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  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    1/39

    Dr. Jorge E. Alva Hurtado

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍÍ A AFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

    SECCIÓN DE POST GRADO

     AN AN Á ÁLISIS DE ESTABILIDAD DELISIS DE ESTABILIDAD DETALUDESTALUDES

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     AN AN Á ÁLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDESLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

    * CARACTERÍSTICAS Y ASPECTOS CRÍTICOS DE VARIOS TIPOS DE

    PROBLEMAS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

    * PROCEDIMIENTOS DE INVESTIGACIÓN Y DISEÑO DE TALUDES

    * ANÁLISIS DETALLADO DE ESTABILIDAD

    * MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES

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    b ) PRESA DE TIERRA GRANDE CONSTRUIDA RÁPIDAMENTE SIN CAMBIO EN EL CONTENIDODE HUMEDAD DEL NÚCLEO DE ARCILLA

    (NO CONSOLIDADO - NO DRENADO)

    a ) TERRAPLÉN CONSTRUIDO RÁPIDAMENTE SOBRE UN DEPÓSITO DE ARCILLA BLANDA

    c ) ZAPATA CONTINUA COLOCADA RÁPIDAMENTE EN DEPÓSITO DE ARCILLA

    q = 5.7 Su + γt Dude la fórmula de capacidad de carga deTerzaghi con φ = 0

    D

    qu

    τ f f τ f f  = S del núcleo dearcilla compactadau

    τ f f  = S insituu

    τ f f 

    B

    EJEMPLOS DE ANÁLISIS TIPO UU

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    EJEMPLOS DE ANÁLISIS TIPO CD(CONSOLIDADO - DRENADO)

    a ) TERRAPLÉN CONSTRUIDO MUY LENTAMENTE POR CAPAS SOBRE

    UN DEPÓSITO DE ARCILLA BLANDA

    b ) PRESA DE TIERRA CON ESTADO DE INFILTRACIÓN CONSTANTE

    c ) ZAPATA CONTINUA EN DEPÓSITO DE ARCILLA A LARGO PLAZODESPUÉS DE LA CONSTRUCCIÓN

    τ f f  = S resistencia cortante drenada insitud

    τ f f 

    τ f f  = S del núcleo de arcillad

    τ f f 

    donde Nc, N γ y Nq son función de φ

    q

    D

    u

    qu = c N c + 1 γ B N γ + γ D N q2

    B

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    (CONSOLIDADO - NO DRENADO)

    a ) TERRAPLÉN ELEVADO DESPUÉS DE CONSOLIDARSE BAJO ALTURA INICIAL

    b ) DESEMBALSE RÁPIDO AGUAS ARRIBA. SIN DRENAJE DEL NÚCLEO

    c ) CONSTRUCCIÓN RÁPIDA DE TERRAPLÉN EN TALUD NATURAL

    τ f f  = S insitu después deconsolidación bajo capa 1

    u

    τ f f  = S del núcleo correspondiente aconsolidación bajo infiltraciónconstante antes del desembalse

    u

    τ f f τ f f  = S insitu de arcilla en el taludnatural antes de construcciónu

    τ f f 

    1

    2

    τ f f 

    EJEMPLOS DE ANÁLISIS TIPO CU

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    RESISTENCIA CORTANTE DRENADA Y NO DRENADA

     ARCILLA SOBRECONSOLIDADA

    (OCR > 4)

    S DU

    Us

    S DL

    SU

     ARCILLA NORMALMENTE CONSOLIDADASDL

     L í n e a  K f

    SUSDU

    N   o   D   r   e  n  

    a  d   a  

    E   S   P   -  D  e  s  c  a  r    g  a  

    E   S   P   

    P , P

       E  S   P 

     -  C  a  r  g   a

        D  r  e  n  a

      d  a

    Us   T 

      S    P

          q   

          q   

    P , P

    D  r   e  n  a  d   a  

      L í n e a

       K f

    (OCR = 1)

