7/25/2019 Mtodo de Equilibrio Lmite

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Mtodo de Equilibrio Lmite

Estabilidad de Taludes

Profesor: Jos Andrs Cruz W.

17 de marzo de 2014

Universidad Santo TomasUniversidad Santo TomasUniversidad Santo TomasUniversidad Santo Tomas

Facultad de IngenierFacultad de IngenierFacultad de IngenierFacultad de Ingenieraaaa CivilCivilCivilCivil

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Objetivos

1. Presentar el mtodo de equilibrio lmite

2. Presentar los mtodos de anlisis parataludes infinitos (secos, saturados yparcialmente saturados)

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!

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6

3

Equilibrio plstico

Una masa de suelo est en equilibrio plstico si:cada punto del suelo se encuentra al borde de laruptura.

E

sfuerzo

Deformacin

Plstico

Elstico

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Mtodo del equilibrio limite

Suposiciones generales: Falla plstica

Mecanismo de falla o de colapso compuestopor uno o varios cuerpos (bloques)deslizantes y superficies de falla externas e

internas Las superficies de falla o de deslizamiento

pueden ser planas o curvas

Los bloques estn limitados por lassuperficies de falla y la superficie del terreno

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Factor de seguridad

Factor de seguridad: factor aplicado a la resis-tencia al corte a lo largo de la superficie de des-lizamiento

+= tan

cohesinparaseguridadeFactor:

friccinparaseguridadeFactor:

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$ 6

Normalmente c = : Factor de seguridadglobal

Para c : Factor de seguridad parcial

Equilibrio lmite

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% 7

Equilibrio plstico

D. Wood

Modelo de friccin de Coulomb

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& 8

Mtodo del equilibrio limite

Los bloques se consideran cuerpos rgidos;las fuerzas internas no se tienen en cuenta en

el anlisis Criterio de falla de suelo o roca a lo largo delas superficies de deslizamiento. Criterio de

falla en trminos de esfuerzos totales oesfuerzos efectivos

Satisfacer el equilibrio global del mecanismo

de falla, el de cada bloque deslizante odovela individual

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Talud infinitamente largo

Suelo granular seco

Movimiento traslacional. Las capas se

desplazan paralelas a la superficie del taludSuperficies de debilidad,estratificacin

Relacin Dr/Lr menor a 0.1

Fuente: Landslide Types and Processes, USGS

Dr: Profundidad de la superficie de falla (Original)

Lr: Longitud de la superficie de falla

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() 10

Suelo granular seco

Fuente: Landslide Types and Processes, USGS

La superficie no vara (el espesor)El nivel fretico est por debajo dela superficie de falla

No se tiene cohesin aparente(capilaridad)

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(( 11

Suelo granular seco

W

N

T

EI

ED

Diagrama de cuerpo libre

ED, EI: Presin de tierras

W: Peso

N, T: Fuerza normal y cortante en

la superficie de deslizamiento

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(2 12

Suelo granular seco

W

N

T

EI

ED

Polgono de fuerzas

Q

Sumatoria de fuerzas

= + sin = 0

= cos = 0

= = tan()

= sin

= cos = cos tan()

Fuerza de friccin T

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(! 13

Suelo granular seco

sin = cos tan()tan = tan()

Conclusin: Para mantener la estabilidad deun talud en suelo granular seco, la inclinacindebe ser menor o igual al ngulo de friccin

del material. La estabilidad no depende delpeso del suelo.

El factor de seguridad se define as:

= !"!

#$!$ =

sin()=tan()

tan()=

%

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(" 14

Suelo granular seco

La menor pendiente se obtiene mediante lacolocacin cuidadosa del material.

En este proceso el suelo queda en su estadoms suelto. Este corresponde al del estadocrtico

Curso: A. Lizcano

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(# 15

Suelo granular saturado

Si el talud est completamente bajo aguaaparecen sobre el esqueleto granular fuerzas

efectivas W -con el peso unitario - y N enlugar de W y N.Debido a que el suelo sumergido o sin sumergir

presenta el mismo ngulo de friccin, laecuacin no cambia.Lo anterior es solo vlido para el caso de aguaestacionaria.

tan = tan()

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($ 16

FIN