Efecto de La Succión en La Estabilidad de Un Talud de Arena Limosa
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7/31/2019 Efecto de La Succin en La Estabilidad de Un Talud de Arena Limosa
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Ingeniera Investigacin y Tecnologa,volumen XIII, (nmero 3), julio-septiembre 2012: 271-281ISSN 1405-7743 FI-UNAM
(artculo arbitrado)
Efecto de la succin en la estabilidad de un talud de arena limosa
Effect of the Suction on the Stability of a Silty Sand Slope
Informacin del artculo: recibido: diciembre de 2008, reevaluado: junio de 2010, aceptado: junio de 2011
Gallegos-Fonseca G.Divisin de Estudios de Posgrado
Facultad de Ingeniera
Universidad Autnoma de QuertaroCorreo:[email protected]
Leal-Vaca J.C.Divisin de Estudios de Posgrado
Facultad de IngenieraUniversidad Autnoma de Quertaro
Correo: [email protected]
Rojas-Gonzlez E.Facultad de Ingeniera
Divisin de Estudios de Posgrado
Universidad Autnoma de QuertaroCorreo:[email protected]
Mora-Ortz R.S.Facultad de Ingeniera
Divisin de Estudios de PosgradoUniversidad Autnoma de QuertaroCorreo: [email protected]
Resumen
En este trabajo se presenta la revisin de algunos modelos que se han pro-puesto para estimar la resistencia al cortante de los suelos no saturados. Los
resultados tericos obtenidos mediante estos modelos se comparan con losresultados de una serie de ensayes triaxiales a succin controlada, realizadossobre un suelo areno limoso con diferentes valores de succin. De esta com-
paracin se seleccion el modelo que mejor predice el comportamiento de la
resistencia de este tipo de suelo. Se hace una aplicacin real del modelo se-leccionado emplendolo en el anlisis de la estabilidad de un talud de arcillade alta compresibilidad, sujeta a cambios en su grado de saturacin. Se sabe
que el grado de saturacin de un suelo est directamente relacionado con lasuccin y que la succin es una variable independiente de los esfuerzos queinuye en la resistencia de los suelos no saturados. Por lo tanto, al modicar-se el contenido de agua de un talud tambin lo hace su factor de seguridad.Este ejercicio permite obtener algunas conclusiones importantes con respec-
to al factor de seguridad de los taludes.
Descriptores
succin
estabilidad de taludes
esfuerzos de corte
esfuerzos efectivos trayectoria dehumedecimiento
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Gallegos-Fonseca G., Leal-Vaca J.C., Rojas-Gonzlez E. y Mora-Ortz R.S.
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succin controlada, en trayectoria de secado y humede-
cimiento para un esfuerzo isotrpico de 150 kPa, practi-cados a una arena limosa SM. Posteriormente se haceuna comparacin entre los esfuerzos cortantes obteni-
dos tericamente, utilizando los diferentes modelos
propuestos con los resultados experimentales, para se-leccionar al modelo que mejor reproduzca su compor-
tamiento. En la segunda parte se presenta un ejercicio
de aplicacin en un talud localizado en la autopista
Cuernavaca-Acapulco.
A decir verdad, el suelo del talud no es el mismoque el suelo analizado, el cual sirvi para validar el me-
jor modelo en la primera parte, sin embargo, el efecto
del humedecimiento y secado que se presenta en este
suelo, es el mismo para cualquier tipo de suelo que pre-
sente cohesin.
Descripcin de los modelos tericos de resisten-cia al esfuerzo cortante utilizados
Los primeros intentos por establecer una teora de laresistencia al corte de los suelos saturados se atribuyena Coulomb (1776), quien consider que sta se deba ala friccin entre las partculas del suelo y a una liga en -tre ellas, a la cual llam cohesin; as plante el modelode resistencia para suelos cohesivo-friccionantes.
t = c + stan f
donde:
t = esfuerzo cortante del sueloc = cohesin del suelo
f = ngulo de friccin interna del material
= esfuerzo normal total.
