemas de clasificación geomecánica de macizos rocosos
5.3. Análisis deformacionales mediante modelización numérica
6. FACTORES QUE AFECTAN A LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES
7. ESTABILIDAD DE TALUDES A LARGO PLAZO
8. INTEGRACIÓN AMBIENTAL Y PAISAJÍSTICA DE TALUDES
9. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 2. MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES ROCOSOS
1. INTRODUCCIÓN
2. ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN ROCA
3. MEDIDAS DE RETIRADA DE MATERIAL ROCOSO
3.1. Ataluzamiento
3.2. Voladuras de contorno
3.2.1. Daños producidos en los macizos rocosos dentro del entorno de las voladuras
3.2.2. Valoración de los daños producidos en el macizo remanente
3.2.3. Velocidad de partícula como criterio de prevención de daños
3.2.4. Voladuras de precorte
3.3. Saneado del talud
4. MEDIDAS DE REFUERZO DE TALUDES
4.1. Anclaje
4.1.1. Partes de un anclaje
4.1.2. Tipos de anclaje
4.1.3. Aplicaciones principales de los anclajes
4.1.4. Diseño y dimensionamiento de los anclajes
4.1.5. Desarrollo de las expresiones de diseño fundamentales para anclajes
4.1.5.1. Rotura plana
4.1.5.2. Rotura por vuelco
4.2. Bulones pasivos
4.3. Muros de contención
4.4. Hormigón proyectado
4.5. Contrafuertes de hormigón o muros de apeo
4.6. Drenaje
4.6.1. Drenaje superficial
4.6.2. Drenaje profundo
4.6.2.1. Drenes horizontales o drenes californianos
4.6.2.2. Pozos verticales de drenaje
4.6.2.3. Galerías de drenaje
4.6.2.4. Zanjas rellenas con material drenante
4.6.3. Esquemas de diseño de drenaje
4.7. Mallas o redes metálicas
4.7.1. Selección del tipo de red de cables
5. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 3. MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN SUELOS
1. INTRODUCCIÓN
2. REMODELADO GEOMÉTRICO DE LOS TALUDES
2.1. Introducción
2.2. Teoría de la línea neutra
2.3. Descarga de los taludes
2.3.1. Descabezamiento de los taludes
2.3.2. Retirada de materiales Inestables
2.3.3. Tendido o reperfllado de los taludes
2.3.4. Banqueo de los taludes
2.4. Rellenos de baja densidad
3. MUROS
3.1. Introducción
3.2. Muros de hormigón ejecutados in situ
3.2.1. Muros de hormigón en masa o de gravedad
3.2.2. Muros de hormigón armado
3.3. Muros de fábrica
3.4. Muros jaula
3.5. Muros de escollera
3.5.1. Aspectos constructivos
3.6. Muros de neumáticos usados
3.6.1. Aspectos constructivos
3.7. Muros de tierra armada
3.7.1. Muro celular verde
3.7.2. Muros jardinera
3.7.3. Muros de paneles
3.7.4. Geotextiles y geomallas para construcción de muros
3.8. Muros de gaviones
3.8.1. Elementos constructivos
3.8.2. Construcción de muros de gaviones
4. DRENAJES
4.1. Introducción
4.2. Drenajes superficiales
4.3. Drenajes profundos
4.3.1. Mantos drenantes
4.3.2. Zanjas de drenaje
4.3.3. Drenajes horizontales o californianos
4.3.4. Pozos verticales
4.3.5. Galerías de drenaje
4.3.6. Filtros para drenajes profundos
5. REFUERZOS
5.1. Introducción
5.2. Reticulado de micropilotes
5 3. Anclajes y bulones
5.3.1. Aspectos constructivos
5.4. Columnas de grava
5.4.1. Aspectos constructivos
