sábado, 7 de mayo de 2011

Método de las Rebanadas. Líneas Circulares.


Cuando el terreno dista de ser homogéneo y, además, existen movimientos del agua en su interior, el método de cálculo más adecuado es el método de las rebanadas, que se indica esquemáticamente en la Fig. 3.7.

La evaluación de la seguridad correspondiente a una determinada línea circular exige dividir la masa deslizante en varias rebanadas verticales, de manera que en su base pueda suponerse un terreno homogéneo y se  pueda, además, representar su fondo curvo por una línea recta. Es frecuente,  para las precisiones que usualmente se requieren, dividir la masa deslizante en un mínimo de unas 10 rebanadas.

La consideración del equilibrio vertical en  cada rebanada y la del equilibrio global de momentos respecto al centro del círculo conduce a la definición del coeficiente de seguridad que se indica en la Fig. 3.7.

Cuando se producen roturas mediante círculos profundos éstos tienen su centro situado en la vertical trazada por el punto medio del talud y son tangentes al fondo resistente.

Como puede verse, el coeficiente de seguridad no queda del todo definido, ya que las fuerzas  ΔT no son conocidas. Según la hipótesis que se realice para calcularlas, resultará uno u otro procedimiento diferente. De entre las hipótesis más razonables, conviene destacar la correspondiente al método simplificado de Bishop en el que se supone ΔT = 0.

Dado que la expresión de la condición de seguridad no es explícita, el cálculo debe realizarse mediante tanteos. El cálculo iterativo suele ser rápidamente convergente pero ha de cuidarse el procedimiento cuando se realiza con ordenador, pues en teoría existen tantas soluciones (valores de F) al problema como rebanadas se utilicen en la división de la masa deslizante. Los  programas de ordenador comerciales suelen determinar, para cada línea de rotura tanteada, el valor mayor de F que cumple la condición de seguridad.

Pueden presentarse problemas de cálculo cuando aparezcan rebanadas con valores negativos de  α. En estos casos el coeficiente F puede converger a valores anormalmente altos.

Figura 3.7.  Esquema del método de las rebanadas en deslizamientos circulares

Este hecho puede ser particularmente acusado en aquellas líneas de rotura con contrapendiente fuerte en el pie, cuando en esta zona el terreno es granular. En esos casos la hipótesis  ΔT = 0 no es recomendable, ya que puede conducir a resultados optimistas (del lado de la inseguridad). Es, por lo tanto, preciso suponer valores razonables de ΔT o modificar, al menos localmente, la forma de la línea de rotura.

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