-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
1/8
1. Analisis de falla en cua
La falla en cua ocurre cuando la masa de roca se desliza a lo
largo
de dos discontinuidades que se interceptan en un ngulo oblicuo a
la
superficie del talud (Figura 14.a). La formacin de una falla en
cua depende
primordialmente, de la litologa y de la masa de roca. El anlisis
cinemtico(Figura 14.b) de una falla en cua es controlado por la
orientacin de la lnea
de interseccin de los dos planos. (Suarez, 1998).
Segn Suarez en 1988, las condiciones estructurales que se
deben
cumplir son las siguientes:
a. La direccin de la lnea de interseccin debe ser
aproximadamente
cercana a la del buzamiento de la superficie del talud.
b. El buzamiento de la lnea de interseccin debe ser menor que el
de la
superficie del talud.
c. El buzamiento de la lnea de interseccin debe ser mayor que el
ngulo
de friccin promedio de las dos superficies.
Figura 14.a. Falla en cua
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
2/8
Figura 14.b. Esquema general de la falla en cua
Figura 14.c. Anlisis cinemtico de la falla en cua (Hoek y Bray,
1981).
Una vez se ha realizado el anlisis cinemtico (Figura 14.c),
usando
mtodos estereogrficos, se puede calcular el Factor de
Seguridad:
a. Caso general
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
3/8
Dnde:
Ca y Cb = cohesiones
a y b = ngulos de friccin
r = Peso unitario de la roca
w = Peso unitario del agua
H = Altura total del bloque
X, Y, A y B dependen de la geometra
a y b = Buzamiento de los planos a y b
i = Buzamiento de la interseccin
b. Talud drenado
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
4/8
c. Talud no cohesivo
C = 0 (solo friccin)
d. Igual ngulo de friccin en los dos planos
2. Anlisis de falla al volteo
Las fallas al volteo ocurren en masas de roca que estn
subdivididas en
una serie de columnas de gran buzamiento y con rumbo
aproximadamente
paralelo a la superficie del talud (Figura 15.a). En la falla al
volteo la columna
de roca rota alrededor de un punto cerca a la base de la misma
columna(Figura 15.b). (Suarez, 1998).
Figura 15.a. Falla al volteo.
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
5/8
Figura 15.b. Esquema general de la falla al volteo.
Segn Suarez en 1988, el anlisis cinemtico requiere para que
ocurra
volteo, que se presenten las siguientes condiciones:
a. El rumbo de las capas debe ser aproximadamente paralelo a la
superficie
del talud. En ningn caso la diferencia debe ser superior a 20
grados (Figura
15.c).
b. El buzamiento debe cumplir la siguiente condicin:
Dnde:
p = Buzamiento de las capas
f = Buzamiento de la superficie del talud
p= Angulo de friccin a lo largo de los planos.
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
6/8
Figura 15.c. Anlisis cinemtico de la falla al volteo (Norris y
Wyllie, 1996)
Considerando un bloque de roca que descansa sobre un
planoinclinado, tal como es mostrado en la figura 15.d, en este
caso, las
dimensiones del bloque son definidas por la altura h y la base
de longitud b, se
asume que la fuerza resistente del movimiento hacia abajo del
bloque es
debido solamente a la friccin, es decir c=0.
Cuando el vector que representa el peso del bloque cae fuera de
la
base, el deslizamiento del bloque ocurre si la inclinacin del
plano es mayor
que el ngulo de friccin. Sin embargo, cuando el bloque es alto y
delgado (h >
b) el vector del peso puede caer fuera de la base b y, cuando
esto ocurre, el
bloque volcara, es decir, rotara alrededor de su borde de
contacto ms bajo.
Las condiciones para el deslizamiento y/o volcamiento para este
bloque
simple es definida en la figura 15.e. Las cuatro regiones de
este diagrama son
definidas de la siguiente manera:
Regin 1: a tan a El bloque es estable, no se deslizar ni
volcar
Regin 2: a > y b/h > tan a El bloque deslizar, pero no
tendr
volcamiento
Regin 3: a < y b/h < tan a El bloque se volcar, pero no
tendr
deslizamiento
Regin 4: a > y b/h > tan a El bloque puede deslizar y
volcarse
simultneamente.
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
7/8
Figura 15.d. Bloque de roca sobre plano inclinado
Figura 15.e. Condiciones para el deslizamiento y volcamiento
de un bloque sobre un plano inclinado
Las roturas por volcamiento se pueden reproducir fcilmente
mediante
modelos fsicos; puesto que este tipo de roturas es bsicamente
bidimensional,
el modelo en dos dimensiones es suficiente.
El anlisis de equilibrio lmite de un volcamiento con base
escalonada,
consiste en tantear diversos valores de (tg ) hasta conseguir
una situacin
-
7/28/2019 Trabajo 4 Metodo de Anlisis de Estabilidad de Taludes
Parte 4.doc.pdf
8/8
de equilibrio, comparar este valor (requerido) con el valor real
( posible). El
coeficiente de seguridad vendra definido por:
Naturalmente la situacin de equilibrio puede ser sin fuerzas
externas, o
con la introduccin de fuerzas (por ejemplo de anclajes) en la
parte baja del
corte.
El anlisis presentado puede ser aplicado solamente a muy pocos
casos
de falla por volcamiento y por lo tanto es evidente que no es
una herramienta
de diseo de taludes en roca de la actualidad.
