Geotecnia

Estabilidad de Taludes
Método de Taylor

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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 geometría delmismo.
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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 roturacombinadas.GEOTECNIA II, Setiembre 2008 akeim@gioia.ing.unlp.edu.ar 3

Tipos de Fallas de Taludes
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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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•

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Elementos del Talud
C o ron a m ie n to T a lu d P ie Base β x B a s e F irm e D H C írc u lo de ro tu ra P a rá m e tro s re s is te n te s d e l te rre n o : c> 0 φ ≥ 0

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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 quedadefinido 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 DeslizamientoCircular – Método Método Sueco - Condición no drenada ((Fellenius) Fellenius) Fellenius) Condición
Suelo uniforme: M S .R.l FS = resistente = u M motor W .d Si se tiene estratificación:
FS = M resistente R.∑ S ui .li = M motor ∑Wi .di
R d Determinar el centro para el menor Fs

O
Fuerzas Motoras

H G β Fuerzas Resistentes
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W Su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), sin necesidad de establecer la superficie crítica de deslizamiento.
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Hipótesis
El talud estádelimitado 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 de tracción en el coronamiento del talud.
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Consideraciones
• • La pendiente máxima de un talud de suelofriccional es: ) La altura crítica para un corte vertical (β = 90° en un suelo netamente cohesivo es:

tgβ = tgφu

Hcrít =
• Según Taylor:

4 ⋅ cu

γ
Ns.cu

Hcrít =

γ

Donde: Ns = f°[β, φu, cu, nx, nD] nx= x/H nD=(D+H)/H
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Hay dos gráficos de Taylor para obtener Ns: uno es para suelos puramente cohesivos, y el otro para suelos cohesivos - friccionalesEstos 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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Estabilidad al Deslizamiento Circular Método del Círculo de Fricción
(Taylor, 1937)

Círculo de Fricción

R O R = r.sen φnec r r φnec L´...