1 modelos conceptuales y deter minis ti cos para el diseno de estabilizacion

5/10/2018 1 Modelos Conceptuales y Deter Minis Ti Cos Para El Diseno de Estabilizacion - slidepdf.com

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Investigación, análisis y modelaciónInvestigaciInvestigacióón, ann, anáá lisis y modelacilisis y modelacióónn

Para el diseño de estabilización de deslizamientosPara el disePara el diseñño de estabilizacio de estabilizacióón de deslizamientosn de deslizamientos

Jaime Suárez Díaz erosion.com.coJaime Suárez Díaz erosion.com.co



LA INFORMACION GEOTECNICA ES CLAVELA INFORMACION GEOTECNICA ES CLAVEPARA UN BUEN DISEPARA UN BUEN DISEÑÑOO

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I ME S U A R E Z

D I A Z


D I A Z EN LATINOAMERICA EN GENERAL SE ESTA DISEEN LATINOAMERICA EN GENERAL SE ESTA DISEÑÑ ANDO CON ANDO CON

INFORMACION GEOTECNICA MUY POBREINFORMACION GEOTECNICA MUY POBRE



TEMAS A INVESTIGARTEMAS A INVESTIGARTEMAS A INVESTIGAR

••TOPOGRAFIATOPOGRAFIA

••GEOLOGIAGEOLOGIA

••MECANICA DE SUELOS (GEOTECNIA)MECANICA DE SUELOS (GEOTECNIA)

••HIDROLOGIA SUPERFICIAL Y CLIMAHIDROLOGIA SUPERFICIAL Y CLIMA

••HIDROLOGIA SUBTERRANEAHIDROLOGIA SUBTERRANEA••SISMICIDADSISMICIDAD

••VEGETACIONVEGETACION

••INTERVENCION ANTROPICAINTERVENCION ANTROPICA

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z



EXPLORACION SUBSUPERFICIALEXPLORACION SUBSUPERFICIAL

1.1. INVESTIGACION PRELIMINARINVESTIGACION PRELIMINAR

MAPAS GEOLOGICOSMAPAS GEOLOGICOS

MAPAS TOPOGRAFICOSMAPAS TOPOGRAFICOS

MAPAS DE SUELOSMAPAS DE SUELOS

INFORMACION HIDROLOGICAINFORMACION HIDROLOGICA

ESTUDIOS ANTERIORES

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

ESTUDIOS ANTERIORES



RECONOCIMIENTORECONOCIMIENTORECONOCIMIENTO

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z

EVIDENCIAS TOPOGRAFICAS Y MORFOLOGICAS DEPROBLEMAS GEOTECNICOS

LITOLOGICA – ESTRATIFICACION

PERFILES DE SUELO

AGUAS FREATICAS

EROSION PROBLEMAS DE ORIGEN ANTROPICO

EVIDENCIAS TOPOGRAFICAS Y MORFOLOGICAS DEEVIDENCIAS TOPOGRAFICAS Y MORFOLOGICAS DEPROBLEMAS GEOTECNICOSPROBLEMAS GEOTECNICOS

LITOLOGICALITOLOGICA – – ESTRATIFICACIONESTRATIFICACION

PERFILES DE SUELOPERFILES DE SUELO

AGUAS FREATICASAGUAS FREATICAS

EROSIONEROSION PROBLEMAS DE ORIGEN ANTROPICOPROBLEMAS DE ORIGEN ANTROPICO


D I A Z



GEOLOGIAGEOLOGIAGEOLOGIA

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z



GEOLOGIAGEOLOGIAGEOLOGIA

A. LITOLOGIAB. ESTRUCTURA

C. METEORIZACION

A. LITOLOGIAA. LITOLOGIAB. ESTRUCTURAB. ESTRUCTURA

C. METEORIZACIONC. METEORIZACION

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z



E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

La asesoría de un geólogoes necesaria en la mayoría

de los casos

La asesorLa asesor í í a de un gea de un geóólogologoes necesaria en la mayores necesaria en la mayor í í aa

de los casosde los casos



MECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOS

RESISTENCIA AL CORTANTE

COMPRESIBILIDAD

PERMEABILIDAD

SENSITIVIDAD

EXPANSIVIDAD

EROSIONABILIDAD

RESISTENCIA AL CORTANTERESISTENCIA AL CORTANTE

COMPRESIBILIDADCOMPRESIBILIDAD

PERMEABILIDADPERMEABILIDAD

SENSITIVIDADSENSITIVIDAD

EXPANSIVIDADEXPANSIVIDAD

EROSIONABILIDADEROSIONABILIDAD

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z



HIDROLOGIAHIDROLOGIAHIDROLOGIA

PRECIPITACIONES

INFILTRACIONESESCORRENTIA

AGUAS SUBTERRANEAS

NIVELES FREATICOS

PRESIONES DE POROS

EROSION

PRECIPITACIONESPRECIPITACIONES

INFILTRACIONESINFILTRACIONESESCORRENTIAESCORRENTIA

AGUAS SUBTERRANEASAGUAS SUBTERRANEAS

NIVELES FREATICOSNIVELES FREATICOS

PRESIONES DE POROSPRESIONES DE POROS

EROSIONEROSION

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó

:

J A I ME S U A R

E Z D I A Z

:

J A I ME S U A R

E Z D I A Z



ORGANIZACIÓN DEL ESTUDIOORGANIZACIORGANIZACIÓÓN DEL ESTUDION DEL ESTUDIO

1. RECONOCIMIENTO

2. ANALISIS DE LA INFORMACION EXISTENTE

3. TOPOGRAFIA

4. ESTUDIO GEOLOGICO

5. SONDEOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO

6. MODELACION MATEMATICA7. ANALISIS Y DISEÑO

1. RECONOCIMIENTO1. RECONOCIMIENTO

2. ANALISIS DE LA INFORMACION EXISTENTE2. ANALISIS DE LA INFORMACION EXISTENTE

3. TOPOGRAFIA3. TOPOGRAFIA

4. ESTUDIO GEOLOGICO4. ESTUDIO GEOLOGICO

5. SONDEOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO5. SONDEOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO

6. MODELACION MATEMATICA6. MODELACION MATEMATICA7. ANALISIS Y DISE7. ANALISIS Y DISEÑÑOO

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z



GRUPO INTERDISCIPLINARIOGRUPO INTERDISCIPLINARIOGRUPO INTERDISCIPLINARIO

TOPOGRAFOS

INGENIEROS CIVILES O DE VIASINGENIEROS GEOTECNISTAS

GEOLOGOS

GEOFISICOS

HIDROLOGOS

BIOLOGOS

FORESTALES

GEOTECNOLOGOS

ETC.