Posteriormente, Terzaghi (1936) modic el modelo deresistencia de Coulomb, mediante el concepto de los es-fuerzos efectivos. Dichos esfuerzos estn denidoscomo la diferencia entre el esfuerzo total y la presindel agua de poro, as el nuevo concepto de resistenciapara suelos qued de la siguiente forma:
t = c + (s un) tan f
donde:
t = esfuerzo cortante del suelo
c = cohesin efectiva
f = ngulo efectivo de friccin
un = presin del agua de poro
= esfuerzo normal total.
Adems el trmino (s- un) representa el esfuerzoefectivo aplicado al suelo. Esta es la ecuacin de resis-
tencia que se aplica para el caso de suelos saturados,dado que la presin de poro en este caso se considerapositiva. Posteriormente, Bishop (1959), plante que la
ecuacin de Terzaghi tambin se puede utilizar para es-tablecer la resistencia al corte en suelos no saturados,
slo que en este caso, la ecuacin estara dada por losparmetros de los esfuerzos efectivos:
t = c + (sn ua)tan f + (ua uw)(c) tan f
donde:
t = esfuerzo cortante del suelo
c = cohesin efectivan = esfuerzo normal totalua = presin del aire de poro
uw = presin del agua de porof = ngulo efectivo de friccin
c = parmetro que depende del grado de saturacin del suelo (de 0 a 1).
Aqu (n ua) es el esfuerzo neto y (ua uw) es la succinmtrica del suelo.
Otra ecuacin para predecir la resistencia al corte delos suelos no saturados fue desarrollada por Fredlund
et al. (1978), quienes propusieron la relacin:
t = c + (sn ua) tan f + (ua uw) tan fb
donde:
t = esfuerzo cortante del suelo
c = cohesin efectiva
sn = esfuerzo normal totalua = presin del aire de poro
uw = presin del agua de poro
f = ngulo efectivo de friccin fb= ngulo de friccin interna aparente, obtenido de la
curva de esfuerzos cortantes contra succin (sus
valores son pequeos, debido a que el esfuerzocortante vara en un orden de magnitud mientras
que la succin lo hace en hasta 6 rdenes de mag-nitud).
Tambin (n ua) = esfuerzo neto y (ua uw) = succinmtrica del suelo.
En fechas ms recientes han surgido otros modelosque se apoyan en la curva caracterstica del suelo paradeterminar la magnitud de los esfuerzos de corte comoes el caso de Vanapalli et al. (1996), su modelo es:
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0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25
Esfuerzod
esviadorkPa
% Contenido de agua
Esfuerzo deviador-Contenido de agua
Res Exp
t = c + (sn uw)tan f + (ua uw) tan f
donde:
t = esfuerzo cortante del sueloc = cohesin efectivan = esfuerzo normal totaluw = presin del agua de poro
ua = presin del aire de poro
f = ngulo efectivo de friccin
w = contenido volumtrico de aguas = contenido volumtrico de agua saturador = contenido volumtrico de agua residual.
Adems (n ua) = esfuerzo neto y (ua uw) = succinmtrica del suelo.
En este trabajo se presenta el comportamiento del
esfuerzo cortante del suelo en estudio para distintos va-lores del grado de saturacin (de succin), obtenidosmediante ensayes triaxiales (CD), los cuales se compa-
ran con los resultados tericos obtenidos mediante lasecuaciones de Bishop (1959), Fredlund et al. (1978) y Va-
napalli et al. (1996).
Materiales y mtodos
Los suelos que se han utilizado en esta investigacin
son de origen transportado y se obtuvieron en dos si-tios; el primero en el lecho del ro Verde a la altura dela comunidad Cruz del Mezquite en Ciudad Fer-
nndez, San Luis Potos y el segundo se obtuvo en unbanco de material de prstamo, localizado en el km5+000 de la carretera Uriangato-Yuriria, en Guanajua-to. El muestreo fue aleatorio y se practic de forma
alterada.Con los suelos antes mencionados se elaboraron dis-
tintas mezclas y con cada una de ellas se fabricaron es-pecmenes de suelo a los cuales se les practicaronensayes de compresin simple de acuerdo con la normaASTM D 2850-03a, con la intencin de conocer el com-portamiento de su resistencia al esfuerzo desviador
para diferentes contenidos de agua. De esta serie de en-
sayes se determin que una mezcla con una proporcinde 30-70% (de suelo de Ciudad Fernndez y Uriangato,respectivamente), present un comportamiento favora-ble para esta investigacin.
