estabilidad de taludes teoría y aplicacion
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ESTABILIDAD DE TALUDES
TEORÍA Y APLICACIÓNMg. GARY DURAN RAMIREZ
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Conceptos Básicos
o Factor de Seguridad (FS).
o Esfuerzo Efectivo.
o Resistencia al Corte.
o Parámetros de Resistencia.
o Trayectoria de Esfuerzos.
CONTENIDO
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CONCEPTOS BÁSICOS
Carga máxima 10 ton
Factor de Seguridad (FS)
Caso 1:
Carga = 5 ton FS =10 𝑡𝑜𝑛
5 𝑡𝑜𝑛= 2
Caso 2:
Carga = 10 ton FS =10 𝑡𝑜𝑛
10 𝑡𝑜𝑛= 1
Caso 3:
Carga = 20 ton FS =10 𝑡𝑜𝑛
20 𝑡𝑜𝑛=
0.5
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CONCEPTOS BÁSICOS
Esfuerzo Efectivo
σ’ = σ - uσ’ = Esfuerzo Efectivoσ = Esfuerzo Total
u = Poro presión del agua
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Envoltoria de Falla o
Resistencia
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte - EJERCICIO:
Dibujar círculos de falla y envoltoria de resistencia
(falla).
Probeta
1
σ’1 = 150 kPaσ'3 = 50 kPa
Probeta
3
Probeta
2
σ’1 = 600 kPaσ'3 = 200 kPa
σ’1 = 300 kPaσ'3 = 100 kPa
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte - EJERCICIO:
Dibujar círculos de falla y envoltoria de resistencia
(falla).
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CONCEPTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte - EJERCICIO: Solución: φ’ = 30° ; c’ = 0
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CONCEPTOS BÁSICOS
Parámetros de Resistencia
c’ = Cohesión efectivaφ’ = Ángulo de fricción efectivo (°)
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CONCEPTOS BÁSICOS
Parámetros de Resistencia
c’ = 10.98 kPaφ’ = 24.5 °
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CONCEPTOS BÁSICOS
Trayectoria de Esfuerzos
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CONCEPTOS BÁSICOS
Trayectoria de Esfuerzos
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CONCEPTOS BÁSICOS
Trayectoria de Esfuerzos
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Aspectos Básicos
o Interés de la Ingeniería Geotecnia
o Deslizamientos en Taludes.
o Mecanismo de Falla en Taludes
o Conceptualización del Modelo de Análisis
o Casos de Fallas Registradas.
CONTENIDO
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Métodos de Estabilidad de Taludes
o Concepto de Factor de Seguridad.
o Aplicación de la técnica “Equilibrio Límite” en
estabilidad de taludes.
o Uso de herramientas computacionales.
CONTENIDO
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Discusión de Casos Analizados
o Estabilidad de taludes con banquetas
o Estabilidad de taludes con anclajes.
o Muros de suelo reforzado.
CONTENIDO
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ASPECTOS BÁSICOS
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ASPECTOS BÁSICOS
Aspectos de Interés de la Ingeniería Geotecnia
• Deformación del terreno
• Capacidad de Resistencia del terreno.
Compresibilidad
Resistencia al corte
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ASPECTOS BÁSICOS
Compresibilidad Resistencia al corte
Aspectos de Interés de la Ingeniería Geotecnia
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ASPECTOS BÁSICOS
La compresibilidad es el grado en que una masa de suelo
disminuye su volumen bajo el efecto de una carga.
Torre de Pisa
• En suelo granulares: reducción del
volumen de vacíos casi
instantáneamente (consolidación
instantánea).
• En suelos arcillosos, reducción delvolumen varia con el tiempo
(consolidación primaria y secundaria).
Compresibilidad en Suelos
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ASPECTOS BÁSICOS
Compresibilidad en Suelos
Figura 1. Proceso de consolidación
A tomar en cuenta:
• Disminución (varia en el tiempo) del volumen por perdida de
vacíos.
