analisis de estabilizaciuon de taludes metodos

INTRODUCCION

Hay varios tipos de análisis de estabilidad de taludes, lo cual depende de

la caracterización del macizo rocoso, sobre lo que se expone a

continuación:

En el caso de los macizos rocosos muy blandos, por efecto de una densa

facturación o/y meteorización, se pueden emplear métodos que

permiten el cálculo en superficies cualquiera, las cuales pueden ser

definidos por criterios geológicos geotécnicos y topográficos, en tanto

que otros sitúan las superficies de ruptura al azar, dentro de unos límites

pre establecidos, existen en el mercado más de 10 programas de

computación se efectúan cálculos con esos criterios, un programa bien

difundido, se llama Galena, que también incluye otros tipos de análisis

para macizos fracturados . Uno de los métodos más conocidos es el de

Jambu, también hay otros como el de Spencer, Morgerten & Prices.

HUALLPA MARTINEZ SUSI

MÉTODO DE CÁLCULO

Los métodos de cálculo para analizar la estabilidad de un talud se pueden clasificar

en dos grandes grupos:

Métodos de cálculo en deformaciones

Consideran en el cálculo las deformaciones del terreno, además de las

leyes de la estática. Su aplicación práctica es de gran complejidad y el

problema debe estudiarse aplicando el método de los elementos finitos u

otros métodos numéricos.

Métodos de equilibrio limite

Se basan exclusivamente en las leyes de la estática para determinar el

estado de equilibrio de una masa de terreno potencialmente inestable. No

tienen en cuenta las deformaciones del terreno. Suponen que la resistencia

al corte se moviliza total y simultáneamente a lo largo de la superficie de

corte.

Esta a su vez se puede clasificar en:

Métodos exactos, la aplicación de las leyes de la estática

proporciona una solución exacta del problema con la única salvedad

de las simplificaciones propias de todos los métodos de equilibrio

limite, esto solo es posible en casos de geometría sencilla, como

modos de falla planar o en cuña.

Métodos no exactos, en la mayor parte de los casos la geometría

de la superficie de rotura no permite obtener una solución exacta

del problema mediante la única aplicación de las ecuaciones de la

estática. El problema es hiperestatico y ha de hacerse alguna

simplificación o hipótesis previa que permita su resolución.

Se puede distinguir aquí entre los métodos que consideran el equilibrio global de la

masa deslizante prácticamente en desuso y los métodos de dovelas que consideran

a la masa deslizante dividida en una serie de fajas verticales.


Los métodos de dovelas consideran al problema bidimensional por lo que la

estabilidad del talud se analiza en una sección transversal del mismo, la zona del

terreno potencialmente deslizante se divide en una serie de fajas verticales

estudiándose el equilibrio de cada una de las dovelas.

La gran utilización que tiene actualmente del método de dovelas se debe a que se

pueden aplicar a una gran generalidad de problemas con un grado razonable de

exactitud en la gran mayoría de casos, permite considerar la acción de presiones

intersticiales, la existencia de cargas externas actuando sobre el talud, la existencia

de materiales de diferentes características y en muchos casos son aplicables a

superficie de rotura de cualquier forma.

Estos métodos de dovelas son estudiados por los métodos aproximados y precisos.

Métodos aproximados son estudiados por:

El método simplificado de BISHOP (1955), Supone que la fuerza de las caras

laterales son horizontales, solo satisface el equilibrio de momentos y no el de fuerzas

horizontales, es un método de aplicación a líneas de rotura circulares.

El método ordinario de FELLENIUS (1927), Se basa en la suposición de que la

resultante de las fuerza laterales en las caras de las rebanadas actúa paralelamente

a la base de las mismas, solo satisface el equilibrio de momentos, solo tiene

aplicación a superficies de rotura circulares.

El método de JANBU (1954), supone conocidos los n-1 valores de b, posiciones de

los empujes normales a las caras de las dovelas, es de aplicación a superficies de

rotura cualesquiera, no cumple el equilibrio de momentos y si el de fuerzas.

Métodos exactos son estudiados por:

Método de MORGENSTERN-PRICE (1965), aplicado a líneas de rotura

cualesquiera, se basa en la suposición de que la relación entre las fuerzas

tangenciales y normales en las caras laterales de las dovelas, se ajusta a una

función, que es preciso definir previamente, multiplicada por un parámetro, este

parámetro es la incógnita que completa el problema, el método satisface todas las

condiciones de equilibrio.

