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PARAMETROS GEOTECNICOS BASICOS

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paula ramos

on 23 November 2015

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PARAMETROS GEOTECNICOS BASICOS

Tabla 1. clasificación general por tipo de material.
INTRODUCCION
PRESENCIA DE DISCONTINUIDADES
GERMAN STDI NIÑO LOPEZ
DIEGO IVAN LONDOÑO NEIRA
PAULA ANDREA RAMOS MOLINA

TIPO DE ROCA
Cuando el talud esta formado por varios tipos de roca el comportamiento geotécnico del conjunto es DIFERENTE al de cada material por separado.
Debe estudiarse cada tipo de roca.
Características de las discontinuidades.
Interacción de las propiedades
los planos de debilidad definen el mecanismo de falla del talud, donde los principios de análisis dependen de diferentes variables. los parámetros básicos en el comportamiento de un talud son:

Agua superficial
Agua subterránea
formación geológica
factores externos
propiedades mecánicas
RUMBO Y BUZAMIENTO
Figura 1. clasificación de masas de roca
Figura 2. Diagrama de la dirección y buzamiento de una discontinuidad en 3 planos diferentes.
CONTINUIDAD
Propiedad difícil de evaluar .
define posibles fallas ocasionadas por las discontinuidades.
Tabla 2. Clasificacion de las discontinuidades en la roca,
ESPACIAMIENTO
Indica la extensión hasta donde las propiedades de la roca intacta y de las de la discontinuidad afectan separadamente las propiedades mecánicas del bloque de la roca.
ABERTURA Y RELLENO
Figura 2. diagramas de los diferentes estados de abertura de discontinuidades en la roca.
Figura 3. formas de la superficie y relleno de discontinuidades en la roca
rugosidad y ancho del relleno en promedio y en porcentaje
representación gráfica de discontinuidades rellenas de difícil caracterización
ASPEREZA
Mide el grado de rugosidad de las juntas.
se deben definir macro y microasperezas.
las macroasperezas afectan la dirección del movimiento.
las microasperezas definen la resistencia al corte de la discontinuidad y la posibilidad o no de una falla
MOVIMIENTOS ANTERIORES EN LA JUNTA
La dificultad consiste en identificar en una familia de juntas aquellas discontinuidades que han sufrido movimientos y que presentan alto riesgo de desplazamiento en relación a las demás.
FALLA DE CUÑA
Figura 4. estudio tridimensional de falla por planos de debilidad en rocas
Figura 5. representación estereográfica de la intersección de dos planos de juntas para formar una falla de cuña en roca
Figura 6. ejemplos de bloques o volúmenes de roca producto de la intersección de planos de juntas
Figura 7. Diagrama en bloque de la falla en gradería indicando la ocurrencia de corte y de tensión.
análisis de los tipos de falla:
1, determinar los grupos mas "significativos" evaluando su valor relativo dentro de la familia de las juntas con la posibilidad de ocurrencia de un movimiento.
2. para cada grupo determinar su orientación, buzamiento, espaciamiento, abertura, resistencia al corte, etc
3. estudiar por medio de bloques en el espacio las diversas posibilidades de ocurrencia de fallas.
4. hacer el análisis de estabilidad de cada uno de los bloques identificados
SUPERFICIE DE FALLA EN ESCALERA
Una masa de roca fracturada es altamente anisotrópica con respecto a su resistencia al corte.
Al suponer mas grupos de juntas aparecen nuevos modos de falla probable.
Figura 8. Grupo de juntas y su combinación dentro de una zona estructural
Figura 9. Falla plana y falla en gradería.
CONDICIONES DE DESLIZAMIENTO Y VOLTEO EN ROCAS
1. la conformación geostatica produzca bloques estables. para que ocurra se requiere de una relación ancho/altura
Figura 10. Condiciones de deslizamiento y volteo de un bloque de roca sobre un plano inclinado
RESISTENCIA AL CORTE.
Las rocas al fallar al corte se comportan de acuerdo a las teorías tradicionales de fricción y cohesión según la ecuación generalizada de coulomb

