Calculo del factor de seguridad de un talud método de límite

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Estabilidad de Taludes
Método de Taylor

akeim@gioia.ing.unlp.edu.ar

Inestabilidad de Taludes
Cuando la superficie libre del terreno
adopta cierta inclinación, naturalmente
se ve sometido fuerzas internas que
tienden a nivelarla.
Se intentará valorar el grado de
seguridad (Fs) que tiene un talud
determinado, dados los parámetros
resistentes del suelo que lo compone y
la geometríadel mismo.
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Métodos usuales
Método Simplificado de los Momentos =>
Suelos cohesivos (φ = 0), rotura cilíndrica.
Método del Círculo de Fricción => Suelos
friccionales (c = 0); rotura cilíndrica.
Método de Taylor => Suelos friccionales y
cohesivos, rotura cilíndrica.
Métodos de las Fajas (Fellenius, Bishop,
Janbu, etc.) =>superficies de rotura
combinadas.GEOTECNIA II, Setiembre 2008

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Tipos de Fallas de Taludes


Varnes (1978)
a) Caídas (“Falls”)
b) Vuelco (“Topple”)
c) Deslizamiento (“Slides”)
d) Escurrimiento (“Spread”)
e) Flujo (“Flow”)



Deslizamientos:
• Superficiales
• Rotacionales
• Traslacionales

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Elementos del Talud
C írc u lo
de
ro tu ra

C o ro n a m ie n to
T a lu d
H

D

P ie
Base

P a rá m e tro s
r e s is te n te s
d e l te rre n o :
c> 0
φ≥0

β
x
B a s e F irm e

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Tipos de Fallas
Rotura por Talud
Rotura por Pie
Rotura por
la Base

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Coeficiente de Seguridad (Fs)
Fs queda definido por la relación entre la resistencia
al corte disponible (determinada en laboratorio) del
terreno y la necesaria (mínima) para mantener el
equilibrio:

cu + (σ − u) ⋅ tgφu
cu + (σ − u ) ⋅ tgφu
⇒S =
Fs = =
S
S
Fs
tgφu
cu
⇒ cnec =
y tgφnec =
Fs
Fs
cu
tg φ u
Fs =
=
c nec
tg φ nec

τ

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Estabilidad al Deslizamiento Circular – Método
Estabilidad
todo
Método
Sueco - Condición no drenada ((Fellenius)
Fellenius)
Sueco Condición
Suelo uniforme:
M
S .R.l
FS = resistente = u
M motor
W .d

Determinar el centro para
el menor Fs

O

Si se tiene estratificación:
FS =

Fuerzas Motoras
R

M resistente R.∑ S ui.li
=
M motor
∑Wi .di

d

H
G
β

W
Su

Fuerzas Resistentes
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Método de Taylor
Taylor sintetiza, a través de un ábaco,
los parámetros necesarios mínimos
para el equilibrio a corto plazo de un
talud homogéneo dado (geometría del
mismo, ángulo de fricción interna,
cohesión y densidad del suelo que lo
compone), sinnecesidad de establecer
la superficie crítica de deslizamiento.
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Hipótesis
El talud está delimitado por dos superficies
horizontales, planas.
El suelo que lo compone es homogéneo e
isótropo.
A cierta profundidad por debajo del pie del
talud se encuentra un estrato firme.
Se desprecia el debilitamiento por fisuras detracción en el coronamiento del talud.
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Consideraciones


La pendiente máxima de un talud de suelo friccional es:



)
La altura crítica para un corte vertical (β = 90° en un suelo
netamente cohesivo es:

tgβ = tgφu

Hcrít =


Según Taylor:

Hcrít =

Donde:
Ns = f°[β, φu, cu, nx, nD]
nx= x/H
nD=(D+H)/HGEOTECNIA II, Setiembre 2008

4 ⋅ cu

γ
Ns.cu

γ

Hay dos gráficos de Taylor
para obtener Ns:
uno es para suelos puramente
cohesivos, y el otro para suelos
cohesivos - friccionales
Estos gráficos se muestran a
continuación.

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Gráfico de Taylor para φ = 0
(1937)
Donde:
Ns = f°[β, φu, cu, nx, nD]
nx= x/H
nD=(D+H)/H

D+H
D

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