PROPUESTA GEOTECNICA A ESTABILIZACION DE TALUD BAJO CONDICION DE FALLA GLOBAL EN EL SECTOR DE MIRAMAR PROVINCIA DE COLON

GEOTECHNICAL PROPOSAL TO SLOPE STABILIZATION UNDER A GLOBAL FAILURE CONDITION IN THE SECTOR OF MIRAMAR PROVINCE OF COLON

Isaza Santos, Irving Isaac; González, Freddy; Dominguez, Ricardo

Irving Isaac Isaza Santos

irving.isaza@up.ac.pa

Universidad de Panamá Panamá

Freddy González

fredy.gonzalez@utp.ac.pa

Universidad Tecnológica de Panamá Panamá

Ricardo Dominguez

ricardo.dominguez@up.ac.pa

Universidad de Panamá Panamá

Centros: Revista Científica Universitaria

Universidad de Panamá, Panamá

ISSN-e: 2304-604X

Periodicidad: Semestral

vol. 11, núm. 1, 2022

revista.centros@up.ac.pa

Recepción: 01 Marzo 2021

Aprobación: 20 Noviembre 2021

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/228/22828182282818019/

Modelo de publicación sin fines de lucro para conservar la naturaleza académica y abierta de la comunicación científica

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Resumen: - En visita realizada a un talud ubicada en el sector de Miramar Distrito de Santa Isabel Provincia de Colon, nos percatamos que por la altura, las altas pendientes, las características del suelo (limoso-arcilloso con altos contenidos de plasticidad), derrumbes en pequeños sectores y altos contenidos de humedad que el mismo presenta condiciones para un deslizamiento que comprometa a las viviendas cercanas, las vías de comunicación, y los servicios públicos que se brindan a los sectores aledaños. Es por eso que realizamos un análisis geotécnico para calcular la falla a derrumbe global y con eso mantener dentro de los parámetros de Seguridad como está establecido en nuestro Reglamento Estructural Panameño en el Capítulo 6 la propuesta de estabilización del talud.

Palabras clave: Pendientes, características de suelo, limos, arcillas, derrumbes, contenidos de humedad, falla, derrumbe global, estabilización, talud..

Abstract: During a visit to a slope located in the sector of Miramar District of Santa Isabel Province of Colon, we noticed that due to the height, the high slopes, the characteristics of the soil (silty-clayey with high plasticity content), landslides in small sectors and high humidity contents that it presents conditions for a landslide that compromises the nearby homes, the communication routes, and the public services that are offered to the neighboring sectors. That is why we carry out a geotechnical analysis to calculate the global collapse failure and thereby keep the slope stabilization proposal within the Safety parameters as established in our Panamanian Structural Regulations in Chapter 6.

Keywords: Slopes, soil characteristics, silts, clays, landslides, moisture content, failure, global collapse, stabilization.

INTRODUCCIÓN

Cuando la superficie de un suelo expuesto conforma un ángulo con la horizontal se denomina a esto talud sin restricciones. La pendiente que tiene el talud puede ser natural o construida. Si dicha pendiente es lo suficientemente grande, puede ocurrir falla de la pendiente, es decir, la masa de suelo puede deslizarse hacia abajo. La fuerza motriz supera la resistencia del suelo al corte a lo largo de la superficie de ruptura.

Figura 1
Estado de las pendientes en el talud a analizar

Nota: El grafico representa las pendientes propuestas y la ubicación de la edificación dentro de la topografía.

En nuestro caso realizaremos cálculos que comprueben la seguridad de los taludes naturales, los que se conformen y sean compactados para que de esta forma hagamos un análisis de estabilidad de talud lo que implicara la determinación y la comparación del corte que se desarrollara a lo largo de la superficie de ruptura más probable con la resistencia de dicho suelo al corte.

