Geotecnia Final

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TRABAJO 03 TEMA 02 EJERCICIOS DE GEOTCNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIN

LUIS EDUARDO MORENO PINTO MARIO ERNESTO VACCA GMEZ

U.S.T.A. MAESTRIA EN CONSTRUCCIN DE OBRAS VIALES GEOTCNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIN BOGOT D.C. II SEMESTRE 2010

MAESTRA EN CONSTRUCCIN DE OBRAS VIALES

TRABAJO 03 TEMA 02 EJERCICIOS DE GEOTCNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIN

LUIS EDUARDO MORENO PINTO MARIO ERNESTO VACCA GMEZ

TRABAJO DE CLASE

Profesor: JORGE ARTURO PINEDA JAIMES, Ingeniero Civil, MIG, PhD (c). Asignatura GEOTCNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIN

U.S.T.A. MAESTRIA EN CONSTRUCCIN DE OBRAS VIALES GEOTCNIA APLICADA A LA CONSTRUCCIN BOGOT D.C. II SEMESTRE 2010Luis Eduardo Moreno Pinto Mario Ernesto Vacca Gmez

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TABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO.................................................................................................3 I. II. III. INTRODUCCIN .......................................................................................................4 OBJETIVOS ............................................................................................................5 DESARROLLO ........................................................................................................6

EJERCICIO 1............................................................................................................................ 8 Parte a). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=50kPa.............................. 8 Parte b). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=20kPa. ............................ 9 Parte c). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 2m y Cu=50kPa. ........................... 10 Parte d). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10 m y Cu=50kPa......................... 12 Parte e). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10m y Cu=20kPa. ......................... 13 Parte a). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=50kPa............................ 14 Parte b). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=20kPa. .......................... 16 Parte c). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 2m y Cu=50kPa. ........................... 17 Parte d). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10m y Cu=50kPa. ........................ 18 Parte e). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10m y Cu=20kPa. ......................... 19

IV. V. VI.

CONCLUSIONES ..................................................................................................22 RECOMENDACIONES.........................................................................................23 BIBLIOGRAFA ....................................................................................................24

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I.

INTRODUCCIN

Es necesario tener un adecuado conocimiento sobre el comportamiento de un talud frente a sus posibles condiciones de falla o su susceptibilidad a la inestabilidad siempre que se pretenda adelantar una obra de Ingeniera, lo cual se refleja enormemente en los costos y en la seguridad que ofrezca el talud, por ello, es necesario adelantar un anlisis detallado de estabilidad apoyado con investigaciones de campo (in situ) y de laboratorio, para poder establecer unas caractersticas geomecnicas del terreno, determinando su comportamiento y por ende los mecanismos de falla posibles. Mediante el presente escrito se pretende mostrar el clculo del factor de seguridad de diferentes taludes mediante el mtodo aproximado de Janb, mediante el uso de bacos o nomogramas.

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II.

OBJETIVOS

Analizar, evaluar y profundizar en los conceptos bsicos de la geotecnia, especialmente el anlisis de estabilidad de taludes. Entender y establecer las condiciones en las cuales se podra presentar la falla de un talud. Determinar los valores del Factor de Seguridad de taludes mediante el uso de diferentes parmetros. Analizar la variacin del factor de seguridad al variar factores como el angulo de inclinacin del talud, la cohesin del suelo, la distancia entre la pata del talud y el estrato firme o rgido, entre otros. Adquirir conceptos tcnicos que fortalezcan el criterio ingenieril para la toma de decisiones en el diseo o ejecucin de obras de construccin de estabilizacin con taludes.

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III.

DESARROLLO

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EJERCICIO 1. Empleando los nomogramas del mtodo aproximado de Janbu, determine el factor de seguridad para taludes en las siguientes condiciones: Para el desarrollo de los ejercicios se asume: y y Un ngulo del talud F igual a 60. Un peso unitario promedio del suelo ( ) igual a 18 KN/m3.

Parte a). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=50kPa.

F=60

H=4m

D=4m

ESTRATO RIGIDO

Se efecta la localizacin del centro del circulo crtico (X0 , Y0) Inicialmente debo calcular el valor de d, para ir despus a los nomogramas junto con el ngulo F asumido:

Con los cuales obtengo el valor de x0=0,15 y de y0=1,90 Por lo cual: Y0=y0 H =1,90 x 4,00=7,6m. X0=x0 H =0,15x 4,00 = 0,60m.