TOPOGRAFOSTOPOGRAFOS

INGENIEROS CIVILES O DE VIASINGENIEROS CIVILES O DE VIASINGENIEROS GEOTECNISTASINGENIEROS GEOTECNISTAS

GEOLOGOSGEOLOGOS

GEOFISICOSGEOFISICOS

HIDROLOGOSHIDROLOGOS

BIOLOGOSBIOLOGOS

FORESTALESFORESTALES

GEOTECNOLOGOSGEOTECNOLOGOS

ETC.ETC.

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó


D I A Z

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z



||

EVITAREVITAREVITAR

EL DOGMATISMO

EL SIMPLISMO

EL DOGMATISMOEL DOGMATISMO

EL SIMPLISMOEL SIMPLISMO

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z



TRABAJO DE CAMPOY LABORATORIO

TRABAJO DE CAMPOTRABAJO DE CAMPOY LABORATORIOY LABORATORIO

TRABAJO DE CAMPO :

MAS COSTOSOMEJOR INFORMACION

TRABAJO DE CAMPO :TRABAJO DE CAMPO :

MAS COSTOSOMAS COSTOSOMEJOR INFORMACIONMEJOR INFORMACION

TRABAJO DE OFICINA :

MENOS COSTOSOTEORIAS NO NECESARIAMENTECOMPROBABLES

TRABAJO DE OFICINA :TRABAJO DE OFICINA :

MENOS COSTOSOMENOS COSTOSOTEORIAS NO NECESARIAMENTETEORIAS NO NECESARIAMENTECOMPROBABLESCOMPROBABLES

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z

: J A I M

E S U A R E Z D I A Z



LA EXPERIENCIA ES BUENA PERO PUEDE

CONDUCIR A ERRORES

LA EXPERIENCIA ES BUENA PERO PUEDELA EXPERIENCIA ES BUENA PERO PUEDECONDUCIR A ERRORESCONDUCIR A ERRORES

LA PRIMERA TEORIA NO SIEMPRE ES LA VERDADERALA PRIMERA TEORIA NO SIEMPRE ES LA VERDADERALA PRIMERA TEORIA NO SIEMPRE ES LA VERDADERA

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z

: J A I M




A. NO SE ANALIZO LA GEOLOGIA

B. SE TENIA UNA IDEA PRECONCEBIDA

C. NO SE UTILIZARON LAS HERRAMIENTAS DISPONIBLES

D. NO SE DISCUTIO

A. NO SE ANALIZO LA GEOLOGIAA. NO SE ANALIZO LA GEOLOGIA

B. SE TENIA UNA IDEA PRECONCEBIDAB. SE TENIA UNA IDEA PRECONCEBIDA

C. NO SE UTILIZARON LAS HERRAMIENTAS DISPONIBLESC. NO SE UTILIZARON LAS HERRAMIENTAS DISPONIBLES

D. NO SE DISCUTIOD. NO SE DISCUTIO

CAUSAS COMUNES DE FRACASOSCAUSAS COMUNES DE FRACASOSCAUSAS COMUNES DE FRACASOS

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M

E S U A R E Z

D I A Z

: J A I M




INVESTIGACION GEOTECNICAINVESTIGACION GEOTECNICAINVESTIGACION GEOTECNICA

AREA A INVESTIGAR:•INCLUYENDO UN AREA AMPLIA ALREDEDOR

• MINIMO EL DOBLE DEL AREA QUE SE PRESUME VA A

AFECTARSE•INCLUIR POSIBLES FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA YSUPERFICIAL

•INCLUIR ESTRUCTURAS GEOLOGICAS QUE PUEDEN INFLUIR

AREA A INVESTIGAR:AREA A INVESTIGAR:••INCLUYENDO UN AREA AMPLIA ALREDEDORINCLUYENDO UN AREA AMPLIA ALREDEDOR

•• MINIMO EL DOBLE DEL AREA QUE SE PRESUME VA AMINIMO EL DOBLE DEL AREA QUE SE PRESUME VA A

AFECTARSEAFECTARSE••INCLUIR POSIBLES FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA YINCLUIR POSIBLES FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA YSUPERFICIALSUPERFICIAL

••INCLUIR ESTRUCTURAS GEOLOGICAS QUE PUEDEN INFLUIRINCLUIR ESTRUCTURAS GEOLOGICAS QUE PUEDEN INFLUIR

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M


: J A I M




PROFUNDIDAD DE LAINVESTIGACIONPROFUNDIDAD DE LAPROFUNDIDAD DE LAINVESTIGACIONINVESTIGACION

•IDENTIFICAR MATERIALESESTABLES DEBAJO DE LOSSUELOS SUELTOS O BLANDOS

•NO SE DEBE “AHORRAR” EN

SONDEOS•INSISTIR EN LA CALIDAD DELAS MUESTRAS OBTENIDAS

••IDENTIFICAR MATERIALESIDENTIFICAR MATERIALESESTABLES DEBAJO DE LOSESTABLES DEBAJO DE LOSSUELOS SUELTOS O BLANDOSSUELOS SUELTOS O BLANDOS

