sábado, 7 de mayo de 2011

Abacos de Taylor.


Cuando sobre el talud homogéneo actúan exclusivamente las acciones gravitatorias, la comprobación de la seguridad por el método del círculo de rozamiento, tanteando un número de líneas de rotura suficientemente amplio, ha sido resuelto y tabulado en los ábacos de Taylor.

En esta solución, además, se tiene en cuenta la posible presencia de una capa rígida profunda que, si bien tiene poca trascendencia en aquellos casos en que el ángulo de rozamiento es apreciable (> 10º), resulta decisiva en aquellos casos extremos del cálculo en situaciones sin drenaje, en los que se supone φ = 0.

Para el caso particular de φ = 0, se puede aplicar el ábaco de la Fig. 3.5, del que puede obtenerse la cohesión necesaria para el  equilibrio estricto en función de los datos geométricos del talud, que se indican en esa figura, y del peso específico del suelo.

En el ábaco se indica, además, el tipo de  línea circular cuya estabilidad requiere una cohesión más alta (línea de rotura crítica). Esa línea puede ser un círculo de pie, de talud o profundo. La forma genérica de estas tres tipologías puede verse en la Fig. 3.2 y, también, en la propia Fig. 3.5.

Figura 3.5.  Ábaco de Taylor. Suelos puramente cohesivos, φ = 0


Una vez conocida la tipología de la rotura,  la parte inferior de esta figura permite precisar la situación de la línea de rotura crítica.

En el mismo ábaco se indica, con una línea de puntos, la cohesión necesaria para que un talud sea estable según círculos de pie, en aquellas situaciones en las que realmente la línea más crítica resulta ser un círculo profundo. Esta información puede ser útil en algunas situaciones.

Figura 3.6.  Ábaco de Taylor. Caso general, φ ≠ 0



En excavaciones en zanja, con taludes en cada uno de sus costados, no se pueden producir deslizamientos profundos, particularmente si la zanja tiene un fondo estrecho.

La propia geometría de la zanja condiciona la cinemática de la rotura. En esas ocasiones, o en otras semejantes, es conveniente conocer la cohesión necesaria para mantener el equilibrio según líneas que no sean tan profundas.

Para el caso general, cuando existe cohesión y rozamiento, la estabilidad puede analizarse mediante el ábaco de la Fig. 3.6.

Con este ábaco se pueden obtener parejas de valores de los parámetros resistentes (c y tg  φ) que conducen al equilibrio estricto. Con esas parejas de valores, se puede construir un diagrama similar al indicado en la Fig. 3.4, que facilita la comparación con los parámetros resistentes del terreno y permite, por lo tanto, calcular el coeficiente de seguridad.

Este ábaco permite, también, conocer el tipo de círculo que condujo, en los cálculos de Taylor, a la línea de rotura más desfavorable.

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