Método de SPENCER (1967), es análogo al anterior, considerando como función

una constante, que constituye el parámetro necesario para completar el problema.


En análisis de lo detallado por los métodos de cálculo de estabilidad antes

mencionado se eligió el método de cálculo de BISHOP, por ser el que cumple la

mayor parte de consideraciones del área en estudio.

Además se considero que debido al espaciamiento menor de los sistemas de

fracturamiento dominantes no se presenta riesgo de modo de falla planar, es por ello

que se considero que el modo de falla mas probable será el circular.

En el esquema siguiente podemos notar como se distribuye los métodos de cálculo,

para analizar la estabilidad de taludes.

FACTOR DE SEGURIDAD O COEFICIENTE DE SEGURIDAD


MÉTODO DEL EQUILIBRIO LÍMITE

Los métodos de equilibrio límite para el cálculo de estabilidad de taludes son los más

utilizados en la práctica común, debido a su sencillez, y porqué el valor del coeficiente de

seguridad obtenido no dista demasiado del valor real.

El método del equilibrio límite establece que la rotura del terreno se produce a través de

una línea que representa la superficie de rotura. De esta forma, se interpreta que la masa

de terreno por encima de dicha línea se desplaza respecto la masa inferior,

produciéndose, así, la rotura del terreno. En el momento de producirse la rotura, la

resistencia al corte a lo largo de la superficie de deslizamiento está movilizada, y el

terreno se encuentra, en su totalidad, en equilibrio estático.

Factor de Seguridad

Se define el factor de seguridad (FS), como el valor que cuantifica la diferencia entre las

condiciones reales que presenta el talud, y las condiciones que llevan a su rotura. El

factor de seguridad es el coeficiente mínimo de todos los coeficientes de seguridad

asociados a todas las superficies de deslizamiento posibles. La expresión del factor de

seguridad viene dada por la expresión:

Donde:

τR –es la resistencia al corte máxima que se puede movilizar a lo largo de la superficie

potencial de deslizamiento,

τ –es la resistencia al corte movilizada a lo largo de la superficie potencial de

deslizamiento,

ds –es el diferencial de longitud a lo largo de la superficie de deslizamiento.

Definir el factor de seguridad con respecto a la resistencia al corte es lógico porque la

resistencia al corte es la que realmente condiciona el resultado y a su vez tiene el mayor

grado de incertidumbre (Melentijavic, 2005).

El FS también se puede definir de otras maneras. En primer lugar es posible definirlo

como cociente entre el valor de la cohesión o ángulo de rozamiento del talud actual, y el

valor de cohesión o ángulo de fricción del talud requerido para mantener el talud estable.


También es posible definirlo como el cociente entre los momentos que actúan en un talud

resistente al deslizamiento, y los que inducen al deslizamiento.

Para valores del factor de seguridades inferiores a 1, indica que el movimiento a lo largo

de la superficie de deslizamiento es posible. Si se da el caso que para distintas

superficies, el valor del factor de seguridad es menor que 1, el movimiento es posible a lo

largo de todas ellas. Partiendo de FS =1, se calcula el ángulo máximo que puede tener un

talud para ser estable, con tal de tener un margen de seguridad, el ángulo de un talud

tendría que venir definido por valor del factor de seguridad superiores a la unidad.

Como ejemplo de orden de magnitud, los valores del factor de seguridad para el cálculo

de taludes son de FS =1.3 , para el caso de taludes temporales, i de FS =1.5 para el caso

de taludes definitivos (Hoek y Bray, 1981, Hoek, 1991).

Para la aplicación del método del equilibrio limite son requeridas las siguientes fases de

cálculo (Alonso, 1989):

Determinar un mecanismo de rotura cinematicamente admisible. Generalmente se

consideran para la superficie de deslizamiento, formas geométricas sencillas,

como pueden ser rectas, circunferencias o espirales logarítmicas.

A partir de la condición de equilibrio, se establecen relaciones entre las fuerzas

presentes en el problema. Diferenciando entre las fuerzas que inducen al

desequilibrio (peso, cargas externas…), y las fuerzas internas resistentes. Las

ecuaciones necesarias que se deben cumplir en el problema son:

Equilibrio de fuerzas, tanto verticales como horizontales

Equilibrio de momentos, respecto a un punto arbitrario

Se analiza la estabilidad del conjunto a partir del concepto de factor de seguridad.

