Entrega 2 - Cuaderno 2 Estabilidad de Laderas

ESTABILIDAD DE LADERAS. ENTREGA 2 - PLAXIS

JUAN SEBASTIÁN CASTILLO LÓPEZ.Estudiante Ingeniería de Minas y Metalurgia.

Contacto: [email protected]

DOMINGO RAMON LÓPEZ GÓMEZ.Estudiante Ingeniería Civil.


mailto:[email protected]


ESTABILIDAD DE LADERAS. ENTREGA 2 - PLAXIS

JUAN SEBASTIÁN CASTILLO LÓPEZ.Estudiante Ingeniería de Minas y Metalurgia.


DOMINGO RAMON LÓPEZ GÓMEZ.Estudiante Ingeniería Civil.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN

FACULTAD DE MINAS2012



Tabla de Contenido1) Creación de Perfil Natural (PN);2) Evaluación de sistema de Terrazas (Te);3) Evaluación de Muro de Contención (MC);4) Evaluación Mediante Muro de Gaviones (MG);5) Evaluación Mediante Sistema de Anclajes (SA);6) Cálculos con nivel freático en estado estático (EE);7) Cálculos con nivel freático en estado continuo (EC);8) Filtros Horizontales (FH);9) Corte vial con 60° de inclinación (60);10) Corte vial con 45° de inclinación (45); 11) Corte vial con 30° de inclinación (30);12) Tablestacas en concreto para corte vial con 60° de inclinación (T1);13) Tablestacas en concreto para corte vial con 45° de inclinación (T2);14) Tablestacas en concreto para corte vial con 30° de inclinación (T3);15) Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (A1);16) Corte vial con 45° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (A2);17) Corte vial con 30° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (A3);18) Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje y terrazas (C1);19) Corte vial con 45° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje y terrazas (C2);20) Corte vial con 30° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje y terrazas (C3);21) Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (D1);22) Corte vial con 45° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (D2);23) Corte vial con 30° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (D3);24) Extra - Corte vial con 30° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (Ex).

Creación de ladera natural a partir de

supuestos datos de campo

Creación del Perfil Natural (PN)

Ingresamos a Plaxis de la siguiente manera:

Click en Menú inicio.Click en Plaxis 8.x.Click en Plaxis Input.

Al iniciar el proyecto en Plaxis aparece un recuadro que da dos opciones, se escoge New Project y OK

A partir de los siguientes puntos se elabora el perfil a avaluar en el proyecto.

Punto Coordenada X

Coordenada Y

0 -1 411 16 402 30 373 38 304 45 235 48 176 61 177 69 158 76 139 82 1010 87 611 91 0

12 0 0,1

En la opción Project, aparece el siguiente recuadro:

Se le asignan estos valores:

Se asigna el siguiente titulo

En la opción Dimensions, aparece el siguiente recuadro:Nota: Los valores dependen de los anteriores puntos.

Se le asignan estos valores:

Para insertar los puntos en Plaxis se realiza la siguiente acción:

Se da Click sobre este símbolo:

Y en la barra Point on geometry line se coloca primero el valor de X, se deja un espacio y se digita el valor de Y. Estos valores se toman de la tabla anterior.

Los datos no son exactos. Para poder corregir este error se mueve el punto 0 hasta que concuerde con el punto 12, esto se logra arrastrando el punto mientras se observa la línea punteada, hasta que sea totalmente recta y coordinen los dos puntos.

Se recomienda guardar el progreso. Para esto entramos en File, Save As… y guardamos con el nombre de Perfil Natural en la carpeta donde tengamos la información del proyecto.