       T   S    P

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    1) Terraplenes Granulares Construidos en Suelo Firme o Roca

    2) Terraplenes Cohesivos Construidos en Suelo Firme o Roca

    - Al Final de la Construcción (Corto Plazo)

    - A Largo Plazo- Desembalse Rápido o Similar 

    3) Terraplenes en Terreno Blando

    - Al Final de la Construcción (Corto Plazo)

    - A Largo Plazo

    - Desembalse Rápido o Similar 

    CARACTERÍSTICAS Y ASPECTOS CRÍTICOS DEVARIOS TIPOS DE PROBLEMAS DE ESTABILIDAD

    DE TALUDES

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    4) Taludes en Excavaciones

    - Al Final de la Construcción (Corto Plazo)- A Largo Plazo- Desembalse Rápido o Similar 

    5) Laderas Naturales

    6) Taludes Con Problemas Especiales- Arcillas Duras Fisuradas y Lutitas- Loess- Suelos Residuales- Arcillas Altamente Sensibles

    CARACTERÍSTICAS Y ASPECTOS CRÍTICOS DEVARIOS TIPOS DE PROBLEMAS DE ESTABILIDAD

    DE TALUDES

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    9/39

    - Observación de Campo

    - Uso de Ábacos

    - Análisis Detallado

    PROCEDIMIENTOS DE INVESTIGACIÓN YDISEÑO DE TALUDES

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    10/39

    COTANGENTE DEL TALUD - X

    321 4 5 6 700

    25

    50

    75

    100

    125

    MAS EMPINADO QUE 20° MAS TENDIDO QUE 20°

    DESLIZAMIENTO EN SUELO

    DESLIZAMIENTO EN ROCA METEORIZADA

    DESLIZAMIENTO EN RELLENO

       A   L   T   U   R   A

       D

       E   L

       T   A   L   U   D

      -   H

       (   P   i  e  s   )

    1

    x

    EVALUACIÓN DE LA ESTABILIDAD DEL TALUD POR MEDIO DE DATOS DECAMPO

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    11/39

     ÁBACOS DE ESTABILIDAD PARA TALUDES INFINITOS

    0.1

    H

    β

    γ = Peso unitario total del suelo

    γw = Peso unitario de agua

    c' = Cohesión

    φ' = Angulo de fricción

    r u = Relación de presión de poro

    u = Presión de poro en la profundidad H

    Esfuerzo

    Efectivo

    Hγ 

    u=

    Pasos

    1. Determine r u de valores de presiónde poros medidos ó fórmulas

    2. Determine A y B de los ábacos

    3. CalculeH

    cB

    tg

    tgAF

    γ  β 

    φ  ′+

    ′=

    1.0

    0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.50.4

    0.3

    0.2

    0

    r u = 0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    Relación de talud b = cotg β

       P  a  r   á  m

      e   t  r  o   A

    1 2 3 4 5 6

    Superficie deInfiltración

    β

    β

    Infiltración paralela al talud

     β γ 

    γ  2u cosr 

    T

    X   w=

    θ  β γ 

    γ 

    tgtg1r u +

    =  1w

    Infiltración emergiendo del talud

    θ

     β 

    10

    8

    7

    6

    54

    3

    2

    1

    0 1 2 3 4 5 60

    Relación de talud b = cotg β

    XT

    9

       P  a  r   á  m  e   t  r  o   B

    Pγ H + q - γw Hw

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    12/39

    COORDENADAS DEL CENTRO PARA EL CÍRCULO CRÍTICO ÁBACOS DE ESTABILIDAD PARA SUELOS CON

    φ

    = 0 Ref. (Janbu, 1968)