Mediante cálculos repetitivos se halla el menor valor del factor de seguridad, que

va asociado a la superficie de deslizamiento más desfavorable.


Métodos para el cálculo del Factor de Seguridad

Los métodos para el análisis de estabilidad, frente ala rotura global del macizo, según

como se estudie la masa desplazada, se clasifican en tres tipos: Análisis de roturas

planas en taludes infinitos, método de la masa total y por último, método de las

rebanadas.

A continuación se hace una breve descripción de las tipologías citadas, y las

características de cada una de ellas.

Análisis del talud infinito

Método especialmente adecuado para movimientos translacionales en los que la

superficie de deslizamiento es paralela a la superficie topográfica, y en los se muestre una

anchura considerable en el eje perpendicular al deslizamiento. En estos métodos se

considera que el talud presenta una continuidad infinita lateralmente, lo que conlleva la no

contemplación de los efectos que puedan ejercer las paredes laterales del movimiento

sobre la estabilidad total del talud.

En estos casos se supone que el deslizamiento se produce sobre una superficie paralela

a la superficie topográfica con un ángulo constante (Figura 2.1). Tanto las características

geomecánicas como geológicas se consideran constantes en toda la vertiente.

Figura 2.1:a) esquema para el análisis de estabilidad de un talud indefinido; b) diagrama para la obtención de la tensioneas normal y tangencia sobre la superficie de rotura(Extraído de Alonso, 1989).


Considerando el criterio de rotura de Mohr-Coulomb (detallado en el apartado 3.2 del capítulo 3), mediante el equilibrio de fuerzas verticales y horizontales en la Figura 2.1 la expresión del FS es la siguiente:

Donde:

c’ y Ф’ son los valores de cohesión y ángulo de fricción en la superficie de rotura, γ es la

densidad del terreno, d es la altura del deslizamiento, i es la pendiente del terreno y u es

la presión de poros.

Métodos de la masa total

La utilización de superficies de rotura circulares en dos dimensiones es una hipótesis muy

utilizada en el caso de taludes de altura finita en los que no existe ninguna zona que

pueda definir la superficie de rotura.

Los métodos de la masa total consideran la masa desplazada como un solo bloque que

se mueve uniformemente (Figura 2.2), y en el que se imponen las condiciones de

equilibrio. Las fuerzas que actúan sobre la superficie de rotura son: el propio peso de la

masa desplazada, W; la presión intersticial distribuida a lo largo de la superficie de rotura,

U; la tensión tangencial, T; y la tensión normal, N. En este caso, todas las fuerzas que

intervienen en el equilibrio se consideran puntuales, tal y como se aprecia en la Figura

2.2.

Figura 2.2: Fuerzas que actúan en una superficie de rotura curva (extraído de Alonso, 1989).


Métodos de las rebanadas

Con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos con el método de la Masa Total, se

presentan los métodos de las rebanadas. En este caso se divide la masa desplazada en

distintas rebanadas que pasan a considerarse un sólido rígido. De esta forma, tal y como

se observa en la Figura 2.3, la masa desplazada queda subdividida, y en cada subdivisión

se imponen las condiciones de equilibrio.

Figura 2.3: Representación de la división en rebanadas de la masa de terreno desplazada (modificado deAlonso, 1989).

Mediante el uso del método de las rebanadas se consigue por un lado, una mejor

aproximación a la distribución de tensiones normales a lo largo de la superficie de rotura,

dicha distribución se verá afectada por la altura de terreno que haya en cada rebanada.

Por otro lado, mediante el uso del método de las rebanadas, se facilita el análisis de

terrenos en el que el material no es homogéneo, puesto que solo es necesario definir las

rebanadas de manera adecuada al terreno.

Se aplican dos hipótesis simplificativas a las rebanadas: por un lado, se considera que las

rebanadas son suficientemente estrechas para poder considerar que la base de cada

rebanada es rectilínea; y por otro lado, se considera que la base de cada rebanada está

afectada únicamente por un tipo de material.

En la figura de a continuación (Figura 2.4) se muestran las fuerzas aplicadas sobre una

rebanada.


Figura 2.4: Esquema de las fuerzas que actúan sobre una rebanada. ER y XR son las fuerzas actuantes enla parte derecha, y EL XL son las fuerzas actuantes en la parte izquierda. P, N’, U y S, son las fuerzasactuantes en la base de la rebanada (extraído de Alonso, 1989).