F=60

H=4m

D=4m

ESTRATO RIGIDO

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Ahora debo calcular el valor de No, en el nomograma con el valor del ngulo F asumido y con el valor de d: No=5,26 Ahora calculo el valor de Pd:

Ahora calculo el factor de seguridad F de la siguiente forma:

Parte b). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 4m y Cu=20kPa.

F=60

H=4m

D=4m

ESTRATO RIGIDO

Se efecta la localizacin del centro del circulo crtico (X0 , Y0) Inicialmente debo calcular el valor de d, para ir despus a los nomogramas junto con el ngulo F asumido:

Con los cuales obtengo el valor de x0=0,15 y de y0=1,90 Por lo cual:Luis Eduardo Moreno Pinto Mario Ernesto Vacca Gmez

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Y0=y0 H =1,90 x 4,00=7,6m. X0=x0 H =0,15x 4,00 = 0,60m.

F=60

H=4m

D=4m

ESTRATO RIGIDO

Ahora debo calcular el valor de No, en el nomograma con el valor del ngulo F asumido y con el valor de d: No=5,26 Ahora calculo el valor de Pd:

Ahora calculo el factor de seguridad F de la siguiente forma:

Parte c). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 2m y Cu=50kPa.

F=60

H=4m

D=2m

ESTRATO RIGIDO

Se efecta la localizacin del centro del circulo crtico (X0 , Y0)

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Inicialmente debo calcular el valor de d, para ir despus a los nomogramas junto con el ngulo F asumido:

Con los cuales obtengo el valor de x0=0,15 y de y0=1,90 Por lo cual: Y0=y0 H =1,90 x 4,00=7,6m. X0=x0 H =0,15x 4,00 = 0,60m.

F=60

H=4m

D=2m

ESTRATO RIGIDO

Ahora debo calcular el valor de No, en el nomograma con el valor del ngulo F asumido y con el valor de d: No=5,26 Ahora calculo el valor de Pd:

Ahora calculo el factor de seguridad F de la siguiente forma:

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Parte d). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10 m y Cu=50kPa.

F=60

H=4m

D=10m

ESTRATO RIGIDO

Se efecta la localizacin del centro del circulo crtico (X0 , Y0) Inicialmente debo calcular el valor de d, para ir despus a los nomogramas junto con el ngulo F asumido:

Con los cuales obtengo el valor de x0=0,15 y de y0=1,90 Por lo cual: Y0=y0 H =1,90 x 4,00=7,6m. X0=x0 H =0,15x 4,00 = 0,60m.H=4m

F=60

D=10m

ESTRATO RIGIDO

Ahora debo calcular el valor de No, en el nomograma con el valor del ngulo F asumido y con el valor de d: No=5,26 Ahora calculo el valor de Pd:

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Ahora calculo el factor de seguridad F de la siguiente forma:

Parte e). Altura de corte 4m, distancia al estrato rgido 10m y Cu=20kPa.

F=60

H=4m

D=10m

ESTRATO RIGIDO

Se efecta la localizacin del centro del circulo crtico (X0 , Y0) Inicialmente debo calcular el valor de d, para ir despus a los nomogramas junto con el ngulo F asumido:

Con los cuales obtengo el valor de x0=0,15 y de y0=1,90 Por lo cual: Y0=y0 H =1,90 x 4,00=7,6m. X0=x0 H =0,15x 4,00 = 0,60m.H=4m

F=60

D=10m

ESTRATO RIGIDO

Ahora debo calcular el valor de No, en el nomograma con el valor del ngulo F asumido y con el valor de d:

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No=5,26 Ahora calculo el valor de Pd:

Ahora calculo el factor de seguridad F de la siguiente forma:

Se observa que mientras el ngulo del talud sea mayor a 50 las curvas de los nomogramas se unifican, por lo cual la varianza del valor de d no es determinante para el clculo del valor de X0, Y0 y N0, por lo cual la nica variacin depende del valor de la cohesin Cu, tomando en cuenta esto analizaremos los mismos