••NO SE DEBENO SE DEBE ““AHORRARAHORRAR”” ENEN

SONDEOSSONDEOS••INSISTIR EN LA CALIDAD DEINSISTIR EN LA CALIDAD DELAS MUESTRAS OBTENIDASLAS MUESTRAS OBTENIDAS

E L A

B OR

E L A

B OR Ó Ó

: J A I M


: J A I M




INVESTIGACIONES GEOTECNICASINVESTIGACIONES GEOTECNICASINVESTIGACIONES GEOTECNICAS

COSTO DE LA INVESTIGACION GEOTECNICACOSTO DE LA INVESTIGACION GEOTECNICACOSTO DE LA INVESTIGACION GEOTECNICACONDICIONESCONDICIONESGEOTECNICASGEOTECNICAS

AASHTO % DEL COSTO TOTALAASHTO % DEL COSTO TOTALDEL PROYECTO (DEL PROYECTO (E.UE.U.).)

Costa Rica?Costa Rica?

GEOLOGIAGEOLOGIA

FACILFACIL0.5%0.5%

GEOLOGIAGEOLOGIAPROMEDIOPROMEDIO 0.7 A 1%0.7 A 1%

GEOLOGIAGEOLOGIADIFICILDIFICIL

1.5 A 2%1.5 A 2%

75% INGENIERIA 25% EXPLORACIONES75% INGENIERIA75% INGENIERIA 25% EXPLORACIONES25% EXPLORACIONES



INVESTIGACIONES GEOTECNICASINVESTIGACIONES GEOTECNICASINVESTIGACIONES GEOTECNICAS

Y pensar que noshabíamos ahorrado

mucho dinero enexploración geotécnica¿?



90% DE LAS PERDIDAS SON EVITABLES SI SEIDENTIFICA EL PROBLEMA Y SE TOMAN MEDIDAS DE

PREVENCION Y CONTROL

90% DE LAS PERDIDAS SON EVITABLES SI SE90% DE LAS PERDIDAS SON EVITABLES SI SEIDENTIFICA EL PROBLEMA Y SE TOMAN MEDIDAS DEIDENTIFICA EL PROBLEMA Y SE TOMAN MEDIDAS DE

PREVENCION Y CONTROLPREVENCION Y CONTROL

DAÑOS ECONOMICOS

PERDIDA DE VIDAS HUMANAS

DADAÑÑOS ECONOMICOSOS ECONOMICOS

PERDIDA DE VIDAS HUMANASPERDIDA DE VIDAS HUMANAS

DESLIZAMIENTOSDESLIZAMIENTOSDESLIZAMIENTOS

E L

A B OR

E L

A B OR Ó Ó

: J A

I ME S U A R E Z

D I A Z

: J A

I ME S U A R E Z

D I A Z



•TOPOGRAFIA FUERTE• SISMICIDAD ALTA

• SUELOS MUY ALTERADOS Y METEORIZADOS

• LUVIAS MUY INTENSAS

• ANOMALIAS CLIMATICAS (ej. El Niño y La Niña)

••TOPOGRAFIA FUERTETOPOGRAFIA FUERTE•• SISMICIDAD ALTASISMICIDAD ALTA

•• SUELOS MUY ALTERADOS Y METEORIZADOSSUELOS MUY ALTERADOS Y METEORIZADOS

•• LUVIAS MUY INTENSASLUVIAS MUY INTENSAS

•• ANOMALIAS CLIMATICAS (ej. El NiANOMALIAS CLIMATICAS (ej. El Niñño y La Nio y La Niñña)a)

LAS ZONAS MONTAÑOSAS TROPICALES SONEXTREMADAMENTE SUSCEPTIBLES A DESLIZAMIENTOSDEBIDO A:

LAS ZONAS MONTALAS ZONAS MONTAÑÑOSAS TROPICALES SONOSAS TROPICALES SONEXTREMADAMENTE SUSCEPTIBLES A DESLIZAMIENTOSEXTREMADAMENTE SUSCEPTIBLES A DESLIZAMIENTOS

DEBIDO ADEBIDO A:

E L

A B OR

E L

A B OR Ó Ó

: J A

I ME S U A R E Z

D I A Z

: J A

I ME S U A R E Z

D I A Z



Modelación de un deslizamientoModelación de un deslizamiento

CONCEPTUAL. Análisis de los fenómenos por parte deprofesionales especializados.

DETERMINISTICO. Análisis matemático para calcular unfactor de seguridad.

CONCEPTUAL. Análisis de los fenómenos por parte de

profesionales especializados.

DETERMINISTICO. Análisis matemático para calcular unfactor de seguridad.



Qué incluye un modelo conceptual ?QuQuéé incluye un modelo conceptual ?incluye un modelo conceptual ?

1. Causas que originan los fenómenos

2. Mecanismos de todos y cada uno de los fenómenos

3. Efectos o resultados de los fenómenos

1. Causas que originan los fenómenos

2. Mecanismos de todos y cada uno de los fenómenos

3. Efectos o resultados de los fenómenos



En un deslizamiento los fenómenos son:En un deslizamiento los fenómenos son:

1. FISICOS

2. QUIMICOS

1. FISICOS

2. QUIMICOS

Qué está ocurriendo?

Como está ocurriendo ?

Por qué está ocurriendo?

Qué está ocurriendo?

Como está ocurriendo ?

Por qué está ocurriendo?



Para elaborar un modelo se requiere que el profesional con

poca información pueda identificar todos los fenómenos quepueden ocurrir

Para elaborar un modelo se requiere que el profesional conpoca información pueda identificar todos los fenómenos quepueden ocurrir

Ingeniero CostarricenseIngeniero CostarricenseIngeniero Costarricense

¿?