• Depende del tipo de suelo (grado de saturación, coeficiente
de permeabilidad, la longitud de la trayectoria que tenga
que recorrer el fluido expulsado, las condiciones de drenaje,etc.) y la magnitud de la sobrecarga.
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Compresibilidad en Suelos
Ensayos de Laboratorio:
Figura 1. Esquema básico del ensayo de consolidación.
ASPECTOS BÁSICOS
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Compresibilidad en Suelos
Ensayos de Laboratorio:
Figura 1. Concepto de consolidación en laboratorio.
ASPECTOS BÁSICOS
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Compresibilidad en Suelos
Ensayos de Laboratorio:
Figura 1. Equipo del ensayo de consolidación.
Células edométricas
ASPECTOS BÁSICOS
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ASPECTOS BÁSICOS
Se define como resistencia al deslizamiento que ofrece una
masa de suelo en el plano de falla.
Resistencia al Corte
Figura 1. Superficie de falla y zona de corte.
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ASPECTOS BÁSICOS
Comportamiento del suelo en el plano de falla.
Resistencia al Corte
Tensiones actuantes en el plano de falla.
Efecto combinado de cohesión y
fricción
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ASPECTOS BÁSICOS
Casos de fallas por resistencia al corte.
Resistencia al Corte
Figura 1. Mecanismo de falla por resistencia al
corte.
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ASPECTOS BÁSICOS
La estimación del valor de la “resistencia al corte” depende de
parámetros de resistencia y del conocimiento de la tensión
normal actuante.
Los parámetros de Parámetros de Resistencia (en la falla), de
acuerdo al Modelo de Mohr-Coulomb son:
• Angulo de fricción interna.
• Intercepto cohesivo (Cohesión).
Resistencia al Corte
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Criterio de Falla “Mohr-
Coulomb”:
• Propuesto por Mohr en 1900.
• Considera que un material
falla debido a una
combinación crítica de esfuerzo normal y esfuerzo
cortante.
• Se define una “curva de
envolvente de falla” con las combinaciones de esfuerzo
normal y esfuerzo cortante
que originan la falla.
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Criterio de Falla “Mohr-
Coulomb”:
• La ecuación de la
envolvente de falla
representa la “ecuación de
resistencia del suelo”:
Donde:
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ASPECTOS BÁSICOS
Determinación de Parámetros de Resistencia - Ensayos de
Laboratorio :
• Corte Directo
• Triaxial – Compresión Confinada
• Compresión Simple – Compresión no confinada
Resistencia al Corte
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ASPECTOS BÁSICOS
Ensayos de Laboratorio:
A tomar en cuenta:
• La colecta de muestras son de tipo alterada o inalterada.
• El ensayo se realiza con tres muestras como “mínimo”.
• Las muestras a ensayar pueden ser “remoldeadas” o
“talladas”• Las muestras alteradas son remoldeadas a su “densidad
natural”
• Las muestras inalteradas son talladas.
Resistencia al Corte
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ASPECTOS BÁSICOS
Ensayo de Corte Directo:
• El esfuerzo es aplicado en el plano de falla, “esfuerzo
tangencial”.
• Las deformaciones generadas se denominan
“deformaciones de corte”.
Resistencia al Corte
Antes del ensayo Después del ensayo
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ASPECTOS BÁSICOS
Ensayo de Corte Directo - Ejemplo:
Resistencia al Corte
Curva Esfuerzo Tangencial vs Esfuerzo Normal
• Angulo de fricción
interna.
• Intercepto cohesivo (Cohesión).
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
• Control del esfuerzo de confinamiento
• Control de la presión de poros.
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
Preparación de la muestra
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
Instalación en la cámara de
triaxial
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
Ejecución del ensayo
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
• El plano de falla es generado
durante el ensayo.
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
• Obtención de los parámetros de resistencia.
Curva Esfuerzo Normal vs Deformación
normal
Esfuerzos de
confinamiento
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Triaxial:
• Obtención de los parámetros de resistencia.
Curva Esfuerzo Tangencial vs Esfuerzo Normal (circulo de
Mohr)
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Compresión Simple:
• Sin confinamiento lateral
• Requiere muestras inalteradas.