5.5. Pilotes
5.5.1. Tipos de pilotes
5.5.2. Aspectos constructivos
5.6. Mallas y redes metálicas
6. TRATAMIENTOS DEL TERRENO
6.1. Tratamientos químicos
6.1.1. Inyecciones de cal
6.1.2. Columnas de cal
6.1.3. Pilotes de cal
6.2. Tratamientos eléctricos
6.3. Tratamientos térmicos
7. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 4. PROCESOS Y EVALUACIÓN DE LA DEGRADACIÓN DE TALUDES
1. INTRODUCCIÓN
2. METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS
2.1. Meteorización mecánica
2.2. Descomposición química
2.3. Meteorización química
2.3.1. Susceptibilidad de los minerales comunes a la meteorización química
2.3.2. Susceptibilidad de los materiales rocosos a la meteorización química
2.4. Perfiles de meteorización y su desarrollo
2.4.1. Clima y vegetación
2.4.2. Tipos de imperfecciones y texturas
2.4.3. Tiempo y erosión
2.4.4. Topografía y aguas subterráneas
2.4.5. Características de los perfiles de meteorización cerca del fondo de los valles
2.5. Cementación
2.5.1. Cementación de la roca
2.5.2. Cementación de defectos de la roca
2.6. Alteración química
2.7. Meteorización rápida
2.7.1. Desintegración de rocas arcillosas
2.7.2. Disolución rápida
2.7.3. Crecimiento de cristales en los poros
2.7.4. Descomposición de minerales sulfurados
2.7.5. Erosión de la superficie debida a la adsorción electrostática de humedad
2.7.6. Expansión de minerales secundarios
2.8. Clasificación de las rocas meteorizadas
2.8.1. Sistema de clasificación recomendado
2.8.2. Sistema propuesto por la ISRM (1978) y la BSI (1981)
2.8.3. Sistema de clasificación alternativo de Rao y Gupta (1997)
2.8.4. Otros sistemas de clasificación
3. MÉTODO RDA PARA EVALUAR LA DEGRADACIÓN POTENCIAL DE TALUDES ROCOSOS
3.1. Método RDA para evaluar la degradación
3.1.1. Etapa 1. Clases de susceptibilidad de los taludes rocosos
3.1.2. Etapa 2. La naturaleza del deterioro
4. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 5. CONTROL DE LA EROSIÓN Y OBRAS DE DESAGÜE
1. INTRODUCCIÓN
2. TIPOS DE EROSIÓN
2.1. Erosión hídrica
2.2. Erosión eólica
3. FACTORES EROSIVOS
3.1. Erosividad
3.2. Erosionabilidad
3.3. Relieve topográfico
3.4. Cobertura vegetal
4. EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN
4.1. Evaluación de la erosión hídrica
4.1.1. Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo. USLE
4.1.2. Críticas a la USLE
4.1.3. Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo Modificada. MUSLE
4.2. Pérdida tolerable de suelo
4.3. Evaluación de la erosión eólica
5. TÉCNICAS Y OBRAS PARA CONTROLAR LA EROSIÓN
5.1. Prevención de la compactación y destrucción del suelo
5.2. Remodelado de taludes
5.3. Cálculo de caudales a desaguar
5.4. Capacidad de desagüe
5.4.1. Elementos lineales
5.4.2. Sumideros
5.5. Obras para interceptar la escorrentía superficial
5.5.1. Terrazas
5.5.2. Diques
5.6. Obras para evacuar las aguas de escorrentía
5.6.1. Canales
5.6.2. Bajantes
5.6.3. Sumideros
5.6.4. Difusores laminares
5.6.5. Disipadores de energía
5.7. Obras para controlar la sedimentación
5.7.1. Barreras de sedimentos
