Análisis Bidimensional de Taludes

ANÁLISIS
BIDIMENSIONAL PARA
TALUDES
FALLA PLANA Y CIRCULAR

Introducción al Análisis
Bidimensional para Taludes.
El análisis bidimensional consiste en
conocer y describir el comportamiento, esto
con el fin de verificar la estabilidad que tiene
un talud, describiendo los diferentes tipos de
ruptura.

CONTENIDO
Generalidades del análisis bidimensional
Fallas Planas
Fallas Circulary sus FS
Aplicación del Software Geo5

ANÁLISIS BIDIMENSIONAL
Tiene como objetivo analizar las condiciones
de estabilidad de los taludes naturales,
seguridad y funcionalidad del diseño en los
taludes artificiales.

OBJETIVOS DEL ANALISIS
MATEMÁTICO
 Determinar si es estable, inestable o el
margen de estabilidad.
 Analizar cómo ocurre la falla
 Efectos debido activadoresexternos

HERRAMIENTAS PARA EL
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
 Tablas o Ábacos
 Análisis Gráficos
 Cálculos Manuales
 Hojas de Cálculo
 Uso de Software

FACTOR DE SEGURIDAD
Se conoce como el factor de amenaza para
que el talud falle en las peores condiciones.
Dr. Bengt H. Fellenius (1922) presentó el
factor de seguridad como la relación entre la
resistencia al corte real, calculada delmaterial en el talud y los esfuerzos de corte
críticos que tratan de producir la falla, a lo
largo de una superficie supuesta de posible
falla.

FACTOR DE SEGURIDAD
FS= Resistencia al corte disponible
Esfuerzo al cortante actuante
Para superficies circulares donde existe un
centro de giro:
FS=

Momento resistente disponible
Momento actuante

FACTOR DE SEGURIDAD
Para taludesinfinitos:
FS =

Tan (θ)
Tan (β)

FS = Factor de Seguridad
θ = Ángulo de Fricción Interna
Β = Ángulo del Talud

SUPERFICIE DE FALLA
Superficie asumida a lo largo de la cual
puede ocurrir el deslizamiento o la rotura del
talud.

FORMAS DE SUPERFICIES DE
FALLA

FALLA PLANA
La rotura o falla plana se produce en
aquellos taludes donde por determinadas
condiciones geológicas ogeotécnicas, el
deslizamiento de la masa de suelo ocurre a
través de una única superficie plana,
llamada plano de rotura.
Se produce a favor de una superficie
preexistente,
que
puede
ser
la
estratificación, una junta tectónica, una falla,
etc.

FALLA PLANA

METODOS DE ANALISIS DE
FALLA PLANA
Método del Talud Infinito
Método de Newmark (Deformaciones)

MÉTODO DE TALUD INFINITO
Esun sistema muy rápido y sencillo
para determinar el factor de seguridad
de un talud, suponiendo un talud largo
con una capa delgada de suelo, en el
cual, cualquier tamaño de columna de
suelo es representativo de todo el
talud

MÉTODO DE TALUD INFINITO

PROCEDIMIENTO
INFINITO

DE

TALUD

Paso 1.
Parámetros que se requieren para el análisis. Se
requiere conocer:
Altura de lamasa deslizante z (metros);
Altura del agua subterránea medida durante el
movimiento h (metros);
Ángulo de inclinación con la horizontal β (grados);
Peso especifico del suelo γ (KN/m 3);
Ángulo de fricción φ (grados);
Cohesión C (KN/m2).

PROCEDIMIENTO
INFINITO

DE

TALUD

Paso 2.
Calcular el factor de seguridad.
 El factor de seguridad varía con la posición del
nivelfreático y se determina por medio de la
siguiente expresión:

FS = Pp + c’ m L + (W-u) tanθm
Pa

MÉTODO DE NEWMARK
En este análisis se tienen en cuenta las
deformaciones inducidas por el evento sísmico.
Si las fuerzas de inercia debidas al sismo y a la
situación del talud (Estáticas + Dinámicas),
superan las fuerzas resistentes disponibles, el
factor de seguridad alcanza valores por debajode 1.0 y la masa de suelo no está más en
equilibrio y se produce una aceleración por el
desbalance de fuerzas. Esta aceleración
corresponde a una deformación a lo largo de la
superficie de falla considerada.

MÉTODO DE NEWMARK
Para calcular los desplazamientos se
integran las aceleraciones en exceso y en
esta forma se determinan las velocidades y
posteriormente, los desplazamientos....