Geología

Mecánica de suelos

Hidrología

Hidrogeología

Sismicidad etc.

Geología

Mecánica de suelos

Hidrología

Hidrogeología

Sismicidad etc.

Para la elaboración de un modelo conceptual serequiere el conocimiento de varias ciencias:Para la elaboración de un modelo conceptual serequiere el conocimiento de varias ciencias:

E C Ri iéé l b l d l l ?



En Costa Rica quién elabora el modelo conceptual ?En Costa Rica quiEn Costa Rica quiéén elabora el modelo conceptual ?n elabora el modelo conceptual ?

A. Un grupo de profesionales ?

B. Un solo profesional ?

A.A. Un grupo de profesionales ?Un grupo de profesionales ?

B.B. Un solo profesional ?Un solo profesional ?



En qué momento deben elaborarse los modelos?En qué momento deben elaborarse los modelos?

A. Antes de construir el proyecto que

va a originar el deslizamiento.

B. Después de que el deslizamientoesté activo.

Antes de construir el proyecto que

va a originar el deslizamiento.

Después de que el deslizamientoesté activo.

A.

B.

Ej l P t i lEje plo Pro ectos iales



Ejemplo: Proyectos vialesEjemplo: Proyectos viales

DISEÑO VIAL

DISEÑO GEOTËCNICO

Basado en conocimientos de: - Geología

- Mecánica de suelos

- Hidrología

- Hidrogeología

- Sismicidad- etc.

DISEÑO VIAL

DISEÑO GEOTËCNICO

Basado en conocimientos de: - Geología

- Mecánica de suelos

- Hidrología

- Hidrogeología

- Sismicidad- etc.

Proyectos vialesProyectos vialesProyectos viales



Proyectos vialesProyectos vialesProyectos viales

El diseño geotécnico debe incluirlos modelos conceptuales ydeterminísticos de los taludes yposibles deslizamientos.

El diseño geotécnico debe incluirlos modelos conceptuales ydeterminísticos de los taludes yposibles deslizamientos.

Análisis de los procesos que inducen la fallaAnAnáálisis de los procesos que inducen la fallalisis de los procesos que inducen la falla



La falla de un talud puede lograrse de dos manerasdiferentes o por la combinación de estas dos:

Disminución de la resistencia al cortante

Aumento de los esfuerzos de cortante.

La falla de un talud puede lograrse de dos manerasLa falla de un talud puede lograrse de dos manerasdiferentes o por la combinacidiferentes o por la combinacióón de estas dos:n de estas dos:

DisminuciDisminucióón de la resistencia al cortanten de la resistencia al cortante

Aumento de los esfuerzos de cortante.Aumento de los esfuerzos de cortante.

Análisis de los procesos que inducen la falla(Elementos activadores o deteriorantes)

AnAnáálisis de los procesos que inducen la fallalisis de los procesos que inducen la falla(Elementos activadores o(Elementos activadores o deteriorantesdeteriorantes))

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

Procesos Geomorfológicos y físicosProcesos GeomorfolProcesos Geomorfolóógicos y fgicos y fí í sicossicos



La tectónicay Neotectónica

La erosiónLa lluvia,Las inundaciones,Los sismos,Las erupcionesvolcánicas,Etc.

La tectLa tectóónicanicayy NeotectNeotectóónicanicaLa erosiLa erosióónnLa lluvia,La lluvia,Las inundacionesLas inundaciones,,Los sismos,Los sismos,Las erupcionesLas erupcionesvolcvolcáánicas,nicas,Etc.Etc.

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

Procesos antrópicosProcesosProcesos antrantróópicospicos



- Las excavaciones o cortes que modifican la topografía- Los rellenos- La infiltración en canales o cuerpos de agua- Las fugas de agua de las redes de servicios

- La deforestación- Las vibraciones artificiales, tránsito de vehículos,vibraciones de maquinaria, detonaciones de explosivos, etc.,

-- Las excavaciones o cortes que modifican la topografLas excavaciones o cortes que modifican la topografí í aa-- Los rellenosLos rellenos-- La infiltraciLa infiltracióón en canales o cuerpos de aguan en canales o cuerpos de agua-- Las fugas de agua de las redes de serviciosLas fugas de agua de las redes de servicios

-- La deforestaciLa deforestacióónn-- Las vibraciones artificiales, trLas vibraciones artificiales, tráánsito de vehnsito de vehí í culos,culos,vibraciones de maquinaria, detonaciones de explosivos, etc.,vibraciones de maquinaria, detonaciones de explosivos, etc.,

Procesos antrópicosProcesosProcesos antrantróópicospicos

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

EFECTO DEL AGUAEFECTO DEL AGUAEFECTO DEL AGUA



•Aumento de la presión de poros•Disminución de las tensiones negativas

•Aumento del peso unitario del suelo

•Aumento de la presión de poros•Disminución de las tensiones negativas

•Aumento del peso unitario del suelo

EFECTO DEL AGUAEFECTO DEL AGUAEFECTO DEL AGUA

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

A d d h d d



•Este incremento en peso es apreciable, especialmente en

combinación con otros efectos que acompañan el aumentoen el contenido de agua (Duncan y Wright, 2005).

••Este incremento en peso es apreciable, especialmente enEste incremento en peso es apreciable, especialmente en

combinacicombinacióón con otros efectos que acompan con otros efectos que acompaññan el aumentoan el aumentoen el contenido de agua (en el contenido de agua (DuncanDuncan yy WrightWright, 2005)., 2005).

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

Aumento de peso por aumento de humedadAumento de peso por aumento de humedadAumento de peso por aumento de humedad

Los niveles freáticosLos niveles freLos niveles freááticosticos



Al ocurrir lluvias acumuladas importantes, los nivelesfreáticos ascienden generándose una presión de porosrelativamente permanente.

