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INTRODUCCIN

El anlisis de estabilidad de taludes permiten definir la geometra de los

bancos, y las fuerzas externas que

deben aplicarse para lograr un factor

de seguridad requerido.

En el anlisis de estabilidad se supone un mecanismo de falla, luego aplicar

los criterios de resistencia en la

superficie de rotura.

Si resultan inestables se aplicarn las medidas correctivas para estabilizarlas

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METODO DEPENDE DE:

Caractersticas geolgicas y geotcnicas de la masa rocosa o

suelos.

Caractersticas geomtricas del talud

Caractersticas hidrogeolgicas

Tipos y objetivos del diseo.

Ensayos de laboratorio de acuerdo con el mtodo de anlisis

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TECNICAS DE

ANALISIS DE

ESTABILIDAD

EN ROCAS

Tipo analtico:

formulas con o

sin bacos

Grficos:

geomtricos,

estereogrficos

Numricos:

programas

computarizados

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METODOS DE CALCULOS

METODOS

PROBABILISTICOS

METODOS

DETERMINISTICOS

CLASIFICACIONES

GEOMECANICAS

METODO DE

ESFUERZOS Y

DEFORMACIONES

METODO DE

EQUILIBRIO LIMITE

METODOS

ESTEREOGRFICOS

Mtodos analticos Mtodos numricos

SUELOS:

La falla se produce

de forma Circular

y rotacional

ROCAS:

La falla se produce

A travs de los planos

De discontinuidades

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METODOS PROBABILSTICOS

Toma en cuenta la probabilidad de rotura bajo ciertas condiciones.

Hay que conocer funciones de distribucin de las variables aleatorias.

Clculo de factor de seguridad en forma reiterativa, etc.

Debido a las dificultades es poco utilizada

No dan coeficiente de Seguridad sino Probabilidad de falla

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METODOS DETERMINISTICOS

Conocidas las condiciones potenciales de inestabilidad, se selecciona las

variables de entrada

Luego se calcula el factor de seguridad. (Mtodo de equilibrio lmite)

Son mtodos prcticos, los ms usados y baratos.

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METODOS DE CLASIFICACIN GEOMECANICA

Se clasifica la masa rocosa

Se calcula el MRM de Bieniawski

haciendo las correcciones para uso en

taludes.

Finalmente se clasifica la masa rocosa

en 5 categoras.

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Mtodos ms utilizados

El equilibrio se establece

comparando fuerzas resistentes y

deslizantes en un plano de falla.

Luego se evala el factor de

seguridad

Para ello se hace algunas

asunciones, para:

10

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EQUILIBRIO

LIMITE

Mtodos

Analticos

Mtodos

numricos

Mtodos analticos

Proporciona el factor de Seguridad a partir de las soluciones de

ecuaciones o frmulas

Se aplican las ecuaciones de la esttica

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METODOS NUMRICOS:

Calculan el factor de seguridad

resolviendo sistemas de

ecuaciones, clculos iterativos.

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EN LOS METODOS NUMERICOS:

Se plantean ecuaciones ESFUERZO

DEFORMACION, y ecuaciones del modelo

constitutivo y se resuelven por mtodos

numricos, ya que se desconoce su solucin

analtica, por lo que se discretiza el modelo en

elementos pequeos (malla) linealizando las

ecuaciones en el interior de cada elemento de la

malla.

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EQUILIBRIO LIMITE

DE TALUDES EN ROCAS

Seleccin de una superficie de rotura, un plano de discontinuidad. Se asume

que sea plana.

Se utilizan datos como: Peso especfico de la roca, humedad, etc.

Asumimos el criterio de rotura de Mohr Coulomb.

Definir un factor de seguridad para cada familia de discontinuidades

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METODOS ESTEREOGRFICOS

Es un mtodo grfico de resolver problemas de inestabilidad en las

discontinuidades.

La posibilidad de falla de los bloques rocosos se analizan

cinemticamente

Cuando los mtodos analticos se vuelven tediosos en los clculos,

la mejor alternativa son los

mtodos estereogrficos .Es un

mtodo fcil, rpido y barato.

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18

METODOS

ESTEREOGRFICOS

METODO

JOHN

METODO

P. CAREL

METODO

S.D.PRIEST

METODO

GOODMAN

MARKLAND

HOCKING

BACK ANALYSIS

Llamado tambin anlisis posterior. Se hace despus que ha ocurrido la

falla, por lo que ya se conoce el

mecanismo, modelo, geometra de

rotura.

A partir de las variables conocidas se determina los parmetros de

resistencia, que cumplan el F.s = 1.

Estos resultados pueden extrapolarse para otros taludes similares 19

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FACTOR DE SEGURIDAD

Es el ndice que mide

la seguridad o grado

de estabilidad del

talud

La ecuacin de

estabilidad del

bloque deslizante

sobre el plano de

falla, se calcula

Por el mtodo

EQUILIBRIO LMITE

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Mtodos de equilibrio lmite

Rotura planar

Rotura por cuas

Exactos No exactos

Estabilidad global

de la masa de terreno

Mtodos de dovelas

Aproximados Precisos

Janbu

Fellenius

Bishop simplificado

Morgenstern-Price

Spencer

Bishop riguroso

Mtodos de clculo del FS

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DIAGRAMA PARA EL CALCULO

DEL FACTOR DE SEGURIDAD

23

SenW

TanCosWACFS

.

...

sDeslizanteFuerzas

sistentesFuerzasFS

Re

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Tipo de falla: Relacin entre la esbeltez

y el ngulo de deslizamiento (falla)

Hay dos maneras de mecanismo de fallas en taludes en

rocas bien diferenciadas, dependiendo de sus

caractersticas geomecnicas (Hay casos intermedios)

a: Falla de superficie circular

Muy fracturada, rocas dbiles (CHILE)

b: Falla de superficie lineal

Poco fracturada, rocas fuertes (DIANE)

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CONTINO

HOMOGNEO

ISOTRPICO

LINEAL

ELSTICO

CHILE

DISCONTINUO

INHOMOGENEO

ANISOTROPO

NO

ELASTICO

DIANE

Como una ampliacin del dibujo anterior, ilustramos los cuatro

casos tradicionales de mecanismo de falla en taludes en rocas

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Falla circular Falla plana

Falla en cua Falla volteo

Las respectivas fotografas

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TALUDES EN SUELOS

Por las caractersticas del suelo, de ser materiales terrosos no

consolidados, generalmente fallan

a favor de superficies circulares,

controladas por su morfologa,

estratigrafa, granulometra.

Pueden ser:

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TIPOS DE ROTURA DE

TALUDES EN SUELOS

Rotura plana por erosin

Rotura circular por el pi de talud

Rotura circular de base profunda

Rotura poligonal

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ROTURA PLANA 34

ROTURA CIRCULAR DE PIE

35

ROTURA CIRCULAR PROFUNDA

36

ROTURA POLIGONAL

37

ROTURA PLANA ROCAS 38

ROTURA EN CUA

.

. 39

ROTURA POR VUELCO (TOPPLING) 40

.

41

ROTURA POR VUELCO

42

FLUJO DE BLOQUES (BLOCK FLOW)

Zona de altos

esfuerzos

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ROTURA POR PANDEO 44

ROTURA PLANA POR PANDEO

FRACTURA DE TRACCIN

EN LA CARA DEL TALUD

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FALLA ROTACIONAL

IRREGULAR

Masa rocosa muy

fracturada

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