Coladas de tierras

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Coladas de tierras

ESTABILITAT DE TALUSSOS
Coladas de tierras
Deslizan o fluyen?
Velocidad de los deslizamientos
Los deslizamientos se caracterizan por mantener una
resistencia a la cizalla constante o que aumenta con el
movimiento (baja velocidad)
Los flujos deslizantes (flow slides) y algunas coladas
se caracterizan por una brusca reducción de la
resistencia justo después de la rotura (alta velocidad)
causada por:
- caída brusca de la cohesión (debris flows)
y (en algunos casos)
-caída brusca de la fricción por licuefacción
(flowslides) o modificación de la microestructura
(coladas de tierras)
Algunos casos: Aberfan South Wales (flow slide)
21 octubre 1966
L= 488m + 107 m
h= 9 m (pie)
V = 107.000 m3
v = 15 –30 km/h
Movimientos previos
Poca agua
Diques laterales
Algunos casos: Aberfan South Wales
Superficie cizalla. Material adyacente impermeable
Algunos casos: Aberfan South Wales
Algunos casos: Cilfynydd Common.
South Wales (flow slide)

5 diciembre 1939
L= 436 m a= 180 m
h= 2,4 m
M = 180.000 Tn
v = 16 km/h a = 16º

Presencia diques laterales




Algunos casos: Bedwellty Pitts. South
Wales (flow slide)
12 noviembre 1926
L= 390m
h= 1,1m (pie)
V = 72.000 m3
 = 8º
Presencia diques
laterales
Algunos casos: Bedwellty Pitts. South Wales
Algunos casos: Bedwellty Pitts. South Wales
Aspectos comunes





Movimiento en dos fases: deslizamiento + flujo
Movimientos previos
Poca agua (no saturación)
Pendiente suave (8º a 20º)
Velocidad moderada a rápida (m/h a km/h)
Aspectos comunes




Material vertido sin compactar (escombreras)
Erosión en los diques laterales
Adelgazamiento del pie
Suelo intacto bajo el pie (no erosión)
Propiedades
 ‘ pico
 ‘ res
IB (%)
39.5
37
18
20
61
52
densa
56
49
43
42
38
42
38
22
4
Muy densa
Muy densa
Densa
Suelta
44
49
38
33
33
33
33
33
33
44
18
3
Material
Estado
Residuos Aberfan
Vertederor 7
vertederor 2
solt
Escollera granito
Arena Ham river
IB 
 p  r
p
Bishop (1973). Quat. J.Eng.Geol. 6: 335-376
Comportamiento
Residuos mineros
Poco compactados (baja Dr)
Al deslizar, consolidan
bruscamente (colapso
estructural)
Alteración de las arcillitas
reduce r
Bishop (1973). Quat. J.Eng.Geol. 6: 335-376
Qué son los earthflows?

Movimentos en suelos de grano fino en forma de
lengua o lágrima (...). Si bien existe deformación
interna, la mayor parte del movimiento tiene lugar en
el contacto o en su adyacencia (Keefer & Johnson,
1983)