Ahora le damos Click a Standar fixities, simbolizado por este botón:

El resultado es el siguiente:

El tipo de suelo se define dándole Click al siguiente botón:

Se despliega un cuadro y se digitan los valores que se muestran a continuación, después de darle Click a New:

Para que la superficie realizada y el material seleccionado sean uno solo, se escoge la perfil dándole Click izquierdo y después Click al material y la opción Apply y luego Ok

Se genera la malla de nodos para que el programa funcione correctamente, esto se hace dando Click en el siguiente botón:


Le damos Click en Update

Para continuar con las condiciones iniciales

Le damos Ok en la ventana que se muestra y seguimos con el proceso, dando Click en el siguiente botón:

De esta manera se delimita el nivel freático de nuestro proyecto. Para este caso se siguieren los siguientes puntos:

Punto Coordenada X

Coordenada Y

0 0 291 12 262 22 213 32 194 40 135 51 126 56 117 63 98 77 49 89 0

Una vez terminado este proceso se da Click en el siguiente botón:

Aparece la siguiente tabla:

Seleccionando Phreatic Level y dando Click en Ok, se obtiene el siguiente resultado:

Click en Update y se continua con el proceso dando Click en el siguiente botón: y luego en: Se muestra una tabla, le damos Ok. El resultado es el siguiente:

Después de hacer Click en Update y en Calculate y Click en Yes, aparece la siguiente tabla:

Se evaluarán dos Phases, en la primera en Calculation Type se escoge Plastic, en la segunda Phase en Calculation Type se escoge Phi/Reduction. Para las dos Phases, la pestaña de Parameters se modifica a la siguiente manera:

Le damos Calculate y Escogemos un punto cualquiera y le damos en Yes. El resultado es el siguiente:

Con el fin de evaluar el Factor de Seguridad de cualquier punto dentro del perfil, se da Click en y escogemos un punto y luego Click en Calculate y Plaxis comienza a realizar iteraciones y cálculos matemáticos, como se muestra a continuación.

El resultado final es el siguiente:

En Deformations se puede conocer el estado de deformación que sufre el terreno, por ejemplo seleccionando Total Displacements.

Visualización seleccionando Arrows

Visualización seleccionando Contour Lines

Visualización seleccionando Shadings

Para visualizar el FS y la curva que muestra la evolución del comportamiento del terreno después de aplicar las dos Phases, damos Click en el siguiente botón: seleccionamos New Chart, OK y buscamos nuestro proyecto y le damos Abrir. De esta manera se muestra la siguiente tabla:

Este es el resultado:

En el eje X: Los desplazamientos.En el eje Y: El factor de seguridad.

Finalmente le damos Ctrl+T y miramos cual es el FS máximo y mínimo de la tabla. Este FS es el número que parece en la columna Sum-Msf. En este caso el FS mínimo es 1 y el FS máximo es de 1,03.

A continuación se pretende subir el FS del talud (1,03) con el fin de estabilizar la obra para el bienestar de la sociedad. Para cumplir con este objetivo se evaluarán Terrazas, Muro de contención, Muro de Gaviones y Sistema de Anclajes.

Estabilidad mediante diversos métodos

Evaluación de sistema de Terrazas (Te).

Después de crear un nuevo archivo con el nombre de terrazas u otro (En este caso Te), se dibujan las líneas del corte en el perfil. Esto con la herramienta Geometry Lines. Emplearemos los siguientes puntos (se pueden tomar otros).

Punto Coordenada X

Coordenada Y

0 16 40

1 24 30

2 32 30

3 37 23

4 42 23

5 44 17

Se genera el siguiente resultado:

Se continua con el procedimiento descrito para el perfil natural del terreno. Selección del material –Arena-. Generación de la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y finalmente Yes.

Para realizar los cálculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos el área que no tendremos en cuenta (Fuera del corte de las terrazas), el resultado debe verse así:

Click en calculate. Después de iterar podemos entrar a ver las deformaciones.

Después de realizar los cálculos se puede acceder a la siguiente malla:

Nota: Recordar entrar en Deformation en el menú desplegable.

Se puede visualizar las diferentes opciones: Arrows, Countour lines y Shadings.

Arrows

Countour lines

Shading

Se da Click en Curves y seguidamente aparece la siguiente grafica:

Finalmente obtenemos el FS después de aplicar estabilización por Terrazas.