Desde el punto de vista teórico, los métodos de las rebanadas se pueden clasificar

dependiendo de las condiciones de equilibrio estático que se consideran, y dependiendo

de las hipótesis sobre las fuerzas entre rebanadas. En la Tabla 2.1 se presentan las

condiciones de equilibrio que satisfacen algunos de los métodos utilizados con más

frecuencia y que se pueden denominar como casos específicos del método general de

equilibrio límite (General Limit Equilibrium method - GLE).


Tabla 2.1 Ecuaciones de equilibrio satisfechas por los métodos de equilibrio límite más utilizados. * secumple el equilibrio de momentos a nivel de rebanada (modoficado de Alonso, 1989).

El numero de ecuaciones de equilibrio disponibles es menor que el numero de incógnitas,

como consecuencia los métodos que no son rigorosos desde el punto de vista de

equilibrio de fuerzas o momentos, emplean hipótesis adicionales para resolver el

problema. Se sabe, que en los métodos que satisfacen todas las ecuaciones de equilibrio,

las hipótesis que incorporan, en general, no afectan significativamente el valor del factor

de seguridad. En el caso de métodos que solo satisfacen el equilibrio de fuerzas y no el

de momentos, el valor del factor de seguridad, viene afectado por la hipótesis de

inclinación de las fuerzas entre rebanadas. Como consecuencia estos métodos no dan

siempre un grado de precisión tan elevado como los métodos que satisfacen todas las

ecuaciones de equilibrio.

En la Tabla 2.2 se muestra las hipótesis sobre fuerzas entre rebanadas, y el tipo de

deslizamiento que se puede aplicar, para cada uno de los métodos de rebanadas más

utilizados.


Tabla 2.2 Hipóteisi de fuerzas entre rebanadas de distintos métodos de equilibrio límite (extraído deAlonso, 1989).

A continuación se explica con detalle las hipótesis y características de

los métodos de las rebanadas más utilizados.


Método de Bishop

Bishop desarrolló en el 1955 (Bishop y Morgenstern, 1960) un método de rebanadas, el

Método de Bishop, con las siguientes hipótesis:

1. Se supone una superficie de ruptura circular.

2. La masa deslizante se divide en n rebanas o bloques verticales.

3. Se establece el equilibrio de momentos de las fuerzas actuantes en cada rebanada

respeto el centro del círculo.

4. A partir de la condición de equilibrio de fuerzas verticales de cada rebanada se

obtienen las fuerzas N (normales a la superficie de ruptura) y se sustituyen a la ecuación

resultante del equilibrio de momentos.

5. El Método de Bishop Simplificado ignora las tensiones tangenciales entre rebanadas.

Por otro lado considera las normales (Figura 2.5).


Figura 2.5: Representación de las fuerzas actuantes en una rebanada consideradas en el método deBishop. W cargas verticales externas, EL y ER las fuerzas normales izquierda y dercha entre rebanadas;P y S son la fuerza normal y tangencial a la base de la rebanada.

Es necesario realizar varias iteraciones para obtener el valor de FS, y la convergencia

acostumbra a determinarse rápidamente.

Una vez se obtiene el valor del Factor de Seguridad de la superficie considerada, se

supone una segunda superficie circular y se determina un nuevo valor de FS; y así

sucesivamente hasta obtener un mínimo. Normalmente, las ecuaciones se programan y

se analizan círculos con diferentes radios y centros, hasta que se consigue el que

proporciona un valor del Factor de Seguridad mínimo.

El método de Bishop puede ser aplicado también a superficies no circulares adoptando un

centro de rotación virtual.

Es un método adecuado para los cálculos a mano y obtener la convergencia de forma

rápida.

Haciendo equilibrio de momentos al centro del círculo se obtiene la estabilidad global y su

Factor de Seguridad Fm. Aunque el problema esta sobredeterminado, el equilibrio

horizontal no se satisface. Bishop lo analizó y mostró que el Factor de Seguridad no es

especialmente sensible al valor de estas fuerzas entre elementos.


Método de Fellenius

Primer método de dovelas en ser ampliamente aceptado.

Ignora las fuerzas entre dovelas a fin de convertir el problema en estáticamente

determinado.

Considera el peso (W), y de las presiones intersticiales (u)

El más simple de todos los métodos de dovelas y a la vez el más conservador,

proporciona el Factor de Seguridad (FS) más bajo.

Se aplica solo a superficies circulares.

