Estabilidad de un talud para 3 superficies de falla Ingeniería geotécnica
Enviado por Eli Anabel • 17 de Abril de 2021 • Trabajos • 1.821 Palabras (8 Páginas) • 85 Visitas
Estabilidad de un talud para 3 superficies de falla
Ingeniería geotécnica
Eliana Anabela Paspuezan Puenayan
Universidad Nacional de Colombia
Sede Medellín
Facultad de Minas
2020
CONTENIDO
1. GENERALIDADES ..................................................................................................... 2
1.1 TIPOS DE DESLIZAMIENTOS .............................................................................. 2
1.2 MÉTODOS ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES FINITOS ............... 3
1.3 FACTOR DE SEGURIDAD POR FELLENIUS ..................................................... 3
1.4 FACTOR DE SEGURIDAD POR BISHOP SIMPLIFICADO ............................. 4
2. ANÁLISIS DEL TALUD ............................................................................................. 4
2.1. SUPERFICIES PROBABLES DE FALLA ............................................................ 5
2.3 CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD POR FELLENIUS Y BISHOP
SIMPLIFICADO .............................................................................................................. 5
2.3.1 SUPERFICIE DE FALLA 1 ................................................................................... 5
2.3.2 SUPERFICIE DE FALLA 2 ................................................................................... 7
2.3.3 SUPERFICIE DE FALLA 3 ................................................................................... 9
2.4 CALCULO DE FACTOR DE SEGURIDAD POR GEO5 ................................... 11
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS................................................................................. 11
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 13
INTRODUCCIÓN
Este informe comprende el estudio de un talud al deslizamiento, a través de tres superficies
potenciales de falla para las cuales se determinarán sus factores de seguridad para así analizar
el riesgo a deslizamiento. En este ejercicio se considera al talud como finito ya que la
profundidad hasta el sustrato resistente es variable, además que se trabajara con el principio
de falla rotacional.
La metodología que usaremos consiste en la utilización de dovelas a lo largo de cada
superficie de falla, se considera un suelo homogéneo, por lo que el factor de seguridad se
asume igual para toda la superficie de falla y posteriormente se hará el análisis a través las
metodologías propuestas por Fellenius y Bishop simplificado para así calcular los factores
de seguridad. Toda la geometría del talud se analizará en AutoCAD y en Excel se llevarán a
cabo los cálculos de los factores de seguridad. También se compararán los datos obtenidos
haciendo uso del software GEO5.
1
1. GENERALIDADES
Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan de
adoptar permanentemente las estructuras de tierra.
Los taludes pueden ser naturales o artificiales. Al primer tipo de talud se le denomina también
laderas, formados por la naturaleza a través del tiempo sin la injerencia del hombre. Al
segundo tipo se le denomina talud debido a que se tiene la intervención del hombre para su
construcción.
Los problemas que pueden presentar estas estructuras son, en su gran mayoría, los
deslizamientos, meteorización, erosión y hundimiento, siendo el problema de deslizamiento
el más grave de todos. Los deslizamientos se producen al superarse la resistencia al corte del
material y tienen lugar a lo largo de una o varias superficies o a través de una franja
relativamente estrecha del material. La velocidad con que se desarrollan estos movimientos
es variable, dependiendo de la clase de material involucrado en los mismos.
1.1 TIPOS DE DESLIZAMIENTOS
•
•
•
Deslizamientos rotacionales.
Deslizamientos traslacionales.
Extensiones laterales.
En este caso, analizaremos el deslizamiento rotacional, el cual tiene lugar a lo largo de una
superficie de deslizamiento interna, de forma aproximadamente circular y cóncava. El
movimiento tiene una naturaleza más o menos rotacional, alrededor de un eje dispuesto
paralelamente al talud.
En términos generales, se puede hablar de dos tipos de rotura: plana y circular. La rotura
plana o, modelo de talud infinito, es aquella en la cual la superficie potencial de falla es
paralela al talud y la longitud de este puede considerarse infinita con respecto al espesor de
la masa que falla. En cambio, en la rotura circular o modelo de talud finito, la superficie
potencial de falla corresponde al manto de un cilindro, quedando definida el tipo de círculo
de falla por un radio y un centro. Este tipo de falla puede ser de falla local (figura 1a), falla
de pie (figura 1b) o falla profunda o de base (figura 1c).
Figura 1-Superficies potenciales de falla de un terreno.
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1.2 MÉTODOS ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES FINITOS
Los métodos de análisis de estabilidad se basan en un planteamiento físico-matemático en el
que intervienen las fuerzas estabilizadoras y desestabilizadoras, que actúan sobre el talud y
que determinan su comportamiento y condiciones de estabilidad. Se pueden agrupar en
dos: métodos determinísticos, dentro de los cuales están los métodos de equilibrio límite y
los tenso-deformacionales y los métodos probabilísticos.
Los más utilizados son los métodos de equilibrio límite, los cuales analizan el equilibrio de
una masa potencialmente inestable, y consisten en comparar las fuerzas tendentes al
movimiento con las fuerzas resistentes que se oponen al mismo a lo largo de una determinada
superficie de rotura. Se basan en la selección de una superficie teórica de rotura en el talud;
el criterio de rotura de Mohr-Coulomb; y la definición de un factor de seguridad.
El método de las dovelas es utilizado en casos en que la superficie de rotura del terreno es
del tipo circular. De esta manera, el problema se aborda bidimensionalmente, tomando una
sección transversal representativa del talud y dividiéndola en franjas. A cada dovela se le
analiza su nivel de estabilidad, lo que permite concluir acerca de la seguridad global del talud.
El número de dovelas depende de la geometría del talud y de la precisión
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