       A   b  s  c   i  s  a   d

      e   l  c  e  n   t  r  o  -  x  o

    90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

    4

    3

    2

    1

    0

    -1

     C  I  R C

      U  L O S

       P  I  E

       Y   B A S  E

    cot β0.25 0.50 1.0 1.5 2 3 4 6 10

     Angu lo del talud – b (grados)

    d = 0

    d = 0.5

    90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

    5

    4

    3

    2

    1

    Y = y H0 0

    C             í             r         c         

    u         l             o         s             p         

    u         n         t            o          m         

    e         d             i             o         

    C I R C U L O   P I E 

    d = 3.0

    2.5

     2. 0

    0

    cot β

    0.25 0.50 1.0 1.5 2 3 4 6 10

     Angu lo del talud – b (grados)

    0.3

    NUMERO DE ESTABILIDAD

     Angu lo del talud – b (grados)

    Círculos pieCírculos baseCírculos talud

    DH

    d =

    dF = N c

    P0

    β H

    D = dHBase Firme

    γ = Peso unitario total del suelo

    / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    Factor de Seguridad

    Pd =γ q γ

    uq uw ut

    0.250

    cotg β 

    0.50 0.75 1.0 1.5 3 4 6 ∞

    90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

    3.834

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    2

     C I R C U

     L O  P I E

      d   =

        0

    5.53 d=∞

       3   2

       1.   5

       1.   0

      0.  5

        0 .    3

        0 .    2

        0 .    1

    CIRCULOTALUD

       N

       ú  m  e  r  o   d  e  e  s   t  a   b   i   l   i   d  a   d ,   N  o

    CIRCULOBASE

    10

    Xo

    oH

    X = x H0 0

    β

    / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    Centro Crítico

    Y

       O  r   d  e  n  a   d  a   d  e

       l  c  e  n   t  r  o  -  y  o

    0

    1.5

    1. 0

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    13/39

    GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PARA SUELOS CONφ

    0

    Ref. (Janbu, 1968)

    0 1 2 3 4 5

    10050

    30

    2015

    10864

    2

    1

    0

       N   ú  m  e  r  o  c  r   í   t   i  c

      o   d  e   E  s   t  a   b   i   l   i   d  a   d ,   N

      c   f

    Relación de Talud b = cot β

       V  a

       l  o  r  e  s   d  e       λ  c       φ

    1

    2

    5

    10

    20

    50

    100

    200

    300  Para c = 0 :

    F = b tan φPP

    e

    d

     F = Ncf

    c Pd

    cφλ =P tan φ

    ce

    HHw

    βwH'

    1b

    q

    Ht

    γ H + q − γ Hμ μ μ

    w w

    q w tP =d

    γ H + q − γ H 'μ μ'

    w w

    q wP =e

    ( En la fórmula de P tomar q = 0, μ = 1 para condición no consolidada )e q

     3.0

     2.0

     1.0

      0

    -1.00 1 2 3 4 5

    Relación de talud b

       C  o  o  r   d  e  n  a   d  a  s   U  n

       i   t  a  r   i  a  s   X

      e

       Y

       0

       0

    100

    2010520

    25

    1020

    100

    Coordenadas

    X = x H

    Y = y H

    0 0

    0 0

    COORDENADAS DEL CENTRO DELCIRCULO CRITICO

    y0

    λ =Cφ

    x0

    λ = 0Cφ

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    14/39

    FACTORES DE REDUCCIÓN POR CARGA ADICIONADA

    LEYENDA

    q

    βH

    D=dHBase Firme/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    β = 0°1.0

    0.9

    0.8

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    Relación qγ

    /H

       F  a  c   t  o  r

     

       b

    (a)

    90°

    60°

    30°

    Círculo por el pie

    1.0

    0.9

    0.8

    1.0

    0.5

    0

    d = ∞

    (b)

    Círculo por la base   F  a  c   t  o  r

     

       b

    Relación q γ/H

    FACTORES DE REDUCCIÓN PARA LOS GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DETALUDES, SUELOS CON

    φ

    = 0 Yφ

    > 0Ref. (Janbu, 1968)

    FACTORES DE REDUCCIÓN POR SUMERGENCIA (μw)

    E INFILTRACIÓN (μ′w)

