Tpicos de Minera SuperficialEstabilidad de Taludes Ing. Jorge Daz Artieda

SHEAR STRENGTH (Resistencia al corte)Hay EquilibrioLa resultante R forma un ngulo llamado ngulo de oblicuidad pero no hay movimiento.

SHEAR STRENGTH (Resistencia al corte)Cuando el bloque empieza a moverse, el ngulo de oblicuidad es igual al ngulo de friccin interna. Resistencia al Corte

Es el Coeficiente de friccin

Resistencia al corte = Shear strength

Fuerza normal total

ESTABILIDAD DE TALUDESPor que un terreno inclinado permanece estable?Qu fuerzas lo mantienen estable?Por qu es importante el estudio de estabilidad de taludes?Qu fuerzas tienden a hacer fallar un talud?Por qu ocurre una falla (Shear Stress > Shear Strength)?Por qu varia la resistencia al corte de un terreno?En que poca analizar la estabilidad de taludes?A fin de lograr resultados favorables, dada la naturaleza heterogenia de los suelos, nos vemos obligados a efectuar ciertos asunciones:Que la seccin analizada es representativa (promedio)Que la ecuacin de Coulomb representa correctamente la resistencia al corte ().Que conocemos las condiciones de humedad y presin de poros.Que a igual profundidad en una superficie inclinada las condiciones de esfuerzos son iguales.

ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TERRENOS NO COHESIVOSDiagrama principal de esfuerzos: Para terrenos granulares (no cohesivos), la lnea de falla pasa por el origen de ejes o con una inclinacin; y los esfuerzos de corte con inclinacin .En tanto sea mayor que , en el punto B la resistencia al corte (AC) excede a los esfuerzos de corte (BC) y el Tald ser estable.El factor de seguridad FS = AC/BC = Tg/Tg, siempre ser mayor que uno.

Ejemplo:Disear un talud en un hechadero de material no cohesivo, si el ngulo de friccin interna es de 40 y el factor de seguridad igual a 1,6. Segn vemos luego de resolver el problema, el ngulo de talud resulta menor (27.40) que el ngulo de friccin interna (40), por tanto el talud ser estable. , , arctg 0,5244 = 27,40

ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TERRENOS COHESIVOS, . (1), (2)

... (3)

..(4)

(5) H = Hc .... (6)

. (7) ...(8)En el punto M. Shear Strength = Shear StressSegn Coulomb Simplificando

CHART OF STABILITY NUMBER

EjemploUn talud de suelo cohesivo tiene los siguientes parmetros:

; ; ; Hallar la altura critica (Hc), si el factor de seguridad es igual a 2 Aplicando el factor de seguridad de 2, la altura permisible = 28,8ft

Para = 90 : Aplicando el factor de seguridad de 2, la altura mxima permisible de la excavacin ser 15ft.Para = 40 :

METHOD OF SLICESEl factor de seguridad en un anlisis de estabilidad de taludes se entiende como la relacin entre la resistencia al corte sobre las fuerzas de corte (Shear Stress/Shear Strength).

Uno de los mtodos mas usados para analizar estabilidad de taludes, es el mtodo sueco o de las tajadas; este mtodo asume que la superficie de falla es cilndrica.

La superficie de falla es aquella en que el Factor de Seguridad FS < 1

La ubicacin aproximada del centro del arco critico se obtiene interpolando los datos del terreno que se analiza que son: = 4, = 110 pcf, altura del talud 30ft y = 26,5 (2:1).

En el abaco ploteam = 4 y = 26,5 y unimos este punto con el pie del talud midiendo 96,5 mm con un arco de 120.

La altura del banco en el abaco es 49,5mm.

Dividimos 96,5/49,5 = 1,93

Determinamos el radio = 30ftx1.93 = 57,9 ft (R)

Con dicho radio y el ngulo de 120 ubicamos el punto o y trazamos un arco por el pie del talud dibujado a escala, cortando la superficie superior del talud.

Medimos el ngulo sustentado entre el pie y el talud nos da 98,5

Calculamos la longitud del arco:

Dividimos el sector de falla en no menor de 8 tajadas para reducir el posible error.

Asumimos un espesor de 1 pie y calculamos el peso de cada tajada.

Replanteamos el peso de cada tajada a una escala conveniente.

Grficamente obtenemos y , as como (resistencia al corte).

Calculamos el FS segn la formula:

LOCATION OF CRITICAL ARC CENTER

DATA FOR METHOD OF SLICES

5,15014,38021,30026,80030,80029,90026,10014,7504,70014,00021,20026,60028,60027,50020,4009,400169,180152,400

+ 12,000+ 16,400+ 14,100+ 8,600+ 3,000+ 54,100- 1,200- 3,300- 1,900- 6,400+ 54,100- 6,40047,700

Gracias