Correlación entre el ensayo SPT y el penetrómetro dinámico continuo
Las correlaciones más usuales que proporcionan una caracterización geotécnica del terreno (ángulo de rozamiento, módulo de deofrmación…) son las que utilizan los resultados del ensayo SPT. Por este motivo resultaría interesante establecer una relación entre los golpeos de pruebas con penetrómetro continuo, y los que se hubieran obtenido si se hubieran ejecutado ensayos SPT.
Sin embargo no es fácil obtener una relación entre los resultados del ensayo SPT y el penetrómetro dinámico continuo. Y esto se debe a que existen diferencias entre ambos tipos de reconocimiento. Varía tanto el útil de penetración (cuchara frente a punta cónica) como la forma de ejecución (fondo de sondeo frente a penetración con varillaje desde superficie).
Una de las correlaciones más conocida es la de Dahlberg (1974), que relaciona golpeo de Borros con SPT en arenas:
NSPT = 25 log(NB) – 15’16
En un terreno arcilloso medio a firme, Dapena et al. (2000) han encontrado el siguiente ajuste:
NSPT = 13 log(NDPSH) – 2
que puede escribirse como sigue en función del ensayo Borro:
NSPT = 13 log(NB) – 1’13
Estas expresiones proporcionan valores muy similares entre el golpeo SPT y el Borros para el intervalo entre 5 y 20 golpes, por lo que es muy común simplificar, aceptando que:
NSPT = NBorros
y también que 1,2 Ndpsh =Nspt (aunque la experiencia indica que el valor de 1,2 se debe sustituir por 1,5-2)
Estas correlaciones siempre hay que emplearlas con reservas ya que hay que tener en cuenta que en la realización de una prueba de penetración continua, parte de la energía proporcionada se consume en el rozamiento del varillaje (pese a que la sección del cono es algo superior a la de la varilla), al contrario que en un ensayo SPT. A partir de los 6 a 10 metros de profundidad, el rozamiento por fuste de la varilla cobra importancia, por lo que el golpeo del penetrómetro dinámico empieza a ser claramente mayor que el correspondiente al SPT
Medidas correctoras de deslizamientos de taludes
No e sencillo establecer unas actuaciones correctoras estándar para la inestabilidad de los talunes. Para cada caso se deben estudiar las medidas de acuerdo con los problemas concretos de cada caso, en función de sus características específicas.
Pero en esta entrada se quiere indicar un posible “catálogo” de posibles actuaciones que se para mejora de la estabilidad de taludes de desmonte. La única utilidad es que cuando estudiemos un desmonte las tengamos todas presentes.
- Movimientos de tierras: retaluzado con una pendiente más suave.
- Mejora de las condiciones de drenaje:
- Drenaje superficial: revestimiento de cunetas de coronación y pie de desmonte, impermeabilización de bermas, bajantes revestidas, etc.
- Drenaje profundo: fundamentalmente, drenes californianos.
- Refuerzo con gunitado/hormigón y bulones/anclajes
- Protección superficial con gunitado.
- Gunitado de zonas discontinuas, con refuerzo de bulones.
- Refuerzo con bulones exclusivamente (sin gunitado).
- Gunitado de grandes superficies (incluso de taludes completos) con bulonado.
- Muros de hormigón armado, anclados.
- Escolleras
- Chapado de protección en el pie de los taludes.
- Rellenos de escollera en el talud para corrección de inestabilidades o saneo de zonas con surgencia de agua.
- Repié o muro, para añadir peso en la parte baja del talud.
- Mallas
- De guiado de caída de piedras.
- De refuerzo (ancladas mediante bulones).
- Actuaciones singulares
- Pozos verticales.
- Pantalla de pilotes
Erosión en taludes
La erosión se puede definir como el proceso de desprendimiento y arrastre acelerado de partículas de suelo causado por el agua y el viento. Si se supera la resistencia al corte del suelo y las partículas se desprenden.
En la erosión hídrica el agua arranca y transporta partículas de suelo. Dependiendo de la importancia del fenómeno se producen regueros, cárcavas, inestabilidades. Es decir, en ocasiones los fenómenos se estabilizan. En otras ocasiones puede producir la rotura progresiva del talud. Influye la intensidad, duración y frecuencia de la lluvia. Se produce, evidentemente, en climas lluviosos. Es especialmente importante si son lluvias torrenciales, tormentas. También del tipo de suelo, la resistencia al corte del mismo.
