Análisis de procesos de inestabilidad en taludes mediante comparativo entre métodos de equilibrio límite y elementos finitos

Analysis of slope instability processes by comparison of limit equilibrium and finite element methods

​El artículo presenta resultados de investigación sobre el análisis de procesos de inestabilidad en taludes desarrollado en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia en el año 2019.Problema: los procesos de inestabilidad en taludes están presentes en el Departamento de Boyacá (Colombia) de manera permanente. El análisis de estabilidad mediante la aplicación de métodos convencionales de equilibrio límite no refleja las condiciones reales de resistencia mecánica de los materiales encontrados. Objetivo: analizar los procesos de inestabilidad en taludes empleando el método de elementos finitos en dos puntos críticos localizados en la vía que comunica la ciudad de Tunja con el municipio de Miraflores. Metodología:  inicia  con  la  búsqueda  y  recopilación  de  información  relevante  de  puntos  críticos  con  caracterización geotécnica en corredores viales del Departamento, lo que permite la identificación de dos puntos críticos inestables. Con el empleo de información geológica, geotécnica e hidrológica se modela el comportamiento mecánico de los materiales a través del software Slide y Midas GTS NX. Resultados: la estimación de la estabilidad de los materiales por el método de elementos finitos presenta resultados más confiables frente al comportamiento real de los sitios estudiados, en comparación con los métodos basados en equilibrio límite. Conclusión: es recomendable el empleo de esta técnica de simulación numérica en reemplazo de los métodos convencionales, siendo una herramienta asequible y efectiva para el análisis de procesos de inestabilidad.

​1. INTRODUCCIÓN

La ocurrencia de procesos de movimientos en masa en Colombia es permanente y cada vez más preocupante durante los periodos de lluvias, donde el 18% del territorio nacional se encuentra ubicado en zonas de amenaza alta y muy alta, principalmente en los departamentos de la región Andina que tienen un gran porcentaje de su área expuesta a este fenómeno como son: Boyacá (74%), Cundinamarca (65%), Risaralda (61%) y Caldas 59% [1]. Las cifras de desastres naturales aumentan año tras año en el país, donde tan solo entre 2006 y 2014 hubo 3181 muertos y 12,3 millones de personas afectadas, es decir, una cuarta parte de la población nacional se ha visto afectada, siendo las inundaciones y los deslizamientos los fenómenos con mayor ocurrencia[2].  Colombia ocupó el puesto 19 en el Índice Global de Riesgo Climático 2017, lo que indica un nivel de exposición y vulnerabilidad a eventos extremos cuya frecuencia e impacto va en aumento, constituyendo una clara evidencia del cambio climático en el planeta [3]. En el caso específico de los deslizamientos, 3,7 millones de kilómetros cuadrados de tierra y 300 millones de personas están en riesgo en todo el mundo [4].