Evaluación sísmica de la estabilidad de taludes en presas de tierra

Abstract

El tema de estudio en la presente investigación es la estabilidad de taludes, el objetivo principal fue evaluar el comportamiento sísmico de presas de tierra mediante un modelo computacional utilizando un modelo constitutivo hipoplástico. La investigación fue realizada en la Universidad Técnica de Dresden, Alemania. Entre los materiales y métodos empleados, se encuentran las pruebas de laboratorio las cuales fueron realizadas para determinar los parámetros del modelo constitutivo hipoplástico el cual fue utilizado en el modelo de elemento finito ejecutado con el software Tochnog, así mismo el software GiD fue utilizado como post procesador. Con los datos obtenidos del modelo de elemento finito, es decir la amplificación de la aceleración y de la deformación por cortante, la estabilidad de taludes fue calculada por el método pseudoestático por medio del software GeoSlope, con el fin de hacer un estudio paramétrico. Con respecto a los resultados, se observó como la aceleración en la presa en estudio se ve amplificada hasta tres veces de la base a la cresta, esto demuestra la dificultad para la escogencia de un coeficiente sísmico apropiado. El impacto en el uso de una determinada resistencia cortante muestra que muchas veces es incorrecto utilizar el valor de la resistencia cortante pico a la hora de realizar un análisis pseudoestático. El uso del valor de cohesión escogido tiene un impacto alto en el factor de seguridad y en la forma de la masa deslizante. De esta investigación se concluye que debe existir un conocimiento adecuado para evaluar la estabilidad de taludes por medio del método pseudoestático debido a todos los factores que intervienen en la estabilidad de taludes

The topic of study in the present investigation is about slope stability, the main objective of this work was to evaluate the seismic behavior in earthdams by using a computational model and a hypoplastic model. The research was performed in the Technische Universitët Dresden, Germany. Concerning the methods and materials used, laboratory tests were performed in order to determine the hypoplastic parameters needed for its use in the finite element method which was performed with the software Tochnog, using GiD as a postprocessor as well. With the data obtained from the finite element method, which are the amplification of the acceleration and the shear strain, the slope stability was calculated using the pseudostatic analysis and the software GeoSlope in order to perform a parametric study. Regarding the results, it was observed that the acceleration within the dam in study was amplified even by 3 times from the base to the crest, this shows the difficulty in the selection of an appropriate pseudostatic coefficient. The impact in the use of a specific shear strength shows that sometimes it is incorrect to use the peak shear strength when performing a pseudostatic analysis. The selected value of cohesion has a great impact in the factors of safety obtained and in the shape of the sliding mass. From this investigation, it can be concluded that in order to evaluate the slope stability using the pseudostatic approach, there must be the proper knowledge because of all the factors that affect the behavior of the slope.