Estabilidad de Taludes

DESCRIPCIÓN:

Esta aplicacion permite calcular el factor de seguridad de taludes de acuerdo al metodo de equilibrio limite (Fellenius y Bishop) para con esto determinar si los taludes presentan condiciones estables.

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Son los métodos de "equilibrio límite" (menos rigurosos que la estricta aplicación de la teoría de la plasticidad), los que históricamente se han utilizado desde la década de 1920 para abordar la estabilidad de taludes. Con el tiempo, estos métodos adquirieron potencia y flexibilidad para adaptarse a las complejas condiciones de geometría interna y régimen hidráulico que a menudo aparecen en el estudio de taludes y son por ello mayoritariamente empleados, especialmente en dos dimensiones (deformación plana).

La aplicación de los métodos de equilibrio límite requieren las siguiente etapas de cálculo:

1. Se busca un mecanismo de rotura cinemáticamente admisible. Usualmente se consideran masas de suelo rígidas que deslizan sobre superficies de rotura posibles de formas geométricamente sencillas, tales como rectas, circunferencias y espirales logarítmicas. Si el suelo es heterogéneo estas superficies pueden ser mas complejas.
2. Generalmente se define el coeficiente de seguridad a partir del concepto de esfuerzo o tensión de corte "movilizado". Este esfuerzo se calcula dividiendo el máximo esfuerzo de corte disponible (calculable mediante la expresión de Mohr-Coulomb) por el coeficiente de seguridad F.
3. Mediante consideraciones de equilibrio se establecen relaciones entre las fuerzas (vectores) que intervienen en un problema dado. En general cabe distingir entre fuerzas inductoras del desequilibrio (pesos, cargas exteriores, presiones de agua) y fuerzas internas resistentes.

   En general las condiciones de equilibrio a satisfacer en un problema plano son:
   

   • Dos ecuaciones de equilibrio de fuerzas(horizontales y verticales)
   • Una ecuación de equilibrio de momentos, con relación a un punto arbitrario.
4. Se obtiene el factor de seguridad "despejando F" en las ecuaciones de equilibrio mencionadas en 3. Será necesario buscar el F minimo variando la geometría de la superficie de rotura, lo que conduce a un proceso de cálculo repetitivo.

Una hipótesis común a todos los métodos de cálculo es la consideración del talud como indefinido en la dirección horizontal paralela a la superficie del mismo. Aunque la forma de la superficie de rotura sea tridimensional, el hecho de considerar el problema plano conduce a resultados del lado de la seguridad al no tener en cuenta el efecto de los bordes laterales que limitan el deslizamiento.