MARCO TEORICO Evaluación de la Estabilidad de Talud
Norma E-050 Procedencia del Talud: urbanización chorrilos-Huancayo-Junin Objetivo: Determinar el mínimo factor de Seguridad que representa el talud estudiado en condiciones Estáticas y Pseudo.
Fundamento Teórico
¿Que es un talud? Se entiende por talud a todas las superficies inclinadas respecto a la horizontal que adopta la estructura de suelos y/o roca en forma natural o como consecuencia de una obra de ingeniería. Por lo que se tendrá 2 tipos de taludes: Taludes Naturales Taludes Artificiales
Todos los taludes tienen una tendencia inherente a degradarse a una forma mas estable y bajo este punto de vista la inestabilidad equivale a la tendencia a moverse parte de la masa del talud y la falla es el movimiento real de las masas inestables. Las fuerzas que causan la inestabilidad son la gravedad y la infiltración, mientras que la resistencia a la falla proviene de la geometría del talud y de la resistencia al esfuerzo de cortante del propio suelo y de las rocas.
Estabilidad de taludes El principal problema que se plantea a la hora de proyectar cualquier tipo de explanación es asegurar la estabilidad de sus taludes, ya que las características resistentes de ese suelo de nada servirán si se producen continuos deslizamientos que pongan en peligro la funcionalidad que estén ejerciendo. Está definido que la estabilidad de un talud depende tanto de su geometría pendiente y altura como las características del propio suelo que lo forma.
En la actualidad los problemas en los taludes relacionados a la ingeniería están mejor definidos por lo que se construyen (los taludes artificiales) con factores de seguridad mínimos ya que los métodos se rigen bajo la investigación de las propiedades mecánicas de los suelos que componen el cuerpo del talud por lo que, la posibilidad de una falla se presenta de manera muy pequeña.
Tipos y Causas de Falla más comunes
Desprendimientos: Los desprendimientos se producen comúnmente en taludes verticales o casi verticales en suelos débiles a moderadamente fuertes y en macizos rocosos fracturados. Generalmente, antes de la falla ocurre un desplazamiento, el cual puede ser identificado por la presencia de grietas de tensión.
Derrumbes Planares: Los derrumbes planares consisten en el movimiento de un bloque de suelo o roca a lo largo de una superficie de falla plana bien definida. Estos derrumbes pueden ocurrir lenta o rápidamente. Los deslizamientos en bloque pueden ser destructivos especialmente en regiones montañosas donde los deslizamientos masivos de roca resulta desastrosos y en muchos casos no pueden ser previstos.
Derrumbes rotacionales: Los derrumbes rotacionales tienden a ocurrir lentamente en forma de cuchara y el material comienza a fallar por rotación a lo largo de una superficie cilíndrica; aparecen grietas en la cresta del area inestable y abombamientos al pie de la masa deslizante. Al finalizar, la masa se desplaza sustancialmente y deja un escarpe en la cresta.
Desparramiento lateral y falla progresiva: Los desparramamientos laterales son una forma de falla planar que ocurre en suelos y rocas. La masa se deforma a lo largo de una superficie plana que representa una zona débil. Los bloques se separan progresivamente por tensión.
Fallas por erosión: Fallas de tipo superficial provocadas
por acción principalmente de las lluvias que ante la falta de cubierta vegetal en el talud destruye progresivamente la matriz fina del suelo, en algunos casos también se debe a la acción del viento en taludes naturales de litoral. Fallas por Licuación: Se producen cuando en la zona del deslizamiento el suelo pasa rápidamente de una condición más o menos firme a la correspondiente a una suspensión con perdida casi total de resistencia al esfuerzo cortante; fenómeno producido en las arcillas extrasen sitivas y arenas poco compactadas.
Tipología de Fallas En general se toma la superficie de falla circular.
Grietas de tensión: Producido antes de ocurrir un deslizamiento de tierras en el cuerpo de un talud que no sea puramente friccionaste, en la corona más o menos longitudinal: por la existencia de tensiones en la zona. Consecuencia de la presencia de grietas: Reducción en la longitud de la superficie de deslizamiento, disminución en el momento resistente. Disminución en el momento motor, reducido por el peso de la cuña. Generación de empujes hidrostáticos causados por el agua infiltrada cuando se almacena en la grieta.
