Análisis de estabilidad de ladera en Managua y alrededores (página 2)

Corte geológico del Sitio. Espesor de capas Contactos o límite entre capas Campo: Sondeo de Penetración Estándar (SPT) Refracción Sismica y Método Downhole. Obtenemos Fracturas y fallas significativas Formaciones geológicas Propiedades física-mecánica de los materiales Testigo de perforación a cualquier profundidad del corte y otros

d. Criterios de Selección de la ecuación Imai y Fumoto 1975 a. Propagación en sentido vertical de ondas cortantes desde la formación rocosas subyacentes. b. Sismos fuertes con profundidad somera. Las ondas sísmicas inciden con pequeño ángulo respecto a la vertical. c. Configuración del suelo Las fronteras de los depósitos estratificado, bien definidas u homogéneo son horizontales(modelo de viga cortante vertical)

4- Se empleó una profundidad de la superficie de deslizamiento menor de los 5m con base a criterios de campo Componentes de un movimiento de masa 5- Se obtuvo ecuación de amenaza por inestabilidad de ladera como H = (Pt * f * litología*)* (as) el cual permite conocer mediante niveles de calificación de cada variable su aporte a los fenómenos de movimientos de masa, siendo los primeros 3 condicionante susceptibles y el último desencadenantes o disparador.

6. Finalmente, los valores numéricos calculado de pendiente del terreno, ángulo de fricción interna y aceleración máxima del suelo se plasma en el mapa geológico de los checos que se presentan en las charlas a continuación. Fuente: Ferrer, 1991 Fuente: Acuña, 2005

Modelos metodológicos conceptuales para realización de los mapas de susceptibilidad, peligrosidad y riesgo por Movimiento en Masas

Ventajas

1. Correlación de datos geotécnico, sísmicos y de pendiente del terreno.

2. Creación o incorporación de tablas de atributos geotécnicos a base SIG-Georiesgo.

3. Obtención de valores característicos de parámetros resistentes de Limitaciones

1. No se considera parámetros como porosidad, precipitación, mecanismo de rotura, extensión, dirección, velocidad de movimiento de masas, dirección de esfuerzo, velocidad de los esfuerzos, coeficiente de presión intersticial, cohesión, grieta de arranque, humedad del suelo, grado de saturación, plano de debilidad estructural, forma e inclinación de laderas, presión de poro, nivel freático, fracturacion y otros.

2. No define los tipos y características de procesos de movimiento en masas, origen de su desarrollo, importancia, daños provocados, grado de actividad, diferencia uno de otros, y otros.

3. Escaso empleo de mapa topográfico y fotos aéreas y otros; roca y suelos; Curvas tensión-deformación representativa de su comportamiento.

Tipos de Procesos de inestabilidad de ladera o taludes

Fuente: G. Vallejo, 2002

Factores influyentes en la inestabilidad de los taludes o laderas. 1. Estratigrafía y litología (grado de alteración y meteorización, composición y textura).

2. Estructura geológica

3.Condiciones hidrogeológica y comportamiento hidrogeológico(presiones intersticiales, resistencia al corte, grado de saturación, nivel piezometrico y freáticos, coeficiente de permeabilidad, conductividad hidráulica, gradiente hidráulico, trasmisividad y coeficiente de almacenamiento)

4. Propiedades físicas, resistentes ydeformacionales(cohesión y fricción interna)

5. Tensiones naturales y estado tenso- deformacional(tensiones verticales y horizontales)

6. Relieve(pendiente y geometría)

7. Deforestación(modificación del balance hídrico)

8. Meteorización(erosión interna y externa, cambios físico y químicos 1. Sobrecarga estática (peso de estructuras o edificios, transito de vehículo pesado y otros.)

2. Carga dinámica(fuerza pseudoestática en función de la aceleración máxima horizontal debida al sismo

3. Cambios en las condiciones hidrogeológicas.

4. Factores climáticos(en función de la pluviometría como sequía, generación de grietas, humedad del suelo)

5. Variaciones morfológicas y de geometría en las laderas

6. Reducción de los parámetros resistentes

7. Erosión o socavación del pie

4. VI.- Ensayo de Resistencia SPT. 1. Permite obtener N de resistencia a la penetración correlacionado con ángulo de fricción interna, cargas admisibles y asientos en los suelos. 2. La frecuencia habitual para la realización del SPT es cada 2 a 5m en función de las características del terreno. 3. Cuando el ensayo se realiza por debajo del nivel freatico se utiliza la corrección aplicables a suelos poco permeables (limos y arenas finas): N = 15 + [(N' – 15)/2] valida para N' > 15, siendo N el valor corregido y N' el valor medido Es correlacionable con la compacidad para suelos granulares; con la densidad relativa considerando la profundidad; el f aplicable a partir de 2m de profundidad. El N Permite calcular capacidad de soporte, profundidad de desplante, selección de tipo de fundamento, asentamientos diferenciales y otros. 5. Consiste en hincar tomamuestra 60cm, contando número de golpes para hincar tramos de 15cm con un mazo de 63.5kg cayendo libremente desde una altura de 76cm sobre un yunque.