    30°

    60°

    90°

    1.0

    0.9

    0.8

    0 0.5 1.0

    β = 0°

    Círculo por el pie

    Relación Hw/H y H'w/H

       F  a  c   t  o  r  m  w

      y

      m   '  w

    1.0

    0.9

    0.8

    0 0.5 1.0

    0.5

    0

    Círculo por la base

    d = ∞

    (c)

    (d)

    LEYENDA

    Base Firme/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    Base Firme

    H wH'w H

    D=dH

    H

    D=dH

    Hwβ

       F  a  c   t  o

      r 

      w

      y

     

       '  w1.0

    Relación Hw/H y H'w/H

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    15/39

    FACTOR DE REDUCCIÓN POR GRIETA DE TRACCIÓNSIN PRESIÓN HIDROSTÁTICA EN LA GRIETA

    1.0

    0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    Relación Ht / H(a)

    β

    = 0°

    30°

    60°

    90°

    Círculo por el pie

    (b)

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    1.0

    0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.5

       F  a  c   t  o  r

     

       t

    d = ∞

    0

    0.51.0

    Círculo por la baseCírculo por la base

    / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    D=dH

    β

    Base Firme

    H

    LEYENDA

    Ht

    Grieta de Tracción

    Relación Ht / H

       F  a  c   t  o  r

     

       t

    FACTORES DE REDUCCIÓN PARA LOS GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES,

    SUELOS CON f = 0 Y f > 0Ref. (Janbu, 1968)

    FACTOR DE REDUCCIÓN POR GRIETA DE TRACCIÓN

    CON PRESIÓN HIDROSTÁTICA EN LA GRIETA

    Relación Ht / H

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

    1.0

    0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.5

    1.0

    0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.5

    d =∞

    β

    = 0°

    Círculo por el pie

    Círculo por la base

    30°

    60°

    90°

    1.00.5

    0

    / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

    D=dH

    β

    Base Firme

    H

    LEYENDA

    Ht

    Grieta de Tracción

    (c)

    (d)

       F  a  c   t  o  r

     

       t

       F

      a  c   t  o  r

     

       t

    Relación Ht / H

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    16/39

    Cu = RESISTENCIA NO-DRENADA

    φU = 0

    Cb

    HO

    H

    β

    1

    CALCULE)H(H

    bCNF

    O+=

    γ 

    2

    3

    45

    EXTRAPOLE EL PERFIL DE RESISTENCIA HACIA ARRIBA, PARA DETERMINAR HOCALCULE M = HO/H

    DETERMINE EL NUMERO DE ESTABILIDAD N DEL GRAFICO INFERIOR

    DETERMINE Cb = RESISTENCIA EN LA BASE DEL TALUD

    PASOS

    Use γ = γb PARA TALUD SUMERGIDO

    Useγ

    =γm PARA NO EXISTENCIA DE AGUA FUERA

    DEL TALUD

    Use γ PROMEDIO, PARA TALUD PARCIALMENTESUMERGIDO

       N   U   M   E   R   O    D

       E   E   S   T   A   B   I   L   I   D

       A   D ,   N

    34

    32

    30

    28

    26

    24

    22

    1816

    14

    12

    10

    86

    4

    2

    0

    20

    90 60 30 0

     β   (GRADOS)

    GRÁFICOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES PARAφ

    = 0 Y RESISTENCIA AUMENTANDOCON PROFUNDIDAD. (Hunter y Schuster, 1968)

      M   =   2

    .  0  0

      1.  7  5

      1.  5  0

      1.  2  5

      1.  0  0

      0.  7  5

      0.  5  0

      0.  2  5

      0

      F a  l  l a

       s  u  p e

      r  f  i c  i a  l

        F   a    l    l   a

       p   r   o    f   u

       n   d   a

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    17/39

    - Método de Dovelas

    - Método de la Cuña Deslizante

    - Conclusiones

     ANÁLISIS DETALLADO DE ESTABILIDAD

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    18/39

    EJEMPLO DEL MÉTODO ORDINARIO DE DOVELAS

    20

    10

    0

    -10

    -20

    10

       E   l  e  v  a  c   i   ó  n

      -  p   i  e  s

    1 2

    4

    Capa γ (lb/pie3) c (lb/pie2) φ (grados)