Al ocurrir lluvias acumuladas importantes, los nivelesAl ocurrir lluvias acumuladas importantes, los nivelesfrefreááticos ascienden generticos ascienden generáándose una presindose una presióón de porosn de porosrelativamente permanente.relativamente permanente.

Los niveles freáticosLos niveles freLos niveles freááticosticos

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

A t d l ió dA t d l iAumento de la presióó dn de poros



Aumento de la presión de porosAumento de la presiAumento de la presióón de porosn de poros

•La presión de porospuede aumentar por lainfiltración de agua y/o

el ascenso del nivel deagua freática

••La presiLa presióón de porosn de porospuede aumentar por lapuede aumentar por lainfiltraciinfiltracióón de agua y/on de agua y/o

el ascenso del nivel deel ascenso del nivel deagua freagua freááticatica

E L A B OR

E L A B OR Ó Ó


D I A Z


D I A Z

AvalanchasAvalanchas dede lodolodo:: ArancibiaArancibia Costa Rica,Costa Rica, JunioJunio, 2000, 2000



AvalanchasAvalanchas dede lodolodo:: ArancibiaArancibia Costa Rica,Costa Rica, JunioJunio, 2000, 2000(15(15 muertosmuertos enen JunioJunio 27, 2000)27, 2000)

En el mismo sitio murieron 6 ersonas en 1993

ArancibiaArancibia Costa RicaCosta Rica JunioJunio 20002000



ArancibiaArancibia Costa Rica,Costa Rica, JunioJunio, 2000, 2000

Ocho personas muertas en Junio 28 .



PRECIPITACION EN ZONAS TROPICALESPRECIPITACION EN ZONAS TROPICALESPRECIPITACION EN ZONAS TROPICALES

E L A B O

R O :

J A I M

E

S

U A R E Z

D I A Z

E L A B O

R O :

J A I M

E

S

U A R E Z

D I A Z

Las lluvias en las zonas tropicales son generalmenteconvectivas de gran intensidadLas lluvias en las zonas tropicales son generalmenteLas lluvias en las zonas tropicales son generalmenteconvectivasconvectivas de gran intensidadde gran intensidad

Vientos del atlántico Vientos del atlántico



LOS “CLUSTERS” O GRUPOS DE NUBES TROPICALES SON LAS

RESPONSABLES DE LA MAYOR PARTE DE LA LLUVIA TROPICAL

LOSLOS ““CLUSTERSCLUSTERS”” O GRUPOS DE NUBES TROPICALES SON LASO GRUPOS DE NUBES TROPICALES SON LAS

RESPONSABLES DE LA MAYOR PARTE DE LA LLUVIA TROPICALRESPONSABLES DE LA MAYOR PARTE DE LA LLUVIA TROPICAL

LOS CLUSTERS DE

LA ZONA DECONVERGENCIA

LOS CLUSTERS DELOS CLUSTERS DE

LA ZONA DELA ZONA DECONVERGENCIACONVERGENCIAE L A B O

R O :

J A I M

E

S

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D I A Z

E L A B O

R O :

J A I M

E

S U A R E Z

D I A Z

Vientos del pacífico Vientos del pacífico

Zona de convergencia

LA ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICALLA ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICALLA ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICAL



7 0 0

1400

7 0 0

1 4 0 0

7 0 0

1 400

2100

7 0 0 14 0 0

2800

2 10 0

2 8 0 0

7 0 0

Las lluvias en el sistema climático tropical dependen enbuena parte de la zona de convergencia intertropical ygeneralmente los eventos de deslizamientos

catastróficos están relacionados con variaciones de lazona de convergencia

Las lluvias en el sistema climLas lluvias en el sistema climáático tropical dependen entico tropical dependen enbuena parte de la zona de convergencia intertropical ybuena parte de la zona de convergencia intertropical ygeneralmente los eventos de deslizamientosgeneralmente los eventos de deslizamientos

catastrcatastróóficos estficos estáán relacionados con variaciones de lan relacionados con variaciones de lazona de convergenciazona de convergencia

LA ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICAL

E L A B O R O

: J A I M

E

S U A R E

Z D I A Z

E L A B O R O

: J A I M

E

S U A R E

Z D I A Z



PRECIPITACIO

MEDIA ANUALEN EL MUNDO

PRECIPITACIO

MEDIA ANUALEN EL MUNDOE L A B O

R O :

J A I M

E

S U A R E Z

D I A Z

E L A B O

R O :

J A I M

E

S U A R E Z

D I A Z

EL NIÑO Y LA NIÑAEL NIEL NIÑÑO Y LA NIO Y LA NI ÑÑ A A



7 0 0

1400

7 0 0

1 4 0 0

7 0 0

1 400

2100

7 0 0 14 0 0

2800

2 10 0

2 8 0 0

7 0 0

La mayorLa mayor í í a de los eventos de deslizamientosa de los eventos de deslizamientoscatastrcatastróóficos en el Norte de Colombia, en Venezuelaficos en el Norte de Colombia, en VenezuelaCentroamCentroaméérica y Mrica y M ééxico estxico estáán relacionados conn relacionados con éépocaspocas

dede “ “ la Nila Niññaa” ” . en El Per. en El Perúú y Ecuador esty Ecuador estáán relacionadosn relacionadosconcon éépocas depocas de “ “el Niel Niññoo” ” ..

LA NILA NIÑÑ A A

EL NIEL NIÑÑOOE L A B O R O

: J A I M

E

S U A R E

Z D I A Z

E L A B O R O

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E

S U A R E

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E L A B O

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J A I M

E

S U A R E Z

D I A Z

E L A B O

R O :

J A I M

E

S U A R E Z

D I A Z

En Costa R ica son peoresEn Costa R ica son peores

los nilos niñños o las nios o las niññas ?as ?

