Estabilidad y diseo de taludes

Estabilidad y diseo de taludesINTEGRANTET.S.U IZMAR ESCALONAPROFESORARMANDO ESTEVES

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIORUNIVERSIDAD POLITCNICA DE BARLOVENTOARGELIA LAYAHIGUEROTE- ESTADO MIRANDA.GEOLOGIA APLICADA

Estabilidad y diseo de taludesEl moderno desarrollo de las actuales vas de comunicacin , tales como: canales, caminos y ferrocarriles, as como el impulso de la construccin de presas de tierra y desenvolvimiento de obras de proteccin contra la accin de ros han puesto al diseo y construccin de taludes en un plano de importancia ingenieril de primer orden.Tanto por el aspecto de inversin como las consecuencias derivadas a su falla, los taludes, constituyen hoy una de las estructuras ingenieriles que exigen mayor cuidado por parte del proyectistaTalud: es cualquier superficie inclinada con respecto a la horizontal adoptando esa posicin de forma temporal o permanente y con estructura de suelo o de rocaTIPOS DE TALUDES Naturales: son formados por la naturaleza a travs de la historia geolgicaArtificiales: necesitan de la intervencin del hombre y son ejecutados para construir: carreteras, represas ferrocarriles, etc. taludes, cortes, terraplenes.Cuando se va a construir taludes en presas de enrocamiento o de tierra, es de gran cuidado el diseo de talud, ya que si la represa falla se las poblaciones aguas abajoEstabilidad y diseo de taludes

Estabilidad y diseo de taludes PARTES DEL TALUD: El talud comprende una parte alta o superior convexa con una cabeza, cima , cresta o escarpe, donde se presentan procesos de erosin ; una parte intermedia semi- recta y una parte baja o inferior cncava con un pie, pata o base, en la cual ocurren principalmente procesos de depositacion

Pie, pata o base: Corresponde al sitio de cambio brusco de la pendiente en la parte inferior del talud o laderaCabeza , cresta, cima o escarpe: Se refiere al sitio de cambio brusco de la pendiente en la parte superior del talud o ladera. Cuando la pendiente de este punto hacia a bajo es semi vertical se le denomina Escarpe.Altura: Es la distancia vertical entre el pie y la cabeza.Altura de Nivel fretico: Es la distancia vertical desde el pie del talud hasta el nivel del agua. Esta se acostumbra a medirla debajo de la cabeza del talud.Pendiente: Medida de la inclinacin de la superficie del talud, puede medirse en grados, porcentajes o en relacin M:1

Estabilidad y diseo de taludes

Los suelos o rocas mas resistentes generalmente forman laderas de mayor pendiente y los materiales de baja resistencia o blandos tienden a formar laderas de baja pendiente Estabilidad y diseo de taludes DISEO DE TALUDES

Diseo lmite o anlisis lmite para taludes:1. Suponer una superficie de falla.2. Aplicar los criterios de resistencia del material que esta hecho el talud y compararlos para saber si con tal resistencia el mecanismo adoptado falla.

MTODOS DE DISEO DE TALUDES* Mtodo de Culmana para taludes naturales* Circulo de friccin. Aplicado para rellenos de gran altura en carreteras* Mtodo de fellenius para presas de tierra* Mtodo de Bishop* Mtodo de Spencer donde el FS en menor* Mtodo de Jambu considera cualquier superficie de ruptura no circular.* Mtodo de Morgestern and Price es el mtodo general.

En ciertos trabajos de la ingeniera civil es necesario utilizar el suelo en forma de talud como parte de la obra. Tal es el caso de terraplenes en caminos viales, en presas de tierra , canales, etc. Donde se requiere estudiar la estabilidad del talud. En la mayora de los casos la estabilidad juega un papel muy importante en la obra, condicionan la existencia de la misma; como puede verse en presas de tierra donde un mal calculo puede hacer fracasar la obra Estabilidad y diseo de taludes ESTABILIDAD DE UN TALUD

se determina por la relacin existente entre las fuerzas que tienden a producir la inestabilidad y las fuerzas resistentes producidas por las caractersticas del macizo rocoso Consiste en determinar un ngulo del talud para el cual en condiciones normales, o bajo condiciones de un flujo de agua o deformaciones que se produzca sobre la masa de suelo permitan de tal manera que el talud se mantenga en equilibrio plstico, esto ser posible si en un punto dado se mantienen los esfuerzos del talud provocados dentro de su masa, sean iguales o mayores que la resistencia del suelo.

Los mtodos frecuentemente utilizados en el anlisis de estabilidad de taludes en roca, buscan determinar el equilibrio limite entre las rocas factibles de derrumbar.

Se han desarrollado modelos para superficies de falla que plantean procedimientos de anlisis para la estabilidad de bloques limitados por planos de discontinuidades geolgicas (fallas, fracturas).

Estabilidad y diseo de taludes TIPOS DE FALLAS MAS COMUNES > Falla por deslizamiento superficial : depende del tiempo y el clima.> Deslizamiento en laderas naturales sobre superficies de falla preexistentes: el ms sencillo es el que aparece en laderas formadas por depsitos de talud sobre otros materiales firmes estratificados.> Falla por movimiento de talud:* Falla por rotacin: es una superficie de falla curva, a lo largo de la cual ocurre el movimiento de talud.* Fallas por traslacin: ocurre a lo largo de superficies dbiles estos suelen ser horizontales o muy poco inclinados.> Flujo: asemeja al flujo de un liquido viscoso pueden ocurrir en cualquier forma no cementada> Falla por erosin: se da en la superficie provocada por el arrastre del viento, agua, etc.> Falla por licuacin: se da cuando esta de una forma ms o menos firme a la correspondiente a una suspensin.> Falla por capacidad soportante:

FUERZAS PROVOCADORAS DE LA INESTABILIDAD EN UN TALUD Esfuerzos debido al campo tectnico residual Accin gravitacional Presencia de agua, etc., Fuerzas resistentes del macizo rocoso Cohesin Friccin del material

Estabilidad y diseo de taludes LOS MOVIMIENTO DE MASAS DEPENDEN:1) Depende del tipo de suelo, arenosos, cohesivos, si el suelo es residual2) Depende de la geologa: forma en como fueron depositados los elementos3) De la geomorfologa4) Topografas5) Hidrologa LocalCuando hay deslizamiento se exige que se verifique la presencia o efecto del agua, es decir ver si existe poro presin con infiltracin y verificar si el suelo esta saturado porque cuando el suelo esta saturado se producen movimientos progresivos de la masa.

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Estabilidad y diseo de taludes Causas de los Movimientos Causa: forma de actuacin del agente que produce el deslizamiento, y el ms importante es el agua, los cuales provocan:* Aumento de peso* Disminucin de cortante* Disminucin de la cohesin* Aumento de las poro presiones o presin hidrostticas a travs de los planos en que actan.AGENTES PREDISPONENTES AL DESLIZAMIENTOPredisponen, facilitan y cooperan al deslizamiento:1) Formacin geolgica2) Morfolgico -Topogrfico3) Climtico -Hidrolgico4) Gravedad5) Calor solar6) Tipo de vegetacinAgentes Efectivos:* Pluviosidad* Capacidad de disolucin qumica Inmediatos:* Lluvia intensa* Sismo* Accin del hombreCausas:* Internas: Factores que reducen la resistencia* Externas: Factores que aumentan las tensiones cortantes* Intermediarias: Licuefaccin espontanea, descanso rpido del nivel del aguaEstabilidad y diseo de taludes FACTORES DEL FS:Valores de factores de seguridad:* =1 Equilibrio* 1 : relativamente estableFS