Análisis de estabilidad de taludes

Método para analizar la estabilidad de taludes de suelo o roca

Método de rebanadas

El análisis de estabilidad de taludes es un método estático o dinámico, analítico o empírico para evaluar la estabilidad de taludes de presas de relleno de suelo y roca, terraplenes, taludes excavados y taludes naturales en suelo y roca. Se realiza para evaluar el diseño seguro de taludes artificiales o naturales (por ejemplo , terraplenes , cortes de carreteras , minería a cielo abierto , excavaciones, vertederos , etc.) y las condiciones de equilibrio. ^{[1] [2]} La estabilidad de taludes es la resistencia de la superficie inclinada a fallar por deslizamiento o colapso. ^[3] Los principales objetivos del análisis de estabilidad de taludes son encontrar áreas en peligro, investigar los posibles mecanismos de falla, determinar la sensibilidad de los taludes a diferentes mecanismos desencadenantes, diseñar taludes óptimos con respecto a la seguridad , confiabilidad y economía , y diseñar posibles medidas correctivas, por ejemplo, barreras y estabilización . ^{[1] [2]}

El diseño exitoso del talud requiere información geológica y características del sitio, por ejemplo, propiedades del suelo / masa rocosa , geometría del talud , condiciones del agua subterránea , alternancia de materiales por fallas , sistemas de juntas o discontinuidades , movimientos y tensión en juntas, actividad sísmica, etc. ^{[4] [5]} La presencia de agua tiene un efecto perjudicial en la estabilidad del talud. La presión del agua que actúa en los espacios porosos, fracturas u otras discontinuidades en los materiales que componen el talud del tajo reducirá la resistencia de esos materiales. ^[6] La elección de la técnica de análisis correcta depende tanto de las condiciones del sitio como del modo potencial de falla, y se debe considerar cuidadosamente las diferentes fortalezas , debilidades y limitaciones inherentes a cada metodología . ^[7]

Antes de la era de las computadoras, el análisis de estabilidad se realizaba gráficamente o usando una calculadora portátil. Hoy en día, los ingenieros tienen muchas posibilidades de usar software de análisis , que van desde técnicas simples de equilibrio límite hasta enfoques de análisis límite computacional (por ejemplo, análisis límite de elementos finitos , optimización del diseño de discontinuidades ) hasta soluciones numéricas complejas y sofisticadas ( códigos de elementos finitos / distintos ). ^[1] El ingeniero debe comprender completamente las limitaciones de cada técnica. Por ejemplo, el equilibrio límite es el método de solución más comúnmente utilizado y simple, pero puede resultar inadecuado si el talud falla por mecanismos complejos (por ejemplo, deformación interna y fractura frágil , fluencia progresiva , licuefacción de capas de suelo más débiles, etc.). En estos casos, se deben utilizar técnicas de modelado numérico más sofisticadas . Además, incluso para taludes muy simples, los resultados obtenidos con los métodos típicos de equilibrio límite actualmente en uso (Bishop, Spencer, etc.) pueden diferir considerablemente. Además, el uso del concepto de evaluación de riesgos está aumentando hoy en día. La evaluación de riesgos se ocupa tanto de la consecuencia de la falla del talud como de la probabilidad de falla (ambos requieren una comprensión del mecanismo de falla). ^{[8] [9]}

Análisis de equilibrio límite

Una sección transversal típica de una pendiente utilizada en análisis bidimensionales.

Los métodos convencionales de análisis de estabilidad de taludes se pueden dividir en tres grupos: análisis cinemático , análisis de equilibrio límite y simuladores de caída de rocas . ^[10] La mayoría de los programas informáticos de análisis de estabilidad de taludes se basan en el concepto de equilibrio límite para un modelo bidimensional o tridimensional . ^{[11] [12]} Las secciones bidimensionales se analizan suponiendo condiciones de deformación plana . Los análisis de estabilidad de geometrías de taludes bidimensionales utilizando enfoques analíticos simples pueden proporcionar información importante para el diseño inicial y la evaluación de riesgos de los taludes.

