Los taludes son superficies inclinadas que pueden ser naturales (laderas) o artificiales y son de especial interés para la ingeniería por estar relacionados con carreteras y estructuras civiles. Los taludes presentan cierto problemas como deslizamientos, meteorización, erosión y hundimiento, siendo el problema de deslizamiento el más grave de todos.
Este artículo describe él régimen de aguas subterráneas en un talud y su relación con la estabilidad de taludes.
Por qué las aguas subterráneas son importantes en la estabilidad de un talud?
Según datos estadísticos se sabe que el 40 % de deslizamientos ocurren a causa de fuertes lluvias. Existe una fuerte relación entre lo que dura una intensa precipitación de lluvia, la distribución del agua subterránea y la variación de la presión de poros en el suelo.
En líneas generales:
A mayores lluvias, la napa freática aumenta y una mayor parte del talud se satura; aumenta la presión de poros que diminuye la resistencia al corte y la estabilidad del talud.
El régimen de aguas subterráneas en un talud
Una distribución de las cargas hidráulicas, la superficie y la napa freática se puede ver a continuación.
En el corte del talud hay que diferenciar tres zonas:
- Zona de recarga: Donde el flujo de aguas subterráneas va hacia abajo y la napa está alejada de la superficie.
- Zona de trasporte: Donde las cargas hidráulicas son uniformes a cualquier profundidad
- Zona de descarga. Salida del agua subterránea a la superficie. El flujo es predominantemente ascendente, mostrando una napa freática muy cercana a la superficie y mayores esfuerzos efectivos cercanos a la superficie. Es esta zona la más vulnerable al deslizamiento.
En la siguiente figura se puede observar las diferentes zonas en el talud:
Acerca de la evaluación
Para realizar esta evaluación de la distribución de las aguas subterráneas en un talud se ha construido un modelo 2D en MODFLOW con la interfase gráfica Model Muse.
El modelo numérico corre en régimen uniforme considera los siguientes parámetros hidráulicos.
Conductividad Hidráulica K = 1e-7 m/s
Almacenamiento Específico = 0.025
Rendimiento Específico = 1.5 e-6
Anisotropía Vertical Kh/Kv = 1
El modelo tiene 10700 celdas y ha sido simulado con el soluncionador MODFLOW NWT con 150 iteraciones y un tolerancia de convergencia de 0.0001 m.
Pronto publicaremos infohataris relacionados a este tema como:
- ¿Como convertir una distribución de cargas hidráulicas en un esfuerzos efectivos?
- ¿Como despresurizar las paredes de un talud?
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