5.7.2. Protección de sumideros
5.7.3. Balsas de decantación
5.8. Cortavientos
6. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 6. TÉCNICAS DE CONTROL DE DESPRENDIMIENTOS DE ROCAS EN TALUDES Y LADERAS
1. INTRODUCCIÓN
2. MECANISMOS DE LOS DESPRENDIMIENTOS DE ROCAS. CAUSAS
2.1. Introducción
2.2. Fenómenos de inestabilidad en laderas y taludes
2.3. Los desprendimientos de rocas procedentes de taludes
3. METODOLOGÍA DE ESTUDIO
3.1. Estudios de Campo
3.2. Estudios Analíticos
3.2.1. ROCKFALL (Versión 5.0)
3.2.2. ROXIM (Versión 6.1)
3.3. Sistemas de evaluación del riesgo de desprendimientos
3.3.1. Sistema RHRS de evaluación del riesgo de desprendimientos
3.3.2. Sistema ONTARIO (RHRON) para la evaluación del riesgo de desprendimientos
3.3.3. Otros sistemas de evaluación del riesgo de desprendimientos
4. TIPOLOGÍAS DE ACTUACIÓN EN EL DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN
5. CUNETAS JUNTO AL PIE DEL TALUD
6. BARRERAS COMO COMPLEMENTO DE LAS CUNETAS
6.1. Muros de gaviones o de hormigón
6.2. Barreras de tierra y geotextlles
7. PANTALLAS DE POSTES FLEXIBLES O PANTALLAS DE DEFORMACIÓN ELÁSTICA
8. AMORTIGUADORES DE CAÍDAS DE ROCAS
9. TÚNELES EXCAVADOS EN ROCA Y ESTRUCTURAS DE PROTECCIÓN
10. PANTALLAS DE PROTECCIÓN CONTRA DESPRENDIMIENTOS
10.1. Introducción
10.2. Pantallas metálicas estáticas. Influencia de la rigidez del sistema
10.2.1. Infraestructura de postes
10.2.2. Posibilidades de mantenimiento
10.2.3. Tipos de pantallas metálicas estáticas
10.3. Pantallas dinámicas de absorción de energía por deformación plástica
10.3.1. Constitución general de una pantalla dinámica de deformación plástica
10.3.1.1. Las redes de cables
10.3.1.2. Los postes metálicos
10.3.1.3. Los disipadores de energía
10.3.1.4. Los anclajes
10.3.2. Diseño de las pantallas dinámicas
10.3.2.1. Elección del emplazamiento
10.3.2.2. Dimensionamiento de las Barreras Dinámicas
10.3.3. Funcionamiento y absorción de la energía cinética por la pantalla
10.3.4. Control de la instalación
10.3.5. Control periódico y mantenimiento
10.4. Conclusiones
11. MALLAS Y REDES METÁLICAS PARA EL CONTROL DE DESPRENDIMIENTOS
11.1. Malla de alambre de triple torsión
11.1.1. Mallas colgadas
11.1.2. Mallas adosadas
11.2. Mallas o redes de cables
11.3. Mallas reforzadas con cables
12. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 7. FUNCIONES DE LA VEGETACIÓN EN EL TRATAMIENTO DE TALUDES
1. INTRODUCCIÓN
2. EFECTOS FÍSICOS DE LA VEGETACIÓN EN LOS TERRENOS
2.1. El papel de la vegetación
2.2. Efectos hidrológicos de la vegetación
2.2.1. Intercepción
2.2.2. Evapotranspiración
2.2.3. Infiltración
2.3. Protección de la superficie del suelo
2.3.1. Protección frente a la erosión por salpicadura
2.3.2. Escorrentía superficial
2.3.3. Protección mecánica del suelo frente al tráfico y al pisoteo
2.3.4. Aislamiento del suelo
2.3.5. Sujeción del suelo
2.4. Modificación de las propiedades mecánicas
2.4.1. Reforzamiento del suelo por las raíces
2.4.2. Anclaje, contención y arqueamiento
2.4.3. Acuñamiento
2.4.4. Sobrecargas: peso de la vegetación y empuje del viento