Los métodos de equilibrio límite investigan el equilibrio de una masa de suelo que tiende a deslizarse hacia abajo bajo la influencia de la gravedad . El movimiento traslacional o rotacional se considera en una superficie de deslizamiento potencial supuesta o conocida debajo del suelo o la masa rocosa . ^[13] En la ingeniería de taludes rocosos, los métodos pueden ser muy significativos para la falla simple de bloques a lo largo de discontinuidades distintas. ^[10] Todos estos métodos se basan en la comparación de fuerzas , momentos o tensiones que resisten el movimiento de la masa con aquellas que pueden causar un movimiento inestable (fuerzas perturbadoras). El resultado del análisis es un factor de seguridad , definido como la relación entre la resistencia al corte (o, alternativamente, una medida equivalente de resistencia o capacidad de corte) y la tensión de corte (u otra medida equivalente) requerida para el equilibrio. Si el valor del factor de seguridad es menor que 1,0, la pendiente es inestable.

Todos los métodos de equilibrio límite suponen que las resistencias al corte de los materiales a lo largo de la superficie de falla potencial están regidas por relaciones lineales ( Mohr-Coulomb ) o no lineales entre la resistencia al corte y la tensión normal en la superficie de falla. ^[13] La variación más comúnmente utilizada es la teoría de resistencia al corte de Terzaghi que establece que

${\displaystyle \tau =\sigma '\tan \phi '+c'}$

donde es la resistencia al corte de la interfaz, es la tensión efectiva ( es la tensión total normal a la interfaz y es la presión del agua intersticial en la interfaz), es el ángulo de fricción efectivo y es la cohesión efectiva. ${\displaystyle \tau }$ ${\displaystyle \sigma '=\sigma -u}$ ${\displaystyle \sigma }$ ${\displaystyle u}$ ${\displaystyle \phi '}$ ${\displaystyle c'}$

El método de cortes es la técnica de equilibrio límite más popular. En este enfoque, la masa del suelo se discretiza en cortes verticales. ^{[12] [14]} Se utilizan varias versiones del método. Estas variaciones pueden producir diferentes resultados (factor de seguridad) debido a diferentes suposiciones y condiciones de contorno entre cortes. ^{[13] [15]}

La ubicación de la interfaz suele ser desconocida, pero se puede encontrar mediante métodos de optimización numérica. ^[16] Por ejemplo, el diseño funcional de pendientes considera que la superficie de deslizamiento crítica es la ubicación donde se presenta el valor más bajo del factor de seguridad de un rango de superficies posibles. Una amplia variedad de software de estabilidad de pendientes utiliza el concepto de equilibrio límite con determinación automática de la superficie de deslizamiento crítica.

El software de estabilidad de taludes típico puede analizar la estabilidad de taludes de suelos estratificados, terraplenes, cortes de tierra y estructuras de láminas ancladas . También se pueden incluir los efectos de los terremotos, las cargas externas , las condiciones de las aguas subterráneas y las fuerzas de estabilización (es decir, anclajes, georefuerzos, etc.).

Técnicas analíticas: Método de cortes

Esquema del método de cortes que muestra el centro de rotación.

Muchas herramientas de análisis de estabilidad de pendientes utilizan varias versiones de los métodos de cortes, como el método simplificado de Bishop , el método ordinario de cortes ( método del círculo sueco/Petterson/Fellenius ), Spencer , Sarma , etc. Sarma y Spencer se denominan métodos rigurosos porque satisfacen las tres condiciones de equilibrio: equilibrio de fuerzas en dirección horizontal y vertical y condición de equilibrio de momentos. Los métodos rigurosos pueden proporcionar resultados más precisos que los métodos no rigurosos. El método simplificado de Bishop o Fellenius son métodos no rigurosos que satisfacen solo algunas de las condiciones de equilibrio y hacen algunas suposiciones simplificadoras. ^{[14] [15]} Algunos de estos enfoques se analizan a continuación.