LA FORMACIÓN DE VAGUADAS ESTACIONARIASDURANTE LA NIÑA

LA FORMACILA FORMACIÓÓN DE VAGUADAS ESTACIONARIASN DE VAGUADAS ESTACIONARIASDURANTE LA NIDURANTE LA NI ÑÑAA



DURANTE LA NIÑADURANTE LA NIDURANTE LA NI ÑÑ A A

E L A B O

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E

S U A R E Z

D I A Z

E L A B O

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S U A R E Z

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LOS HURACANESLOS HURACANESLOS HURACANES



E L A B O

R O :

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E

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E L A B O

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E

S U A R E Z

D I A Z

Los huracanes son ciclonesde gran magnitudLos huracanes son ciclonesde gran magnitud



J A I M

E

S U A

R E Z

D I A Z

J A I M

E

S U A

R E Z

D I A Z

MitchMitchMitch

de gran magnitud.de gran magnitud.

Su influencia puede interceptar y modificar la t rayectoria deSu influencia puede interceptar y modificar la trayectoria deSu influencia puede interceptar y modificar la t rayectoria del l i l d ll i i Cl l t t i l d ll i i t C t



los clusters tropicales generando lluvias intensas en Costa

Rica

los clusters tropicales generando lluvias intensas en Costalos clusters tropicales generando lluvias intensas en Costa

RicaRica

MitchMitch

Es común que el paso de los ciclones afecte los volúmenes deprecipitación.

Es común que el paso de los ciclones afecte los volúmenes deprecipitación.

E L A B O R O

: J A I M

E

S U A R E

Z D I A Z

E L A B O R O

: J A I M

E

S U A R E

Z D I A Z

Ej ChiapasEj Chiapas-- MM ééxico 2005xico 2005 HuracanHuracan StanStan



Suelos residuales deSuelos residuales de granodioritasgranodioritas y metay meta--granitos congranitos con

perfiles de meteorizaciperfiles de meteorizacióón de 3 a 10 m. de espesorn de 3 a 10 m. de espesor

Ej. ChiapasEj. Chiapas MM ééxico 2005.xico 2005. HuracanHuracan StanStan

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Ca ete aCarretera



CarreteraCarretera

Los huracanes arrastran losfrentes nubosos de la zona deconvergencia intertropical

Los huracanes arrastran losfrentes nubosos de la zona de

convergencia intertropical



La mayor parte de las precipitaciones son

consecuencia de las bandas exteriores de loshuracanes y tormentas tropicales.

La mayor parte de las precipitaciones sonLa mayor parte de las precipitaciones sonconsecuencia de las bandas exteriores de losconsecuencia de las bandas exteriores de loshuracanes y tormentas tropicales.huracanes y tormentas tropicales.

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LLUVIAS EN 24 HORAS DURANTE SEPTIEMBRE YLLUVIAS EN 24 HORAS DURANTE SEPTIEMBRE YLLUVIAS EN 24 HORAS DURANTE SEPTIEMBRE Y



OCTUBRE DE 2005, MOTOZINTLA (CHIAPAS-MEXICO)OCTUBRE DE 2005, MOTOZINTLA (CHIAPASOCTUBRE DE 2005, MOTOZINTLA (CHIAPAS--MEXICO)MEXICO)

ingenieriaingenieria

23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 56 7 8 9

32

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4 0 0 0 70 10

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P r e c i p i t a

c i o n ( m m

SEPTIEMBRE 2005OCTUBRE 2005

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Respuesta : Deslizamientos aislados y ProfundosRespuesta : Deslizamientos aislados y ProfundosRespuesta : Deslizamientos aislados y Profundos



1.1.

RESPUESTARESPUESTARespuesta : Deslizamientos aislados y ProfundosRespuesta : Deslizamientos aislados y ProfundosRespuesta : Deslizamientos aislados y Profundos

La respuesta fue más lenta (Los deslizamientos importantes seiniciaron aprox. 10 horas del inicio de las lluvias más intensasLa respuesta fue mLa respuesta fue m áás lenta (Los deslizamientos importantes ses lenta (Los deslizamientos importantes seiniciaron aprox . 10 horas del inicio de las lluvias miniciaron aprox. 10 horas del inicio de las lluvias máás intensass intensas

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Flujos y avalanchas (de magnitud muy inferior a lasde Venezuela)Flujos y avalanchasFlujos y avalanchas (de magnitud muy inferior a las(de magnitud muy inferior a lasde Venezuela)de Venezuela)



AP T

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Motozint la Chiapas 20005 Motozintla Motozintla Chiapas 20005 Chiapas 20005

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Menos de 100 muertosMenos de 100 muertosMenos de 100 muertos

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Instituto



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•Pendientes medianamente fuertes•Materiales muy permeables (Infiltración alta)

•Perfiles de meteorización relativamente profundos

•Suelos arenosos de baja cohesión

•Intervención antrópica muy grande

••Pendientes medianamente fuertesPendientes medianamente fuertes••Materiales muy permeables (InfiltraciMateriales muy permeables (Infiltracióón alta)n alta)

••Perfiles de meteorizaciPerfiles de meteorizacióón relativamente profundosn relativamente profundos

••Suelos arenosos de baja cohesiSuelos arenosos de baja cohesióónn

••IntervenciIntervenci óónn antrantróópicapica muy grandemuy grande

Geotécnicamente fué un problema de eliminación de succión

y aumento de presión de poros

GeotGeotéécnicamentecnicamente fufuéé un problema de eliminaciun problema de eliminacióón de succin de succióónn

y aumento de presiy aumento de presióón de porosn de poros

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Efectos dinEfectos dináámicos del aguamicos del agua



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Efectos de los sismosEfectos de los sismosEfectos de los sismos



LicuaciónLicuaciLicuacióónn

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Efectos de los sismosEfectos de los sismos



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D I A Z Falla por fragilidad del sueloFalla por fragilidad del suelo Perú