Análisis de estabilidad de taludes
Para analizar la estabilidad de un talud o superficie inclinada sea esta natural o artificial, el rigor de su estudio basado en métodos de “Análisis Límite”, constituye en imaginar un mecanismo de falla, basado en la intuición y experiencia. Aplicando luego a tal mecanismo los criterios de resistencia del material o materiales involucrados o componentes del talud.
Metodo de ordinario de fellenius : En este método no tiene en cuenta las fuerzas entre dovelas y no satisface equilibrio de fuerzas, tanto para la masa deslizada como para dovelas individuales. Sin embargo este método es muy utilizado por su procedimiento simple. Factores de seguridad bajos.
Metodo de Dovelas: En este método la masa de falla se divide en una serie de dovelas verticales y se considera el equilibrio de cada una de estas dovelas. Cada dovela se considera como cuerpo libre, se tomara en cuenta el mínimo coeficiente de seguridad por lo que es necesario elegir diferentes posiciones. Cabe señalar que cuanto más profunda se la superficie de falla mayor será el factor de seguridad debido a que la resistencia del suelo es mayor: los taludes no soportan pendientes mayores que el ángulo por lo que se produce el deslizamiento.
Factor seguridad: Es el valor que resulta de cálculos obtenidos ya sea por los métodos ya antes mencionados o por programas aplicados en un talud para determinar el peligro de derrumbe, se ha establecido que 1.50 es el mínimo valor que se puede considerar a un talud para denominarlo estable en caso sea menor de 1.50 se considera que es inestable y con peligro de falla o deslizamiento.
Interpretación de Resultados y Conclusiones:
Por la condición estática , se analizo el talud mediante el programa ya antes mencionado , el cual me da como resultado un factor seguridad de Fs= 1.1 , lo que nos indica que el talud se mantiene estable, nos indica también la estabilidad del talud el cual se acerca al valor mínimo de seguridad que es 1.0 , lo cual me permite entender que puede fallar si se le aplica otro factor que afecte al talud ya sea una sobrecarga o diversos casos por ejemplo talud muy empinado por corte o relleno o debido a la perdida de resistencia con el tiempo pueden ocasionar que un talud estable falla con el tiempo. Según datos estadísticos se sabe que el 40 % de deslizamientos ocurren a causa de fuertes lluvias. El estudio de los deslizamientos ocurridos se hace mediante los métodos tradicionales de análisis de estabilidad tomando como ingreso que el suelo se encuentra saturado. La resistencia de los taludes puede ser modificada por diversos factores como los vegetales, el clima y los procesos hidrológicos que ocurren en la zona donde se encuentra ubicado el talud. En general las causas de los deslizamientos pueden ser externas o internas, las externas producen aumentos en los esfuerzo cortantes sin modificar la resistencia al esfuerzo cortante del material. El aumento en la altura del talud o al hacerlo mas escarpado son causas de falla. El uso de muros de retención es muy común para corregir deslizamientos después de que han ocurrido o para prevenirlos en zonas en que sean de temer como por ejemplo zonas sísmicas. De hecho su principal campo de aplicación está en la prevención. Se debe comprender que la estructura de retención ha de contener a la superficie de falla formada o por formarse, si esta contiene al muro, el efecto de este será nulo en la estabilidad general.
BIBLIOGRAFÍA 1. Fundamentos de ingeniería geotécnica – Braja M. DAS 2. Mecánica de suelos y de cimentaciones – Crespo Villalaz 3. Apuntes de clase – PINADO SANTOS Miguel .A 4. Mecánica de suelos 1 y 2 – Editorial El estudiante 5. Fotos del distrito de Miraflores 6. http://ocw.uis.edu.co/ingenieria-civil/estabilidad-detaludes/clase9/estabilizacion_de_taludes.pdf 7. Estabilidad de Taludes es.scribd.com 8. Deslizamientos y Estabilidad de Taludes en Zonas Tropicales Ing. Jaime Suárez Díaz
