Estudio del efecto de la morfología sobre la estabilidad de taludes sometidos a lluvia

Abstract

Este trabajo plantea un análisis sistemático para evaluar el efecto de cuatro variables sobre la estabilidad de taludes formados por material homogéneo de alta permeabilidad (ksat = 8.64 m/día). Las variables analizadas fueron: caudal lateral (Q), intensidad de la lluvia-evento(I) y curvatura longitudinal (η) y transversal (ω) de la superficie del talud. Para ello se desarrollaron análisis de estabilidad precedidos por análisis de flujo transiente, empleando el Programa de elementos finitos Plaxis 3D. Se calculó el Factor de Seguridad Inicial (FSini) como una medida de la estabilidad de los taludes en condiciones de presión iniciales, sin embargo, la variable de respuesta principal es el Factor de Seguridad mínimo (FSmín), definido como el menor Factor de Seguridad observado durante la lluvia evento y la entrada lateral de agua. Para el planteamiento del diseño numérico experimental y el análisis estadístico de los resultados obtenidos, se empleó el Diseño Central Compuesto (DCC). Los resultados indican que la geoforma superficial determina el Factor de Seguridad Inicial (FSini), los cambios significativos del nivel freático son causados por el caudal lateral, pero la lluvia determina en qué instante de tiempo ocurre el FSmín, el ascenso del nivel freático solo depende de la magnitud del caudal lateral, pero la geoforma determina la cantidad de material afectado por este incremento y el área superficial afectada por el encharcamiento. Por otra parte, la reducción más significativa del Factor de Seguridad ocurre en las geoformas más afectadas por el ascenso del nivel freático y a escala local, la geoforma superficial no afecta la infiltración de la lluvia.