Método de análisis del círculo deslizante sueco

El método del círculo de deslizamiento sueco supone que el ángulo de fricción del suelo o la roca es igual a cero, es decir, . En otras palabras, cuando se considera que el ángulo de fricción es cero, el término de tensión efectiva tiende a cero, equiparando así la resistencia al corte al parámetro de cohesión del suelo dado. El método del círculo de deslizamiento sueco supone una interfaz de falla circular y analiza los parámetros de tensión y resistencia utilizando geometría circular y estática. El momento causado por las fuerzas impulsoras internas de una pendiente se compara con el momento causado por las fuerzas que resisten la falla de la pendiente. Si las fuerzas de resistencia son mayores que las fuerzas impulsoras, se supone que la pendiente es estable. ${\displaystyle \tau =c'}$

Método ordinario de rebanadas

División de la masa de la pendiente en el método de rebanadas.

En el método de las rebanadas, también llamado método OMS o método de Fellenius, la masa deslizante sobre la superficie de falla se divide en varias rebanadas. Las fuerzas que actúan sobre cada rebanada se obtienen considerando el equilibrio mecánico (fuerza y ​​momento) de las rebanadas. Cada rebanada se considera por sí sola y las interacciones entre rebanadas se descuidan porque las fuerzas resultantes son paralelas a la base de cada rebanada. Sin embargo, la tercera ley de Newton no se satisface con este método porque, en general, las resultantes a la izquierda y a la derecha de una rebanada no tienen la misma magnitud y no son colineales. ^[17]

Esto permite un cálculo de equilibrio estático simple, considerando solo el peso del suelo, junto con las tensiones cortantes y normales a lo largo del plano de falla. Tanto el ángulo de fricción como la cohesión se pueden considerar para cada rebanada. En el caso general del método de rebanadas, las fuerzas que actúan sobre una rebanada se muestran en la figura siguiente. Las fuerzas normales ( ) y cortantes ( ) entre rebanadas adyacentes restringen cada rebanada y hacen que el problema sea estáticamente indeterminado cuando se incluyen en el cálculo. ${\displaystyle E_{r},E_{l}}$ ${\displaystyle S_{r},S_{l}}$

Equilibrio de fuerzas para una rebanada en el método de rebanadas. Se supone que el bloque tiene un espesor de . Las rebanadas de la izquierda y la derecha ejercen fuerzas normales y fuerzas de corte , el peso de la rebanada causa la fuerza . Estas fuerzas se equilibran mediante la presión de poro y las reacciones de la base . ${\displaystyle b}$ ${\displaystyle E_{l},E_{r}}$ ${\displaystyle S_{l},s_{r}}$ ${\displaystyle W}$ ${\displaystyle N,T}$

Para el método ordinario de cortes, las fuerzas verticales y horizontales resultantes son

${\displaystyle {\begin{aligned}\sum F_{v}=0&=W-N\cos \alpha -T\sin \alpha \\\sum F_{h}=0&=kW+N\sin \alpha -T\cos \alpha \end{aligned}}}$

donde representa un factor lineal que determina el aumento de la fuerza horizontal con la profundidad del corte. Resolviendo para se obtiene ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle N}$

${\displaystyle N=W\cos \alpha -kW\sin \alpha \,.}$

A continuación, el método supone que cada porción puede girar alrededor de un centro de rotación y que también se necesita un equilibrio de momentos en torno a este punto para el equilibrio. Un equilibrio de momentos para todas las porciones tomadas en conjunto da

${\displaystyle \sum M=0=\sum _{j}(W_{j}x_{j}-T_{j}R_{j}-N_{j}f_{j}-kW_{j}e_{j})}$

donde es el índice de corte, son los brazos de momento y se han ignorado las cargas en la superficie. La ecuación de momento se puede utilizar para calcular las fuerzas de corte en la interfaz después de sustituir la expresión por la fuerza normal: ${\displaystyle j}$ ${\displaystyle x_{j},R_{j},f_{j},e_{j}}$

