estabilidad de taludes y geomecanica de rocas

5/26/2018 Estabilidad de Taludes y Geomecanica de Rocas

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Nikol Cubillos Fernandez


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TALUDSe define como talud, cualquier superficie artificial

inclinada con respecto a la horizontal, que hayan de

adoptar de forma permanente las estructuras terrestres.

Los taludes se construyen con la pendiente mas elevada

que permita la resistencia del terreno


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Reducir las posibles roturas de Taludes de Muro con objeto de:

1. Evitar accidentes laborales y prdidas de maquinaria.

2. Diseo ptimo de la explotacin con respecto a la seguridad y

produccin.

Para que se realiza un anlisis de taludes?


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CONCEPTOS GENERALES DE ESTABILIDAD DETALUDES

La estabilidad de un talud se determina por la relacin existente entre lasfuerzas que tienden a producir la inestabilidad y las fuerzas resistentes

producidas por las caractersticas del macizo rocoso

La relacin as explicitada da origen al denominado principio de equilibrio

limite

Fuerzas provocadoras de inestabilidad Esfuerzos debido al campo tectnico residual

Accin gravitacional

Presencia de agua

Fuerzas resistentes del macizo rocoso Cohesin

Friccin del material


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Mecanismos bsicos de la inestabilidad de taludes:a) Continuo: este tipo de deslizamiento se suele

producir en terrenos homogneo altamente

fracturadas sin direcciones predominantes de

fracturacin, en los que debe cumplirse la

condicin de que las partculas de suelo o roca

tengan un tamao muy pequeo en comparacin

con las dimensiones del talud.

b) Discontinuo: el deslizamiento se produce a travsde una nica superficie plana, es ms

directamente por la presencia de

discontinuidades preexistentes especficas yconvenientemente orientada respecto al talud.

Frecuentemente se trata de fallas que interceptan

al talud, tambin puede producirse en macizos

donde existen intercalaciones de estratos de poco

espesor de material poco resistente.

INESTABILIDAD DE TALUDES


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RESTRICCIONES GEOMECNICAS

Si el talud es demasiado alto

fallar, por lo que para un

dado hay un valor mximo

permisible para h

Si el talud es demasiado

empinado fallar, por lo que

para un hdado hay un valormximo permi-sible para ax

superficie

de falla

h


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El diagrama siguiente ilustra cuales son

los cuatros mecanismos bsicos de

inestabilidad de taludes para la roca.

a) Rotura Circular

b) Rotura Plana

c) Rotura por cuas

d) Rotura por volcadura

MECANISMO DE INESTABILIDAD DE TALUDES


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TIPOS DE FALLAS MAS COMUNES


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ROTURA CIRCULAR

La principal causa de este tipo de

falla es el incremento de la

inclinacin del talud, meteorizacin

y fuerzas de filtracin.

Cuando se presentan algunos

signos tempranos de falla los

taludes pueden ser estabilizados.

En las etapas tempranas del

deslizamiento se forman grietas de

tensin, luego de la falla parcial se

genera una serie de pequeos

hundimientos y escarpes.

La tcnica usada para analizar estas

fallas es un equilibrio limite,

tcnica llamada mtodo de

deslizamiento.


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Este tipo de fallamiento involucra el

deslizamiento que ocurre en unplano simple, el cual presenta un

rumbo subparalelo al talud, que lo

corta en su base.

En general, durante los perodosinciales de la falla se generan grietas

de traccin con un pequeo

desplazamiento, luego se pueden

observar escarpes frescos que dejan

los bloques.

Conforme la altura del talud aumenta,

la distribucin relativa de la cohesin

a la resistencia total disminuye.

ROTURA PLANA


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ROTURA POR CUAS

Para considerar la viabilidad cinemtica de la

inestabilidad de cua, es necesario tener en

cuenta tres criterios relativos a la lnea de

interseccin:

(a) Este tipo de falla usualmente ocurre por

deslizamiento sobre la interseccin de dosdiscontinuidades planas

(b) Esta interseccin debe aflorar en la cara

del talud, por lo tanto el dip de esta lnea

de interseccin debe ser menor que el dip

de la cara del talud proyectado

(c) El factor de seguridad a este tipo de fallasdepende de esta inclinacin, la resistencia

de los planos de discontinuidad y la

geometria del bloque deslizante


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Los mtodos de clculo para analizar la estabilidad de un talud se puedenclasificar en dos grandes grupos:

ANALISIS DE ESTABILIDAD

Mtodos de clculo en deformaciones:

Consideran en el clculo las deformaciones del terreno adems de las leyes de la

esttica.

Su aplicacin prctica es de gran complejidad y el problema debe estudiarse

aplicando el mtodo de los elementos finitos u otros mtodos numricos.

Mtodos de equilibrio lmite:

Se basan exclusivamente en las leyes de la esttica.

No tienen en cuenta las deformaciones del terreno.

Suponen que la resistencia al corte se moviliza total y simultneamente a lo largode la superficie de corte.

Se pueden clasificar a su vez en dos grupos:

Mtodos exactos.

Mtodos no exactos.


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Mtodos exactos:

La aplicacin de las leyes de la esttica proporcionan una solucin exacta del

problema con la nica salvedad de las simplificaciones propias de todos los

mtodos de equilibrio lmite (ausencia de deformaciones, factor de seguridad

constante en toda la superficie de rotura, etc.).

Esto slo es posible en taludes de geometra sencilla, como por ejemplo la

rotura planar y la rotura por cuas.

Mtodos de equilibrio lmite


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Mtodos no exactos:

En la mayor parte de los casos la geometra de la superficie de rotura no

permite obtener una solucin exacta del problema mediante la nica

aplicacin de las leyes de la esttica.

El problema es hiperesttico y ha de hacerse alguna simplificacin previa que

permita su resolucin.

Se pueden considerar as los mtodos de las dovelas o rebanadas, queconsideran a la masa deslizante dividida en una serie de fajas verticales.

Los mtodos de las dovelas o rebanas pueden clasificarse en dos grupos:

Mtodos aproximados: no cumplen todas las ecuaciones de la esttica. Se

pueden citar por ejemplo los mtodos de Fellenius, Janbu y Bishop simplificado.

Mtodos precisos o completos: cumplen todas las ecuaciones de la esttica. Los

ms conocidos son los de Morgenstern-Price, Spercer y Bishop riguroso.

Mtodos de equilibrio lmite


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estabilidad de taludes y geomecanica de rocas

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