El propsito de estos ensayes fue comprobar que elsuelo presentara un mximo en su resistencia al esfuer-
zo desviador a diferentes contenidos de agua en trayec-toria de secado, esto para demostrar que la variacin de
los esfuerzos al corte, con respecto de la succin, no es
lineal, como lo sealan Gan et al. (1988); Escario y Juca(1989), vase la gura 1.
Para identicar el suelo resultante se utiliz el Siste-ma Unicado de Clasicacin de Suelos (SUCS) ASTMD 2487-00, para lo cual se practic el ensaye granulom-trico combinado (mallas e hidrmetro) ASTM D 422-63,lmites de Aerberg ASTM D 4318-00. En forma adicio-nal, se le determin la contraccin lineal, contraccinvolumtrica, ensaye proctor ASTM D 698-001 y densi-dad de los slidos, los resultados se presentan en la ta-bla 1.
Tabla1.Propiedadesndicesdelamezcladesuelo
En esta investigacin se utiliz un suelo areno limosoSM, cuyas caractersticas se muestran en la tabla 1. Ladistribucin del tamao de las partculas se presenta enla gura 2, en la cual se puede observar que las partcu-
w r
s r
Figura1.Comportamientodelesfuerzodesviadorenfuncindelcontenido de humedad
Propiedad Mezcla% Grava 0.00
% Arena 68.82
% Limo 29.41
% Arcilla 1.78
% L. Lquido N.P.
% L. Plstico 37.93
% I. Plasticidad N.P.
SUCS SM
% Contraccin Lineal 1.99
% Contraccin Vol. 0.95
P.V.S.M. kN/m3
17.31% Contenido de agua 21.2
Densidad de los slidos 2.38
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las slidas presentan aproximadamente una distribu-
cin logartmica normal con dimetro medio de 221.31
m y una desviacin estndar de 429.27 m.Fsicamente el suelo presenta el aspecto mostrado
en la gura 3, esta imagen fue obtenida mediante el mi-croscopio petrogrco, en la cual se observa que el sue-lo est formado por fragmentos angulosos y subangulosos de roca volcnica con tamao mximo de2 mm, tambin se localizaron fragmentos de cuarzo deorigen volcnico, plutnico y metamrco; as comofragmentos aislados de feldespato potsico y plagiocla-
sas. Las partculas se muestran con un grado de altera-cin y oxidacin moderado con algunos remanentes
aislados de material vtreo.Con este suelo se fabric una serie de probetas ciln-
dricas de 3.60 cm de dimetro y 7.60 cm de altura, com-pactadas estticamente para obtener un peso volum-
trico,gm = 18.01 kN/m con un contenido de agua, = 21%.
Todas las probetas fueron fabricadas en cinco capas.
En cada capa se colocaron 30.50 g de suelo compactadomediante una prensa hidrulica hasta alcanzar el peso
volumtrico previamente establecido. Adems, entrecada una de las capas se tuvo la precaucin de escari-
car la supercie antes de agregar la siguiente capa y aslograr una muestra homognea.El lote de muestras fabricadas se dividi en dos par-
tes, a una parte de las probetas se les increment lamagnitud de la succin al reducir su contenido de aguapor secado. De la misma manera, a la otra mitad de las
probetas se les redujo su contenido de agua por secadohasta que alcanzaron la succin mxima. A partir deah, se inici un proceso de humedecimiento hasta quecada espcimen alcanz el valor de succin previamen-
te establecido.Cuando los especmenes en trayectoria de secado y
humedecimiento alcanzaron estas condiciones se les
coloc dentro de una celda triaxial con succin contro-lada. La succin se indujo por medio de la circulacin
de vapor de agua con una humedad relativa selecciona-da. La circulacin del vapor se realiz por medio de una
bomba peristltica que trabaja a presin atmosfrica yla humedad relativa se gener por medio de un reci-piente que contiene agua con cierta concentracin de
sales. El esfuerzo de connamiento aplicado a todas lasprobetas fue de 150 kPa. Al nalizar el ensaye se deter-min la succin nal de cada probeta por el mtodo delpapel ltro ASTM 5298 03.
