RESULTADOS

01.04.2013 08:33

RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS

                 
TALUD INFINITO 

Con el método de Talud Infinito, se realizó el análisis de la sensibilidad del factor de seguridad,  variando los parámetros de cohesión C y ángulo de fricción interna φ (Tabla 7.4), para la posición del NAF hallado durante la visita de campo, en el cual  el afloramiento del agua se tiene sobre la superficie del talud (Figura 8.1)  y adicionalmente se analizó para un flujo del agua paralelo a la superficie del talud, en este último se definieron cuatro (4) diferentes escenarios de presiones de poros, de acuerdo a la posición del NAF desde el contacto entre el suelo de relleno y el suelo residual, hasta llegar a la superficie del talud. Figura 8.2

                                  

 

Figura8.1. Afloramiento del agua sobre la superficie del talud.

 

 

Se anexan a continuación los cuadros resumen con los resultados del análisis de estabilidad por el método del talud infinito, para cada uno de los perfiles desarrollados, de acuerdo a los valores de los parámetros de resistencia al corte considerados observados en la tabla 7.4, con flujo del agua en la superficie del talud, en donde se indican los resultados obtenidos del factor de seguridad en condiciones estáticas y dinámicas, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1.

 

z = 6.0

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

5

15

5

1.97

0.90

0.82

6

15

6

1.97

1.06

0.96

11

20

5

1.97

0.95

0.86

12

20

6

1.97

1.10

1.00

17

25

5

1.97

0.99

0.90

18

25

6

1.97

1.15

1.04

22

30

4

1.97

0.88

0.81

23

30

5

1.97

1.04

0.95

28

35

4

1.97

0.93

0.86

29

35

5

1.97

1.09

1.00

 

Tabla 8.1. Resumen de los valores obtenidos para un espesor de 6 metros, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1,  modelando con los valores del relleno, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. En esta tabla se observa que al aumentar los parámetros de resistencia de cohesión C y ángulo de fricción φ, los valores del factor de seguridad se incrementan potencialmente un 5%, al aumentar el ángulo de fricción en 5° y la cohesión 1 ton/m2.

 

  z = 7.20

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

6

15

6

1.97

0.91

0.82

12

20

6

1.97

0.95

0.86

18

25

6

1.97

0.99

0.90

23

30

5

1.97

0.91

0.84

24

30

6

1.97

1.04

0.95

29

35

5

1.97

0.96

0.89

30

35

6

1.97

1.09

1.01

Tabla 8.2. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Comparativamente con la tabla anterior el valor del factor de seguridad se ve afectado, disminuyendo entre un 13% y un 15%, cuando se incrementa el espesor del estrato, lo que es un indicativo de que las laderas de alguna forma se ven afectadas por el peso propio de las cuñas que se tienen, siendo de está manera un indicio que la mejor alternativa para mitigar los problemas de deslizamientos mejorar las condiciones geométricas de estos perfilando la ladera.   

 

z = 7.20

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

6

15

6

1.9

0.95

0.86

11

20

5

1.9

0.86

0.79

12

20

6

1.9

1.00

0.91

17

25

5

1.9

0.92

0.84

18

25

6

1.9

1.05

0.96

23

30

5

1.9

0.97

0.90

24

30

6

1.9

1.11

1.02

28

35

4

1.9

0.90

0.84

29

35

5

1.9

1.03

0.96

 

Tabla 8.3. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros y variando el valor del peso unitario total de 1.97 a 1.90 ton/m3, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno y suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Como se menciono anteriormente el factor de seguridad se ve afectado, disminuyendo entre un 13% y un 15%, cuando se incrementa el espesor del estrato, con respecto a al tabla 8.1, lo que es un indicativo de que las laderas de alguna forma se ven afectadas por el peso propio de las cuñas que se tienen, siendo de está manera un indicio que la mejor alternativa para mitigar los problemas de deslizamientos mejorar las condiciones geométricas de estos perfilando la ladera; pero puede notarse que al variar el peso especifico del suelo el factor de seguridad no tiene cambios significativos.

 


Figura 8.2. Flujo del agua paralelo a la superficie del talud.