    A 110 60 35

    105 100 30

    110 750 5

    B

    C

    R  a d  i  o  - 1  0  0    p i  e s 

    3

    5 6 78

    910 A

    B

    C

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    19/39

    FUERZAS QUE ACTUAN EN DOVELA

    Δ x

    X E 

    θ  a 

    U = u Δ l i i i

    Δ l   

    U r 

    E i + 1

    N i

    i

    i

    i + 1ii

    ii

    i i

    i

    i    

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    20/39

    INCÓGNITAS

    N-1 FUERZAS HORIZONTALESN-1 FUERZAS VERTICALESN-1 LOC. F. HORIZONTALESN FUERZAS NORM. BASEN LOC. F. NORM.N FUERZAS NORM. BASEI F.S.

    5N-2 TOTAL

    SISTEMA INDETERMINADO

    3N TOTAL

    ECUACIONES

    FACTOR DE SEGURIDAD

    A

    RF =

    ∑=

    ∑=

    +=

    ∑=

    =

    ∑=

    ∑=

    +=+=

    n

    1 i

    en

    i

    n

    1

    i

    gL

    F

    n

    1

    i

    en

    i

    A

    )

    n

    1

    i

    n

    1

    tg

    i

    lg

    R

    φ 

    φ φ 

    M

    H

    v

    EQUILIBRIO DE FUERZAS Y MOMENTOS

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    21/39

     ASUME QUE LA RESULTANTE DE FUERZAS LATERALES ACTUA PARALELA A LA BASE DE CADA DOVELA

    RESUELVE LAS FUERZAS NORMALES PERPENDICULARES A LA BASE ELIMINANDO LAS FUERZAS LATERALES

    MÉTODO ORDINARIO DE DOVELAS(FELLENIUS)

    SATISFACE : EQ. TOTAL DE MOMENTOS

    NO SATISFACE : EQ. FH: EQ. FV: EQ. INDIVIDUAL DE MOMENTOS

    1 ECUACIÓN 1 INCÓGNITA

    ∑=

    Δ−∑=

    +=

    n

    sen

    n

    tg

    F

    1

    1

    i   i

    il

    iu

    i

    i

    iiW 

    θ 

    θ φ    )cos(

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    22/39

    MÉTODO SIMPLIFICADO DE BISHOP

    N + 1 ECUACIONES N + 1 INCÓGNITAS

     ASUME QUE LAS FUERZAS VERTICALES EN LASDOVELAS SON CERO

    RESUELVE LAS FUERZAS EN LA DIRECCIÓN VERTICALELIMINANDO LAS FUERZAS LATERALES

    [ ] [ ]

    )1(cos)(

    )(/1)(

    1

    tgtg M 

    senW 

     M tg xuW  xc

    iii

    n

    i

    ii

    n

    i

    iiiii

    φ θ θ θ 

    θ 

    θ φ 

    +=

    Δ−+Δ=

    =

    SATISFACE : EQ. TOTAL DE MOMENTOSEQ. FV

    NO SATISFACE : EQ. INDIVIDUAL DE MOMENTOSEQ. FH

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    23/39

    METODO DE LOWE Y KARAFIATH

     ASUME QUE LA INCLINACIÓN DE LAS FUERZAS LATERALES ES EL

    PROMEDIO DEL TALUD Y LA SUPERFICIE DE FALLA

    SATISFACE : Σ FvΣ FH

    NO SATISFACE : ΣM

    2 N ECUACIONES 2 N INCÓGNITAS

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    24/39

    MÉTODO MORGENSTERN - PRICE

     ASUME QUE LA INCLINACIÓN DE LAS FUERZAS LATERALES SIGUEUNA FORMA DETERMINADA

    SATISFACE TODAS LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO

    3 N ECUACIONES 3 N INCÓGNITAS

    θ

    θ

    θ λ

    f

     x 

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    25/39

    MÉTODO DE JANBU (GPS)