Ecuación gobernante:

ΣME =ΣMD

• Momentos estabilizadores son generados por la resistencia al cizallamiento en la

superficie de rotura.


• Momentos desestabilizadores son generados por el peso del terreno incluyendo

el peso del agua.


Método de Spencer

Inicialmente pensado para el análisis de superficies de rotura circulares, el método de

Spencer (1967) puede ser aplicado a superficies no circulares siempre que se adopte uno

centro de rotación friccional. En este método se suponen todas las fuerzas entre

elementos (Figura 2.6).

Figura 2.6: Representación de las fuerzas actuantes en una rebanada consideradas en el metodo de

Spencer y Morgenstein-Price. W cargas verticales externas, EL y ER las fuerzas normales izquierda y

dercha entre rebanadas; XL y XR fuerzas verticales entre rebanadas a izquierda y derecha; P y S son la

fuerza normal y tangencial a la base de la rebanada.

También se supone que las fuerzas entre rebanadas tienen una inclinación constante (θ) a lo largo de toda la recta, de forma que:

Dónde: X son los fuerzas verticales y E las horizontales. La fuerza normal en la

base del elemento será pues:


Donde: FS es el factor de Seguridad definido como la tensión de corte movilizada

respeto la disponible; ER y EL son los fuerzas horizontales derecha e izquierda

respectivamente, entre los elementos de la rebanada; u es la presión de poro en

la superficie de rotura; l es la longitud de la base de la rebanada; i la inclinación

de la base del elemento; c’ y φ’ la cohesión y el ángulo de fricción en la superficie

de rotura.

Suponiendo que el ángulo θ es constante para todos los elementos de la vertiente,

se pueden hacer ambos, el equilibre global de momentos y el de fuerzas, de

manera que se encuentran dos valores del Factor de Seguridad, el del equilibrio

de fuerzas (Ff) y el de momentos (Fm). Es puede encontrar un valor de θ tal que

ambos factores de seguridad coincidan, que será el Factor de Seguridad de la

vertiente. Spencer estudió la relación entre Ff y Fm por un problema tipo. Dedujo

que el factor de seguridad resultante del equilibrio de momentos es relativamente

insensible a los fuerzas entre elementos. Esta conclusión es coincidente con la de

Bishop.

Método de Morgenstern-Price

El método de análisis desarrollado por Morgenstern y Price (1965) puede ser aplicado

tanto a superficies de rotura circulares como no circulares. Es un método parecido al

método de Spencer, pero en el caso de Morgentern-Price permite la especificación de las

fuerzas entre rebanadas. El esquema de fuerzas entre rebanadas es el mismo que para el

método de Spencer (Figura 2.6). Considera que las tensiones y las fuerzas varían

continuamente en la superficie, resuelve las componentes normal y paralela a la base

para cada elemento formulando ecuaciones de equilibrio de fuerza generales. Supone

que existe la siguiente relación entre esta componente vertical y normal:

dónde : f(x) es la función que varía de forma continua a lo largo de la línea, y λ es un

valor escala. Para una función dada f(x), los valores de λ y F se encuentran de forma

que se cumplan los equilibrios globales de Momentos y Fuerzas. De esta forma

F=Fm=Ff.


Para escoger f(x) se puede hacer considerando la distribución de tensiones normales a

los límites de los elementos. En general no tiene que haber tensiones efectivas de

tracción y las tensiones de corte deben ser menores a las requeridas por el equilibre

crítico local.

Metodo de Jambu

Paso1: Se divide un área que representa el volumen unitario de las masas,

cuya estabilidad se desea conocer, en volúmenes parciales denominados

dovelas. El ancho de las dovelas depende de la presencia de uno o más

terrenos, de las propiedades geotécnicas, de la presión de agua y de la

geometría del talud dada por la topografía. Para simplificar los cálculos es a

veces conveniente asumir un mismo espesor de dovelas, denominado siempre

Δx. Un dato muy importante en este paso es la determinación de ángulo α que

se mide trazando una línea de pendiente media en el centro de la base de la

dovela.

A continuación se ponen varios gráficos que contienen lo mencionado.

Paso 2: Como se observa en el grafico anterior, en el centro de la dovela

también se determinan el peso ΔW la altura media hm. Se determina así el

valor p que es el promedio de peso de la dovela por unidad de área de la base;

si la geometría de la base es aproximadamente regular, p se determina

mediante la relación γhm, donde γ es el peso volumétrico de la roca,

consecuentemente, el peso medio de la dovela se calcula así: ΔW= γhm Δx.