Con anterioridad se había calculado el FS mínimo (1,00) y el FS máximo (1,03). Después de este proceso, el FS mínimo (0,96) y el FS máximo (1,03). Entonces en este caso el sistema de terrazas no fue efectivo ya que el FS máximo no se vio incrementado.

Evaluación de Muro de Contención (MC).

Después de crear un nuevo archivo con el nombre de Muro de contención u otro (En este caso MC), se dibujan las líneas que definirán el muro. Esto con la herramienta Geometry Lines. Emplearemos los siguientes puntos (se pueden tomar otros).

Punto Coordenada X

Coordenada Y

0 52 12

1 36 12

2 36 23

3 45 23

4 48 17

Para la selección del material –Arena para la ladera y concreto para el muro-.

Estos valores en la pestaña General

Estos valores en la pestaña Parameters

Y finalmente así queda el entorno gráfico., ahora hacemos la interacción entre Suelo y MC haciendo Click en:

En entorno gráfico debe quedar como se muestra en la anterior figura.

Después de la selección del material, se continúa con la generación de la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y finalmente Yes.

Se puede visualizar como es el efecto del NF dentro del talud y como puede afectar el Muro de contención (MC)

Para realizar los cálculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos el área que no tendremos en cuenta (El borde del MC pero no este como tal), el resultado debe verse así:

Click en calculate. Después de iterar podemos entrar a ver las deformaciones.


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de aplicar estabilización por Terrazas.

Con anterioridad se había calculado el FS mínimo (1,00) y el FS máximo (1,03). Después de este proceso, el FS mínimo (1,00) no se vio alterado pero el FS máximo si (1,30). Entonces el Muro de contención si presta la ayuda necesaria para incrementar el FS.

Evaluación Mediante Muro de Gaviones (MG).

Después de crear un nuevo archivo con el nombre de Muro de gaviones u otro (En este caso MG), se dibujan las líneas que definirán el muro. Esto con la herramienta Geometry Lines. También se le realiza un corte a la ladera.

Las líneas deben ser perpendiculares entre sí y formar una cuadricula dentro del perfil del muro. Después de escoger los materiales se genera la iteración entre el muro y la ladera.

Para la selección del material –Arena para la ladera y Gaviones para el muro-.



A continuación se genera la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y finalmente Yes.

Para realizar los calculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos el área que no tendremos en cuenta, o sea, cada cuadro que representa el MG y el corte. En Phase 2 seleccionamos Incremental Multipliers. El resultado debe verse así:

Click en Calculate. Después de que el software itere se podrá entrar a ver las deformaciones totales.


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de aplicar estabilización por MG.

Con anterioridad se había calculado el FS mínimo (1,00) y el FS máximo (1,03). Después de este proceso, el FS mínimo (1,00) y el FS máximo (1,40). Se puede concluir que el MG sirve e incrementa el FS.

Evaluación Mediante Sistema de Anclajes (SA).

Primero que nada se crea un nuevo archivo con el nombre de Sistema de anclajes u otro (En este caso SA.

El perno de anclaje consiste en una varilla de acero, dotado en su extremo de una ancla mecánica de expansión queva al fondo del taladro o barreno de instalación. Su extremo opuesto puede ser de cabeza forjada o con rosca, en donde va una placa de base que es plana o cóncava y una tuerca, para presionar la roca. Siempre y cuando la varilla no tenga cabeza forjada, se pueden usar varios tipos de placas de acuerdo a las necesidades de instalación requeridas. …………Finalmente se rellena el barreno de instalación …………con lechada de concreto.

Para realizar en Plaxis la instalación de los pernos de anclaje se sigue el siguiente proceso:

1. Click sobre el siguiente botón: Node-to-node anchor

2. Click sobre el siguiente botón: Geogrid

3. Click sobre el siguiente botón: Plate

Para modificar las propiedades del anclaje se da Click derecho sobre cada varilla (de color negro en el gráfico) y seleccionamos properties, node-to-node Anchor y change.

