tesis de grado

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Modelos de Análisis de
Estabilidad

4.1 INTRODUCCION
Es práctica común en ingeniería definir la estabilidad de un talud en términos de un
factor de seguridad (FS), obtenido de un análisis matemático de estabilidad. El modelo
debe tener en cuenta la mayoría de los factores que afectan la estabilidad. Estos factores
incluyen geometría del talud, parámetros geológicos, presencia degrietas de tensión,
cargas dinámicas por acción de sismos, flujo de agua, propiedades de los suelos, etc.,
los cuales se analizaron en el capítulo 2. Sin embargo, no todos los factores que
afectan la estabilidad de un talud se pueden cuantificar para incluirlos en un modelo
matemático. Por lo tanto, hay situaciones en las cuales un enfoque matemático no
produce resultados satisfactorios. A pesarde las debilidades de un determinado modelo,
determinar el factor de seguridad asumiendo superficies probables de falla, permite al
Ingeniero tener una herramienta muy útil para la toma de decisiones.
Se pueden estudiar superficies planas, circulares, logarítmicas, parabólicas y
combinaciones de ellas. La mayoría de los trabajos que aparecen en la literatura sobre
el tema asumen que el sueloes un material isotrópico y han desarrollado métodos de
análisis de superficies circulares o aproximadamente circulares principalmente. Sin
embargo, el mecanismo de falla en materiales residuales, donde aparece el suelo, la
roca meteorizada y la roca sana, así como formaciones aluviales y coluviales noisotrópicas requieren de nuevos enfoques y del estudio de superficies de falla no
simétricas.En los últimos años se han desarrollado algunos modelos de superficies de
falla con forma no geométrica, pero se requiere todavía de un gran esfuerzo de
investigación en este tema.

Condiciones drenadas o no drenadas
Las fallas de los taludes pueden ocurrir en condiciones drenadas o no drenadas. Si la
inestabilidad es causada por cambios en la carga, tal como la remoción de materiales de
laparte baja del talud o aumento de las cargas en la parte superior, en suelos de baja
permeabilidad, estos pueden no tener tiempo suficiente para drenar durante el tiempo en
el cual ocurre el cambio de carga. En ese caso se dice que las condiciones son no
drenadas.
Generalmente, los suelos tienen permeabilidades suficientes para disipar las presiones
de poro en exceso y se comportan encondiciones drenadas.
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Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales

Para ratas normales de carga, que equivalen a meses o semanas, suelos con
permeabilidades mayores de 10–4 cm/seg., se pueden considerar drenadas y suelos con
permeabilidades menores de 10-7 cm/seg., se consideran no drenadas. Mientras las
permeabilidades intermedias se consideran parcialmentedrenadas.
Duncan (1996) recomienda que para los taludes en los cuales la causa de la falla es el
aumento de la presión de poros debida a las lluvias, el problema debe analizarse como
condición drenada.
Para determinar las condiciones de drenaje Duncan (1996) sugiere utilizar la siguiente
expresión:
T=

Cv t
D2

Donde:
T = Factor adimensional
Cv = Coeficiente de consolidación
t = Tiempo dedrenaje
D = Longitud del camino de drenaje o distancia de salida del agua al cambio de
presiones.
Si T es mayor de 3 la condición es drenada.
Si T es menor de 0.01 la condición es no drenada.
Si T está entre 0.01 y 3.0 ocurre drenaje parcial durante el tiempo de cambio de cargas.
En este caso deben analizarse ambas condiciones. El caso drenado y el caso no
drenado.

Análisis con esfuerzostotales o efectivos
Los problemas de estabilidad de taludes pueden analizarse suponiendo sistemas de
esfuerzos totales o efectivos. En principio, siempre es posible analizar la estabilidad de
un talud utilizando el método de presión efectiva, porque la resistencia del suelo es
gobernada por las presiones efectivas tanto en la condición drenada, como en la
condición no drenada. Pero en la...