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ELEMENTOS TEÓRICOS PARA LOS ANÁLISIS DE ESTABILIDAD.

Si bien es cierto que es posible hacer estimaciones cualitativas sobre las condiciones de estabilidad del terreno y que el conjunto de factores que la controlan es sumamente complejo, conviene, siempre que sea posible, determinar el mecanismo de falla y proceder a una análisis cuantitativo que contribuya a la validación numérica delmecanismo de falla propuesto y que sirva como un elemento de análisis en la selección del método de estabilización que se proponga.

Los análisis de estabilidad de taludes y laderas usualmente se hacen por el método de equilibrio límite en el que se compara la magnitud de las fuerzas que tienden a mobilizar la masa de suelo con las fuerzas que se desarrollan en el interior de este debido al desarrollode su resistencia al cortante. Las primeras son caracterizadas como fuerzas motrices y son una función del volumen y del peso unitario de la masa de suelo potencialmente inestable; las segundas son caracterizadas como fuerzas resistentes y son una función del área de la superficie de deslizamiento, de los parámetros de resistencia al corte del suelo y de la presión intersticial en la masa delsuelo o de la roca en el nivel de dicha superficie.

El factor de seguridad al deslizamiento está dado por la relación cuantitativa entre las fuerzas resistentes y las fuerzas motrices, o los momentos de dichas fuerzas calculados respecto a un punto dado. El valor mínimo que puede tomar este factor de seguridad en la mayor parte de los movimientos de masas es sólo ligeramente menor que la unidad,para la totalidad de la masa potencialmente inestable, si se acepta que la velocidad de los movimientos de masa, y por consiguiente su aceleración, es sumamente baja y, en consecuencia, la resultante del balance de fuerzas motrices y fuerzas resistentes es nulo para todos los efectos prácticos. Los cálculos correspondientes normalmente se hacen mediante programas de computador, de los cualeshay una amplia oferta en el mercado. Un método alterno de análisis consiste en el cálculo de las deformaciones del terreno. Su aplicación práctica es de extrema complejidad y requiere la aplicación de métodos numéricos y exige el uso de software especializado.

Usualmente los análisis que se presentan son de tipo bidimensional, vale decir se toma una sección considerada crítica y se calculan lasfuerzas motrices y resistentes en un conjunto de superficies de ancho unitario en dicha sección, y se asigna como factor de seguridad el mínimo de ellos que se encuentre en este ejercicio. Estrictamente dicho factor de seguridad no corresponde al de la masa de suelo; dicho factor debe ser calculado como la media ponderada de los factores de seguridad calculados en varias secciones que cubran lamasa en consideración. En el caso de los deslizamientos rotacionales Los resultados de los análisis bidimensionales de estabilidad estrictamente corresponden a masas inestables de forma cilíndrica, que no ocurren en la naturaleza, y son frecuentemente conservadores en el sentido que, si se hacen por el centro de la zona inestable, el valor del factor de seguridad es el mínimo de los que resultaríanen toda la zona inestable; en la Figura 1 se ilustra este concepto: el factor de seguridad del terreno, 1.05, es diferente a los factores de seguridad calculados para cada una de las secciones evaluadas..

Figura 1. El valor del factor de seguridad calculado depende de la sección utilizada en el análisis.

El análisis de estabilidad de una ladera o de un talud comprende básicamente dospartes, una la determinación de la superficie interna sometida a las mayores tensiones y la magnitud de las tensiones que actúan sobre dicha superficie y, dos, la determinación de la resistencia al cortante a lo largo de esta superficie. Sin embargo el uso de técnicas semicuantitativas en el análisis de estabilidad de laderas naturales presenta serias limitaciones debido principalmente a la...