Estabilidad De Taludes: Sted, Gslope

Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Obras Civiles

Mecánica d Suelos II
Certamen 2

Estabilidad de Taludes


Nombre: Claudio Sepúlveda Contreras
Rol: 2711007-k
Profesor: Miguel Petersen
Ayudante: Álvaro González

Introducción
En el presente informe se pretende analizar la estabilidad de un terreno en el cual se desea construir un edificio de 7metros de ancho, que representa una sobre caga de 12 [T/m^2]. El estudio contempla análisis estático y dinámico, debido a la sismicidad de la zona.
Para esto se cuenta con un perfil topográfico del terreno el cual brinda varias de las medidas, pero no todas, por lo que se estimarán de manera razonable las dimensiones faltantes.
Mediante el método bishop simplificado, basado en el método de lasdovelas, se utilizarán dos software diferentes que basan su funcionamiento en iteraciones para encontrar el menor factor de seguridad; estos son el STED y el GSLOPE. Los datos arrojados por los dos programas se compararán para poder tener resultados confiables.

Datos del problema

El terreno está compuesto por suelo maicilloso, no posee napa de agua y tiene un peso específico γt=2.11 [T/m3], unaresistencia al corte ф=40° y cohesión C=0.24 [Kgf/cm2]. El edificio produce una sobrecarga de 12 [T/m2].
Respecto a las medidas del terreno, debido a que no se tenían todos los datos se procedió a estimar algunas cotas, pendientes y largos.
Las coordenadas de los puntos del terreno que se utilizarán son las siguientes:
0: (0 ; 177.12)
1: (30 ; 177.12)
2: (46.24 ; 178.63)
3: (60.5 ; 204.36)a: (69 ; 204.98) *inicio del edificio
b: (76 ; 205.48) *final del edificio
4: (78.78 ; 205.69)
5: (82.44 ; 211.78)
6: (97.32 ; 213.28)
7: (106.08 ; 224.91)
8: (150 ; 224.91)

*Se trabajará con el dibujo invertido para mayor comodidad

Desarrollo con “STED”

Para empezar se debe transformar los datos a las unidades de medida que exige el programa:
γt=2.11 Tm3=20.7KNm3

C=0.24Kgfcm2=23.52[KPa]
ф=40°
Sobrecarga: q=12 Tm2=117.7[KPa]

Pregunta 1:
Para calcular el factor de seguridad se deben elegir un sector donde se estima puede comenzar la falla y otro donde puede terminar. De esta forma el programa STED calcula los factores de seguridad de varias posibles fallas dentro de estos límites y elige la menor. Para una mayor exactitud se fueron variando los límites paraquedarse con el par que diera el menor FS.
Este “algoritmo” se debe repetir para cada uno de los 3 taludes. A continuación se muestran los límites para las iteraciones junto con el resultado final para cada talud:

Con un FS de 1.08 para el talud A, 2.2 para el B y 1.76 para el C se concluye que el talud menos estable es el talud A, que corresponde al factor de seguridad del terreno. Cabe destacarque aun cuando el talud A es el menos estable sigue siendo estable, por lo que no se desmoronará en estas condiciones.

Pregunta 2:
En este caso se debe recalcular todo pero agregando un kh=0.2, lo que nos mostrará la estabilidad del terreno frente a un sismo. Las fallas resultantes que arrojó el programa para cada talud son las siguientes:

El menor FS es nuevamente el del talud A con 0.82.Debido a que es menor a 1, en un eventual sismo con un kh=0.2 o mayor el terreno cederá.

Pregunta 3:
Al igual que en la pregunta anterior se debe recalcular todo pero con un kh=0.4. Las fallas resultantes que arrojó el programa para cada talud son las siguientes:

Con un FS=0.61 el talud A define la estabilidad del terreno, lo que significa un talud sumamente inestable frente a un sismode gran intensidad, no así los otros 2 taludes que siguen siendo estables frente a este sismo debido a que tienen un FS>1.
Pregunta 4:
Se desea cambiar el talud “A” por otro menos inclinado para que sea más estable, dejando 3 metros entre el talud y el edificio, por lo que el punto 3 queda en (66; 204.77) y para mayor seguridad también se correrá el punto de la base de este talud, dejando el...