ESTABILIDAD DE TALUDES

TIPOS DE TALUD

MOVIMIENTO DEL TALUD

MOVIMIENTO DEL TALUD

Procesos de deterioro en macisos rocosos (Nicholson y Hencher, 1997)

MOVIMIENTO DEL TALUD

Procesos de deterioro en macisos rocosos (Nicholson y Hencher, 1997)

MOVIMIENTO DEL TALUD

Procesos de deterioro en macisos rocosos (Nicholson y Hencher, 1997)

MOVIMIENTO DEL TALUD

Esquema de caídos de roca y residuos

MOVIMIENTO DEL TALUD

Volteo o inclinación en materiales residuales

Efectos de la estructura en la formación de deslizamientos por rotación

DIFICULTADES GENERALES

• Variación espacial de las propiedades del suelo• Evaluación de los mecanismos de ruptura y sus

condicionantes• Evaluación del estado inicia y distribución de los esfuerzos

en el talud (Ko)• Confiabilidad del modelo teórico asociado al método de

cálculo utilizado.• Obtención experimental de parámetros de suelo

representativos de las condiciones de campo

METODOS DE ANALISIS DE ESTABILIDAD

CLASES O CATEGORIAS

a) Métodos Probabilísticos

b) Métodos Determinísticos

METODOS PROBABILISTICOS

Requieren las distribuciones de probabilidad o de las funciones de densidad de probabilidad de las variables aleatorias asociadas al problema

METODOS PROBABILISTICOSFR

ECUE

NCIA

/No

DE M

EDIC

IONE

S

FDP

FDP

ESFUERZO ACTUANTE

RESISTENTE

ÁREA ASHURADA DEFINE LA PROBABILIDAD DE RUPTURA

HISTOGRAMAFDP (intervalo →0)

Variable X (e.g. t)

METODOS DETERMINISTICOS

a) Esfuerzo-Deformación

b) Análisis Límite

c) Equilibrio Limite

c.a) análisis variacional

c.b) Convencionales

ESFUERZO-DEFORMACION

La solución satisface:

• Ecuaciones de equilibrio

• Ecuaciones de compatibilidad

• Relación esfuerzo-deformación-resistencia

• Condiciones de contorno (desplazamiento y esfuerzo)

ESFUERZO-DEFORMACION

La solución envuelve:

• Métodos numéricos – MEF(más común)

ESFUERZO-DEFORMACIONLa solución requiere:

• Perfil geotécnico (geometría del problema, incluyendo estratigrafía)

• Proceso de formación del suelo (Taludes naturales? Ko?)

• Determinación y modelaje de las características de esfuerzo-deformación-resistencia (representatividad de los modelos para suelos tropicales naturales?)

ESFUERZO-DEFORMACION

Campos actuales de aplicación/desarrollo:

• Estudios paramétricos –

• Retro-análisis

• Informaciones sobre el desarrollo de mecanismos de ruptura: ruptura progresiva

ANALISIS LIMITE

Se basan en el uso de los teoremas de límite inferior y superior de la teoría de plasticidad

Teorema de límite Inferior – Pi

• Ecuaciones de equilibrio

• Condiciones de contorno en esfuerzo

• No viola el criterio de ruptura

Pf < Pi

ANALISIS LIMITE

Teorema de límite Superior – Ps

• Ecuaciones de compatibilidad

• Condiciones de contorno en desplazamiento

• Trabajo externo = Disipación de energía interna

Pf > Ps

ANALISIS LIMITE

Problemas

Límite inferior, definición de campo de esfuerzo admisibles realísticos

Limite superior, definición de modo de ruptura “a priori” (forma de la superficie de ruptura) realístico

EQUILIBRIO LIMITE

HIPOTESIS BÁSICAS

• Se asume la existencia de una superficie de ruptura bien definida

• Una masa de suelo o roca se encuentra en condiciones de ruptura generalizada incipiente (i.e., en un estado de equilibrio límite)

EQUILIBRIO LIMITEHIPOTESIS BÁSICAS

• Se asume un criterio de ruptura (en gral. Mohr-Coulomb), el cual es satisfecho a lo largo de toda la superficie de ruptura.

• Se asume un coeficiente o factor de seguridad, FS, constante (único) a lo largo de la superficie Potencial de ruptura.

EQUILIBRIO LIMITE• METODOS VARIACIONALES

• METODOS TRADICIONALES

Perfiles homogéneos

• Círculo de fricción (Taylor, 1948)

• Frohlich (1955)

EQUILIBRIO LIMITE• METODOS VARIACIONALES

• METODOS TRADICIONALES

Perfiles Cualesquiera

• Dovelas

• Cuñas

Simplificados

rigurosos

Talud Infinito

Simplificados

Generalizados

Método Variacional

No envuelve ninguna hipótesis inicial relativa a la forma y posición de la superficie de ruptura o de la distribución del esfuerzo normal a lo largo de la superficie.

El factor de Seguridad tratado como funcional de Y(x) función asociada a la geometría de la superficie potencial de ruptura y de s(x) – función asociada a la distribución de los esfuerzos normales actuantes en la superficie potencial de ruptura.

Método Variacional

Solución racional y elegante

Aplicaciones prácticas aún restrictas a pesar del potencial teórico (suelos heterogéneos, anisotrópicos, y distribuciones cualesquiera de presión de poro.

Método Tradicionales

Perfiles homogéneos

Superficies de ruptura circulares (compatible con consideraciones de talud/cimiento constituidos por un único material, homogéneo)

Usualmente utilizados para análisis en términos de esfuerzos totales, (condiciones no drenadas).

Métodos de análisis expeditos (sin justificativa actual para uso en proyectos/retro-análisis)

Método Tradicionales

Métodos

simplificados

Perfiles Cualesquiera

• Spencer• Morgenstern & Price• GEL (Fredlund)• Sarma

Métodos

Rigurosos

• Fellenius

• Bishop

• Janbu