En Set Type seleccionamos Anchors. Se da Click en Global>>> y se selecciona Lesson 4 – Anchor rod. Finalmente Click en Apply y Ok.

Para modificar las propiedades del bulbo se da Click derecho sobre cada uno (de color amarillo en el gráfico) y seleccionamos properties, Geogrid Chain y change.

En Set Type seleccionamos Geogrids. Se da Click en Global>>> y se selecciona Lesson 4 – Grout body. Finalmente Click en Apply y Ok.

Finalmente se modifican las propiedades de la placa, para esto se da Click derecho sobre cada uno (de color azul en el gráfico) y seleccionamos properties, Plate Chain y Change. (Si es difícil poder ver bien las placas se puede emplear la herramienta Zoom In)

En Set Type seleccionamos Plates. Se da Click en Global>>> y se selecciona Lesson 1 – Footing. Finalmente Click en Apply y Ok.

A continuación se genera la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y finalmente Yes.

Para realizar los calculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos cada parte del perno (anclaje, bulbo y plato) y rectificamos las propiedades del material. Para el anclaje se selecciona Asjust Prestress y en Prestress force se ponen 12 KN/m. En Phase 2 seleccionamos Incremental Multipliers.

Click en Calculate. Después de que el software itere se podrá entrar a ver las deformaciones totales.


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de aplicar estabilización por sistema de anclajes.

Con anterioridad se había calculado el FS mínimo (1,00) y el FS máximo (1,03). Después de este proceso, el FS mínimo (0,95) y el FS máximo (1,03). Se puede concluir que el SA sirve e incrementa el FS.

Cálculos con nivel freático en estado estático (EE).

El procedimiento a seguir comienza con la creación de un nuevo archivo, basado en el perfil natural del terreno, el archivo llevará el nombre de nivel freático en estado estático o en este caso EE.

Se hace lo siguiente: Creación de Mesh, Update, Initial conditions, Generate water pressure, Update,Generate Initial Stresses, ………Ok, Update, Yes, Calculate.

Arrows

Countour lines

Shading

En el escenario de nivel freático en estado estático el FS mínimo fue de 1,00 y el FS máximo de 1,04.

Cálculos con nivel freático en estado continuo (EC).

El procedimiento a seguir comienza con la creación de un nuevo archivo, basado en el perfil natural del terreno, el archivo llevará el nombre de nivel freático en estado continuo o en este caso EC.

Se hace lo siguiente: Creación de Mesh, Update, Initial conditions, Generate water pressure, Groundwater calculation (steady ……...state), Update,Generate Initial ……..Stresses.


Segidamente Click en Update, Yes, ……Calculate.

Después de realizar todo este procedimiento ingresamos a Output, Deformations, Total displacement y seleccionamos cada una de las opciones de visualización de desplazamiento, como se puede ver a continuación

Arrows

Countour lines

Shading

En el escenario de nivel freático en estado estático el FS mínimo fue de 1,00 y el FS máximo de 1,06.

Finalmente ingresamos a Curves y se visualiza lo siguiente:

Filtros Horizontales (FH).

El procedimiento a seguir comienza con la creación de un nuevo archivo, basado en el perfil natural del terreno, el archivo llevará el nombre de filtros horizontales o en este caso FH. Después de dibujar el NF se colocan los filtros, con la herramienta Drain. Este procedimiento se debe ver de la siguiente manera:

Se pueden observar tres filtros que atraviesan la ladera (Se pueden poner más o menos, eso según criterio del usuario).

Una ves creados los filtros se hace lo siguiente: Creación de Mesh, Update, Initial conditions, Generate water pressure, Groundwater calculation (steady state), Update,Generate Initial Stresses.

Después de realizar todo este procedimiento ingresamos a Output, Deformations, Total displacement y seleccionamos cada una de las opciones de visualización de desplazamiento, como se puede ver a continuación

Arrows

Countour lines

Shading

Al emplear filtros horizontales el FS mínimo fue de 1,00 y el FS máximo de 1,20, lo cual demuestra que se mantiene el FS mínimo pero se incrementa el FS para el caso estático y el continuo. El sistema de filtros cumple con el objetivo.