 

 Se anexan a continuación los cuadros resumen con los resultados del análisis de estabilidad por el método del talud infinito, para cada uno de los perfiles desarrollados, de acuerdo a los valores de los parámetros de resistencia al corte considerados observados en la tabla 7.4, con flujo del agua paralelo a la superficie del talud, en donde se indican los resultados obtenidos del factor de seguridad en condiciones estáticas y dinámicas, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, para un talud en condiciones secas, parcial y totalmente saturados.

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

3

AGUA EN CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

3

1.97

0.88

0.82

4

15

4

1.97

1.05

0.97

9

20

3

1.97

1.00

0.95

10

20

4

1.97

1.18

1.10

14

25

2

1.97

0.97

0.93

15

25

3

1.97

1.14

1.08

19

30

1

1.97

0.94

0.92

20

30

2

1.97

1.11

1.07

25

35

1

1.97

1.10

1.08

 

z = 7.20 - γTS = 1.90

         

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

4

AGUA EN CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

4

1.9

0.96

0.89

5

15

5

1.9

1.11

1.02

9

20

3

1.9

0.93

0.88

10

20

4

1.9

1.08

1.02

14

25

2

1.9

0.92

0.89

15

25

3

1.9

1.07

1.02

19

30

1

1.9

0.92

0.90

20

30

2

1.9

1.07

1.03

25

35

1

1.9

1.08

1.06

 

Tabla 8.4 y 8.5. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros y variando el valor del peso unitario total de 1.97 a 1.90 ton/m3, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno y el suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Con respecto a los dos tablas anteriores se observa que cuando el ángulos de fricción se aumenta 5° y la cohesión aumenta 1 ton/m2, hay un aumento del 10% en el factor de seguridad y cuando se aumenta el espesor del estrato y se disminuye el peso unitario del material el factor de seguridad decrece un 10%. Además se observa que el talud con valores bajos en el ángulo de fricción y valores altos de cohesión es susceptible al deslizamiento, mientras que con valores altos del ángulo de fricción y valores mínimos de cohesión, mientras se mantenga el talud en condiciones secas es estable. 

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

3

AGUA A 1.5METROS DEL CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

3

1.97

0.82

0.76

4

15

4

1.97

1.00

0.92

9

20

3

1.97

0.93

0.87

10

20

4

1.97

1.10

1.03

14

25

2

1.97

0.87

0.83

15

25

3

1.97

1.05

0.99

19

30

1

1.97

0.82

0.81

20

30

2

1.97

1.00

0.96

25

35

1

1.97

0.96

0.94

26

35

2

1.97

1.14

1.10

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

4

AGUA A 2.0METROS DEL CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

4

1.97

0.88

0.81

5

15

5

1.97

1.02

0.94

10

20

4

1.97

0.98

0.92

11

20

5

1.97

1.13

1.05

15

25

3

1.97

0.95

0.91

16

25

4

1.97

1.10

1.03

20

30

2

1.97

0.93

0.90

21

30

3

1.97

1.08

1.03

25

35

1

1.97

0.93

0.91

26

35

2

1.97

1.07

1.04

 

Tabla 8.6 y 8.7. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno y el suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Las consideraciones para estas dos tablas no cambian con respecto a las condiciones mostradas anteriormente, pero nótese que a medida que el talud se modela para condiciones del talud con presencia del agua el factor de seguridad decrece, el cual se va afectando entre un 7% y un 10%.

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

4

AGUA A 3.0METROS DEL CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

4

1.97

0.94

0.87

5

15

5

1.97

1.12

1.02

9

20

3

1.97

0.86

0.80

10

20

4

1.97

1.03

0.96

15

25

3

1.97

0.95

0.90

16

25

4

1.97

1.13

1.05

20

30

2

1.97

0.88

0.84

21

30

3

1.97

1.06

1.00

25

35

1

1.97

0.82

0.80

26

35

2

1.97

1.00

0.96

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

5

AGUA A 4.0METROS DEL CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

5

1.97

0.96

0.88

6

15

6

1.97

1.11

1.01

10

20

4

1.97

0.91

0.84

11

20

5

1.97

1.05

0.97

15

25

3

1.97

0.85

0.81

16

25

4

1.97

1.00

0.93

17

25

5

1.97

1.14

1.06

21

30

3

1.97

0.95

0.91

22

30

4

1.97

1.10

1.04

26

35

2

1.97

0.92

0.89

27

35

3

1.97

1.07

1.02

 