2.5. Modificación del régimen de circulación superficial del viento
2.5.1. Velocidad y dirección del viento
2.5.2. Atenuación del ruido
3. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 8. TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA EN EL TRATAMIENTO DE TALUDES
1. INTRODUCCIÓN
2. CONSTRUCCIONES VIVAS: TÉCNICAS DE BIOINGENIERÍA DEL SUELO
2.1. Introducción
2.2. Estaquillado
2.2.1. Descripción
2.2.2. Aplicaciones y efectividad
2.2.3. Materiales y preparación
2.2.4. Instalación
2.3. Fajinas
2.3.1. Descripción
2.3.2. Aplicaciones y efectividad
2.3.3. Materiales y preparación de las fajinas
2.3.4. Instalación
2.4. Técnicas específicas de utilización de fajinas como sistema de drenaje
2.4.1. Fajinas dispuestas en espina de pescado
2.4.1.1. Descripción y funcionamiento
2.4.1.2. Materiales y preparación
2.4.1.3. Instalación
2.4.2. Fajinas asociadas a drenes de intercepción del drenaje subsuperficial
2.4.2.1. Descripción
2.4.2.2. Preparación e instalación
2.5. Escalones de matorral
2.5.1. Descripción
2.5.2. Aplicaciones y efectividad
2.5.3. Materiales y preparación
2.5.4. Instalación
2.6. Paquetes de matorral
2.6.1. Descripción
2.6.2. Aplicaciones y efectividad
2.6.3. Materiales y preparación
2.6.4. Instalación
2.7. Reparación de cárcavas con material vivo
2.7.1. Descripción
2.7.2. Instalación
2.8. Esteras de matorral
2.8.1. Descripción
2.8.2. Aplicaciones y efectividad
2.8.3. Materiales y preparación
2.8.4. Instalación
3. CONSTRUCCIONES MIXTAS
3.1. Introducción
3.2. Estructuras de tierra reforzada
3.2.1. Descripción
3.2.2. Aplicaciones y eficacia
3.2.3. Materiales y preparación
3.2.4. Instalación
3.3. Muros vivientes
3.3.1. Descripción
3.3.2. Aplicación y eficacia
3.3.3. Materiales y preparación
3.3.4. Instalación
3.4. Enrejados vivientes
3.4.1. Descripción
3.4.2. Eficacia y aplicaciones
3.4.3. Materiales y preparación
3.4.4. Instalación
3.5. Estaquillado de revestimientos porosos de piedra
3.5.1. Descripción
3.5.2. Aplicaciones y efectividad
3.5.3. Materiales y construcción
3.5.4. Instalación
3.6. Muros de gaviones con vegetación
3.6.1. Descripción
3.6.2. Aplicación y eficacia
3.6.3. Materiales y preparación
3.6.4. Instalación
3.7. Muros de roca y vegetación
3.7.1. Descripción
3.7.2. Aplicaciones y efectividad
3.7.3. Materiales y preparación
3.7.4. Instalación
3.8. Tratamiento vegetal de muros de contención y de otro tipo de revestimientos
4. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 9. SELECCIÓN DE ESPECIES VEGETALES Y TÉCNICAS DE IMPLANTACIÓN
1. INTRODUCCIÓN
2. SELECCIÓN DE ESPECIES VEGETALES
3. PREPARACIÓN DEL TERRENO
3.1. Introducción
3.2. Remodelado y control del drenaje
3.3. Preparación mecánica del terreno
3.4. Modificación de suelos. Mejoras edáficas
3.5. Actuaciones complementarlas
3.5.1. Geosintéticos
3.5.2. Productos aglutinantes y adherentes
3.5.3. Mulches
4. IMPLANTACIÓN DE LA VEGETACIÓN
4.1. Siembra
4.1.1. Siembra en hileras
4.1.2. Siembra a voleo convencional
4.1.3. Hidrosiembra
4.1.4. Siembra con mulch en seco
4.1.5. Siembra en hoyo