Si la dovela es de base muy irregular, ΔW se determina midiendo el área de la dovela, lo

cual puede ser logrado muy fácilmente en un perfil en Autocad, multiplicado este valor de

área por el peso volumétrico γ; así este procedimiento puede dar resultados más exactos

que el antes descrito.

Paso 3.- Determinación de la presión de agua (u).

Se calcula el promedio de la presión en la base de cada dovela siguiendo el siguiente

procedimiento gráfico que puede ser más exacto las mediciones en Autocad.

Si en la corona del talud existe una grieta de tensión, se puede determinar un fuerza

horizontal Q, medida en un triángulo de presiones, desde el fondo de la grieta hasta la

altura máxima del nivel freático; es fuerza se aplica a un tercio de su altura del triángulo

de presiones.

Paso 4.- Para esto se puede usar cualquier hoja electrónica de cálculo; se inicia con la

tabulación de los datos de entrada, se calculan así los valores: ΔWTanα, También

X={C+(p-u) tanℵ}Δx.

Paso 5.- Para los cálculos se asume un factor de seguridad, casi siempre con el valor de

1, para un primer tanteo de cálculos. En tablas pre determinadas se obtiene los valores de


“nα”, denominada función geométrica, de la figuras 113 y 113 b mostradas a continuación

y además se ponen en la tabla los valores de X/ nα,para cada dovela:


Paso 6.- Se determina el factor de corrección fo de la figura 114 y así se determina el

nuevo factor de seguridad.

Previamente hay que establecer las relaciones detalladas que se utilizan para la

determinación del factor de seguridad.

Si existe el valor de la presión Q de agua en la corona:

Si no existe el valor de la presión Q

Simplificando con la utilización de las ecuaciones anteriores:

Paso 7.- Iteraciones

Si el factor de seguridad calculado en el paso 6., no concuerda son el factor de seguridad

asumido en el Paso 5, se asume un nuevo valor de F, parecido al obtenido en el Paso 6.

Entonces se repiten los pasos 5 y 6, tantas veces hasta que el valor calculado sea similar

al asumido. Fin de los cálculos.


DESCRIPCION DE LOS TIPOS DE DESLIZAMIEMTOS EN LOS CUALES SE

PUEDE

UTILIZAR LOS MÉTODOS DE JANBU.

LAS REPTACIONES Y SOLIFLUXIONES

Se trata de movimiento lentos, imperceptibles (mm-cm/año), el desplazamiento es difuso,

reológicamente cuasi - viscoso, con desplazamientos intergranulares, la causa principal

constituyen, al parecer, las variaciones estacionales del contenido de la humedad,

suficiente para causar deformaciones permanentes y agrietamientos.

Otra causa directa de las reptaciones es la erosión que han sufrido los terrenos de las

partes altas en las laderas, ocasionando la salida de los suelos arcillosos impermeables

por la pérdida de la protección vegetal, originándose así infiltraciones que hacen cambiar

el régimen de flujo subterráneo y también el superficial. La agricultura en laderas puede

también ser causante de las reptaciones.

En algunos casos se ha podido observar superficies de ruptura poco definidas y más bien

se presentan rasgos de perdida de verticalidad en la vegetación.

Este tipo de deslizamientos se presenta por lo general en rocas meteorizadas de grano

fino, en lateritas, en suelos limo - arcillosos, con pequeños clastos, dando un conjunto de

elevada compresibilidad (plasticidad): CH-MH

Se han dado casos en los que habiendo existido previamente procesos de

deslizamientos, se ha producido un medio predominante plástico grandes bloques

rocosos pueden ser transportados, flotando en una masa sólida y a la vez fluida.

Existe un caso denominado reptación progresiva que puede ocurrir en medios con

predominancias de materiales ricos en arcilla y limo, en el que ocurre reorientación de

partículas y formación de superficies de deslizamiento pequeñas y localizadas, que se

mueven individualmente, y que así permiten tasas más elevadas de movimiento

generalizado de una ladera, ocurriendo a veces una ruptura abrupta de la ladera.

Existe otro caso que es la reptación profunda que consiste en una deformación plástica

lenta de suelo o roca bajo esfuerzo permanente, relacionado a veces con relajación

(alivio, descompresión) de esfuerzos residuales pre existentes y también por causa de

erosión profunda en la base de la ladera.