Tabla 8.8 y 8.9. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno y el suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. A medida que el talud se va saturando se observa un decrecimiento en el factor de seguridad entre el 7% y el 10%. Pero en este escenario del Nivel de Aguas Freáticas, variando los espesores del talud muestra que para 6 metros, el talud tiene una estabilidad para los valores del ángulo de fricción de 35° y cohesión de 2 ton/m2 y con espesor de 7.20 metros, para los valores del ángulo de fricción de 25° y cohesión de 4 ton/m2, valores muy similares a los obtenidos con el desarrollo de la prospección geotécnica realizada en la zona de estudio.

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

4

AGUA EN LA CARA DEL TALUD

15

4

1.97

0.88

0.81

5

15

5

1.97

1.06

0.96

10

20

4

1.97

0.95

0.87

11

20

5

1.97

1.12

1.03

15

25

3

1.97

0.85

0.79

16

25

4

1.97

1.02

0.94

21

30

3

1.97

0.93

0.87

22

30

4

1.97

1.10

1.02

26

35

2

1.97

0.84

0.80

27

35

3

1.97

1.01

0.96

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

5

AGUA EN LA CARA DEL TALUD

15

5

1.97

0.91

0.83

6

15

6

1.97

1.06

0.96

11

20

5

1.97

0.98

0.90

12

20

6

1.97

1.12

1.03

16

25

4

1.97

0.91

0.84

17

25

5

1.97

1.05

0.97

22

30

4

1.97

0.98

0.92

23

30

5

1.97

1.13

1.05

27

35

3

1.97

0.93

0.88

28

35

4

1.97

1.07

1.01

 

Tabla 8.10 y 8.11. Resumen de los valores obtenidos variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros, para valores inmediatamente <1 e inmediatamente >1, modelando con los valores del relleno y el suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Se observan en estas tablas las mimas características de crecimiento y decrecimiento mencionadas para los escenarios anteriores del NAF.

 

z = 6.0

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

15

1

1.97

0.27

0.26

30

35

6

1.97

1.25

1.14

 

z = 7.20

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

15

1

1.97

0.25

0.23

30

35

6

1.97

1.09

1.01

 

z = 7.20

         

TALUD

φ

c

γTS

FS

FS

No.

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

15

1

1.9

0.27

0.26

30

35

6

1.9

1.17

1.08

 

Tabla 8.12. Resumen de los valores mínimos y máximos obtenidos para el FS, variando el espesor de 6 metros a 7.20 metros y variando el valor del peso unitario total de 1.97 a 1.90 ton/m3, modelando con los valores del relleno y el suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Se observa en esta tabla que para el caso encontrado en el terreno del nivel freático aflorando en la superficie del talud, se tienen valores de factor de seguridad que cambian de forma drástica con la variación de las condiciones de resistencia del terreno de Cohesión C y Ángulo de Fricción φ, lo que indica que el talud es muy susceptible con los cambios que puedan influenciar la variación de estas propiedades, haciéndolo sensible a los deslizamientos. Como se puede apreciar los valores mínimos obtenidos para el factor de seguridad, con valores de Cohesión de 1 ton/m3 y Ángulo de Fricción de 15°, varían aproximadamente en un 77%, con respecto a los valores de Cohesión de 6 ton/m3 y Ángulo de Fricción de 35°, pero nótese que al variar los valores del espesor y el peso específico el cambio no es muy significativo, se mantienen muy estables los factores de seguridad.   