Efectos de lasEfectos de lasEfectos de las



E L A

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erupciones volcánicaserupciones volcerupciones volcáánicasnicas

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Modelos matemáticosModelos matemModelos matemááticosticos



Métodos de Límite de EquilibrioMM éétodos de Ltodos de L í í mite de Equilibriomite de Equilibrio

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Concepto de Factor de SeguridadConcepto deConcepto de Factor de SeguridadFactor de Seguridad



F.S. = Σ Resistencias al disponibles al cortanteΣ Esfuerzos al cortante

F.S. = Σ de momentos resistentes disponiblesΣ momentos actuantes

F.SF.S . =. = Σ Resistencias al disponibles al cortanteResistencias al disponibles al cortanteΣ Esfuerzos al cortanteEsfuerzos al cortante

F.SF.S . =. = Σ de momentos resistentes disponiblesde momentos resistentes disponiblesΣ momentos actuantesmomentos actuantes

El factor de seguridad se asume que es igual para todos losEl factor de seguridad se asume que es igual para todos lospuntos a lo largo de la superficie de falla,puntos a lo largo de la superficie de falla, por lo tanto este valorpor lo tanto este valor

representa un promedio del valor total en toda la superficie derepresenta un promedio del valor total en toda la superficie defalla.falla.

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Concepto de superficie de fallaConcepto de superficie de fallaConcepto de superficie de falla



El término superficie de falla se utiliza para referirse a unasuperficie asumida a lo largo de la cual puede ocurrir el

deslizamiento o rotura del talud.Sin embargo, este deslizamiento o rotura no ocurre a lolargo de esas superficies si el talud es diseñado

adecuadamente.

El tEl téérmino superficie de falla se utiliza para referirse a unarmino superficie de falla se utiliza para referirse a unasuperficie asumida a lo largo de la cual puede ocurrir elsuperficie asumida a lo largo de la cual puede ocurrir el

deslizamiento o rotura del talud.deslizamiento o rotura del talud.Sin embargo, este deslizamiento o rotura no ocurre a loSin embargo, este deslizamiento o rotura no ocurre a lolargo de esas superficies si el talud es diselargo de esas superficies si el talud es diseññadoado

adecuadamente.adecuadamente.

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Validez de los métodos de equilibrio lim ite Validez de los m Validez de los m éétodos de equilibrio limitetodos de equilibrio limite



Los análisis de equilibrio límite tienen algunas limitacioneslas cuales están relacionadas principalmente porque no

tienen en cuenta las deformaciones.Como los métodos de equilibrio límite se basan solamenteen la estática y no tienen en cuenta las deformaciones,las distribuciones de presiones en muchos casos no son

realistas.

Los anLos anáálisis de equilibrio ll isis de equilibrio l í í mite tienen algunas limitacionesmite tienen algunas limitacioneslas cuales estlas cuales estáán relacionadas principalmente porque non relacionadas principalmente porque no

tienen en cuenta las deformaciones.tienen en cuenta las deformaciones.Como los mComo los méétodos de equilibrio ltodos de equilibrio l í í mite se basan solamentemite se basan solamenteen la esten la estáática y no tienen en cuenta las deformaciones,tica y no tienen en cuenta las deformaciones,las distribuciones de presiones en muchos casos no sonlas distribuciones de presiones en muchos casos no son

realistas.realistas.

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Comparación de los diversos métodosComparaciComparacióón de los diversos mn de los diversos m éétodostodos



Todos los métodos que satisfacen equilibrio completodan valores similares de factor de seguridad .

No ex iste un método de equilibrio completo que seasignificativamente mas preciso que otro. El método deSpencer es más simple que el de Morgenstern y Pr ice o elde Chen y Morgenstern.

Sin embargo, los métodos de Morgenstern son másflexibles para tener en cuenta d iversas situaciones defuerzas entre dovelas.

Sin embargo debe tenerse en cuenta que la dirección delas fuerzas entre partículas en estos métodos no afectanen forma importante el resultado del factor deseguridad.

Para análisis sísmico el método de Sarma tiene ciertasventajas con relación a los demás métodos

Todos los mTodos los méétodos que satisfacen equilibrio completotodos que satisfacen equilibrio completodan valores similares de factor de seguridad .dan valores similares de factor de seguridad .

No existe un mNo existe un méétodo de equilibrio completo que seatodo de equilibrio completo que sea

significativamente mas preciso que otro. El msignificat ivamente mas preciso que otro. El méétodo detodo deSpencerSpencer es mes máás simple que el des simple que el de MorgensternMorgenstern yy PricePrice o elo eldede ChenChen yy MorgensternMorgenstern ..

Sin embargo, los mSin embargo, los méétodos detodos de MorgensternMorgenstern son mson máássflexibles para tener en cuenta diversas situaciones deflexibles para tener en cuenta d iversas situaciones defuerzas entre dovelas.fuerzas entre dovelas.

Sin embargo debe tenerse en cuenta que la direcciSin embargo debe tenerse en cuenta que la direccióón den de

las fuerzas entre partlas fuerzas entre part í í culas en estos mculas en estos méétodos no afectantodos no afectanen forma importante el resultado del factor deen forma importante el resultado del factor deseguridad.seguridad.