Con la informacin obtenida a partir de los ensayes
triaxiales (CD) practicados a las muestras de suelo, de
acuerdo con la norma ASTM D 2850 03a, se determinla variacin del esfuerzo desviador a la falla, en funcinde la succin (grado de saturacin).
Resultados experimentales
En forma simultnea durante la ejecucin de los ensa-
yes triaxiales (CD) se obtuvo la curva caracterstica delsuelo en trayectoria de secado y humedecimiento. Paraesto, una vez que los especmenes ensayados medianteel ensaye triaxial (CD) alcanzaron su esfuerzo mximo,los especmenes de suelo fueron retirados e instalados
dentro de contenedores hermticos, buscando que noperdieran ni ganaran agua. Posteriormente, sobre cadaespcimen se coloco un disco de papel ltro (utilizadocomo sensor) durante un periodo de 7 das, buscandoque el papel ltro alcanzara el equilibrio de su conteni-do agua, con el contenido de agua del vapor del reci-piente hermtico. Cuando se alcanz el equilibrio entre
el agua del papel ltro y el vapor del recipiente, se ledetermin a cada uno de los discos de papel ltro su
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1.0E-05 1.0E-03 1.0E-01 1.0E+01 1.0E+03 1.0E+05 1.0E+07 1.0E+09
Retenido
(frecuencia)
Dimetro en m
Distribucin granulomtrica
Res ExpDist Log Normal
Media
1mm
Figura3.Imagendelaarenalimosautilizadaenlainvestigacinvista a 2.5X
Figura2.Distribucindeltamaodelaspartculasdel suelo
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y = 230772e-0.207x
R = 0.9921
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
SuccinenkPa
Contenido de Humedad en %
Papel Whatman 42
Curva de calibracin tpica deFredlund
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 10 100 1000 10000 100000 1000000
%G
radodesaturacin
Succin kPa
Curva caracterstica
Tray Sec
Tray Hum
contenido de agua, segn la norma ASTM D 2216 98.Una vez determinado el contenido de agua del papelltro se utiliz la curva de calibracin del papel ltro
(gura 4) para inferir la magnitud de la succin del sue-lo a la falla.El papel ltro se calibr previamente siguiendo el
procedimiento que para este ensaye contempla la nor-ma ASTM D 5298-03. As mismo, se utiliz NaCl paraproporcionar la succin osmtica a la solucin. Los re-sultados de esta calibracin se muestran en la gura 4.
Con la magnitud de la succin conocida y el gradode saturacin para cada uno de los especmenes obteni-do, en ambas trayectorias, se determinaron las curvas
de retencin del suelo en trayectoria de secado y hume-decimiento que se muestran en la gura 5.
Figura5.Curvacaractersticadelsuelo,ensecadoyhumedecimiento
En lo que respecta a los ensayes triaxiales (CD) se men-
cion que los especmenes de suelo permanecieron enun proceso de equilibrio de la succin por un espaciode hasta cinco das, posteriormente se aplic el esfuerzoisotrpico de 150 kPa por un periodo de 24 horas, enseguida se aplic el esfuerzo desviador a una velocidad
de 0.001 mm/min hasta alcanzar el esfuerzo mximo,los resultados de estos ensayes en ambas trayectorias sepresentan en la gura 6.
Con el esfuerzo desviador mximo obtenido de los
ensayes triaxiales (CD) practicado a cada uno de los es-
pecmenes en ambas trayectorias y el ngulo efectivode friccin, se determin el esfuerzo cortante experi-mental que el suelo present para cada grado de satu-
racin. Se hace nfasis en que el ngulo efectivo defriccin del suelo se determin a partir de un ensayetriaxial (CD) ASTM 2850 03a, practicado a especmenesde suelo en estado saturado y haciendo uso de la expre-sin siguiente:
f= arc sen
donde:
f = ngulo efectivo de friccin1 = esfuerzo principal mayor3 = esfuerzo principal menor.