Para realizar esto debemos tomar en cuenta la mayor cantidad de variables tales como la estratificación del suelo y sus parámetros de resistencia al corte, las filtraciones a través del talud y la elección de una superficie de deslizamiento potencial

MATERIALES Y MÉTODOS

Para comenzar a realizar este análisis se inicia con un estudio estratigráfico para determinar la clasificación de suelo según el sistema unificado de suelo (S.U.C.S), luego iniciamos con las propiedades geotécnicas del mismo como son cohesión, ángulo de fricción, peso específico y el estudio topográfico del talud

Figura 2
Topografía Zona de Estudio

Nota son los planos topográficos de la zona de estudio

Figura 3
Características del Suelo del Talud a Analizar

Nota Propiedades Geotécnicas del Suelo en el talud como

peso específico, cohesión y ángulo de fricción

Luego de esto se revisa la topografía se substraen las secciones transversales cada 15 metros y se identifican las pendientes naturales y las construidas como puntos de partida ante fallas locales en esas partes de la superficie a lo largo del talud. En cada una de estas secciones juntos con las propiedades geotécnicas se realiza los cálculos para identificar las zonas de derrumbe global y de esta forma realizar las estabilizaciones mediante excavaciones y compactaciones para reducir la falla por análisis de estabilidad del talud. Es importante señalar que la altura promedio del talud es de 15 metros aproximadamente y para realizar el cálculo de estabilización de Talud se utilizaron las técnicas de cálculo de Bishop, Fellenius, Spencer, Janbu con el programa GEO5 todas aceptadas por la teoría de la mecánica de suelos

Figura 4
Sitio de Estudio

Figura 5
Secciones Transversales del Talud a Analizar

Figura 6
Falla local existente en el Talud

Figura 7
Análisis de la Propuesta para estabilizar el Talud

Nota: se puede observar la colocación de las coordenadas del dibujo

del talud.

Figura 8
Tipo de Suelo del Talud

Nota: Inclusion del suelo en el talud para la propuesta de diseño

Figura 9
Condiciones Geométricas de Talud a Estabilizar

Figura 10
Introducción de las Características de Suelo

En los valores introducidos al Geo 5 y que aquí presentamos son las secciones transversales que tienen mayores valores de las pendientes (Derecha y central del talud), y eso se puede observar con la introducción de las coordenadas para dar forma a la topografía propuesta, adicional se introducen las características del suelo (Cohesión, ángulo de fricción, peso específico) y estructuras que se encuentran dentro del área de estudio (edificaciones). Los valores de estabilización de las pendientes propuestas se encuentras en el rango de 30 a 45 grados con la horizontal.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados que aquí presentamos la principal es la determinación del factor de seguridad que se define como la división entre la resistencia media del suelo al corte y el esfuerzo cortante promedio desarrollado a lo largo de la superficie potencial de falla. Este valor numérico del factor de seguridad es de 1.5 y se encuentra establecido en el capítulo 6 del Reglamento Estructural Panameño 2014 (REP-14).

De igual forma se realizaron cambios en la topografía para estabilizar los componentes de masa de suelo y con esto no permitir en los taludes los modos de falla conocidos como circulo de punta, círculos de pendiente y una falla de base que permitiría el caso de falla de circulo de punto medio.

Figura 11
Sitio a Realizar Cambios en la Topografía

Nota: Este es uno de los sitios propuestos dentro de

Talud a estabilizar ya que el mismo a presentado

deslizamientos locales que han sido cubiertos por la

vegetación

Figura 13
Resultados de la Estabilización del Talud

De los resultados comparativos de las distintas teorías de la mecánica de suelo se puede observar que los factores de seguridad son muy similares excepto el de Fellinius/Petterson pero todos tienen valores amplios contra el mínimo exigido por el Reglamento Estructural Panameño por lo cual el talud con estos cambios se encuentra dentro del rango de seguridad a la falla global.

Que los cambios a la topografía de la zona de estudio son necesarios, para estabilizar las masas de suelo de manera local y de igual forma los rangos de las pendientes propuestas logran que no se den en ninguna de las etapas del talud las fallas antes mencionadas

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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