1.
Resistencia máxima o resistencia pico.
Se deben tener en cuenta dos tipos de resistencia:
Figura 11. Diagrama de resistencias al corte pico y residual para materiales en taludes.
2.
resistencia residual,
es la resistencia al corte que permanece en el material después de haber ocurrido la falla.

la presencia de agua reduce el valor de la resistencia del suelo dependiendo de las presiones internas o de poros de acuerdo a la ecuación de Coulomb.
Parámetros de resistencia de algunos materiales conocidos:
1. En arenas, gravas y limos no plásticos que se denominan suelos granulares la cohesión es muy baja y puede en muchos casos considerarse de valor cero.
2. En arcillas normalmente consolidadas y limos arcillosos se puede considerar la fricción = 0 la cohesión como el valor total del esfuerzo de resistencia obtenida.
3. En rocas los ángulos de fricción puede alcanzar valores de hasta 70° para las discontinuidades cerradas
PERMEABILIDAD
Esta mide la resistencia de los materiales al libre flujo del agua y puede definir el régimen de agua subterránea, concentración de corrientes, etc. los valores varían de 100 cm/seg. en roca fracturada o suelos compuestos por arenas y gravas hasta 10^-10 cm/seg en pizarras y granitos sanos.
SENSIBILIDAD
Es la relación entre la resistencia pico al corte entre una muestra inalterada y otra remodelada.
EXPANSIVIDAD
Los suelos arcillosos al contacto con el agua expanden su volumen produciéndose movimientos de extensión dentro de la masa del suelo.
EROSIONABILIDAD
Es la facilidad con la cual el suelo puede ser desprendido y transportado
por la acción del agua.
puede afectar la estabilidad de un talud en cuanto produce cambios topográficos desestabilizantes o genera túneles internos de erosión
FACTORES GENERADOS POR EL HOMBRE
Figura 12. diagrama de fallas del talud causadas por el hombre
modificaciones causadas por el hombre que afectan la estabilidad de los taludes:
1. modificación de las condiciones naturales del agua superficial.
2. modificación de las condiciones naturales del agua subterránea.
3. remoción de suelos y rocas por corte.
4. sobrecarga por medio de rellenos, edificios, etc.
5. vibraciones de maquinaria, vías de comunicación, etc.
6. cambio de la estructura y condiciones de la capa superficial del suelo.
COBERTURA VEGETAL
El tipo de vegetación, tanto en el talud como en el área arriba del talud es un parámetro importante para la estabilidad.
tiene dos funciones:

- Tiende a determinar contenido de agua en la superficie.

-da consistencia mecánica y es controlador de infiltraciones
PARAMETROS GEOMETRICOS O TOPORGRAFICOS
La conformación topográfica del talud: altura pendiente, curvatura, largo y ancho afectan en forma separada la estabilidad de un talud.
PENDIENTE
Los perfiles mas profundos se encuentran en los taludes suaves mas que en los empinados
CURVATURA
Se define como concavidad o convexidad ya sea en sentido longitudinal como transversal y afecta el equilibrio de la masa en si, así como la capacidad de infiltración y de erosión por su efecto en la velocidad del agua de escorrentía
LARGO-ANCHO
Entre mas largo sea el talud, mayor recorrido tendrán las aguas de escorrentía sobre este y por lo tanto el talud estará mas expuesto a la erosión superficial
AREAS DE INFILTRACIÓN ARRIBA DEL TALUD
Identificar áreas de concentración por arriba del talud, que coinciden con depresiones topográficas o zonas de regadío intenso
SISMICIDAD
El efecto de un evento sísmico conduce en ocasiones a la desestabilizaron de un talud
Figura 13. Ocurrencia de eventos sísmicos y su relación con la estabilidad de taludes
Figura 14. distribución de zonas de falla potencil en taludes de gran pendiente y altura en arenas cementadas sujetas al terremoto de san Francisco de 1957, relación de periodo.
Figura 15. secuencia de falla de los taludes en Turnagain Heights Cliffs en Alasca en el terremoto de 1964,
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