FALLAS-CIRCULARES-EXPO

Estudiante: Montesinos Asqui Heylim
Docente: Ing Julio Cuadros Escobedo
Semana 12:
“ANALISIS DE FALLA CIRCULAR Y APLICACIONES
MECANICAS “
Ingeniería de Minas
CURSO: MECANICA DE ROCAS II
2018-2B
VIII
Semana 12
FALLA CIRCULAR
La falla circular, también conocida como deslizamiento o
rotura rotacional, es producida por muchos sets de
fallas, las cuales tienen distintos rumbos y buzamientos,
y dejan la roca muy fracturada sin direcciones
preferenciales de deslizamiento, perdiendo la cohesión.
Este tipo de rotura además de producirse en terrenos
homogéneos, cumple con la condición de que el tamaño
de las partículas de suelo o roca sea muy pequeña en
comparación con el tamaño del talud.
La superficie de deslizamiento es asemejable a una
superficie cilíndrica cuya transversal se asemeja a un
arco de circulo .
TIPO DE MATERIAL Y MORFOLOGIA EN FALLA
CIRCULAR
La naturaleza del material mantiene una estrecha relación
con el tipo de inestabilidad que pueden producirse,
condicionando y pudiendo estimarse de antemano la
susceptibilidad de cada material, a que se desarrolle un
movimiento determinado.
Hablaremos de rotura circular en macizos rocosos
altamente fracturado, en los que se desarrollan superficies
de corte, similares a las producidas en suelos. No debemos
confundir ambos términos: macizos rocosos y suelos, siendo
el primero un conjunto de bloques separados por
discontinuidades y el segundo un conjunto de partículas
sólidas, sueltas o poco cementadas.
Los deslizamientos rotacionales (rotura
circular) suelen tener una morfología típica
de cuchara, no obstante si el deslizamiento
es de gran extensión según el sentido
longitudinal del talud, pueden asemejarse a
una superficie cilíndrica de eje paralelo al
talud
SUPERFICIES CIRCULARES DE DESLIZAMIENTO
Los círculos de rotura suelen pasar por el pie del
talud, aunque también se originan en otras partes
diferentes del talud, según las características
resistentes del material, altura e inclinación del
talud, etc.
a) Circulo superficial de pie.- Pasa por el pie del
talud y su punto más bajo se encuentra en dicho
pie.
b) Circulo profundo.- Pasa por debajo del pie del
talud.
c) Circulo profundo de pie.- Pasa por el pie del
talud pero profundiza por debajo de este en
algún punto
d) Circulo de talud.- La línea de deslizamiento
aflora en la cara del talud.
VELOCIDAD DE UNA FALLA CIRCULAR
PARTES DE UNA FALLA CIRCULAR
Escarpe principal.- Superficie que se forma sobre el terreno no deslizado en la periferia del deslizamiento. Se desarrolla a causa
del movimiento del material deslizado hacia abajo y adentro respecto del material intacto.
Escarpe secundario.- Superficie escarpada que se forma dentro del material desplazado debido a movimientos diferenciales del
mismo.
Cabeza.- Parte superior del material deslizado.
Coronación.- Lugar geométrico de los puntos más altos del contacto entre el material desplazado y el escarpe principal.
Pie de la superficie de rotura.- Intersección de la parte inferior de la superficie de rotura y la superficie original del terreno.
Borde del material desplazado.- Limite del material desplazado más alejado del escarpe principal.
Punta.- Extremo del borde más distante de la coronación.
Pie.- Porción de material desplazado, que se apoya sobre el terreno original a partir del pie de la superficie de rotura.
Cuerpo principal.- Porción del material desplazado apoyado sobre la superficie de rotura entre su pie y el escarpe principal.
Flancos.- Laterales del deslizamiento (derecho o izquierdo).
Cabecera.- Material prácticamente “in situ”, adyacente a la parte superior del escarpe principal.
Superficie original del terreno.- Talud existente antes de ocurrir el movimiento. Puede considerarse como tal la superficie de un
antiguo deslizamiento estabilizado.
Superficie de rotura.- Superficie a través de la cual tiene lugar el movimiento.
Superficie de separación.- Superficie que limita el material desplazado del terreno original.
Material desplazado.- Masa de material movida hacia afuera del talud, desde su posición original en el mismo. Puede
encontrarse en un estado deformado.