Finalmente ingresamos a Curves y se visualiza lo siguiente:

Estabilidad para taludes de corte con

diferentes inclinaciones

Corte vial con 60° de inclinación (60).

Se crea un nuevo proyecto con el nombre de Corte vial con 60° de inclinación (En este caso 60). Los puntos de la ladera son los siguientes:

Ladera

Punto Coordenada X Coordenada Y

0 0 411 16 402 30 373 82 104 91 55 91 06 0 07 41 358 48 319 45 33

10 56 2811 54 2912 62 2313 70 19

14 77 16

Y para el corte vial con inclinación de 60° se toma cualquier punto de la ladera y se realiza un corte horizontal de cualquier ancho y se inclinan 60° (Es buena idea apoya un transportador sobre la pantalla y hacer el corte exactamente donde den 60°).

Se continua con el procedimiento descrito anteriormente: Generación de la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad - Perfil Natural-) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y finalmente Yes.

Para realizar los cálculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos el área que no tendremos en cuenta (El corte a 60° de inclinación), el resultado debe verse así:

Después de darle en Update, hacemos Click en Select points for curves y seleccionamos el siguiente punto:

Después de por lo menos seleccionar 115 iteraciones extra en phase 2, se hace Click en calculate. Después de iterar podemos entrar a ver las deformaciones.

Después de realizar los cálculos entra al menú Deformations y ahí Click en Total Displacements, como se aprecia a continuación:

Desde hay se puede visualizar las diferentes opciones: Arrows, Countour lines y Shadings.

Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de realizar un corte de 60°.

Se observa que tras hacer un corte de 60° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo es de 1,074. Tornando la situación en equilibrio límite con posible falla.

A partir del anterior corte, se crea un nuevo proyecto con el nombre de Corte vial con 45° de inclinación (En este caso 45), esto empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Para el corte vial con inclinación de 45° se toma cualquier punto de la ladera y se realiza un corte horizontal de cualquier ancho y se inclinan los 45° (Es buena idea apoya un transportador sobre la pantalla y hacer el corte exactamente donde den 45°). En este caso la ladera quedó así:


Arrows

Countour lines

Shading


Se observa que tras hacer un corte de 45° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo es de 1,1. Mejorando así la pasada situación del equilibrio límite con posible falla. Aunque el FS sigue siendo bajo.

A partir del anterior corte, se crea un nuevo proyecto con el nombre de Corte vial con 30° de inclinación (En este caso 30), esto empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Para el corte vial con inclinación de 30° se toma cualquier punto de la ladera y se realiza un corte horizontal de cualquier ancho y se inclinan los 30° (Es buena idea apoya un transportador sobre la pantalla y hacer el corte exactamente donde den 30°). En este caso la ladera quedó así:


Arrows

Countour lines

Shading


Se observa que tras hacer un corte de 30° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo es de 1,113. El equilibrio límite es contante, pero este corte da el mayor FS máximo, comparando con los anteriores (Cortes de 60° y 45°)

Estabilidad con pilas como tablestacas en

concreto para diferentes inclinaciones

Tablestacas en concreto para corte vial con 60° de inclinación (T1)

A partir del corte de 60°, se crea un nuevo proyecto con el nombre de Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca 1 (En este caso T1), esto empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Como ya tenemos la geometría del corte y de la ladera completa, simplemente faltaría adicionar el sostenimiento llamado tablestaca. Para lograr esto se tienen algunas secuencias, como se muestra a continuación:

Para la selección del material de la tablestaca –concreto- Desde Material Set, New; se realiza la siguiente acción:



Y finalmente así queda el entorno gráfico., ahora hacemos la interacción entre Suelo y la tablestaca haciendo Click en:

Para realizar los cálculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos el área que no tendremos en cuenta (El corte a 60° de inclinación y la pendiente resultante después de la ………tablestaca), el resultado debe verse así:

Mala de deformaciones – Deformed Mesh


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de realizar un corte de 60° e implementar tablestacas en la estructura.