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Ensayo Compresión Simple:
Ejecución del ensayo
![Page 49: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/49.jpg)
ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Valores típicos:
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ASPECTOS BÁSICOS
Resistencia al Corte
Valores típicos:
![Page 51: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/51.jpg)
Deslizamientos de taludes
Definiciones:
ASPECTOS BÁSICOS
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Deslizamientos de taludes
Definiciones:
Ladera - conformación natural.
Talud - conformación
artificial.
ASPECTOS BÁSICOS
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
Flujo Volcamiento Rotación
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
Traslación Reptación Caída
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Caídas
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Rotación
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Flujo
Flujos de bloque de
roca
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Flujo
Flujos de detritos
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Flujo
Flujos de lodo
(Huaycos)
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Traslación
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Deslizamientos de Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
Clasificación:
• Reptación
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Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
El mecanismo de falla en taludes esta ligado
fundamentalmente a la disminución de la resistencia al corte
del terreno, los que dependen de los siguientes efectos que
pueden ocurrir en la masa de un talud:
• Disminución de las propiedades del resistencia al corte.
• Aumento de la carga actuante.• Incremento de la poropresión.
• Modificación geométrica del talud
• Efectos dinámicos y/o tectónicos
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Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Aumento de la carga
actuante.
Aumento de peso de la masa por efectos de
las lluvias
Aumento de peso por casa
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Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Incremento de la
poropresión
Lluvia intensa – saturación del suelo
![Page 65: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/65.jpg)
Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Disminución de las propiedades del resistencia al corte.
Alteración de la composición del suelo por Infiltración
![Page 66: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/66.jpg)
Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Modificación geométrica del talud
Alteración del apoyo en pie de talud por socavación
![Page 67: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/67.jpg)
Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Modificación geométrica del talud
Taludes casi verticales
![Page 68: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/68.jpg)
Mecanismo de Falla en Taludes
ASPECTOS BÁSICOS
• Efectos dinámicos:
Taludes casi verticales
![Page 69: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/69.jpg)
Conceptualización del Modelo de Análisis
ASPECTOS BÁSICOS
Etapas:
• Estudios multidisciplinarios
(parámetros de análisis)
• Definición del modelo matemático
(sección de análisis)
• Alternativas de soluciones
(económicas, practicas y posibles).
![Page 70: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/70.jpg)
Conceptualización del Modelo de Análisis
ASPECTOS BÁSICOS
• Estudios multidisciplinarios:
o Consideraciones geotécnicas
o Consideraciones geológicas
o Consideraciones hidráulicas
o Consideraciones sísmicas
o Consideraciones ambientaleso Consideraciones sociales
![Page 71: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/71.jpg)
Conceptualización del Modelo de Análisis
ASPECTOS BÁSICOS
• Definición del modelo matemático
Factores a ser considerados:
• Geometría de análisis
• Superficie potencial de falla
• Características del material
• Elementos de refuerzo
• Solicitaciones externas
• Factor de seguridad. Solución
Modelo
Matemático
![Page 72: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/72.jpg)
Conceptualización del Modelo de Análisis
ASPECTOS BÁSICOS
• Definición del modelo matemático
A tomar en consideración:No todos los factores se pueden
cuantificar en un modelo
matemático.
Modelo
matemáticoModelo real
![Page 73: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/73.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 74: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/74.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 75: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/75.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 76: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/76.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 77: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/77.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 78: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/78.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 79: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/79.jpg)
Casos de Fallas Registradas
ASPECTOS BÁSICOS
![Page 80: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/80.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
![Page 81: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/81.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Definición
Es definido como la razón entre a resistencia al corte disponible
del suelo y las tensiones actuantes a lo largo de la superficie
potencial de falla.
Tensiones actuantes
Resistencia al corte
![Page 82: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/82.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Condición de Estabilidad:
La condición de estabilidad de un talud puede ser establecido
a través del calculo del factor de seguridad.
