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X JORNADAS GEOTÉCNICAS DE LA INGENIERÍA COLOMBIANA




BARRAS DE ACERO HINCADAS Y TENSIONADAS EN LA RECUPERACION DE AREAS DEGRADADAS POR MOVIMIENTOS DE MASA.


FABIÁN HOYOS PATIÑO; Ingeniero geólogo, Profesor asociado Facultad de Minas.
Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Medellín. Colombia.
Télefono: 574 4220022 (5262). Fax: 574 2341002unigeo@perseus.unalmed.edu.co


RESUMEN

Los movimientos de masa pueden ser controladas de manera efectiva y económica mediante el artificio de hincar y tensionar barras de acero que atraviesen la superficie de deslizamiento. Este método, que puede ser llamado simplemente tensionamiento de suelos, permite incrementar la resistencia al corte de los suelos mediante dos mecanismos básicos: uno el incremento medio de lacohesión de la masa de suelo debido a la resistencia a la cizalladura de las barras de acero, y dos, el aumento de la componente friccional de la resistencia al corte de la masa de suelo debido al incremento de los esfuerzos normales, totales y efectivos en su interior por efecto del tensionamiento de las barras. El incremento del esfuerzo efectivo normal y de la resistencia al cortante en lasuperficie de deslizamiento es una función de la longitud de la barra, de la profundidad de la superficie de deslizamiento, de las características de la masa de suelo y de la tensión aplicada al perno. La tensión a la que pueden ser sometidas las barras está controlada por la fuerza de fricción que pueda desarrollarse entre ellas y el suelo que, a su vez, puede ser estimada a partir de la energíarequerida para hincarlas, o que puede ser calculada aproximadamente a partir de las propiedades del suelo..

Este método puede ser particularmente eficiente cuando se trata de controlar movimientos de masa incipientes en suelos residuales profundos, donde sea necesario proceder rápidamente, y en los deslizamientos activos, donde haya limitaciones en el área disponible para la construcción deestructuras de contención convencionales, o debido a las condiciones particulares de estabilidad de la parte inferior del deslizamiento.

El costo de las operaciones de hincado y tensionamiento de barras de acero es sustancialmente inferior al de construcción de estructuras de contención de concreto o de suelo reforzado que cumplan una función equivalente en el control de deslizamientos.ABSTRACT

A large number of rotational and planar landslides can be effectively controlled with driven and stressed steel bars crossing the shear zone in the soil mass. Two basic mechanisms are instrummental to increase the soil shear strength: one, the increase of the average soil mass cohesion due to the shearing strength of the steel bars driven in the soil mass and, two, the enlargement of thefrictional component in the soil mass and along the slide surface, due to the increase of the normal stresses associated with the stressing of the steel bars. The length of the bar, the depth of the slide surface, the density and coefficient of passive earth pressure of the soil, the friction coefficient between the soil and the bar, and the tension applied to the bar at the surface control theincrease of the effective normal stresses and of the shear strength at the shear zone. The tension that can be applied to each bar at the surface is given by the friction developed between the soil and the bar, and can be estimated from the energy required to drive it into the soil, or calculated from the physico-mechanical properties of the soil. The magnitude of the applied tension can beestimated from the diameter of the element of reaction used and from the deformation of the soil just below it. This method could be particularly efficient for the control of incipient rotational landslides affecting residual soils, and for the prevention and treatment of planar slides of soil masses over soft rock, where a rapid intervention is required, or where the usable area is quite limited for...