     ASUME LA POSICIÓN DE LA FUERZA HORIZONTAL

    SATISFACE TODAS LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO

    3 N ECUACIONES 3 N INCÓGNITAS

     Asumido

     Asumido

    É

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    26/39

    MÉTODO DE SPENCER

     ASUME QUE LA INCLINACIÓN DE LA FUERZA LATERALRESULTANTE (q) ES LA MISMA PARA CADA DOVELA

    SATISFACE TODAS LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO

    3 N ECUACIONES 3 N INCÓGNITAS

    θ

    θ

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    27/39

    MÉTODO DE LA CUÑA DESLIZANTE

    φmA = Ángulo de fricción

    movilizado en suelo A

    φmB = Ángulo de fricciónmovilizado en suelo B

    ⎪⎪⎪⎪

    ⎪⎪⎪⎪⎪

    +≈

    +≈

    −≈

    245

    3

    245

    2

    245

    1

     Bm

     Am

     Am

    φ θ 

    φ θ 

    φ θ 

    SATISFACE EQUILIBRIO DE FUERZAS

     ASUME INCLINACIÓN FUERZA HORIZONTAL

    θ3

    Suelo B

    Suelo A θ

    1

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    28/39

    MÉTODO DE ESPIRAL LOGARÍTMICA

     ASUME QUE LA SUPERFICIE DE FALLA ES UNA ESPIRAL LOGARÍTMICA

    SATISFACE TODAS LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO

    3 ECUACIONES 3 INCÓGNITAS

    r = r 0 eθ tg φ

    r 0θ

    φ

    m

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    29/39

    PROCEDIMIENTO

    MÉTODO ORDINARIO DE

    DOVELAS

    MÉTODO DE BISHOP

    MODIFICADO

    MÉTODO DE JANBU

    PROCEDIMIENTO GENERA-

    LIZADO DE DOVELAS

    MÉTODOS DE SPENCER Y

    MORGENSTERN Y PRICE

    MÉTODO DE

    LOWE Y KARAFIATH

    MÉTODO DE ESPIRAL

    LOGARITMICA

    CONDICIÓN DE EQUILIBRIO SATISFECHA

    MOMENTO

    TOTAL

    MOMENTO

    DOVELA IND. VERT. HOR.

    ECUACIONES

    EINCÓGNITAS

    FORMA DELA SUPER-

    FICIE DE

    FALLA

     APLICABLE A

    Cálculos

    Manuales

    CálculosComputadoraCálculos

    Manuales

    Circular 

    Circular 

    Cualquiera

    Cualquiera

    Cualquiera

    Espiral

    Logarítmica

    Si

    Si

    Si

    Si

    No

    Si

    No

    No

    Si

    Si

    No

    -

    No

    Si

    Si

    Si

    Si

    Si

    No

    No

    Si

    Si

    Si

    Si

    1

    N + 1

    3 N

    3 N

    2 N

    3

    Si

    Si

    Si

    No

    Si

    Si

    Si

    Si

    Si

    Si

    Si

    Si

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    30/39

    10°

    12°

    14°

    16°

    18°

    CHILE

    B

    OLIVIA

    BRASIL

    COLOMBIAECUADOR

    OCÉANOPACIFICO I

    81° 79° 77° 75° 73° 71° 69°

    II

    III

    II

    I

    COEFICIENTE SÍSMICO PROPUESTOPARA PRESAS PEQUEÑAS Y MEDIANAS

    (Ruesta, P., Diaz, J. Y Alva, J., 1988)

    ZONAPRESAS

    DE TIERRAPRESAS

    DE ENROCADO

    I

    II

    III

    0.15 –0.25

    0.10 –0.15

    0.05 –0.10

    0.10 – 0.20

    0.05 – 0.10

    0.05

    ZONIFICACIÓN DEL COEFICIENTE SÍSMICO EN EL PERÚ(Ruesta et al, 1988)

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    31/39

    1.- Cualquier método que satisface el Equilibrio de Momentos, da el mismo

    factor de seguridad en el análisis de φ = 0 con superficies de falla

    circular.

