16- Estabilidad de Taludes en Suelos

8/20/2019 16- Estabilidad de Taludes en Suelos

1/25

ESTABILIDAD DE TALUDES EN SUELOS

Modos de falla y métodos de cálculo


2/25

Deslizamiento de Thistle en 1983

Introducción 1

(USGS)


3/25

• La seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento eslo que se define como estabilidad.

• La inestabilidad curre cuando la resistencia al corte del suelo esexcedida por los esfuerzos de corte que se producen en unasuperficie relativamente continua.

• La falla puede ser el resultado de cualquiera de estos factores,aislados o combinados.

Causas que producen inestabilidad 2


4/25

(Whitlow, 1994)

• Los taludes son el resultado de la acción de agentes naturales o de laacción del hombre. De acuerdo a su naturaleza, se pueden clasificar en:

3Clasificación de taludes


5/25

CortesExcavaciones Laderas

Terraplenes Presas de tierra

• La estabilidad de taludes tiene una gran importancia en la ingenieríacivil y geotécnica. La figura muestra una serie de casos en los que hayque analizar la estabilidad de taludes.

Taludes en la ingeniería civil 4


6/25

(Coduto P, 1999)(Varnes, 1978)

• El término “deslizamiento de tierras” se asocia a una serie de procesosque resultan en el movimiento de un talud.

• Los tipos de deslizamientos se pueden clasificar según el modo de falla.

Modos de fallas 5

Módulo 3: Estabilidad de taludes en suelos


7/25

(Coduto P, 1999)(USGS)

• Los derrumbes consisten en la caída abrupta de suelo y/o rocasque se desprenden del talud.

• Se producen por lo general en taludes muy inclinados, debido a laexistencia de discontinuidades tales como grietas o planos deestratificación.

• Este tipo de fallas se genera principalmente por efectos de laerosión, presión de agua en grietas, y movimientos sísmicos.

6Derrumbes


8/25

(Coduto P, 1999)(Coduto D., 1999)

Derrumbes 7

(Coduto D., 1999)


9/25

(Coduto P, 1999)(USGS)

superficie de

deslizamiento

• Los deslizamientos involucran masas de suelo que se mueven a lolargo de una superficie de falla bien definida.

• Deslizamientos de rotación se mueven a lo largo de una superficiede falla cóncava. Son característicos de suelos cohesivos.

Deslizamientos de rotación 8


10/25

Deslizamientos de rotación 9


11/25

(USGS)

• En los deslizamientos de traslación, la superficie de falla tiende aser plana y paralela al talud. Por lo general la razón entre altura ylargo de la masa deslizante tiende a ser pequeña.

• Son característicos de suelos sin cohesión o cuando existen planosde debilidad.

Deslizamientos de traslación 10


12/25

Laguna Beach, California, 2005


(USGS)


13/25

Laguna Beach, California, 2005


(USGS)


14/25

(USGS)

• Los flujos son movimientos de masas de suelo que involucrangrandes deformaciones internas.

• Su movimiento es como el de un fluido viscoso y no existe unasuperficie de falla única.

• Son muy destructivos debido a las grandes velocidades que

alcanzan y a la habilidad de recorrer “grandes distancias”.• Por lo general ocurren en materiales finos y bajo condiciones

saturadas, sin embargo flujos de material granular también son

posibles.

Deslizamientos de flujos 13


15/25

El Salvador, 2001• Deslizamiento inducido por elterremoto del Salvador (2001).

• Se cree que licuación puede haber sido un factor en la falla.

• Hubo efectos de amplificación

debido a la topografía, llegándosea medir aceleraciones de hasta 0.6g.

• Cerca de 1000 victimas debido alos deslizamientos de tierra.

Deslizamientos de flujo 14


16/25

(USGS)• En Marzo de 1995 un talud fallóen la localidad de la Conchita, enCalifornia, desplazándose decenasde metros en unos pocos minutos.

• El deslizamiento se produjo

debido a intensas lluvias duranteese año.

• La falla tipo flujo destruyó variascasas, sin embargo no hubovictimas fatales.



17/25



18/25

• Falla de flujo

• Movilidad cíclica

• Lateral spreads se distinguen porque por lo general ocurren enterrenos con muy poca pendiente.

• La falla es causada por el fenómeno de licuación, inducido por logeneral por acción sísmica.

• Lateral spreads se puede dividir en dos categorías:

Lateral spreads 17

(USGS)


19/25

Alaska, 1964

• Falla de flujo es un fenómeno en el cual el equilibrio estático esdestruido por cargas dinámicas en un depósito de suelo de bajaresistencia residual.

• Una vez gatillada, la resistencia residual no es suficiente pararesistir los esfuerzos estáticos.

Lateral spreads – falla de flujo 18


20/25

• En la figura, tres muestras fueron sometidas a cargas mayores quesu resistencia residual.

• La línea roja corresponde a donde se inicia la falla de flujo.

• La falla de flujo no puede ocurrir si los esfuerzo de corte sonmenores a la resistencia residual.


http://www.ce.washington.edu/~liquefa

ction/html/main.html

x


21/25

• La figura muestra las trayectorias monotónicas y cíclicas en losdiagramas ε-q y p’-q.

• Al comienzo el exceso de presión de poros que se genera a bajasdeformaciones de corte mueve la trayectoria de tensiones efectivasa la superficie de falla de flujo (FLS).

• En ese momento el suelo se vuelve inestable, su resistencia decorte disminuye hasta el valor residual y los esfuerzos de corteestáticos son responsables de las grandes deformaciones de corte.


(www.ce.washington.edu/~liqu

efaction/html/main.html)


22/25

Guatemala, 1976

• Movilidad cíclica es gatillada por carga cíclica; ocurre endepósitos de suelos con esfuerzos de corte estáticos menores quela resistencia residual.

• Deformaciones debido a la movilidad cíclica se desarrollangradualmente debido a esfuerzos estáticos y dinámicos durante un

evento sísmico.

Lateral spreads – movilidad cíclica 21


23/25

Métodos de análisis límite: presentan cierto grado de complejidad

ya que necesitan de la aplicación de métodos de elementos finitos,

pero permiten el cálculo de deformaciones así como el deesfuerzos, tomando en cuenta la ley de comportamiento del

material.

Métodos de cálculo 22

• Los métodos de cálculo para el análisis de estabilidad de taludes pueden clasificarse en dos grupos: métodos de análisis límite ymétodos de equilibrio límite.


24/25

Métodos de equilibrio límite: se evalúa el talud en su estado defalla, basándose en las consideraciones de equilibrio límite. El

talud se desliza a lo largo de una superficie de falla, en donde se

moviliza toda la resistencia al corte del material.



25/25


16- Estabilidad de Taludes en Suelos

Documents

Transcript of 16- Estabilidad de Taludes en Suelos