Adems el esfuerzo cortante experimental se determi-n con la siguiente expresin:
t = senf
donde:
t = esfuerzo cortante
f = ngulo efectivo de friccin
1 = esfuerzo principal mayor3 = esfuerzo principal menor.
En la gura 6 se aprecia que las curvas de esfuerzo des-viador en trayectoria de secado y humedecimiento pre-sentan valores mximos que no son los mismos paraambas trayectorias.
Adems, aqu se distingue que para grados de satura-cin pequeos el valor del esfuerzo desviador en trayecto-ria de secado es mayor que el obtenido en trayectoria dehumedecimiento; sin embargo, para grados de saturacinelevados se aprecia que el esfuerzo desviador en trayecto-
ria de humedecimiento supera al obtenido en trayectoriade secado. No obstante, en ambas curvas se presenta un
valor mximo.Al comparar los esfuerzos cortantes tericos obteni-
dos mediante el modelo de Bishop (1959) (guras 7 y 8)es posible ver que los esfuerzos cortantes tericos soncasi en su totalidad inferiores a los obtenidos experi-
mentalmente para succiones bajas, mientras que parasucciones elevadas los esfuerzos cortantes tericos au-
1 3
1 3
2 2
1 3 1 3
2 2
Figura4.CurvadecalibracindelpapelfiltroWhatman42
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mentan signicativamente hasta llegar a un mximodespus del cual decrecen.
En lo que respecta a los esfuerzos cortantes mxi-mos obtenidos mediante el modelo de Fredlund et al.
(1978) (guras 7 y 8), se aprecia que para bajas succio-nes los esfuerzos cortantes tericos resultan inferiores a
los valores experimentales mientras que para succioneselevadas los esfuerzos cortantes tericos son superiores
a los experimentales.Los esfuerzos cortantes pronosticados mediante el
modelo de Vanapalli et al. (1996) son inferiores a los es-
fuerzos cortantes obtenidos experimentalmente parabajas succiones, no obstante, en succiones elevadas es-
tos esfuerzos resultan ser superiores. Adems, en lastrayectorias de secado y humedecimiento, la magnitud
de los esfuerzos cortantes decrece repentinamente alllegar a succiones elevadas.
Se puede apreciar en las guras 7 y 8 que los resulta -dos del modelo de Bishop (1959) guardan una tendenciams cercana a los resultados experimentales en ambas
trayectorias, en comparacin con los otros modelos. Poresta razn se propone el modelo de Bishop (1959), paraanalizar la resistencia de otros tipos de suelos cohesivos,
como es el caso del suelo arcilloso de alta compresibili-dad CH, manejado en la aplicacin prctica.
En la gura 9 se aprecia que los esfuerzos cortantesen trayectoria de humedecimiento obtenidos medianteel modelo de Bishop (1959) son hasta un 90% menorque los de los esfuerzos cortantes obtenidos experi-mentalmente. Sin embargo, los resultados obtenidos
con los otros modelos son menos cercanos a los resul-tados experimentales, es decir, el modelo de resistencia
para suelos no saturados que presenta resultados mscercanos al comportamiento del suelo es el modelo de
Bishop (1959). Por lo tanto, este modelo es el ms reco-mendable para realizar el anlisis de estabilidad del
ejercicio del talud que se muestra ms adelante.
Figura7.Curvasdeesfuerzocortantecontrasuccinensecado
Figura8.Curvasdeesfuerzocortantecontrasuccinenhumedecimiento
Figura9.Esfuerzoscortantescontrasuccin,entrayectoriadehumedecimiento,segnelmodelodeBishop(1959)
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
0 20 40 60 80 100
Esfuerzod
esviad
orkPa
% Grado de saturacin
Esfuerzo desviador-Grado de saturacin
Tray Sec
Tary Hum
1
10
100
1000
10000
10 100 1000 10000 100000
Es
uerzoc
ortante
enk
Pa
Succin kPa
Experimental
Bishop 1959
Fredlund et al 1978
Vanapalli et al 1996
1
10
100
1000
10000
10 100 1000 10000 100000
Esfuerzoc
ortante
enk
Pa
Succin kPa
Experimentales
Bishop 1959
Fredlung et al 1978
Vanapalli et al 1996
1
10
100
1000
10000
10 100 1000 10000 100000
Esfuerzoc
ortante
enk
Pa
Succin kPa
Tray Hum Teo
Tray Hum Exp
Figura6.Esfuerzodesviadorcontragradodesaturacinensecado y humedecimiento
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Aplicacin prctica
Con el propsito de hacer una aplicacin prctica del
anlisis de resistencia en suelos no saturados, se pre-senta el estudio de las condiciones superciales de untalud de arcilla de alta compresibilidad CH, que se en-
cuentra en el km 240+000 sobre la autopista del sol a20 km al norte de la ciudad de Chilpancingo y en las
cercanas con el poblado Zumpango, en el estado deGuerrero. La gura 10 presenta una vista general de di-cho talud.
