Criterios de estabilización

GUÍA FINAL DE DISEÑO

MANUAL PARA DISEÑO DE PROTECCIÓN DE CAÍDOS ROCOSOS CON MALLA DE ALAMBRE/CABLE DE ACERO

Balasingam Muhunthan Shanzhi Shu Navaratnarajah Sasiharan Omar A. Hattamleh Department of Civil and Environmental Engineering Washington State University Pullman, Washington 99164-2910 Thomas C. Badger and Steve M. Lowell Washington State Department of Transportation P.O. Box 47365Olympia, Washington 98504-7365 John D. Duffy California Department of Transportation 50 Higuera Street San Luis Obispo, California 93401 Prepared for Washington State Transportation Commission Department of Transportation And in cooperation with U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration April 2005 Traducción al español Emmanuel García Carrasco Maccaferri de México S.A. de C.V.1

RESUMEN

Desde 1950, las mallas de alambre de acero han sido usadas en Norteamérica para el control de caídos de roca en autopistas o en laderas susceptibles a erosión. Estructuras más robustas, como las redes de cable de acero, han sido introducidos recientemente para mejorar la capacidad de los sistemas de protección de caídos. A la fecha, por otro lado, el diseño de estos sistemasestá basado básicamente en métodos empíricos, el juicio de los ingenieros y la experiencia. Este manual de diseño esta basado en una investigación que caracterizó el desempeño, probó los componentes críticos de los sistemas, analizó los sistemas de fallas, evaluó las condiciones típicas de carga y desarrolló modelos analíticos para refinar el diseño ingenieril de estos sistemas.

Este manual fuedesarrollado para apoyar el diseño de estos sistemas para una gran variedad de condiciones de carga. Específicamente, se provee una guía de diseño para la evaluar el grado de adaptabilidad del sistema al sitio, la caracterización de las cargas externas, la selección del tipo de estructura, los requerimientos de anclaje y el detallado del sistema.

2

ÍNDICE

RESUMEN ÍNDICE LISTA DE FIGURASLISTA DE TABLAS 1. 2.
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.

2 3 5 6 7 10
11 11 14 17 17 18

INTRODUCCIÓN CARACTERIZACIÓN Y FACTIBILIDAD DEL SITIO
TAMAÑO DEL BLOQUE Y DEL EVENTO CONDICIÓN DEL TALUD FRICCIÓN EN LA INTERFASE CARGAS DE DETRITOS CARGAS DE IMPACTO CARGAS DE NIEVE

3.
3.1. 3.2.

METODOLOGÍA DE DISEÑO
TIPOS DE ESTRUCTURA CAPACIDAD DEL ANCLAJE Y ESPACIAMIENTO Cargas de impacto ydetritos Cargas de nieve

19
19 22 23 24

3.2.1. 3.2.2.

4.
4.1. 4.2.

DETALLES DE DISEÑO Y ESPECIFICACIONES
PROTECCIÓN DE TALUDES ANCLAJES

25
25 26

3

4.3. 4.4.

CABLES DE SOPORTE CONEXIONES DEL SISTEMA Y SUJECIÓN

28 30

5.
5.1. 5.2. 5.3.

MITIGACIÓN Y CONSIDERACIONES ESTÉTICAS
REDUCIR EL ÁREA A CUBRIR INCREMENTAR EL CONTACTO CON LA MALLA DAR COLOR A LOS COMPONENTESDEL SISTEMA

31
31 32 34

6. 7.

CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS MANTENIMIENTO

34 36 39 47

APÉNDICE A APÉNDICE B

4

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 o cable. Figura 2 Metodología de diseño recomendada para sistemas de contención de caídos de malla de alambre 9 Secciones transversales típicas para taludes A) cóncavos y B) convexos y las zonas de

acumulación de detritos, contacto de lamalla e impacto de caídos._______________________________ 12 Figura 3 Erosión que amenaza un talud protegido con malla de alambre en North Cascades, Washington. 14 Figura 4 Taludes rugosos que muestran un alto grado de rugosidad superficial con perfiles planos

uniformes. 15 Figura 5 Taludes ondulados con A) una distribución de partículas algo uniforme con rugosidad general

limitada, y B)numerosas prominencias localizadas. __________________________________________ 16 Figura 6 Estos taludes planos muestran una superficie lisa o con pocas irregularidades. En el caso de A),

el perfil del talud está determinado por roca muy fracturada. En B), se tiene un talud cuyo echado de fracturas es paralelo al corte. ____________________________________________________________

16 Figura 7...