    2.- El Método Ordinario de Dovelas (Fellenius), da error en el lado

    conservador para el caso de φ > 0. Con presiones de poro pequeñas,

    para los análisis en función de esfuerzos totales y de esfuerzosefectivos, el error es menor de 10%. Para pendientes casi planas con

    presiones de poros altas, el error puede ser mayor del 50%.

    3.- Para análisis de φ = 0 ó φ > 0 con presiones de poros bajas o altas, el

    Método Simplificado de Bishop es adecuado para el análisis de falla

    circular. El método es muy estable numéricamente, sólo hay problemasde convergencia cuando los extremos de la superficie de falla es muy

    parada, casi vertical.

    CONCLUSIONES SOBRE LOS MÉTODOS DE EQUILIBRIOLÍMITE

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    32/39

    4.- En los métodos que satisfacen solamente el equilibrio de fuerzas, el

    Factor de Seguridad es muy sensible a la inclinación asumida de las

    fuerzas laterales. El método de Lowe y Karafiath es razonable para

    análisis de φ > 0, pero no conservador (10-15%) para φ = 0 .

    5.- Si todas las condiciones de equil ibrio son satisfechas, la magnitud delerror en el Factor de Seguridad es muy pequeña, usualmente ± 5% de larespuesta correcta.

    6.- Los métodos que satisfacen todas las condiciones de equilibrio

    presentan ventajas y desventajas.

    a) GPS o JANBU : El mejor para el cálculo manual. Pueden existirinestabilidades numéricas en el computador.

    b) SPENCER : El más estable numéricamente, bueno para el

    computador, malo para el análisis manual.

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    c) MORGENTERN- : El más flexible. Las fuerzas laterales asumidas

    PRICE se pueden cambiar, cambiando f(x). Teóricamente

    es atractivo porque f(x) se puede cambiar hasta

    encontrar una distr ibución interna de esfuerzosrazonabe. En la práctica consume mucho tiempo

    y es innecesario para el cálculo del Factor de

    Seguridad, ya que este valor varía muy poco con

    f(x).

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

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    - Excavación

    - Drenaje

    - Contrafuerte de Tierra o Roca (Bermas de Relleno)

    - Estructuras de Retención- Técnicas Especiales

    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDESY DESLIZAMIENTOS

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

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    MÉTODO APLICABLE COMENTARIOS

    1. Reducir la altura del talud con

    excavacines en la parte superior.

    2. Tendido el ángulo del talud.

    3. Excavar banqueta en la parte

    superior del talud.

    4. Excavar completamente la masa de

    deslizamiento.

    El área debe ser accesible al equipo

    de construcción. Se requiere de un

    lugar apropiado para colocar el suelo

    excavado. Algunas veces se incorpora

    drenaje a este método.

    ESQUEMA

    I EXCAVACIÓN

    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS

    ( Turnbull y Hvorslev, 1968)

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    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS( Turnbull y Hvorslev, 1968)

    1.Drenes horizontales de pequeño

    diámetro.

    2.Zanjas de subdrenaje profundas y

    contínuas. Generalmente a una

    profundidad de 5 a 15 pies.

    3. Pozos verticales perforados,

    generalmente de 18.36 pulgadas

    de diámetro.

    4.Mejora en el drenaje superficial a lo

    largo de la parte superior con cunetas

    abiertas o canales pavimentados.

    Sembrar plantas en el talud con raíces

    profundas y resistentes a la erosión.

    3. Puede ser bombeado o conectado con

    una salida de gravedad. Varios pozos en

    fila unidas al fondo pueden formar una

    galería de drenaje.

