Anisotropía del macizo rocoso en rotura de taludes vía elementos finitos para el puente Shiracball Santiago de Chuco – La Libertad

Abstract

En el macizo rocoso de un talud, ocurren diferentes mecanismos de rotura influenciadas por las discontinuidades pre-existentes, pero los más estudiados son las discontinuidades que atraviesa toda la cara del talud; para los cuales existen métodos de cálculos analíticos bien establecidos, tales mecanismos ocurren generalmente en taludes de altura pequeña. Para taludes de mediana a gran altura, la persistencia de las discontinuidades no siempre puede abarcar toda la escala del talud y se desenvuelven mecanismos de rotura tipo “Step-Path”, que envuelven necesariamente las discontinuidades y los puentes de roca. Para el presente trabajo, se consideró taludes con alturas de 18,7 m, 57,0 m y 173,0 m, ángulos de talud global de 75° y 55°, e inclinaciones del plano de rotura de 40° y ángulos de inclinación de discontinuidades de 20°, 30°, 40° y 50°, puentes de roca de 0,5 m, 1,0 m y 2,0 m y variación de longitud de discontinuidades de 1,37 m a 11,34 m. Los métodos empleados para determinar los FS en los análisis de estabilidad fueron: mediante método de elementos finitos con la técnica de SSR (Shear Strenght Reduction) y por equilibrio límite empleando la teoría de Jennings (1970). De los 108 taludes analizado por SSR, se verificó la influencia de las discontinuidades en taludes de 18,7 m y 57,0 m de altura, de configuración coplanar y encuentro punta a la punta, con inclinación de discontinuidades restringidos entre 30° a 40°. Sin embargo, para taludes de 173,00 m de altura, la influencia de discontinuidades es imperceptible, debido a ello el mecanismo de rotura ocurre por el macizo. Además, solo es factible comparar taludes de 18,70 m por SSR y Jennings, con inclinación de discontinuidades entre 30° a 40°. Finalmente, se realizó un análisis por SSR para un talud de 18,70 m con 02 familias de discontinuidad considerando la carga de servicio y peso propio del macizo, obteniendo un F.S de 2,33 para el talud global estable.