DESLIZAMIENTOS ROTACIONALES

Se caracterizan por tener una superficie de ruptura semicircular, elipsoidal, espiral

logarítmica, en muchas ocasiones compleja e indeterminable, existiendo una gran

cantidad de casos.

Ocurrencias

Estos deslizamientos se desarrollan principalmente en muy blandas a rocas blandas, muy

frecuentemente en horizontes muy meteorizados y con eventuales acumulaciones de

suelos residuales como parte de su constitución geomorfológica. Se tienen muchos

ejemplos que han ocurrido en lutitas, limonitas.

En ocasiones se produce basculamiento inverso de bloques deslizados, también

depresiones elongadas u ovales. Además el material deslizante se mueve como una

unidad coherente, pero puede desintegrarse en su desplazamiento.

DESLIZAMIENTOS ROTACIONALES

Como producto de estos deslizamientos se generan perfiles cóncavos - convexos, que

con el tiempo y la erosión de suelos de diferente tipo pueden dar lugar lagunas, con un

nivel freático somero.

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS PRINCIPALES DE UN DESLIZAMIENTO ROTACIONAL TÍPICO


Los deslizamientos rotacionales pueden experimentar pérdida de soporte lateral y

movimiento retrogresivo, que genera otros movimientos de masa.

DESLIZAMIENTOS QUE REQUIEREN OTROS TIPOS DE ANÁLISIS

Los tipos de deslizamientos descritos a continuación requieren ser analizados mediante

cálculos dinámicos que consideran las masas deslizantes materiales caracterizados

reológicamente como líquido,viscosos y en el otro extremo de comportamiento frágil.

Como parte de los análisis se determinan velocidades de desplazamiento y energía

generada.

Otra alternativa para prever esos movimientos de masas es un estudio pormenorizado de

la geomorfología del terreno, determinando los cambios que pudieron haber ocurrido en

los últimos años, en especial por la intervención antrópica, deforestación, obras. Las

modificaciones del drenaje, la erosión de los suelos finos impermeables, las socavaciones

profundas, hacen cambiar el régimen de flujo subterráneo, con nuevas condiciones en la

acción del agua tornan los terrenos irremediablemente inestables.


ESTABILIDAD SÍSMICA (PSEUDO-ESTÁTICO)

Método de cuña o bloque


CONCLUSIONES

Cualquier método que satisface el Equilibrio de Momentos, da el mismo factor de

seguridad en el análisis de φ = 0 con superficies de falla circular.

El Método Ordinario de Dovelas (Fellenius), da error en el lado conservador para

el caso de φ > 0. Con presiones de poro pequeñas, para los análisis en función de

esfuerzos totales y de esfuerzos efectivos, el error es menor de 10%. Para

pendientes casi planas con presiones de poros altas, el error puede ser mayor del

50%.

Para análisis de φ = 0 ó φ > 0 con presiones de poros bajas o altas, el Método

Simplificado de Bishop es adecuado para el análisis de falla circular. El método es

muy estable numéricamente, sólo hay problemas de convergencia cuando los

extremos de la superficie de falla es muy parada, casi vertical.

En los métodos que satisfacen solamente el equilibrio de fuerzas, el Factor de

Seguridad es muy sensible a la inclinación asumida de las fuerzas laterales. El

método de Lowe y Karafiath es razonable para análisis de φ > 0, pero no

conservador (10-15%) para φ = 0 .

Si todas las condiciones de equilibrio son satisfechas, la magnitud del error en el

Factor de Seguridad es muy pequeña, usualmente ± 5% de la respuesta correcta.

Los métodos que satisfacen solamente el equilibrio de fuerzas, el Factor de

Seguridad es muy sensible a la inclinación asumida de las fuerzas laterales. El

método de Lowe y Karafiath es razonable para análisis de φ > 0, pero no

conservador (10-15%) para φ = 0 .

Si todas las condiciones de equilibrio son satisfechas, la magnitud del error en el

Factor de Seguridad es muy pequeña, usualmente ± 5% de la respuesta correcta.

Los métodos que satisfacen todas las condiciones de equilibrio presentan ventajas

y desventajas.

a) GPS o JANBU : El mejor para el cálculo manual. Pueden existir inestabilidades

numéricas en el computador.

b) SPENCER : El más estable numéricamente, bueno para el computador, malo

para el análisis manual


analisis de estabilizaciuon de taludes metodos

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