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Universidad T´ ecnica Federico Santa Mar´ ıa Departamento de Obras Civiles CERTAMEN 2 Mec´ anica de Suelos 2 Ingenier´ ıa Civil 1. En la figura 1 se muestra un talud arcillo-gravoso con bolones de canto rodado antiguo a orillas de un lago, en el cual el flujo de filtraci´ on dibujado est´ a estacionario y se representa por la red (flujoisotr´opico) del esquema. Los par´ ametros de resistencia al corte efectivos, a largo plazo, calculados mediante un ensaye triaxial lentro-drenado son: c 0 = 1.8 Tf m 2 ,ρ = 38 ◦ ,γ t = 2.1 T m 3 . La funci´ on de este tal´ ud es dar soporte a una carretera que es dise˜ nada para soportar tr´ afico pesado. Considerar que el peso del eje del veh´ ıculo es de 20[Tf ]. El eje es del tipo simple con doble rueda y descarga el peso uniformemente sobre un rect´ angulo. Considerar que bajo cada extremo del eje del veh´ ıculo se tiene una carga uniforme distribuida lineal de 544.44[kPa] en una longitud de 60[cm]. a ) Calcular con el programa GSLOPE y con el programa STED el FS al deslizamiento est´ atico por falla al corte semi-circular. (El an´alisis se debe hacer para cada talud individual y luego considerando una falla global de todo el sistema). b ) Comentar acerca del valor obtenido e indicar una lista de posibles soluciones. (El FS est´ atico aceptable es de 1.5). 5[m] 10[m] 2.8[m] 6[m] x[m] y[m] 1 2 1 2 ESCALA 10[m] 2[m] 3[m] 3[m] 5[m] Fig. 1: Estado inicial del tal´ ud. 2. Si mediante un drenaje profundo construido a 25[m] de distancia atr´ as del borde superior del tal´ ud se rebaja la napa de agua dej´ andola est´ atica (sin flujo) y horizontal a 10[m] de profundidad lo que hace que γ t =2.0 T m 3 para la zona seca y γ t =2.1 T m 3 en la zona bajo la napa. Calcular el FS para tal configuraci´ on. Calcular el FS din´ amico considerando K h =0.2y K v = 0. Miguel Petersen/ce Certamen 2 1/2
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Universidad Tecnica Federico Santa Marıa
Departamento de Obras Civiles
CERTAMEN 2 Mecanica de Suelos 2 Ingenierıa Civil
1. En la figura 1 se muestra un talud arcillo-gravoso con bolones de canto rodado antiguo a orillas de un lago, en elcual el flujo de filtracion dibujado esta estacionario y se representa por la red (flujo isotropico) del esquema. Losparametros de resistencia al corte efectivos, a largo plazo, calculados mediante un ensaye triaxial lentro-drenado son:c′ = 1.8
[Tfm2
], ρ = 38◦, γt = 2.1
[Tm3
].
La funcion de este talud es dar soporte a una carretera que es disenada para soportar trafico pesado. Considerar queel peso del eje del vehıculo es de 20[Tf ]. El eje es del tipo simple con doble rueda y descarga el peso uniformementesobre un rectangulo. Considerar que bajo cada extremo del eje del vehıculo se tiene una carga uniforme distribuidalineal de 544.44[kPa] en una longitud de 60[cm].
a) Calcular con el programa GSLOPE y con el programa STED el FS al deslizamiento estatico por falla al cortesemi-circular.(El analisis se debe hacer para cada talud individual y luego considerando una falla global de todo el sistema).
b) Comentar acerca del valor obtenido e indicar una lista de posibles soluciones.(El FS estatico aceptable es de 1.5).
5[m]
10[m]2.8[m]
6[m]
x[m]
y[m]
1
2
1 2
ESCALA
10[m]
2[m]
3[m]
3[m] 5[m]
Fig. 1: Estado inicial del talud.
2. Si mediante un drenaje profundo construido a 25[m] de distancia atras del borde superior del talud se rebaja la napade agua dejandola estatica (sin flujo) y horizontal a 10[m] de profundidad lo que hace que γt = 2.0
[Tm3
]para la
zona seca y γt = 2.1[
Tm3
]en la zona bajo la napa.
Calcular el FS para tal configuracion.
Calcular el FS dinamico considerando Kh = 0.2 y Kv = 0.
Miguel Petersen/ce Certamen 2 1/2
Universidad Tecnica Federico Santa Marıa
Departamento de Obras Civiles
Una solucion utilizada en problemas de estabilidad de taludes altos es la banqueta tal como se muestra en la figura2. Consiste en disminuir la altura del talud y se disminuye el riesgo al deslizamiento. Notar que la napa de aguaesta rebajada.
Se pide:
3. Calcular con el programa GSLOPE y con el programa STED el FS al deslizamiento estatico por falla al cortesemi-circular.
4. Comentar acerca del valor obtenido y decir si fue suficiente para obtener la condicion de estabilidad (FS=1.2 dinamicoy FS=1.5 estatico).
2[m]
5[m]
2.8[m]
5[m]
5[m]
x[m]
y[m]
1
2
1 2
ESCALA
4[m]
10[m]
2[m]
3[m]
3[m] 5[m]
Fig. 2: Solucion propuesta para el talud.
5. Con el fin de conocer como se comporta el FS en funcion de los parametros se pide realizar un analisis de sensibilidada c′, γt, ρ y Kh.Calcular al menos 5 puntos por parametro y ajustar una curva de regresion mostrando el grafico obtenido.
Miguel Petersen/ce Certamen 2 2/2
