Fuerzas Gravitacionales

Fuerzas implicadas en los procesos gravitacionales, referido a un movimiento traslacional con rozamiento planar (movimiento individualizado de bloques, granos y partículas, sobre un soporte) o interno (movimientos en masa), no cohesivo.
- Expresión general:
(1) Fi = Fuerza de impulso = Psen ; también puede expresarse como la tensión tangencial de impulso .
(2) FN = Normal = Pcos ; tambiéntensión normal ( )
(3) FR = Fuerza de resistencia al movimiento = FN.
En un movimiento no cohesivo, al iniciarse éste, Fi= FR y corresponde a un = (ángulo critico de fricción); entonces:
(4) Psen = FN = Pcos y = sen /cos = tg
(5) A partir de (3) y (4), FR = FN = FNtg ; tensión tangencial de resistencia al movimiento no cohesivo (s').
- En caso de expresarlo en función de launidad de peso, aplica¬ble a cuerpos que no conservan las constantes geométricas durante el movimiento, quedaria:
(6) Fi = h I sen = Izcos sen = zcos sen
(7) FN = hlcos = lzcos cos = lzcos2 = z cos2 , ya que la longitud (I) de bloques no es relevante en un análisis según pendientes infinitas.
Siendo: P = peso = hl; = unidad de peso del material; I = longitud de la masa movilizada;h = altura correspondiente a la masa movilizada = zcos ; = ángulo de pendiente; = ángulo crítico de fricción o rozamiento; = coeficiente de fricción o rozamiento.

Teoría o modelo del “ángulo crítico” en rocas duras, estratificadas y dicaclasadas. Se asume una cohesión igual a cero, por lo cual la pendiente de un talud o ángulo de estabilidad está determinado por el ángulo crítico defricción a lo largo del plano o planos de diaclasado o discontinuidad.
Con una red de diaclasado o discontinuidades rectangulares, el ángulo de estabilidad depende de: los de fricción y buzamiento, el espesor de los estratos, espaciado entre diaclasas, y el espaciado relativo diaclasado/estratificación(L/W); es decir:

Según la disposición de la estratificación, aparecen los siguientes casos:
•a1, horizontal.
• a2, buzando a favor de la pendiente del terreno y en dos inclinaciones distintas.
• b1, buzamiento opuesto a la pendiente del terreno.
• b2, buzamiento opuesto a la pendiente del terreno y diaclasado a favor de la misma.
• c1, buzamiento opuesto a la pendiente del terreno, según el buzamiento (L/W " 1).
• c1, buzamiento opuesto a la pendiente del terreno, según la ortogonalal buzamiento(L/W < 1).

Modelo de Varnes (1958) para movimientos gravitacionales complejos, donde se asocian deslizamientos en la zona superior (cabecera) con flujo en la inferior (pie).
Leyenda: CU, culminación o coronación; Ft, fisuras de tensión; C, escarpe principal; C2, escarpe secundario; b, bloques o partimentos escalonados, pueden aparecer pequeños grabens; S.G.P., superficie derotura o deslizamiento principal, pudiendo aparecer otras secundarias o subordinadas; Fz, zona de fallas longitudinales; Cu, cubetas y pequeñas depresiones; F.D., flanco derecho; Gt, grietas transversas; GR, grietas radiales; Ct, crestas o cordones transversales; Tip, punta o extremo más avanzado; Toe, puntera o dedos del frente; Jv, juego vertical.


Figura 5.9. Algunos ejemplos de estructura enel suelo (modificado de Fitzpatrick, 1987): 1, lenticular; 2, mixta (granular y migajosa); 3, grumosa (grumos pequeños); 4, grumosa; 5, bioques suLangulares; 6, bloques angulosos; 7, prismática y columnar; 8, subcuboide; 9, masiva.


Métodos para calcular el factor de estabilidad o seguridad (Fs) en movimientos rotacionales (basado en: Carson y Kirkby, 1972; Selby, 1982).
A) Metodo de losmomentos, desarrollado inicialmente por Fellénius en 1936. Analiza el movimiento según un bloque circular, en el cual la resultante de todas las fuerzas laterales actúa paralelamente a la base del mismo, generando un equilibrio de momentos. La terminología empleada en la figura, corresponde a las modificaciones que Terzaphi realizó en 1943 sobre el modelo original.
B) Método convencional de...