En la erosión eólica el viento disgrega, altera y transporta partículas. Estas propias partículas arrastradas por el viento incrementan el proceso erosivo. Se suele producir en suelos sueltos y textura fina, lluvias escasas, temperaturas altas, vientos fuertes. Y en materiales que se alteran a la intemperie. Por ejemplo, en climas desérticos.
Bajante en una zona de humedad del talud que evita la erosión
Las medidas correctoras que pueden evitar/minimizar los efectos de la erosión interna pueden ser:
- Conducir el agua adecuadamente para evitar que pueda circular por la propia superficie del talud.
- Modificación de la topografía. Los taludes más tendidos reducen la velocidad del agua por el talud y, por tanto, reducen su efecto erosivo.
- Implantación de vegetación. En ocasiones hay que aportar tierra vegetal para que la vegetación pueda crecer.
- Implantación arbórea o arbustiva.
- Realización de hidrosiembra (proyección de una dispersión de celulosa, abonos y mezcla de semillas). Hay que poner especies de la zona para que puedan crecer.
- Colocación de láminas o elementos artificiales de protección. Así se evita que agua circule directamente sobre el talud.
- Implantación de medidas químicas (estabilizadores, asfalto, protectores químicos, sellantes)
- Gunitado (hormigón proyectado)
- Revestimiento con piedras o bloques de hormigón. Además de evitar la erosión, actúan como filtro que impide la pérdida de partículas.
- Colocación de fajinas (clavado de hierros o estacas de madera a las que se fijan redes de materiales plásticos, ramas..)
- Implantación de medidas mecánicas (elementos de drenaje, muros, refuerzos…)
- En la erosión eólica se pueden colocar obstáculos que corten el viento (pantallas, paneles)
- En taludes en arcillas la erosión en el pie por circulación de agua puede producir al ruina del talud. Se produce una rotura remontante. Para evitarla se suele colocar una escollera en el pie que sirva de elemento de contención en el pie y evite los arrastres.
Vuelco de estratos o toppling
El vuelco de estratos o, en inglés, “toppling” consiste en el vuelco conjunto hacia debajo de un bloque de roca por flexión de los estratos y, generalmente, se produce por una disminución del rozamiento y/o de la cohesión entre las juntas. En la mayoría de los casos, suele tratarse de un fenómeno relativamente superficial.
Los condicionantes que pueden producir este tipo de roturas son: una estratificación continua de rumbo subparalelo a la traza del talud y con buzamiento fuerte hacia el interior de este.
Para corregir este tipo de inestabilidades existen diversas soluciones. Algunas de las actuaciones empleadas habitualmente son los que se indican a continuación:
– Retaluzar saneando la zona movida. Por tanto, el nuevo talud debería tener una inclinación parecida, como mínimo, a la línea de la charnela o eje de giro de los estratos.
– Ejecución de anclajes aislados o unidos mediante algunos elementos rígidos de reparto vertical (muros, costillas verticales).
– Bulonado sistemático con una ligera tensión o pasivos.
Muros de mampostería
El proyecto de estos muros es similar al de cualquier otro muro en lo que atañe a la estabilidad global, al cálculo de empujes y a la verificación de la seguridad de la cimentación. Pero requieren un cálculo específico en cuanto a la capacidad estructural de la mampostería.
En varias secciones, a distinta altura del muro, pueden calcularse los esfuerzos (compresión, axil y cortante) como en cualquier estructura y verificar que las tensiones normales y de corte, en cualquier sección horizontal son compatibles con la resistencia de los mampuestos.
Las tensiones pueden evaluarse suponiendo un reparto uniforme en la zona cobaricéntrica con la resultante.
Salvo información específica, se recomienda que las compresiones no superen el valor de 2 MPa y que la tensión de corte no supere en ningún plano horizontal ni el 60% de la compresión normal ni el valor de 0,5 MPa. De otra forma se requeriría una imbricación muy cuidada y una selección, también muy cuidadosa, de la calidad de los mampuestos.
En aquellos casos en los que sea preciso aumentar las tensiones indicadas se puede recurrir a recibir los mampuestos con morteros de arena y cemento (también con hormigón de árido pequeño). Con esta técnica las compresiones podrían aumentarse hasta el doble del valor citado, esto es hasta 4 MPa aunque las tensiones de corte no deben superar los valores indicados antes, esto es, ni el 60% de la compresión normal ni el valor de 0,5 MPa.
