Resumen

El problema de la estabilidad de los taludes es una cuestión importante para la seguridad de los seres humanos y las estructuras. El análisis de estabilidad del talud tridimensional (3D) es esencial para prevenir los deslizamientos de tierra, pero el problema más importante y difícil es cómo determinar la superficie de deslizamiento crítica 3D con el factor de seguridad mínimo en los taludes de tierra. Basándose en el campo de tensiones del talud con el método de los elementos finitos, se propone un método de análisis de la estabilidad para determinar la superficie crítica de deslizamiento y el correspondiente factor de seguridad de los taludes de tierra en 3D. En el análisis se consideran superficies de deslizamiento esféricas y elipsoidales. Se utiliza el momento de equilibrio para calcular el factor de seguridad combinado con los criterios de Mohr-Coulomb y el principio de equilibrio límite. Se introducen algunas hipótesis para reducir el rango de búsqueda de los puntos centrales y el radio de las esferas o elipsoides. El método propuesto se valida mediante un talud de suelo clásico de referencia en 3D. Los resultados simulados indican que el factor de seguridad del talud de referencia es de 2,14 utilizando la superficie de deslizamiento esférica y de 2,19 utilizando la superficie de deslizamiento elipsoidal, lo que se aproxima a los resultados de los métodos anteriores. Los resultados simulados indican que el método propuesto puede utilizarse para el análisis de estabilidad de un talud de suelo 3D.

• Materias:Análisis Matemático Matemáticas Algebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis mathematics Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:Problema de estabilidad de taludes; seguridad; seres humanos; estructuras; análisis de estabilidad; taludes tridimensionales; deslizamientos; superficie de deslizamiento crítica; factor de seguridad; taludes de tierra; campo de tensión de taludes; método de elementos finitos; método de análisis de estabilidad; superficies de deslizamiento esféricas; superficies de deslizamiento elipsoidales; momento de equilibrio; factor de seguridad; criterio de Mohr-Coulomb; principio de equilibrio límite; supuestos; rango de búsqueda; puntos centrales; radios; esferas; elipsoides; método propuesto; validado; talud de suelo de referencia clásico; resultados simulados; métodos anteriores.
• Keywords:Slope stability problem; safety; human beings; structures; stability analysis; three-dimensional slope; landslides; critical slip surface; factor of safety; earth slopes; slope stress field; finite element method; stability analysis method; spherical slip surfaces; ellipsoidal slip surfaces; moment equilibrium; safety factor; Mohr-Coulomb criteria; limit equilibrium principle; assumptions; search range; center points; radius; spheres; ellipsoids; proposed method; validated; classical benchmark soil slope; simulated results; previous methods.