![Page 83: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/83.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Condición de Estabilidad:
• Del punto de vista físico:
- FS > 1 : Condición Estable
- FS =0 : Equilibrio Limite
- FS < 1 : Condición inestable
![Page 84: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/84.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Condición de Estabilidad:
• Del punto de vista de diseño:
- FS > (1+fraccion) : Condición Estable
Nota:
La fracción del Factor de Seguridad que sobrepasa la unidad es un
artificio para sustituir las incertidumbre y fenómenos que no
puedan ser llevados en cuenta en el análisis.
![Page 85: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/85.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Condición de Estabilidad
Para el diseño de taludes de muros de suelo reforzado, taludes
en carreteras, comúnmente se considera:
- FS > 1.3 – Estabilidad estática
- FS > 1.0 – Estabilidad pseudo-estática
![Page 86: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/86.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Concepto de Factor de Seguridad
Técnicas de Calculo
Equilibrio Limite Tensión - Deformación
Métodos de cálculo
(Estabilidad del Talud)
![Page 87: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/87.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
Los métodos de las dovelas son los más aplicados a problemas
prácticos, principalmente por su flexibilidad en analizar
problemas considerando:
• diversas capas de suelos con propiedades diferentes,
• variación de la resistencia en una misma capa,
• diferentes configuraciones de presión de poros,
• diversas formas de superficie de ruptura, etc.
![Page 88: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/88.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
Este método es denominado así
por que divide la masa del suelo
encima de la superficie de
ruptura en dovelas.
En cada dovela están
presentados los esfuerzos
actuantes, donde se debecumplir el equilibrio de fuerzas o
de momentos, así como en
forma conjunta
![Page 89: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/89.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
Cualquier fuerza externa puede
ser incluida en el análisis de
equilibrio de la dovela (por
ejemplo la fuerza sísmica) y la
superficie de ruptura puede tener
una forma cualquiera:
• Circular• Mixto.
![Page 90: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/90.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
El Factor de Seguridad es
definido como la razón entre el
esfuerzo cortante de falla y el
esfuerzo cortante actuante en la
base de cada dovela.
![Page 91: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/91.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
Es importante mencionar, que la
definición del Factor de
Seguridad relaciona apenas los
esfuerzos en la base de la dovela.
![Page 92: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/92.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
La mayoría de los métodos de las
dovelas admite el Factor de
Seguridad como constante a lo largo
de la superficie potencial de ruptura.
Esto implica en considerar un valor
de Factor de Seguridad
representativo de la seguridad de
toda la superficie, es decir, el valor
del Factor de Seguridad debe
funcionar como un valor medio.
![Page 93: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/93.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de la Dovelas:
A tener en cuenta:
El factor de seguridad no
proporciona información acerca
de la deformación del talud que
precede al deslizamiento final.
![Page 94: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/94.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica del Talud Infinito :
Una superficie de falla es
considerado infinito cuando la
relación entre la longitud y el
espesor del plano de falla muy
grande.
En estos taludes la superficie de
ruptura es considerada como
paralela a al superficie delterreno.
![Page 95: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/95.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica del Talud Infinito :
Para analizar la estabilidad de un talud considerado infinito,
inclinado de un ángulo i con la horizontal y profundidad h,
consideremos un elemento aislado de ese talud y las tensiones
que actúan sobre las tres caras de este elemento.
![Page 96: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/96.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica del Talud Infinito :
• Factor de seguridad:
![Page 97: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/97.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Fellenius:
Este método considera una
superficie de falla circular , el
cual admite que las fuerzas entre
dovelas son iguales y opuestas, osea los esfuerzos entre las dovelas
son despreciadas.
El Factor de Seguridad esdeterminado directamente por el
equilibrio de momentos en torno
del centro geométrico del círculo
estudiado. El equilibrio de fuerzasno es considerado.
![Page 98: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/98.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Fellenius:
• Factor de seguridad:
![Page 99: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/99.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Bishop
El Factor de Seguridad es
determinado primeramente
tomándose la sumatoria de
momentos, en torno del centro
geométrico del círculoestudiado, y garantizar que esta
sumatoria sea igual a cero.
