VI SIMPOSIO NACIONAL SOBRE TALUDES Y LADERAS INESTABLES

Ttulo: La densidad seca como propiedad ndice de los suelos para la

determinacin del grado de estabilidad en taludes y laderas Autores

OCETE RUIZ, Isidro. Lcdo. Ciencias Geolgicas (DEA en Ingeniera del terreno).

Doctorando de la Universidad de Granada.

RUBIO GARCA, Francisco. ICCP. (DEA en Ingeniera del terreno). Doctorando de la Universidad de Granada.

HERNNDEZ GARVAYO, Juan Carlos. ICCP. (DEA en Ingeniera del terreno).

Director Tcnico de Geotcnica del Sur. S.A.

HERNNDEZ DEL POZO, Juan Carlos. ICCP. Profesor Titular de Universidad. Prof. Responsable de Geotecnia y Cimientos de la Universidad de Granada.

Resumen:

Cada vez con ms frecuencia, los diferentes autores pretenden a partir de las propiedades ndice que definen los suelos, extrapolar y obtener parmetros geomecnicos que estn controlados por dichas condiciones iniciales.

La comunicacin propuesta tiene su campo de estudio en los materiales de

transicin, entendidos como los suelos intermedios entre granulares y cohesivos, que desarrollan sus caractersticas de resistencia al esfuerzo cortante segn la conocida ley de Mohr-Coulomb, participando de cohesin y ngulo de rozamiento interno de forma simultnea.

En el texto se presenta la correlacin existente entre la cohesin y el ngulo de

rozamiento interno, medidos en tensiones efectivas de pico, y deducidos de ensayos de corte directo sobre pastillas obtenidas a partir de muestras inalteradas, de una dilatada rea geogrfica del entorno Sur y Suroeste peninsular.

Partiendo de la conocida expresin = c + n tg se obtiene una correlacin lineal

entre c y , suponiendo que la tensin normal, como ocurre en la realidad, permanece constante para cada situacin y la tensin tangencial es funcin de las propiedades ndice del suelo, en nuestro caso el ndice de poros y la humedad, bien directamente o a travs de algunos de sus parmetros asociados.

Dicho as, podramos expresar: f (c, ) = (e, w). Siendo e el ndice de huecos y w

la humedad del suelo. Si suponemos que el peso especfico de las partculas slidas permanece a efectos

prcticos invariable, podramos deducir que la expresin anterior se trasforma en: F(c, ) = ( seca)

El resultado de esta expresin entendiendo que la funcin definida es lineal para la cohesin y el ngulo de rozamiento, sera un haz de lneas rectas paralelas, situadas en el primer cuadrante, con pendiente negativa constante y que debe ser un valor universal para estos suelos, y que su ordenada en el origen ser una funcin de la densidad seca, entendiendo que esta ordenada en el origen corresponde al valor del ngulo de rozamiento interno cuando la cohesin es nula para la misma familia de densidades.

El mtodo planteado de estudio pretende como fin ltimo establecer un grfico de

triple entrada cuyas variables establecidas sean:

Cohesin Angulo de rozamiento interno Densidad seca En la comunicacin se pone de manifiesto que existe una clara relacin entre los

parmetros de la resistencia al corte con respecto a la densidad seca que presenta la muestra en el momento de realizar el correspondiente ensayo.

De forma generalizada se puede afirmar que: a.- Notar que a mayores densidades secas las correlaciones obtenidas son mayores, b.- Se ha comprobado y expuesto la correlacin inversa entre la cohesin y el ngulo

de rozamiento interno cuando se usa como indicador la densidad seca. De la misma forma se ha presentado la difcil aceptacin de dicha correlacin sin el uso del indicador.

c.- Se presenta a nivel de propuesta el hecho de la existencia generalizada de la lnea

de densidades secas definida por el valor de su pendiente. d.- Se proponen las zonas de suelos sueltos, medios y densos definidos por el ngulo

de rozamiento en el origen. e.- Este estudio encuentra sus limitaciones en la gama de tensiones sobre las cuales

se ha trabajado (Tensiones normales de 100, 200, 300 kPa. en ensayos de corte directo). La situacin definida hace posible la obtencin de un nuevo parmetro definido a

partir de los pares de valores que forman el ngulo de rozamiento interno y la cohesin,

Cohesin

ngulo de rozamiento

s1 s2

s3 s4

para cada lnea de una densidad seca determinada, y es el factor de seguridad frente a la inestabilidad en taludes.

Para comprobar el fenmeno, se ha desarrollado un estudio comparativo para

deslizamientos planares infinitos, donde se han supuesto paralelos la lnea de rotura y la topogrfica. Se ha hecho variable el valor del ngulo de la lnea de rotura y se ha estudiado para cada caso.

Se ha podido comprobar que para cada pareja de ngulo de rozamiento interno y

cohesin dentro de la misma horquilla de densidades secas, el valor del factor de seguridad, independientemente del ngulo del plano de rotura, permanece sensiblemente constante.

Se puede afirmar que las condiciones de estabilidad permanecen constantes dentro

de los mismos valores de densidad seca, lo que equivale a decir que, para este tipo de materiales y siempre con las oportunas reservas, el factor de seguridad al que se encuentra sujeto un determinado talud esta directamente condicionado por su estado de compacidad o densidad seca y viceversa; del mismo modo que el coeficiente de seguridad esta directamente condicionado por los parmetros resistentes de los suelo: cohesin y ngulo de rozamiento interno.

La trascendencia del planteamiento efectuado es clara y evidente, presentando una

neta vocacin a la determinacin de la estabilidad de taludes y laderas, a partir de los valores de compacidad de los materiales, segn las correlaciones efectuadas.