Movimientos lentos, de masas derrubios dentro de
una matriz arcillosa blanda, normalmente lobuladas
o elongadas, que avanzan principalmente per
deslizamiento sobre superficies de cizalla discretas
(Hutchinson, 1988)
Nombres alternativos de los earthflows
mudslides
Hutchinson & Bhandari (1971)
Hutchinson (1988)
Brunsden (1984, 1996)
Bromhead (1986)
slow earth flow
Varnes (1978)
earth slide-earth flow
Cruden & Varnes (1996)
earthslide
Bovis (1985)
mudflow
Hutchinson (1970). Ya no se usa como
sinónimo
Como se clasifican los earthflows?
Deslizamientos
Mudslide
Bromhead (1986)
Momientos de derrubios
con forma fluidal
Mudslide
Hutchinson (1988)
Mudslide
Dikau et al. (1996)
Flujos
Slow Earthflow
Varnes (1978)
Earth Slide-Earth
flow - Cruden &
Varnes (1996)
Ejemplos de earthflows
Diagrama de earthflow
Font: Keefer & Johnson, 1983
La Coma earthflow, Eastern Pyrenees
Son las coladas un tipo de deslizamiento?
Slumgullion, CO
Foto: NLIC-USGS
Estos movimientos en suelos de grano fino
comparten el mismo mecanismo?
Cava, 1997
La Coma, 1982
Estos movimientos en suelos de grano fino
comparten el mismo mecanismo?
mudflow
Earthflow
Earthflow?
Earthflow?
Cava, 1997
La Coma, 1982
Características de las coladas de tierra
(earthflows)
Partes principales
Mecanismo de inicio
Papel del
agua
Respuesta
inmediata ante
la lluvia
Tiene sentido
en arcillas?
K = 10-7 cm/s
Earthflow
Coll de Port. Pirineu Oriental 1982
Mecanismo de inicio
Papel del
agua
Movimiento en
condiciones
relativamente
secas
Olivares, Granada, 1986
Mecanismo de inicio: carga no drenada
Asociado al
deslizamiento
rotacional y
traslacional
A menudo
empieza en el pie
(compresión y
abombamiento)
Gòsol complex traslational slide/
earthflow, mudflow 1982
main scarp
slide
earthflow
mudflow
Gòsol complex traslational slide/ earth
sliding flow/earthflow, 1982
Mecanismo de inicio
Gòsol complex traslational slide/ earth
sliding flow/earthflow, 1982
Pie abombado y
cabalgamiento
Pressure ridges
Pie abombado y
cabalgamiento
From Bertolini, 2006
Mecanismo de inicio
Terreno cargado sin drenaje y cizallado
Terreno cizallado
y desplazado
Terreno cargado sin drenaje y cizallado
Gòsol, cata #1
Mecanismo de incorporación
de terreno en la base
Mecanismo de inicio
Compresión en el pie por
el deslizamiento
Colapso
estructural (escombrera)
Desarrollo del
earthflow
Carga no drenada
(Hutchinson & Bhandari,
1971. Geotechnique 21:
353-358)
Resistencia residual
(suelos frágiles)
Mecanismo de propagación: aceleración
Caída brusca de la
resistencia
(carga no drenada,
colapso estructural,
licuefacción, etc)
Condiciones no
drenada
Aumento pendiente
terreno
aceleración
Transición deslizamiento- colada
Corominas, 1995.
Eng. Geology 39:45-70
Transición deslizamiento- colada
Material
Wl
(%)
Wp
(%)
Ip
(%)
Olivares
Arcilla verde
Arcilla versic.
Arcilla negra
33-66
18-28
15-32
La Coma
27-48
17-27
10-23
C’
KPa
’p
(º)
’r
(º)
20
25
5-30
20-25
20
16-22
20
10
14-22
0-10
20-27
15-25
Material impermeable. No disipación de presiones de agua intersticial durante
el descenso
Indicadores de cizalladura en los earth
sliding flows
Superficies de
cizalla
Cabecera:
estrias
La Coma escarpe principal lateral
Indicadores de cizalla
Superficies
laterales de cizalla
Pont de Suert, E. Pyrenees 1995
Indicadores de cizalla y erosión basal
Dos niveles:
Superior (clastos)
Inferior (matriz
abundante)
Bedwellty, Gales
Incorporación de substrato erosionado
Diques laterales
Keefer & Johnson, 1983
La Coma, cata #5
Gòsol, cata #1
Diques laterales
y superficies de
cizalla
Superficie basal
Picarelli et al. 2005
Picarelli et al. 2005.
Landslides, 2:15-30
Indicadores de
cizalla y erosión
basal
Mecanismo de
formación de los
diques laterales
Indicadores de fluidez
Lóbulos
arqueados
A veces se
observan oleadas
o pulsaciones
sucesivas
La Coma, 1982
Avance del pie (Chacón,
1988. II Simposio Taludes y
Laderas Inestables)
Inyección de
barro
Sugiere la
presencia, por lo
menos local, de
matriz ablandada
La Coma,1982
Pulsaciones
Diques laterales producidos
por pulsaciones sucesivas
La Coma, E. Pyrenees 1982
Como progresa
el movimiento?
Avance como las
cadenas de un
tractor. Los árboles
transportados
verticalmente y son
engullidos al llegar
al frente
Superficie
transitable (plug)
Slumgullion, CO
1994
Indicadores de fluidez: sin erosión en el pie
Terreno intacto
La Coma cata #2
Indicadores de fluidez: sin erosión en el pie
Terreno intacto
No erosión en
el pie
Preservación de
la vegetación
original
La Coma
Cata # 2
Mecanismo de movimiento
Distribución vertical de
velocidades
Cizalla múltiple
Efecto viscoso
Adelgazamiento del pie.
Bedwellty, Gales
1a fase: deslizamiento
  C    tan  p
2a fase: flujo deslizante

    tan  r   c 
.

dv
dy

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