ESTABILIDAD DE TALUDES Definicin y Tipos de taludes Tipos de falla Clculo de estabilidad. Parmetros a utilizarse Estabilidad al Deslizamiento Superficial Estabilidad al Deslizamiento Circular. Mtodo Sueco Estabilidad al Deslizamiento Circular. Mtodo del Crculo de Friccin. bacos de Taylor Verificacin de la estabilidad para distintos estados

Estabilidad de TaludesTaludes: Cualquier superficie inclinada respecto a la horizontal permanente

Taludes:SueloRoca

Taludes:NaturalesArtificiales: CortesTerraplenes

Estabilidad de TaludesPara determinar la estabilidad de una masa de suelo debemos determinar su coeficiente de seguridad al deslizamiento. Al existir un coeficiente de seguridad igual a 1, se produce el deslizamiento del talud.

Debemos comparar la colaboracin de esfuerzos que tienden a producir el deslizamiento (esfuerzos motores) con aquellos que tienden a evitarlo (esfuerzos resistentes) se debe definir la superficie de falla

Tipos de Fallas de TaludesVarnes (1978)

Cadas (Falls)Vuelco (Topple)Deslizamiento (Slides)Escurrimiento (Spread)Flujo (Flow)

Deslizamientos:

SuperficialesRotacionalesTraslacionales

Tipos de Deslizamientos RotacionalesEn general se toma superficie de falla circular A partir de observaciones

Formacin de la superficie de falla y falla progresiva

Clculo de Estabilidad de TaludesParmetros de Resistencia al Corte a ser usados:Arenas: fArcillas:Anlisis a Corto Plazo (Final de la Obra): SuAnlisis a Largo Plazo: c; f

Situaciones en Arcillas:Terrapln sobre arcilla normalmente consolidadaExcavacin en arcilla sobreconsolidada

Clculo de Estabilidad de TaludesTerrapln sobre arcilla normalmente consolidada

Clculo de Estabilidad de TaludesExcavacin en arcilla sobreconsolidada

Arena seca Superficie de falla plana y paralela al talud Masa que desliza de pequeo espesor Tensiones en caras verticales iguales y opuestas Si se moviliza toda la resistencia al corte (FS = 1), el talud ser estable si i = f. Donde i es el ngulo de reposoEstabilidad al Deslizamiento Superficial

Estabilidad al Deslizamiento SuperficialArena sumergida Superficie de falla plana y paralela al talud Masa que desliza es de pequeo espesor No existe flujo de agua en el interior

En general:

El talud es estable para i < f El ngulo de friccin para el cual comienza el deslizamiento est relacionado con el fmx (dependiendo de su e inicial). Si el material queda suelto, f = fcv. Obs.: Flujo de agua reduce estabilidad del taludEstabilidad al Deslizamiento Superficial

Si se tiene estratificacin:Suelo uniforme:Estabilidad al Deslizamiento Circular Mtodo SuecoCondicin no drenada (Fellenius)

Estabilidad al Deslizamiento Circular Mtodo SuecoMtodo de las dovelas simplificado (Fellenius)Ei+1Segn Mohr-Coulomb:Resultante de fuerzas laterales nula en direccin normal al arco de deslizamiento

Estabilidad al Deslizamiento Circular - Mtodo del Crculo de Friccin (Taylor, 1937)

Estabilidad al Deslizamiento Circular - Mtodo del Crculo de Friccin (Taylor, 1937) Suponiendo rf = r quedan 3 incgnitas que pueden determinarse a partir de las ecuaciones de equilibrio El FS calculado a partir de esta hiptesis constituye un lmite inferior El lmite superior de FS se obtiene suponiendo esfuerzos efectivos concentrados nicamente en los extremos del crculo de falla (Frlich, 1955) En un talud real los esfuerzos normales estarn distribuidos sobre el arco de falla de forma desconocida

Se tienen dos FS:

La solucin correcta es la que hace:

Solucin particular del Mtodo del Crculo de Friccin para el crculo de falla crtico en suelos homogneos saturados (Taylor, 1948) Distribucin de esfuerzos normales distribuidos de forma similar a una semionda sinusoidal Se define el Coeficiente de Estabilidad (m):

Para suelo homogneo existen tres variables: m, f y b bacos para la determinacin de crculos de falla crticos sin necesidad de tanteos En un suelo homogneo con crculo crtico de base una vertical tangente al crculo de friccin pasa por el punto medio del talud Mtodo del Crculo de Friccinbacos de Taylor para suelo homogneo saturado (1948)

Son considerados nicamente las tensiones en una seccin vertical nica del talud (no se considera el aspecto tridimensional) Existen mtodos que consideran parcial o totalmente las fuerzas entre dovelas (Bishop, Jambu, Spencer) Existen otros mtodos que permiten considerar distintos tipos de superficies de falla (mtodo de la cua, espiral logartmica, etc.) Los mtodos de dovelas simplificados dan coeficientes de seguridad con un intervalo de confianza de 10% respecto a los parmetros de resistencia supuestos. Es fundamental la eleccin de los parmetros resistentes. En arcillas fisuradas (sobreconsolidadas) el empleo de los parmetros de resistencia mxima puede dar lugar a estimaciones poco seguras. Asociado con la falla progresiva.Consideraciones Generales

Verificacin de la estabilidad para distintos estados Otros casos a considerar: largo plazo con flujo en rgimen establecido (redes de flujo), vaciado rpido (elevadas presiones neutras) Verificar la fundacin de presas o terraplenes sobre suelos blandos Se pueden ajustar los parmetros considerados en un proyecto a partir de la observacin del comportamiento de terraplenes de prueba debidamente instrumentados (monitoreo de deformaciones y presiones neutras)

Eleccin del mtodo de clculo

CasoMtodoObservacionesFinal de la construccin con suelo saturado; periodo de construccin corto respecto al de consolidacinClculo con Su (f=0) Resistencia no drenadaEl mtodo c, f permite comprobaciones mediante las presiones neutras realesEstabilidad a largo plazoMtodo c, f con presiones neutras deducidas de las condiciones de equilibrio del agua freticaEstabilidad en fases intermediasMtodo c, f con presiones neutras estimadasLas presiones neutras reales deben determinarse en sitio