Después, el método garantiza elequilibrio de fuerzas en sentido
vertical.
![Page 100: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/100.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Método de Bishop
• Factor de seguridad:
![Page 101: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/101.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Morgenstern y Price
Es un método riguroso de cálculo,
propuesto por Morgenstern y
Price (1965) llamado también
Método General de Equilibrio
Limite (GLE, “General Limit
Equilibrium Método of Slices”).
Los métodos revisados
anteriormente, pueden ser
considerados como casos
particulares de este ultimo
método.
![Page 102: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/102.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Método de Equilibrio Limite
Técnica de Morgenstern y Price
El método GLE considera a todas
las ecuaciones de equilibrio y la
superficie de ruptura puede tener
una forma cualquiera (circular,
no circular o compuesta).
![Page 103: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/103.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Uso de herramientas computacionales
• Sigma/W - Geostudio
• FLAC – Itasca –
• Plaxis 2D – Plaxis B.V.
• Slide – Rocscience
• Slope/W - Geostudio
ELEMENTOS FINITOS &
DIFERENCIAS FINITAS
EQUILIBRIO LIMITE
![Page 104: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/104.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Uso de herramientas computacionales
Factor de Seguridad y Plano potencial de Falla ( http://www.rocscience.com)
Slide – Rocscience (Equilibrio Limite)
![Page 105: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/105.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Uso de herramientas computacionales
Superficie potencial de Falla (http://www.plaxis.nl)
Plaxis - (Elementos Finitos)
Malla de elementos finitos
![Page 106: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/106.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
Uso de herramientas computacionales
Discretización del macizo y superficie de ruptura
Flac - (Diferencias Finitas)
![Page 107: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/107.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
EJERCICIO – ESTABILIDAD DE TALUDESTrazar la superficie circular que tenga menor factor de seguridad – Utilizar un punto de la malla
![Page 108: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/108.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
EJERCICIO – ESTABILIDAD DE TALUDES - SoluciónSuperficie de falla circular con menor factor de seguridad – FS = 1.145
![Page 109: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/109.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
EJERCICIO – ESTABILIDAD DE TALUDES - SoluciónTodas las superficies circulares de falla – Factores de Seguridad mayores a 1.145
![Page 110: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/110.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
EJEMPLO – ESTABILIDAD DE TALUDESAnálisis de estabilidad considerando carga en parte superior del talud – FS = 0.963
![Page 111: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/111.jpg)
MÉTODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES
EJEMPLO – ESTABILIDAD DE TALUDESAnálisis de estabilidad considerando parámetros de resistencia menores – Cohesión = 2.5 kPa;
ángulo de fricción = 15° - FS = 0.539
![Page 112: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/112.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
![Page 113: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/113.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes - Banquetas
![Page 114: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/114.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes - Banquetas
![Page 115: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/115.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Resultados Triaxial muestra C-1
![Page 116: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/116.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Resultados Triaxial muestra C-2
![Page 117: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/117.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Resultados Triaxial muestra C-3
![Page 118: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/118.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Resultados Triaxial muestra C-4
![Page 119: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/119.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Envoltoria de Resistencia Global
![Page 120: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/120.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Banquetas: Análisis Estático (FS = 1.51)
![Page 121: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/121.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Banquetas: Análisis Pseudo
estático (FS = 1.20)
![Page 122: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/122.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Banquetas: Excavadora en
banqueta (FS = 1.45)
![Page 123: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/123.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes - Sistema de drenaje interno
![Page 124: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/124.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de concreto lanzado
![Page 125: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/125.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de suelo reforzado
![Page 126: Estabilidad de Taludes Teoría y Aplicacion](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051505/586ccb5d1a28abc7348b7b0f/html5/thumbnails/126.jpg)
DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de suelo reforzado
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DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de suelo reforzado
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DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de suelo reforzado
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DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de suelo reforzado
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DISCUSIÓN DE CASOS ANALIZADOS
Estabilidad de Taludes – Uso de anclajes