    4. Buena práctica para la mayoría de los

    taludes. Dirigir la descarga fuera de la

    masa deslizante.

    II DRENAJE

    MÉTODO APLICABLE COMENTARIOSESQUEMA

    1. Más efectivo si llega al acuífero

    natural. Los drenes son usualmente de flujo

    libre.

    2. El fondo de las zanjas deben tener

    pendiente para drenar y ser conectado con tubería de

    salida. Debe colocarse tubería perforada en el fondode las zanjas. La parte superior deberá

    Impermeabilizarse.

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

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    MÉTODO APLICABLE COMENTARIOSESQUEMA

    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS  Turnbull y Hvorslev, 1968)

    III CONTRAFUERTE DETIERRA O ROCA(O BERMAS DE RELLENO)

    1. Excavación de la masa deslizada y

    reemplazo con relleno compactado o

    contrafuerte de roca triturada. El pie del

    contrafuerte debe reposar en suelo firme o roca

    por debajo del plano de deslizamiento. Se

    utiliza manto de drenaje con salida de flujo por

    gravedad detrás del talud del contrafuerte.

    2. Utilización de bermas de relleno

    compactado o roca en el pie y más allá del pie.

    Debe proporcionarse drenaje detrás de la

    berma.

    1. Se requiere acceso para el equipo de

    construcción y área de almacenaje. El suelo

    excavado puede utilizarse como relleno. Se

    puede requerir calzaduras de estructuras

    existentes. Si la estabilidades crítica durante

    la construcción, se puederealizaren secciones

    cortas.

    2. Se requiere suficiente ancho y espesor

    de las bermas de modo que la falla no ocurra

    por debajo o a través de las bermas.

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

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    1. Muro de contencióndel tipo entramadoo

    cantiliver.

    2. Pilotes verticales vaciados en sitio, con

    la base cimentada por debajo del plano de falla.

    Generalmentede diámetrode 18-36 pulgadasy

    espaciamiento de 4-8 pies.

    3. Pilotes verticales vaciados en sitio

    anclados o batería de pilotes o bloques de

    cimentación. La base de los pilotes por debajo

    del plano de falla. Generalmente de diámetro

    de 12-30 pulgadas y espaciamiento de 4-8 pies.

    4. Pernos de anclaje en roca y suelo.

    1. Usualmente costoso. Los muros

    cantiliver pueden ser anclados.

    2. El espaciamiento deberá ser tal que el

    suelo arquee entre pilotes. Puede utilizarse

    una viga superficial para amarrar los pilotes.

    Pilotes de gran diámetro 6 pies) han sido

    utilizados en deslizamientos profundos.

    3. El espaciamiento lo suficientemente

    cerca para que el suelo arquee entre pilares.

    Los pilotes pueden ser amarrados con viga

    superficial.

    4. Pueden ser usados en taludes altos y

    en áreas muy limitadas. Debe ser usado un

    diseño conservador, especialmente en

    soportes permanentes.

    MÉTODO APLICABLE COMENTARIOSESQUEMA

    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS( Turnbull y Hvorslev, 1968)

    IV ESTRUCTURAS DERETENCIÓN

  • 8/17/2019 anlisisdeestabilidaddetaludes-130327201851-phpapp02.pdf

    39/39

    1. Grouting

    2. Inyección Química

    3. Electromosis en suelos finos)

    4. Congelamiento

    5. Calentamiento

    1 y 2. Usados satisfactoriamente en varios

    casos. En otros casos no fue satisfactorio.La

    teoría no está completamente desarrollada.

    3. Generalmente costoso.

    4 y 5. Métodos especiales que deben ser

    específicamente evaluados en cada caso.

    Puede ser costoso.

    MÉTODOS DE ESTABILIZACIÓN DE TALUDES Y DESLIZAMIENTOS

    ( Turnbull y Hvorslev, 1968)

    MÉTODO APLICABLE COMENTARIOSESQUEMA

    V TÉCNICAS ESPECIALES