2 Taludes ejercicio elemental - SRK Consultoria Minera - … · Bloque deslizante (8 = 5) NO = 1.15...
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1 Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires materias.fi.uba.ar/6408 [email protected] SRK Consulting (Argentina) latam.srk.com [email protected] AOSA www.aosa.com.ar [email protected] Un ejercicio elemental de estabilidad de taludes Talud seco Planteo del ejercicio Talud homogéneo seco • = 20 • ℎ: = 2.0: 1.0 Modelo Mohr-Coulomb • = 20 / ⁄ • ≅ 0.0 • = 30º • = 0º|30º Problema de estabilidad • No interesan las deformaciones • Valores razonables de , producen el mismo resultado 2 Taludes: ejercicio elemental Ejercicio desarrollado por Santiago Pastine (FIUBA 2016) 2.0 1.0
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Dr. Alejo O. SfrisoUniversidad de Buenos Aires materias.fi.uba.ar/6408 [email protected] Consulting (Argentina) latam.srk.com [email protected] www.aosa.com.ar [email protected]
Un ejercicio elemental de estabilidad de taludes
Talud seco
Planteo del ejercicio
Talud homogéneo seco• 𝐻 = 20𝑚• ℎ: 𝑣 = 2.0: 1.0Modelo Mohr-Coulomb• 𝛾 = 20𝑘𝑁 𝑚/⁄• 𝑐 ≅ 0.0𝑘𝑃𝑎• 𝜙 = 30º• 𝜓 = 0º|30ºProblema de estabilidad• No interesan las deformaciones• Valores razonables de 𝐸, 𝜈 producen el mismo resultado2
Talu
des:
eje
rcic
io e
lem
enta
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Ejercicio desarrollado por Santiago Pastine (FIUBA 2016)
2.0
1.0
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Hay doce modelosposibles
Tres métodos constructivos• Talud “nace con su forma”• Excavación• RellenoDos métodos de generaciónde tensiones iniciales• Método 𝐾> = 𝜎@ 𝜎A⁄• Activación de peso propioDos condiciones de borde• Apoyo inferior fijo• Apoyo inferior móvil
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Talud
Excavación
Relleno
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Efecto de las condiciones inicialesy de borde
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Apoyo fijo + peso propio𝜏CD > 0, 𝑢C = 0
Apoyo móvil + peso propio𝜏CD = 0, 𝑢C > 0
Apoyo fijo o móvil + 𝑲𝟎: no hay equilibrio (𝜏CD = 0, 𝑢C = 0)
Talu
des:
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Resultados obtenidos(corra su modelo con dos mallas)
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Very coarse190 elementos
Coarse381 elementos
Medium649 elementos
Fine1352 elementos
Very fine2327 elementos
F. S. 𝝍 = 𝟎º 𝝍 = 𝝓very coarse 1.22 1.24coarse 1.19 1.23medium 1.15 1.22fine 1.15 1.22very fine 1.15 1.22
Talu
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Resultados obtenidos(la regla de flujo tiene impacto)
Problema cinemático no confinado• Tensiones iniciales no influyen• Def. volumétrica no interesa
Impacto de regla de flujo(Mohr-Coulomb + Vermeer-DeBorst)• Conservador: 𝜓 = 0º• Confiable: 𝜓 realista (0º|5º)• Inseguro: 𝜓 = 𝜙
(asociatividad volumétrica)
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Talu
des:
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Bloque deslizante (𝜓 = 0º)
Bloque deslizante (𝜓 = 𝜙)
𝐹𝑆 = 1.15
𝐹𝑆 = 1.22
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Precauciones en el uso del métodode reducción de parámetros resistentes
Mecanismo de falla realista• Si 𝑐 = 0𝑘𝑃𝑎
falla un solo elemento• Si 𝑐 = 0.5𝑘𝑃𝑎 (despreciable)
falla todo el taludTamaño de la malla• Malla gruesa:
falla una línea de elementospero parece “falla profunda”
• Malla fina:la falla se produce dentro de lasegunda fila de elementos7
Talu
des:
eje
rcic
io e
lem
enta
l
𝑐 = 0.0𝑘𝑃𝑎
𝑐 = 0.5𝑘𝑃𝑎
𝑐 = 0.5𝑘𝑃𝑎
(En este problema) las condicionesiniciales y de borde no inlfuyen
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Caso Apoyos Tensionesiniciales 𝑼𝒙𝑨 𝝉𝒙𝒚𝑨
FScoarse fine
”Nace” taludFijos Peso propio 0 >0 1.19 1.15
K0 0 0 1.19 1.15
Móviles Peso propio >0 0 1.19 1.15K0 0 0 1.19 1.15
ExcavaciónFijos Peso propio 0 >0 1.19 1.15
K0 0 0 1.19 1.15
Móviles Peso propio >0 0 1.19 1.15K0 0 0 1.19 1.15
RellenoFijos Peso propio 0 >0 1.19 1.15
K0 0 0 1.19 1.15
Móviles Peso propio >0 0 1.19 1.15K0 0 0 1.19 1.15
Talu
des:
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rcic
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l
Ejercicio desarrollado por Santiago Pastine (FIUBA 2016)
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Precauciones adicionales
Cada reducción de parámetros resistentes implica una nuevasolución del BVP: oscilacionesAsegurar estado estacionario
Los criterios de convergenciajuegan un papel (oculto)• Exacto: 𝐹𝑆 = tan 30º · 2.0 = 1.15• Malla gruesa: 𝐹𝑆 = 1.19• Malla fina: 𝐹𝑆 = 1.15• M. fina (𝑐 = 0𝑘𝑃𝑎): 𝐹𝑆 = 1.09
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Talu
des:
eje
rcic
io e
lem
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l
𝑭𝑺 𝒖 (peso propio, apoyos fijos)
Distorsiones incrementales
𝐹𝑆
Pasos
