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19 DE MARZO DE 2021
DESLIZAMIENTOS DE LADERAS
Métodos de análisis de inestabilidad de laderas
Ing. Leobardo Domínguez Morales
INTRODUCCIÓN
La estabilidad de taludes involucra dos aspectosprincipales:
Diseño de taludes (cortes, terraplenes, presas detierra, etc.), de tal manera que se satisfagan losrequisitos de seguridad requeridos.
Estudio de la estabilidad de laderas naturales.
INTRODUCCIÓN
Inicialmente, el estudio de la estabilidad de laderas ytaludes se debió a los frecuentes daños que se tenían enterraplenes para ferrocarriles y caminos, así como encortes y excavaciones para carreteras.
Los primeros intentos para tratar de entender elcomportamiento de éstas obras, se basaron en normas oreglas puramente empíricas, concebidas de lasexperiencias vividas, pero sin ningún criterio ingenieril.
INTRODUCCIÓN
Los primeras propuestas de análisis del comportamientode obras geotécnicas, con criterios científicos ymetodológicos, basados en el entendimiento delcomportamiento de los materiales y la forma en quesucedían las fallas, fueron desarrollados por Ch. A.Coulomb (1785) quien, con base los principios de lamecánica clásica, propuso que la resistencia quedesarrollan los suelos en la potencial superficie de falla, sedebe a la fricción y a la cohesión de los suelos y/o de lasrocas:
tS = c + s tan f
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓNCONCEPTO DE FRICCIÓN
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/frict2.html#plo
INTRODUCCIÓNCONCEPTO DE COHESIÓN
Es la fuerza que une las partículas de un suelo fino.
J. Badillo (1995) es la cualidad por la cual las partículasdel suelo se mantienen unidas, como resultado defuerzas internas, que dependen, entre otras cosas, delnúmero de puntos de contacto que cada partículatiene con sus vecinas, pero principalmente dependedel contenido de humedad en el suelo.
MÉTODOS DE ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE LADERAS Y TALUDESMÉTODOS BASADOS EN LA DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE SEGURIDAD (FS)
FS = ts
t
A partir de los conceptos de resistencia al esfuerzo cortante de Coulomb y de ladefinición del Factor de Seguridad, Terzagui concluyó que la falla se debe a factoresinternos (condicionantes) y externos (desencadenantes) que modifican los esfuerzosresistentes y actuantes en la potencial superficie de falla o de deslizamiento.
Variables principales:1. Propiedades mecánicas de los suelos2. Estratigrafía3. Topografía del terreno, y4. Efecto del agua o sismos en el sitio
específico.
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
tiempo, s
Acele
ració
n,
gals
W
Superficie
original
Escarpe
de falla
Cs x W
R
NAF
tst
Limitante: Requieren tiempo y resultan costosos para evaluar amplias zonas
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD SIMPLIFICADOCONDICIONES ESTÁTICAS
w
cL
d
R
R
O
FS =MR
MM
MR = c L R
MM = w d
FS = c L Rw d
R
R
L
f = 0
ts = s = c
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD SIMPLIFICADOCONDICIONES DINÁMICAS
w
cL
d
R
R
O
w
wxcs
h
FS = cLR
wd + (wxcs)xh
FS =MR
MM
MR = cLR
MM = wd + (wxcs)xh
f = 0 ts = s = c
MÉTODOS DE ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE LADERAS Y TALUDESMÉTODOS CUANTITATIVOS Y MÉTODOS CUALITATIVOS
Heurísticos EstadísticosDeterminísticos
W
f3
Superficie
de falla
FACTUANTES
Peso masadeslizante
FRESISTENTES
tf1
tf2
tf3
Material 1
Material 2
Material 3
tf1 = c1 + s1 tanf1
tf2 = c2 + s2 tanf2
tf3 = c3 + s3 tanf3
3. MAPA NACIONAL DE SUSCEPTIBILIDADNIVEL DE ANÁLISIS Y VARIABLES CONSIDERADAS EN DISTINTOS MÉTODOS
M. DeterministaFS
1. Prop. Mec. suelos
2. Estratigrafía
3. Topografía y
4. NAF y sismos
E. SusceptibilidadFormato
1. Fact. topográficos
2. Fact. geotécnicos
3. Uso de suelo y veg.
M. Heurísticos
1. Geología
2. Pendientes
3. Uso de suelo y veg.
NIVEL DE ANÁLISIS
Local-puntual Local Regional-Nacional
CONCLUSIONES
Actividades humanas como la deforestación, lasexcavaciones, los cambios de escurrimientos, lasmodificaciones topográficas, la colocación desobrecargas, las fugas de agua, etc., produceninestabilidad en las laderas.
Muchas de estas actividades se realizan por usos ycostumbres y también por falta de conocimiento.
El problema de los deslizamientos de laderas es untema complejo que involucra el conocimiento delmedio físico, los cambios al entorno natural y lainvestigación de las propiedades de los materiales
¡GRACIAS!
Ing. Leobardo Domínguez Morales
Subdirector de Dinámica de Suelos y Procesos Gravitacionales
+52 55 54246100 ext. 17105