VII. Consideraciones Generales sobre el Factor Seguridad CONSIDERAR: 1- Variaciones que pueden ocurrir en las propiedades física del suelo, composición, G, Vs, f, N1 y a. Éstas pueden verse alterada por aceleraciones debidas a sismos en Managua. 2- Esfuerzos triaxiales que pueden esperarse en el terreno y sus tipos pueden provocar movimiento de masa. 3- Tipo de suelos o rocas; rocas frágiles se fallan de manera repentina sin indicación de el colapso inminente. Por otra parte, los materiales geológicos sufren deformación antes de fallar, cuando existe evidencia de falla repentina debe emplearse un mayor Fs que cuando la falla es precedida por señales obvias de advertencia. 4- Incertidumbre en los métodos de análisis. Todos los métodos de laboratorio y de campo se basan en suposiciones simplificadas que se traducen en que las propiedades físicas calculadas sea solo aproximaciones a valores reales. 5- El desencadenamiento de movimiento de masa que puede ocurrir en el futuro por causa de la precipitaciones(Fs es mayor cuando es difícil de controlar)

6- Importancia de los factores influyentes dado a la integridad de las laderas con Fs menor para parámetros mínimos que el empleado a variables principales. 7- Riesgo para la vida y para la propiedad que un movimiento de masa. Cuando el movimiento de masa no implica un riesgo para la vida, sino sólo un riesgo mínimo para la propiedad, puede considerarse el uso del Fs menor. 8- Una estructura preventiva puede no desempeñar la función para la que fue diseñada en dependencia del Fs. 9- La aplicación geológica y constructiva de los Fs se establece en especificaciones de diseño o códigos de construcción elaborados por ingenieros civiles a nivel municipal. 10- Si el Fs se elige demasiado pequeño, la posibilidad inestabilidad de ladera se tiene inaceptablemente grande. Si se elige demasiado grande, el resultado es un diseño caro o no funcional.

1. t = C + sntan f VIII.- Perspectiva del presente estudio Inspeccionar en el campo indicadores cinemáticos, geológicos, estructurales, litológicos, morfológicos y constructivos que presiden un movimiento de masa para confirmación de los resultados y su ampliación. 2. Integrar parámetros de velocidad de movimiento , magnitud, extensión y espesor de flujo masa 3. Calcular esfuerzos máximos principales basado en el criterio de Mohr-Coulomb, conocer la dirección y magnitud de los esfuerzos tangenciales y normales al momento de la rotura. Esto se puede obtener de las siguientes ecuaciones: t = ½(s1 – s3) sen2? sn = 1/2(s1 + s3) + 1/2(s1 – s3) cos2? Criterio Mohr-Coulomb s1 = 2C + s3 [sen 2? + tan f(1- cos2 ?)]/sen2? – tan f(1+ cos 2 ?) ? = 45 + f/2 s1 = 2CCos f + s3(1 + sen f)/1-sen f s1 = 2Ccos f / 1-sen f 4. Curva de relación G(en arena o arcilla) y amortiguamiento considerando la densidad relativa, Vs y relación de Poisson. Esto permitirá definir parámetros de diseños y evitar realizar sondeo geotécnicos.

5. Determinar la probabilidad de ocurrencia Pt(n) = (Nt)n e-Nt/n!; Periodo de Retorno Pr = 1/p; Probabilidad de excedencia

6. Proponer modelo del subsuelo con base a propiedades físicas de N, tomando en cuentaa, espesor, Vs y ? para el Grupo Managua. Por ejemplo: relación de densidades en la estratigrafía de Managua y los valores de N para cada tipo de material (Parrales, 2001) Tipo de Material

Toba El Retiro

Formación San Judas

Suelo Fósil

Pómez

Lapillo Fontana

Arena(limosa, francas y gruesa)

Suelo pumáceo

Suelo aluvial indiferenciado

Suelo indiferenciado color café o marrón

Arcilla limosa Peso unitario(ton/m3) ? = 1.25 ? = 1.3 ? = 1.3 ? = 0.82 ? = 1.03 ? = 1.41

1.16< ?< 1.4 1.13< ?< 1.32

? = 1.06

? = 1.2 N(golpes por pie)

6< N< 50

13< N< 34

10< N< 32

10< N< 33

21< N< 48

17< N< 56

15< N< 32

12< N< 32

6< N< 29

20< N< 66 7. Tomar máximo valor absoluto de f, N1, as y a del terreno como expresión de movimiento de masa ante la acción de sismo o lluvias y dibujarlo en diagrama. Es decir, definir umbrales tolerables para evitae desencadenar movimiento de laderas.

8. Curva suavizada de G y otros parámetros resistentes o deformacionales.