modelo de falla planar en taludes

7/28/2019 Modelo de Falla Planar en Taludes

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GENERALIDADES

Se llama rotura planar o plana a aquella que larotura se produce en una nica superficieplana.

Es la mas sencilla de las de las formas derotura y se produce cuando existe una fracturadominante y convenientemente orientadarespecto al talud.

Frecuentemente se trata de fallas queintersecan al talud.


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CONDICIONES PARA EL DESARROLLO DE LAROTURA PLANAR (HOEK & BRYAN, 1977)

1) Los rumbos del plano del talud y del plano dedeslizamiento deben ser paralelos o casiparalelos, formando entre si un ngulo

mximo de 20.

2) Los limites laterales de la masa rocosadeslizante han de producir una resistencia al

desplazamiento despreciable.


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CONDICIONES PARA EL DESARROLLO DE LA

FALLA PLANAR SON (HOEK Y BRAY, 1981

1. La falla plana debe tener un rumbo paralelo o con unavariacin de 20 con el rumbo de la pared de laexcavacin.

2. El ngulo del plano de falla con respecto a lahorizontal () debe ser menor que el ngulo de lapared ().

3. El ngulo () debe ser mayor o igual que el ngulo defriccin interna del macizo rocoso () en que sedesarrolla dicho plano. Por lo tanto la falla debe

ocurrir si > > .


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falla debe ocurrir si > >


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MTODO DE CALCLOSSe pueden clasificar segn el siguiente diagrama:

METODO DE CALCULOS

CLCULO DE

DEFORMACIONES(Mtodos Numricos)

EQUILIBRIO LMITE

NO EXATOSEXACTOS

ESTABILIDAD GLOBAL DE

LA MASA DE TERRENO(Mtodo de Circulo de

Friccin)

METODO DE DOVELAS

PRECISOSAPROXIMADOS


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MTODO DE CALCLOS

ROTURAPLANARSolo es posible en casode Geometra sencilla.

Aplicacin de las LEYES DE LAESTTICA. Proporcionan unasolucin asumiendo: ausencia

de deformacin, FS cte. Entoda la superficie de rotura.


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MTODO DE CALCLOS Segn LAS CONDICIONES QUE ASUMIMOS: Tendremos

un anlisis bidimensional. Entonces realizaremos un anlisis de ESTATICA y

consideraremos las siguientes partes:


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MTODO DE CALCLOS

U: Resultante de presiones intersticiales que

actan sobre el plano de deslizamiento.V: Resultante de las presiones intersticiales que

actan sobre la grieta de traccin.

p: ngulo que forma el plano de deslizamientocon la horizontal.f: ngulo del talud con respecto a la horizontal.Z: Altura de la grieta de traccin.

Zw: Altura de la columna de agua en la grieta detraccin.


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MTODO DE CALCLOSAnlisis de Falla Plana con grieta de Traccin y Presin de Agua.

Supuestos:

1. El espesor de la tajada de roca es unitario (normal al planodel diagrama).

2. Existe una grieta de traccin vertical (normal al plano deldiagrama).

3. No se considera el efecto ssmico.4. Agua ingresa a la superficie de deslizamiento y filtra a travsde ella, perdiendo presin hasta alcanzar la superficie.

5. El bloque que desliza es rgido. No sufre deformacionesinternas.

6. La tencin tangencial mxima sigue en un punto de lasuperficie de deslizamiento sigue la LEY de MOHR-COULOMB:

= c+ sn tanfuerza resistiva =

c

A + (fuerza normal efectiva) * tan


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MTODO DE CALCLOS

Grieta de Traccin en la superficie superior del Talud


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MTODO DE CALCLOS

Grieta de Traccin en el Talud


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MTODO DE CALCLOS

Hallaremos el Factor de Seguridad.Es el cociente entre el valor calculado de lacapacidad mxima de un sistema y el valor delrequerimiento esperado real a que se ver

sometido. Por este motivo es un nmero mayorque uno, que indica la capacidad en exceso quetiene el sistema por sobre sus requerimientos.

Para nosotros, ser: Fuerzas estabilizadoras Fuerzas inestabilizadorasF =


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pf

H

A

p

D

F

ECB

z

rea de superficie deslizante:

A = (H - Z) csc p * 1 Volumen de bloque

Vol = (ABE - ABC - DEF) * 1

Vol = 1/2 H2 ctg p - 1/2 H2 ctg f - 1/2 Z2 ctg p

Anlisis de fuerzas :

= peso unitario de la rocaW = * VolW = 1/2 H2 [(1-(Z/H)2)ctg p - ctg f]

U = 1/2 w Zw2V = 1/2 w Zw AV = 1/2 w Zw(H - Z) csc p

w = 9.8 KN/m3


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Los clculos realizados corresponden a los del caso: Grietade traccin en superficie de talud.

Se proceder de manera similar para el de Grieta en Talud.

Obtendremos los siguientes Escriba aqu laecuacin.parmetros:

R =w . zw . S = ZwZ . zw .p

En los bacos de HOEK & BRAY,1977; Q=W

=(1

)

p


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MTODO DE CALCLOS

Factor de Seguridad

cA + (W cos p - U V senp ).TanW sen p + V cos pF.S. =

Reemplazando los datos de los parmetros tendremos una nueva forma del F.S.

FS=. . +

p

+ .

+.

p

Los parmetros adimensionales P, Q y S se proporcionan, en funcin de zw ,

, p,f(HOEK & BRAY, 1977)


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bacos de HOEK & BRAY, 1977


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http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/EJEMPLO%201.pdf


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COLOCACIN DE ANCLAJES

Cuando el F.S.de un Talud seconsiderainsuficiente, se

puede mejorarla estabilidadpor medio deanclajes concierta tencin T,esto aumenta elvalor del F.S.


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COLOCACIN DE ANCLAJES

FS=. . .+

p

+ +. .

+.

p

.

Hallaremos el Factor de Seguridad con elanclaje.

T*= 2T: Tencin de anclaje por und. de longitud del talud.T:Parmetro adimensional: ngulo que forma el anclaje con la normal al plano de desplazamiento


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http://c/Users/Milton/Desktop/Modelo%20de%20Falla%20Planar%20en%20Taludes/EJEMPLO%202.pdf


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BIBLIOGRAFIA

1. MANUAL DE INGENIERA DE TALUDES.Instituto Geolgico y Minero de Espaa.

2. ROCK SLOPE ENGINEERING.

E. Hoek & J.W. Bray3. ESTABILIDAD DE TALUDES

Eduardo Alonzo Prez de Agreda. UniversidadPolitcnica de Catalunya

4. ANLISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES.Fernando Herrera Rodrguez


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