Método analítico para determinar la distribución de los esfuerzos normales y cortantes actuando sobre superficies potenciales de rotura en taludes rocosos

Abstract

El movimiento de masas en taludes naturales y excavados, es debido en gran parte a la acción de la gravedad, al efecto de la meteorización y a la acción de otros fenómenos naturales y ambientales, los cuales constituyen factores condicionantes y desencadenantes muy habituales en los materiales que conforman el talud, produciendo la aparición de inestabilidades al generarse una disminución progresiva de la resistencia al corte del suelo o macizo rocoso. El método analítico propuesto en el siguiente trabajo permite determinar en forma aproximada la distribución en cualquier punto de los esfuerzos normales y cortantes actuando sobre superficies potenciales de rotura bien sea plana, parabólica o circular, y por ende el factor de seguridad en taludes teniendo en cuenta las ecuaciones de equilibrio y mediante rotaciones de ejes para el caso bidimensional. Adicionalmente, el procedimiento desarrollado facilita una mejor interpretación de los resultados al expresar la distribución de tensiones en forma adimensional en taludes de cualquier inclinación. Asimismo, se determina el esfuerzo promedio para la rotura plana empleando como base el teorema de la integral del valor medio y, para la rotura parabólica y circular la aproximación de los esfuerzos promedios se realiza con la ayuda del método de mínimos cuadrados. Finalmente se realizan comparaciones con otros procedimientos desarrollados por Ucar (2004) en su Manual de Anclajes en Ingeniería Civil con la finalidad de corroborar los resultados obtenidos a través de esta investigación, también la metodología desarrollada permite calcular los parámetros de corte instantáneos y compararlos con el programa de Roclab.