Estudio y proyecto de estabilización de un talud carretero en rocas ígneas en el Occidente de México - Antúnez Valenzuela, Yoali Arisbei (My University, 2023)
Los taludes son obras frecuentes en la ingeniería civil y la minería. Los principales objetivos en sus proyectos son buscar la seguridad de las personas, bienes e infraestructuras, aplicar de manera correcta los principios de las ciencias de la tierra para identificar los mayores riesgos, así como caracterizar y predecir comportamientos de los macizos rocosos y por consiguiente cumplir con los estándares de calidad, presupuestos y factores de seguridad pertinentes. Un estudio de estabilidad de taludes tiene la finalidad de establecer las medidas de prevención y control para reducir el nivel de peligro. Esto se logra en primera instancia a través de modelo geológico – geotécnico, en el cual se describen las principales características del macizo rocoso, evaluando con ello los diferentes mecanismos de falla que gobiernan al talud, así como la influencia de factores ambientales, hidrológicos, entre otros. Este informe presenta el estudio geológico - geofísico - geotécnico de un talud carretero localizado en Municipio de Bahía de Balderas, en el estado de Nayarit, en donde se establece el comportamiento, sus propiedades geomecánicas y mecanismos potenciales de falla. Se identifican las condiciones presentes, para proponer una recomendación de tratamiento de estabilización adecuada. El corte se encuentra excavado en un cuerpo de pórfido andesítico, roca ígnea de origen intrusivo con diferentes grados de meteorización y alteración hidrotermal, le sobreyace una capa de suelo residual. Presenta una altura máxima de 26.5 m, longitud de 260 m e inclinación de 53°, excavado en su totalidad. Se observaron grietas de tensión en la corona, así como un caído en la parte final del talud, ocurrido en temporada de lluvia. A partir del modelo, se diferenció el talud en unidades geotécnicas, de acuerdo con su comportamiento y se hicieron diferentes propuestas de cambios de geometría, los cuales fueron analizados con la paquetería de Rocscience, con el propósito de buscar la solución ingenieril más eficiente, con un factor de seguridad aceptable en concordancia a las condiciones específicas del proyecto.
El informe conlleva trabajos preliminares de investigación y recopilación de información, así como trabajos en campo. Estos se iniciaron con un levantamiento topográfico, por medio de Restitución Fotogramétrica a lo largo del trazo de la Autopista, y un vuelo con VANT (vehículo aéreo no tripulado), para la toma de video y fotografías, para tener una vista general del corte. A partir de esta información, se propuso una campaña de exploración geofísica con la técnica de refracción sísmica, de la cual se obtuvo el primer modelo para distinguir la distribución de las unidades. Posterior a la recopilación del marco geológico regional, se procedió al levantamiento geológico – geotécnico en campo, el cual consiste en identificar la litología presente en el talud, estructuras principales y determinar los parámetros geomecánicos. De igual manera, en campo se hace la identificación cualitativa de los elementos potencialmente inestables, en la que se delimitan zonas con evidencia de desprendimientos, zonas inestables y caídos previos. Para complementar el informe, en el estudio hidrológico e hidráulico se lleva a cabo el cálculo de gastos y la revisión hidráulica de las obras de drenaje. La integración del modelo geológico – geofísico – geotécnico facilita discretizar el tipo de falla aplicable a cada unidad presente en el talud, se calibran los parámetros y se procede al análisis de estabilidad. Dependiendo del tipo de falla a estudiar, se determina el análisis y el software. Para la falla rotacional se utilizó Slide, para falla estructural, RocPlane y Swedge. Se encontró que el talud es inestable en las condiciones estudiadas, por lo que se hicieron tres propuestas con cambio de geometría, en estas se consideró eliminar la grieta de tensión presente en el talud. A partir de los resultados y comparativa entre las propuestas de estabilización, concluí que el mejor tratamiento para este talud es la “Propuesta: Doble Abatimiento”, complementando con sus respectivas obras de drenaje.
Keywords: Geotecnia de excavación; Riesgo geológico; Talud carretero; Parámetros geomecánicos; Exploración geotécnica; Análisis de estabilidad de taludes