${\displaystyle \sum _{j}T_{j}R_{j}=\sum _{j}[W_{j}x_{j}-(W_{j}\cos \alpha _{j}-kW_{j}\sin \alpha _{j})f_{j}-kW_{j}e_{j}]}$

Utilizando la teoría de fuerza de Terzaghi y convirtiendo las tensiones en momentos, tenemos

${\displaystyle \sum _{j}\tau l_{j}R_{j}=l_{j}R_{j}\sigma _{j}'\tan \phi '+l_{j}R_{j}c'=R_{j}(N_{j}-u_{j}l_{j})\tan \phi '+l_{j}R_{j}c'}$

donde es la presión de poro. El factor de seguridad es la relación entre el momento máximo de la teoría de Terzaghi y el momento estimado. ${\displaystyle u_{j}}$

${\displaystyle {\text{Factor of safety}}={\frac {\sum _{j}\tau l_{j}R_{j}}{\sum _{j}T_{j}R_{j}}}\,.}$

Método de análisis modificado de Bishop

El método de Bishop modificado ^[18] es ligeramente diferente del método ordinario de cortes en el que se supone que las fuerzas de interacción normales entre cortes adyacentes son colineales y la fuerza de corte resultante entre cortes es cero. El enfoque fue propuesto por Alan W. Bishop del Imperial College . La restricción introducida por las fuerzas normales entre cortes hace que el problema sea estáticamente indeterminado. Como resultado, se deben utilizar métodos iterativos para resolver el factor de seguridad. Se ha demostrado que el método produce valores de factor de seguridad dentro de un pequeño porcentaje de los valores "correctos".

El factor de seguridad para el equilibrio de momento en el método de Bishop se puede expresar como

${\displaystyle F={\cfrac {\sum _{j}{\cfrac {\left[c'l_{j}+(W_{j}-u_{j}l_{j})\tan \phi '\right]}{\psi _{j}}}}{\sum _{j}W_{j}\sin \alpha _{j}}}}$

dónde

${\displaystyle \psi _{j}=\cos \alpha _{j}+{\frac {\sin \alpha _{j}\tan \phi '}{F}}}$

donde, como antes, es el índice de rebanada, es la cohesión efectiva, es el ángulo interno efectivo de fricción interna, es el ancho de cada rebanada, es el peso de cada rebanada y es la presión del agua en la base de cada rebanada. Se debe utilizar un método iterativo para resolver porque el factor de seguridad aparece tanto en el lado izquierdo como en el derecho de la ecuación. ${\displaystyle j}$ ${\displaystyle c'}$ ${\displaystyle \phi '}$ ${\displaystyle l}$ ${\displaystyle W}$ ${\displaystyle u}$ ${\displaystyle F}$

El método de Lorimer

El método de Lorimer es una técnica para evaluar la estabilidad de taludes en suelos cohesivos. Se diferencia del método de Bishop en que utiliza una superficie de deslizamiento clotoide en lugar de un círculo. Este modo de falla se determinó experimentalmente para tener en cuenta los efectos de la cementación de partículas. El método fue desarrollado en la década de 1930 por Gerhardt Lorimer (20 de diciembre de 1894-19 de octubre de 1961), un estudiante del pionero geotécnico Karl von Terzaghi .

El método de Spencer

El método de análisis de Spencer ^[19] requiere un programa informático capaz de realizar algoritmos cíclicos, pero facilita el análisis de la estabilidad de pendientes. El algoritmo de Spencer satisface todos los equilibrios (horizontal, vertical y momento de conducción) en cada porción. El método permite planos de deslizamiento sin restricciones y, por lo tanto, puede determinar el factor de seguridad a lo largo de cualquier superficie de deslizamiento. El equilibrio rígido y la superficie de deslizamiento sin restricciones dan como resultado factores de seguridad más precisos que, por ejemplo, el método de Bishop o el método ordinario de porciones. ^[19]