Figura10.Aspectosdeltaludanalizado
Desde que la autopista se puso en operacin, dicho ta-
lud ha venido presentado problemas de estabilidad.Entre los factores principales de esta inestabilidad estn
las caractersticas litolgicas, geomtricas y mecnicasdel talud, as como las condiciones climticas de la re-gin y el tipo de drenaje.
El tipo de clima en la zona de estudio va desde semi-seco, semiclido hasta muy clido, la temporada de llu-
vias se presenta normalmente de junio a septiembrecon una precipitacin media anual de 1,650 milmetrossegn lo reere el IMT (2007).
La estabilidad de un talud depende en gran medida
de la distribucin de la presin del agua de poro inter-na, la cual depende a su vez, de la inltracin del agua
de lluvia.En el anlisis de la estabilidad de este talud se toma-
ron en cuenta las variaciones de la resistencia del suelo
debido a los cambios en el grado de saturacin. As, elanlisis del talud se inici cuando el suelo present un
grado de saturacin cercano a cero, y termin cuando elsuelo alcanz el estado saturado. El talud presenta unaaltura de 5.0 m y un ngulo de inclinacin de, = 31.
Las condiciones naturales del suelo en campo son lasque aparecen en la tabla 2.
Tabla2.Propiedadesdelsueloinsitu
El anlisis de la estabilidad del talud se realiz en tra-
yectoria de humedecimiento. Es importante sealarque en la medida en la que el grado de saturacin delsuelo sufre modicaciones tambin lo hace la cohesiny el peso volumtrico. La informacin con la cual se de-sarroll el anlisis del talud para los distintos grados de
saturacin se muestra en la tabla 3.
Tabla3.Variacindelaspropiedadesmecnicasdelsuelo
Para obtener los parmetros mecnicos del suelo se rea-liz una serie de ensayes triaxiales (CD) con muestrassaturadas. De acuerdo con estos resultados, se determi-
n que el ngulo efectivo de friccin del suelo es f =22. Adems se desarroll una serie de ensayes triaxia-les (CD) con los cuales se pudo determinar la variacinde la cohesin del suelo para distintos grados de satu-
racin, a la vez, se determin la magnitud de la succin(grado de saturacin) que el suelo alcanz al nal delensaye, los resultados se aprecian en la tabla 3. Con la
informacin de la succin registrada (con grandes in-
crementos) en cada espcimen y con la magnitud delesfuerzo cortante (con incrementos menores) que elsuelo present, se determin que el ngulo de friccin
aparente fb = 0.0023. Con esta informacin se realiz elanlisis del talud para los diferentes valores de la suc-
cin. El anlisis del talud se realiz por el mtodo deBishop. Estos resultados aparecen en las guras 11, 12,13, 14, 15 y 16.