Se observa que tras hacer un corte de 60° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo fue de 1,074. Implementando tablestacas este se vio incrementado y ahora es de 1,102.


Arrows

Countour lines

Shading


Se observa que tras hacer un corte de 45° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo fue de 1,1. Implementando tablestacas este se vio incrementado y ahora es de 1,104.

Después de por lo menos seleccionar 250 iteracciones extra en phase 2, se hace Click en calculate. Después de iterar podemos entrar a ver las deformaciones.


Arrows

Countour lines

Shading


Se observa que tras hacer un corte de 30° en la ladera, con el fin de realizar una vía, el FS máximo fue de 1,113. Implementando tablestacas este tuvo un decremento y ahora es de 1,106.

Estabilidad con pilas de concreto y sistema de anclajes anclajes para los diferentes cortes

viales (a 60° - 45° - 30°)

Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (A1)

A partir del corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca (T1), se crea un nuevo archivo llamado corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (En este caso A1), esto se logra empleando la opción Save as… En el menú desplegable.


1. Empleo de herramienta Node-to-node anchor

2. Empleo de herramienta Geogrid

3. Empleo de herramienta Plate

Para modificar las propiedades del anclaje se da Click derecho sobre la varilla (de color negro en el gráfico) y seleccionamos properties, node-to-node Anchor y change.


Se continua con el procedimiento descrito anteriormente: Generación de la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona el NF (Con los puntos ya mencionados con anterioridad - Perfil Natural-) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y Yes.

Para realizar los calculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos cada parte del perno (el corte con pendiente que proporciona la tablestaca, el anclaje, bulbo y plato) y rectificamos las propiedades del material. Para el anclaje se selecciona Asjust Prestress y en Prestress force se ponen 12 KN/m. En Phase 2 seleccionamos Incremental Multipliers y se seleccionan 200 iteraciones extra en esta phase. .


Se hace Click en calculate. Después de iterar podemos entrar a ver las deformaciones.


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de realizar un corte de 60° e implementar tablestacas y anclajes en la estructura.

Con el simple corte de 60° en la ladera el FS máximo fue de 1,074. Implementando tablestacas fue de 1,102. Ahora con los anclajes es de 1,108.

Para realizar los calculos en phase 1 seleccionamos Staged construction y Click en Define y seleccionamos cada parte del perno (el corte con pendiente que proporciona la tablestaca, el anclaje, bulbo y plato) y rectificamos las propiedades del material. Para el anclaje se selecciona Asjust Prestress y en Prestress force se ponen 12 KN/m. En Phase 2 seleccionamos Incremental Multipliers y se seleccionan 200 iteraciones extra en esta phase.


Arrows

Countour lines

Shading


Arrows

Countour lines

Shading

Estabilidad con pilas de concreto, sistema de

anclajes Y terrazas para los diferentes cortes

viales (a 60° - 45° - 30°)

Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje y terrazas (C1)

A partir del archivo corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca y anclajes (A1), se crea un nuevo archivo llamado corte vial con 60° de inclinación, sostenimiento por medio de tablestaca, anclajes y terrazas (En este caso C1), esto se logra empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Como ya tenemos la geometría de la ladera, la tablestaca y el anclaje, simplemente falta realizar corte de terrazas sobre la pendiente que se crea con la tablestaca, como se muestra a continuación:


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de realizar un corte de 60° e implementar tablestacas, anclajes y terrazas en la estructura.

Con el simple corte de 60° en la ladera el FS máximo fue de 1,074. Implementando tablestacas fue de 1,102, con los anclajes es de 1,108 y con terrazas de 1,052.