Zona de deflación.- Área dentro de la cual, el material desplazado se encuentra por debajo de la superficie original del terreno.
Zona de acumulación.- Área en la que el material desplazado se dispone por encima de la superficie original del terreno.
Se aprecia las partes de una falla circular en donde:
P
:
máxima
profundidad
deslizamiento
del
medida
perpendicularmente al plano del talud.
L
: máxima longitud del deslizamiento
medida en el plano del talud.
HD
: altura del deslizamiento medida entre
la cabecera y el pie, en una misma
sección.
LD
: distancia horizontal desde el pie a la
cabecera,
medida
en
una
longitudinal del deslizamiento.
sección
CLASIFICACION DE LOS METODOS DE CÁLCULO
FACTOR DE SEGURIDAD
En las superficies circulares donde existe un centro
de giro y momentos resistentes y actuantes:
Otro criterio es dividir la masa que se va a estudiar en
una serie de tajadas, dovelas o bloques y considerar el
equilibrio de cada tajada por separado. Una vez realizado
el análisis de cada tajada se analizan las condiciones de
equilibrio de la sumatoria de fuerzas o de momentos:
Mact = Wr.Senθ
Mresist = F.r
Es empleado para conocer cuál es el factor de
amenaza para que el talud falle en las peores
condiciones de comportamiento para el cual se
diseña.
PRINCIPALES METODOS DE ANALISIS
• Metodo de Fellenius
Se basan en el denominado método de las rebanadas o
dovelas, el cual consiste en dividir la masa de suelo
potencialmente deslizante, en rebanadas verticales.
• Metodo de Bishop
presentó un método utilizando dovelas y teniendo en
cuenta el efecto de las fuerzas entre las dovelas. Bishop
asume que las fuerzas entre dovelas son horizontales; es
decir, que no tiene en cuenta las fuerzas de cortante.
• Metodo de Jambu
Este método busca el equilibrio de fuerzas y no de
momentos.
• Metodo de Spencer
Supone que la interacción entre rebanadas actúa como
una componente de empuje con un ángulo (θ) de
inclinación constante.
FORMULA DE BISHOP
METODO DE LAS DOVELAS
En la mayoría de los métodos con fallas curvas o
circulares, la masa de la parte superior dela superficie de
falla se divide en una serie de tajadas verticales. El
número de tajadas depende de la geometría del talud y
de la precisión requerida para el análisis. Entre mayor
sea el número de tajadas, se supone que los resultados
serán más precisos. En los procedimientos de análisis
con tajadas, generalmente se considera el equilibrio de
momentos con relación al centro del círculo para todas y
cada una de las tajadas.
Entre los diversos métodos que utilizan dovelas, hay
diferencias, especialmente en lo referente a las fuerzas que
actúan sobre las paredes laterales de las tajadas.
El método simplificado de
Bishop supone que las fuerzas
laterales entre tajadas, son
horizontales y desprecia las
fuerzas de cortante
SOFTWARE PARA EL DISEÑO DE TALUDES
En el primer caso (SLOPE) se arroja
en pantalla el menor F.S. obtenido y el
centro y radio del círculo que forma la
superficie de falla.
En el caso de STED se muestran los 10
menores F.S. calculados.
En ambos software se genera un
gráfico que contiene la superficie de
falla y el terreno en toda su extensión.
CONCLUSIONES
• Las fallas circulares se producen en terrenos homogéneos altamente fracturados, en donde la superficie de
deslizamiento sigue la línea de menor resistencia, similares a las producidas en los suelos.
• Si se trata de un macizo rocoso altamente fracturado, la resistencia al corte se puede aproximar usando la
teoría de mecánica de suelos, o en base a los criterios en macizos rocosos.
• Los métodos de dovelas son mucho más flexibles, en las que se realizan hipótesis respecto a las fuerzas
laterales entre las dovelas.
RECOMENDACIONES

Se debe tener en cuenta que los suelos residuales presentan en lo que se refiere a la
estabilidad de sus taludes, algunas particularidades.

Se recomienda la aplicación de software de modelamiento en el curso de Taludes para tener un mayor
conocimiento acerca de su manipulación en la práctica así como para tener conocimiento de cómo se
debe interpretar los datos obtenidos y llegar a una interpretación real en el futuro cercano.
GRACIAS…