4.1.6. Horizonte superficial del suelo como fuente de semillas naturales
4.2. Plantación
4.2.1. Plantación en taludes de gran pendiente con problemas de inestabilidad superficial
4.2.2. Plantación en zonas muy expuestas a la acción del viento
4.2.3. Plantación en suelos muy secos
4.2.4. Plantación de tepes
5. CUIDADOS POSTERIORES A LA IMPLANTACIÓN
5.1. Fertilización
5.2. Riego
5.3. Resiembra
5.4. Reposición de marras
5.5. Aclareo y eliminación de las malas hierbas
5.6. Siegas
6. BIBLIOGRAFÍA
CAPÍTULO 10. CASOS PRÁCTICOS
1. INTRODUCCIÓN
2. OBRAS DE CONSOLIDACIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA LOS DESPRENDIMIENTOS EN EL FUNICULAR DE LA SANTA COVA EN MONTSERRAT
2.1. Introducción
2.2. Planteamiento de las obras
2.3. Ejecución de las obras
3. ESTABILIZACIÓN Y REVEGETACIÓN DE TALUDES MEDIANTE EL SISTEMA KRISMER
3.1. Introducción
3.2. Actuaciones
3.2.1. Camino vecinal de Ocejo de la Peña pk 4,710 León
3.2.2. Autovía A-6 (Carretera de La Coruña) pk 10,500 (Comunidad de Madrid)
3.2.3. Terreno particular en la Playa de Gandarío (Sada - La Coruña)
3.2.4. Acceso Parque Tecnológico de Zuatzu (San Sebastián)
3.2.5. Carretera de Hohe Blaike; Salzburgo, Austria
3.2.6. Carretera de Ennstal; Tirol, Austria
3.3. Conclusión
4. ACTUACIONES SOBRE TALUDES EN LA COMUNIDAD DE MADRID
4.1. Introducción
4.2. Estabilización de la boquilla de un túnel mediante la Instalación de una estera tridimensional de poliamida y posterior hidrosiembra
4.2.1. Construcción de la boquilla
4.2.2. Estabilización
4.3. Fijación de un talud inestable con afloramientos rocosos mediante la técnica del gunitado verde
4.3.1. Materiales
4.3.2. Maquinaria
4.3.3. Fases de ejecución
5. ACONDICIONAMIENTO DE LA CARRETERA C-142 DE ESTERRI D'ANEU A VILHA. TRAMO ALT ANEU (LÉRIDA)
5.1. Introducción
5.2. Filosofía de diseño
5.3. Construcción
5.4. Conclusiones
6. PROYECTO DE RECUPERACIÓN DEL MEDIO NATURAL EN LA AUTOVÍA DE ARAGÓN. CN-II TRAMO CALATAYUD-MORATA DE JALÓN. ZARAGOZA
6.1. Introducción
6.2. Situación de las obras y características
6.3. Tipología de los trabajos
6.4. Técnicas y materiales empleados
6.5. Resultados y conclusiones
7. ESTABILIZACIÓN Y RESTAURACIÓN VEGETAL DE LA CARRETERA DE LES PARDINES, CS-221 TRAMO 2 P.K. 0+600 A 1+800 EN LA PARROQUIA D'ENCAMP (ANDORRA)
7.1. Introducción
7.2. Tratamientos realizados
7.2.1. Descripción de las técnicas empleadas
8. CONSTRUCCIÓN DE UN MURO ECOLÓGICO EN LA AUTOVÍA DEL NOROESTE. CARRETERA N-VI DE MADRID A LA CORUÑA, TRAMO SAN ROMAN DE BEMBIBRE - VILLAFRANCA DEL BIERZO, P.K. 47+170 AL 47+700
8.1. Introducción
8.2. Situación pre-operacional
8.2.1. Descripción del tramo
8.2.2. Geología y Geotécnia
8.2.3. Análisis del problema
8.3. Solución propuesta
8.3.1. Propuesta de alternativas
8.3.2. Solución adoptada
8.4. Muro Verde Sistema Geogreen®
8.4.1. Concepto
8.4.2. Principios
8.4.3. Vegetación
8.4.4. Ventajas del sistema
8.5. Diseño y cálculos
8.5.1. Diseño
8.5.2. Cálculo estructural
8.6. Construcción del Muro
8.6.1. Características
8.6.2. Proceso de construcción
8.7. Resultados
8.8. Bibliografía
ÍNDICE TEMÁTICO