Para anPara anáálisis slisis s í í smico el msmico el m éétodo detodo de SarmaSarma tiene ciertastiene ciertasventajas con relaciventajas con relacióón a los demn a los dem áás ms méétodostodos

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Factor de seguridad calculadoFactor de seguridad calculadoTaludTaludBishopBishop SpencerSpencer MorgensternMorgenstern OrdinarioOrdinario



JanbJanbúú --PricePriceMMéétodotodo

Talud 2H : 1VTalud 2H : 1V 2.082.08 2.072.07 2.042.04 2.082.08 1.931.93

Talud sobre unaTalud sobre unacapa de suelo dcapa de suelo déébilbil

1.381.38 1.371.37 1.451.45 1.381.38 1.291.29

Talud con unaTalud con unallí í neanea piezompiezoméétricatrica

1.831.83 1.831.83 1.831.83 1.831.83 1.691.69

Talud con dosTalud con dosllí í neasneaspiezometricaspiezometricas

1.251.25 1.251.25 1.331.33 1.251.25 1.171.17

Análisis con Elementos Finitos An Anáá lisis con Elementos Finitoslisis con Elementos Finitos



El método esencialmente divide la masa de suelo en

unidades discretas que se llaman elementos finitos.Estos elementos se interconectan en sus nodos y en bordespredefinidos.El método típicamente utilizado es el de la formulación dedesplazamientos, el cual presenta los resultados en formade esfuerzos y desplazamientos a los puntos nodales.

El mEl méétodo esencialmente divide la masa de suelo entodo esencialmente divide la masa de suelo en

unidades discretas que se llaman elementos finitos.unidades discretas que se llaman elementos finitos.Estos elementos se interconectan en sus nodos y en bordesEstos elementos se interconectan en sus nodos y en bordespredefinidos.predefinidos.El mEl méétodo ttodo t í í picamente utilizado es el de la formulacipicamente utilizado es el de la formulacióón den dedesplazamientos, el cual presenta los resultados en formadesplazamientos, el cual presenta los resultados en formade esfuerzos y desplazamientos a los puntosde esfuerzos y desplazamientos a los puntos nodalesnodales..

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Análisis con Elementos Finitos An Anáá lisis con Elementos Finitoslisis con Elementos Finitos



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Análisis en tresdimensiones

An Anáálisis en treslisis en tresdimensionesdimensiones

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MétodoMM éétodotodo

Cálculo manualCCáálculo manuallculo manualE L A B O R O :

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Modelación util izando computadorModelaciModelacióón util izando computadorn util izando computador



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Uso de SoftwareUso de SoftwareUso de Software



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Uso de SoftwareUso de Software



FSFS

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InstrumentaciInstrumentacióónn



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PIEZOMETROS NEUMATICOS Y ELECTRICOSPIEZOMETROS NEUMATICOS Y ELECTRICOSPIEZOMETROS NEUMATICOS Y ELECTRICOS



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INCLINOMETROSINCLINOMETROSINCLINOMETROS



- MIDE LA DEFORMACION DE UN TUBO ENTERRADO EN EL SUELO

- EL SENSOR PORTATIL MIDE LA INCLINACION DEL TUBO

- UN SOFTWARE CALCULA LAS DEFORMACIONES HORIZONTALES

-- MIDE LA DEFORMACION DE UN TUBO ENTERRADO EN EL SUELOMIDE LA DEFORMACION DE UN TUBO ENTERRADO EN EL SUELO

-- EL SENSOR PORTATIL MIDE LA INCLINACION DEL TUBOEL SENSOR PORTATIL MIDE LA INCLINACION DEL TUBO

-- UN SOFTWARE CALCULA LAS DEFORMACIONES HORIZONTALESUN SOFTWARE CALCULA LAS DEFORMACIONES HORIZONTALES

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Nivel de estabilizaciNivel de estabilizacióónn

Que es Estabi lizaciQue es Estabil izacióónn “ “DefinitivaDefinitiva” ” ??QuQuéé es estabilizacies estabilizacióónn “ “SuficienteSuficiente” ” ??

En muchos casos la estabilización “definitiva ypermanente” no es viable y se debe acometer unaestabil i l ización no definitiva pero sí suficiente para que

la obra funcione.

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CuCuáál es el factor de seguridad suficiente ?l es el factor de seguridad suficiente ?

Algunas entidades (AASHTO) exigen para el dise Algunas entidades (AASHTO) exigen para el dise ññoofactores de seguridad de hasta 1.3 para condicionesfactores de seguridad de hasta 1.3 para condicionesestestááticas y de 1.1 para condiciones sticas y de 1.1 para condiciones s í í smicas.smicas.

En la prEn la prááctica los factores de seguridad no involucran lactica los factores de seguridad no involucran laincertidumbre de la falta de informaciincertidumbre de la falta de informacióón y deln y del

comportamiento de los sueloscomportamiento de los suelos

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Factores a tener en cuentaFactores a tener en cuenta

Magnitud de los estudios realizadosMagnitud de los estudios realizadosTipo y caracterTipo y caracter í í sticas del movimientosticas del movimiento

TamaTamañño del movimientoo del movimientoConsecuencias (Riesgo para vidas propiedades etc.)Consecuencias (Riesgo para vidas propiedades etc.)Experiencia regional en problemas similaresExperiencia regional en problemas similaresDisponibilidad de recursos (Costos)Disponibilidad de recursos (Costos)

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CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN FACTOR

Ñ

CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN FACTOR CRITERIOS PARA SELECCIONAR UN FACTOR

ÑÑ



DE SEGURIDAD PARA DISEÑO DE TALUDESDE SEGURIDAD PARA DISEDE SEGURIDAD PARA DISEÑÑO DE TALUDESO DE TALUDESCasoCaso F.SF.S..

Si puede ocurrir la pSi puede ocurrir la péérdida de vidasrdida de vidashumanas al fallar el taludhumanas al fallar el talud

1.71.7

Si la falla puede producir la pSi la falla puede producir la péérdida derdida de

mmáás del 30% de la inversis del 30% de la inversióón de la obran de la obraespecespecí í fica o pfica o péérdidas consideradasrdidas consideradasimportantes.importantes.

1.51.5

Si se pueden producir pSi se pueden producir péérdidasrdidaseconeconóómicas no muy importantes.micas no muy importantes. 1.31.3

Si la falla del talud no causa daSi la falla del talud no causa dañños.os. 1.21.2

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1 modelos conceptuales y deter minis ti cos para el diseno de estabilizacion

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