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA EN CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

1

1.97

0.53

0.51

30

35

6

1.97

1.97

1.85

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA A 1.5METROS DEL CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

1

1.97

0.48

0.46

30

35

6

1.97

1.83

1.72

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA A 3.0METROS DEL CONTACTO DE RELLENO Y SUELO RESIDUAL

15

1

1.97

0.42

0.40

30

35

6

1.97

1.69

1.58

 

z = 6.0

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA EN LA CARA DEL TALUD

15

1

1.97

0.36

0.34

30

35

6

1.97

1.53

1.42

 

Tabla 8.13. Resumen de los valores mínimos y máximos obtenidos para el FS, variando el NAF desde el contacto entre relleno y suelo residual, hasta la superficie del talud con un espesor de 6 metros, modelando con los valores del relleno, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Se observa en esta tabla que la variación del factor de seguridad a medida que se incrementa el nivel del agua, este se ve afectado aproximadamente entre un 13% y un 15%, lo que es un indicativo que las propiedades de resistencia de cohesión y ángulo de fricción se ven afectadas con los incrementos del NAf y la presión de poros. 

 

z = 7.20 - γTS = 1.90

         

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA EN CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

1

1.90

0.51

0.49

30

35

6

1.90

1.83

1.73

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA A 2.0METROS DEL CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

1

1.97

0.44

0.43

30

35

6

1.97

1.65

1.55

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA A 4.0METROS DEL CONTACTO DE SUELO RESIDUAL Y ROCA

15

1

1.97

0.39

0.37

30

35

6

1.97

1.50

1.40

 

z = 7.20

           

TALUD

DESCRIPCION

φ

c

γTS

FS

FS

No

 

(°)

(ton/m²)

(ton/m³)

 

(SISMO)

1

AGUA EN LA CARA DEL TALUD

15

1

1.97

0.33

0.32

30

35

6

1.97

1.36

1.26

 

Tabla 8.14. Resumen de los valores mínimos y máximos obtenidos para el FS, variando el NAF desde el contacto entre suelo residual y roca, hasta la superficie del talud con un espesor de7.20 metros, modelando con los valores del relleno y suelo residual, de acuerdo a la prospección geotécnica obtenida. Se observa en esta tabla que la variación del factor de seguridad a medida que se incrementa el nivel del agua, este se ve afectado aproximadamente entre un 13% y un 15%, lo que es un indicativo que las propiedades de resistencia de cohesión y ángulo de fricción se ven afectadas con los incrementos del NAf y la presión de poros. Así mismo, como se indico anteriormente que al variar los valores del espesor y el peso específico el cambio no es muy significativo del factor de seguridad, se mantienen muy estables.


MÉTODOS DE JANBU Y BISHOP

 

El análisis de estabilidad del talud de La Sultana, se realizó mediante el uso del software SLIDE v. 5.0, con el propósito de determinar los diferentes factores de seguridad obtenidos mediante el método de Bishop simplificado y Jambú Simplificado, bajo cierta combinación de condiciones. Este análisis fue realizado teniendo en cuenta tipo de falla circular y No circular.

Las condiciones incluyen:

  •      N.A.F
  •      Presión de poros
  •      Carga Sísmica
  •      Sobre carga en la Corona del talud
  •      Sobre carga en la cara del talud

 

Los valores utilizados para estas condiciones son:

 

DATOS

MATERIAL

PESO UNITARIO

Cohesión

Ángulo de fricción

Presión de poro

γt - (KN/m3)

C (KN/m2)

φ (°)

ru

Suelo residual

19,00

3,75

31

0,30

Relleno

19,70

2,45

33

0,50

Formación Quebrada Grande

17,400

2,98

32

0,15

 

 

       

CARGAS

Carga (KN/m2)

DESCRIPCIÓN

 

Sobre Carga en la corona del talud

191,98

Aferencia por viviendas, acceso vehicular y chancha

 

Sobre Carga en la cara del talud

3,5

Arboles en el cuerpo del talud y grieta de tensión

 

 

 

       

Carga Sismica

ah

0,250

   

av

0,125

   

 

 

Las combinaciones de dichas condiciones finalmente analizadas, son 16 para tipo de falla Circular y No circular. 

 

 

 

Tabla 8.15. Resumen los factores de seguridad obtenidos del análisis del talud, con mecanismo de falla circular y No circular.

 

Realizando un promedio de los factores de seguridad obtenidos, se puede concluir que el mecanismo de falla ocurrido fue de tipo circular con F.S PROMEDIO = 0,64 ( Bishop Simplificado) y  F.S PROMEDIO =  0,64 ( Jambu Simplificado).