w e n Gw
gm
gd
% % % kN/m3 kN/m3
44.10 1.38 57.91 82.69 15.35 10.64
Gw ua uw gm Cohesin w
% kN/m3 kPa %
100.00 0.27 16.35 0.00 53.33
85.00 9.00 15.50 1.66 45.33
71.00 40.00 14.70 2.37 37.87
57.00 100.00 13.91 7.12 30.4
27.00 1400.00 12.20 10.68 13.33
0.00 1.00E + 06 10.68 12.26 0.00
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Figura11.Fs=7.098paraunGw=0%yunay=1000000kPa
Figura13.Fs=3.842paraunGw=57%yunay=100kPa
Figura15.Fs=1.675paraunGw=85%yunay=9.0kPa
Figura12.Fs=5.704paraunGw=27%yunay=1400kPa
Figura14.Fs=1.972paraunGw=71%yunay=40kPa
Figura16.Fs=0.992paraunGw=100%yunay=0.27kPa
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Efecto de la succin en la estabilidad de un talud de arena limosa
Ingeniera Investigacin y Tecnologa,volumen XIII, (nmero 3), julio-septiembre 2012: 271-281. ISSN 1405-7743 FI-UNAM280
Figura17.Variacindelfactordeseguridadenfuncindelgradodesaturacin
Los resultados del anlisis del factor de seguridad se
muestran en la gura 17, en esta gura se observa cmovara el factor de seguridad del talud en funcin delgrado de saturacin que el suelo experimenta. Del an-
lisis de cada uno de los factores de seguridad se puedededucir que cuando el suelo alcance un grado de satu-
racin de 90% se empezar a presentar riesgo de falla.Para evitar que los taludes se humedezcan y lleguen
a deslizarse es posible tomar medidas preventivas, por
ejemplo, es posible colocar drenes y contracunetas queeviten al mximo el escurrimiento e inltracin de aguahacia el cuerpo del talud. En casos ms severos es posi-ble recubrirlos con vegetacin o colocar mallas de acero
conjuntamente con concreto lanzado o geotextiles pls-
ticos.
Conclusiones
Parteexperimental
La variacin de la resistencia al corte con el grado desaturacin presenta un mximo en algunos suelos.
El modelo terico que ms se aproxima a los datosexperimentales analizados es el modelo de Bishop(1959).
La resistencia del suelo se ve inuenciada por la
historia de humedecimiento y secado.
Ejercicioprctico
El factor de seguridad de los taludes sujetos a hu-medecimiento, evoluciona con el tiempo.
El talud analizado presenta riesgo de falla con gra-dos de saturacin cercanos a 90%.
Es posible elaborar mapas de riesgo por desliza-miento de los taludes y tomar medidas preventivascomo mejorar el drenaje o proteger el talud.
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0.0
1.0
2.0
3.04.0
5.0
6.0
7.0
8.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Factorde
seguridad
% Grado de saturacin
Variacin del Factor de seguridad
Tray Hum
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Gallegos-Fonseca G., Leal-Vaca J.C., Rojas-Gonzlez E. y Mora-Ortz R.S.
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Semblanza de los autores
GustavoGallegos-Fonseca. Es ingeniero civil, maestro en ciencias en la lnea de me-
cnica de suelos y alumno del doctorado en ingeniera de la Facultad de Inge-
niera de la Universidad Autnoma de Quertaro. Actualmente es profesor de
la licenciatura en ingeniera civil de la UASLP ZM desde 1993 a la fecha.
Julio Csar Leal-Vaca. Es ingeniero civil, maestro en ciencias en la lnea de mecnica
de suelos y alumno del doctorado en ingeniera de la Facultad de Ingeniera de
la Universidad Autnoma de Quertaro. Actualmente es profesor de la licen-
ciatura en ingeniera civil de la U de G desde 1998 a la fecha.
Eduardo Rojas-Gonzlez. Es profesor investigador de la Facultad de Ingeniera de la
Universidad Autnoma de Quertaro.
Ren Sebastin Mora-Ortz. Es alumno de la maestra en mecnica de suelos de la
Facultad de Ingeniera de la Universidad Autnoma de Quertaro.
Este artculo se cita:
Citacin Chicago
Gallegos-Fonseca, Gustavo, Julio C. Leal-Vaca, EduardoRojas-Gonzlez, Ren S. Mora-Ortz. Efecto de la succin en la
estabilidad de un talud de arena limosa. Ingeniera Investigacin
y Tecnologa XIII, 03 (2012): 271-281.
Citacin ISO 690
Gallegos-Fonseca G., Leal-Vaca J.C., Rojas-Gonzlez E., Mora-
Ortz R.S. Efecto de la succin en la estabilidad de un talud de
arena limosa. Ingeniera Investigacin y Tecnologa, volumen XIII
(nmero 3), julio-septiembre 2012: 271-281