Arrows

Countour lines

Shading


Arrows

Countour lines

Shading

Estabilidad con pilas de concreto, sistema de anclajes, terrazas y

drenes horizontales para los diferentes cortes

viales (a 60° - 45° - 30°)

Corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (D1)

A partir del archivo corte vial con 60° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclajes y tablestacas (C1), se crea un nuevo archivo llamado corte vial con 60° de inclinación, sostenimiento por medio de tablestaca, anclajes, terrazas y dren horizontal (En este caso D1), esto se logra empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Como ya tenemos la geometría de la ladera, la tablestaca, el anclaje y la terraza, simplemente falta realizar el filtro horizontal, como se muestra a continuación:

Se continua con el procedimiento descrito anteriormente: Generación de la malla Mesh. Click en Update y en Initial Conditions. Se selecciona Groundwater calculation (Steady state) y a continuación en Update , Generate Initial Stresses, Ok, Update, Calculate y Yes.


Arrows

Countour lines

Shading

Finalmente obtenemos el FS después de realizar un corte de 60° e implementar tablestacas, anclajes, terrazas y drenaje horizontal en la estructura.

Con el simple corte de 60° en la ladera el FS máximo fue de 1,074. Implementando tablestacas fue de 1,102, con los anclajes es de 1,108, con terrazas de 1,052 y con drenaje horizontal de 1,11.


Arrows

Countour lines

Shading


Arrows

Countour lines

Shading

Extra - Corte vial con 30° de inclinación y sostenimiento por medio de tablestaca, anclaje, terrazas y drenaje horizontal (Ex)

A partir del archivo que contiene el corte vial con 30° de inclinación, sostenimiento por medio de tablestaca, anclajes, terrazas y dren horizontal (En este caso D3), se realizará un único intento de aumentar el FS máximo de la ladera, siendo un extra en la actividad propuesta (Llamada Ex), esto se logra empleando la opción Save as… En el menú desplegable.

Se realiza una nueva tablestaca, con sistema de anclaje y una pequeña terraza junto con la remoción de una parte minúscula del terreno. El entorno gráfico queda de la siguiente manera:

Se muestran las zonas que con Define se encojen, lógicamente en la phase 1.

Hacemos Click en Select points for curves y seleccionamos los siguientes puntos:



Arrows


Realizando la segunda configuración (Extra) se obtuvo un FS de 1,133…Bueno, por lo menos subió un poco. Pero aun no al valor deseado.

Como lo que se busca es incrementar el FS a más de 1,25 entonces se propone otra geometría extra.

Después de realizar los cálculos se observan los desplazamientos de tierra.

Arrows

Con el simple corte de 30° en la ladera el FS máximo fue de 1,113. Implementando tablestacas fue de 1,106, con los anclajes es de 1,102, con terrazas de 1,105 y con drenaje horizontal de 1,102. Con el primer intento extra fue de 1,133.

Realizando la segunda configuración (Extra) se obtuvo un FS de 1,459.

La conclusión más generalizada que se puede dar es la siguiente: Para un estudio geotécnico cualquiera no siempre es necesario colocar sobre una misma estructura todos los tipos de sostenimiento posibles, ni tampoco exagerar en las prevenciones, es solo cuestión de conocer el suelo o roca y su comportamiento en diferentes situaciones con el fin de escoger el método de estabilización más adecuado y económicamente más viable. Como se vio en el ultimo extra (Ex), simplemente con emplear el sistema de terrazas y dos muros de contención en concreto en diferentes partes se logró incrementar el FS de la ladera, lógicamente sigue preocupando el movimiento de masa que se da sobre el MC inferior pero se deja abierta la posibilidad de …………realizar otros tratamientos o o …………modificar los existentes.

Para poder mejorar notablemente la estabilidad de los diferentes

cortes viales (a 60° - 45° - 30°) es necesario realizar más

modificaciones además de las ya realizadas, especialmente cerca a la

pata del talud y sobre esta.

Entrega 2 - Cuaderno 2 Estabilidad de Laderas

Documents

Transcript of Entrega 2 - Cuaderno 2 Estabilidad de Laderas