Método Sarma

El método Sarma , ^[20] propuesto por Sarada K. Sarma del Imperial College es una técnica de equilibrio límite utilizada para evaluar la estabilidad de taludes en condiciones sísmicas. También se puede utilizar para condiciones estáticas si el valor de la carga horizontal se toma como cero. El método puede analizar una amplia gama de fallas de taludes, ya que puede adaptarse a un mecanismo de falla de múltiples cuñas y, por lo tanto, no está restringido a superficies de falla planas o circulares. Puede proporcionar información sobre el factor de seguridad o sobre la aceleración crítica requerida para provocar el colapso.

Comparaciones

En la siguiente tabla se enumeran los supuestos realizados mediante una serie de métodos de equilibrio límite. ^[21]

La siguiente tabla muestra las condiciones de equilibrio estático que satisfacen algunos de los métodos de equilibrio límite más populares. ^[21]

Análisis de estabilidad de taludes rocosos

El análisis de estabilidad de taludes rocosos basado en técnicas de equilibrio límite puede considerar los siguientes modos de falla:

• Falla plana -> caso de deslizamiento de la masa rocosa sobre una sola superficie (caso especial de falla de tipo cuña general ); se puede utilizar el análisis bidimensional según el concepto de un bloque que resiste sobre un plano inclinado en equilibrio límite ^{[27] [28]}
• Fallo poligonal -> el deslizamiento de una roca natural generalmente ocurre en superficies con forma poligonal ; el cálculo se basa en ciertos supuestos (por ejemplo, el deslizamiento en una superficie poligonal que está compuesta de N partes es cinemáticamente posible solo en caso de desarrollo de al menos (N - 1) superficies de corte internas; la masa rocosa está dividida en bloques por superficies de corte internas; los bloques se consideran rígidos; no se permite resistencia a la tracción, etc.) ^[28]
• Fallo de cuña -> El análisis tridimensional permite modelar el deslizamiento de la cuña en dos planos en una dirección a lo largo de la línea de intersección ^{[28] [29]}
• Falla por vuelco -> Las columnas de roca largas y delgadas formadas por las discontinuidades con inclinación pronunciada pueden girar alrededor de un punto de pivote ubicado en la esquina más baja del bloque; la suma de los momentos que causan el vuelco de un bloque (es decir, el componente de peso horizontal del bloque y la suma de las fuerzas impulsoras de los bloques adyacentes detrás del bloque en consideración) se compara con la suma de los momentos que resisten el vuelco (es decir, el componente de peso vertical del bloque y la suma de las fuerzas de resistencia de los bloques adyacentes frente al bloque en consideración); el vuelco ocurre si los momentos impulsores exceden los momentos de resistencia ^{[30] [31]}

Análisis de límites

Un enfoque más riguroso para el análisis de estabilidad de taludes es el análisis límite . A diferencia del análisis de equilibrio límite, que hace suposiciones ad hoc, aunque a menudo razonables, el análisis límite se basa en una rigurosa teoría de plasticidad. Esto permite, entre otras cosas, el cálculo de límites superiores e inferiores para el verdadero factor de seguridad.

Los programas basados ​​en el análisis de límites incluyen:

• OptumG2 (2014-) Software de propósito general para aplicaciones geotécnicas (también incluye elastoplástica, filtración, consolidación, construcción por etapas, tunelaje y otros tipos de análisis geotécnicos relevantes).
• LimitState:GEO (2008-) Aplicación de software geotécnico de propósito general basada en la optimización del diseño de discontinuidades para problemas de deformación plana, incluida la estabilidad de taludes.

Análisis estereográfico y cinemático

El análisis cinemático examina qué modos de falla pueden ocurrir en el macizo rocoso. El análisis requiere la evaluación detallada de la estructura del macizo rocoso y la geometría de las discontinuidades existentes que contribuyen a la inestabilidad del bloque . ^{[32] [33] Se utiliza la representación} estereográfica ( estereonets ) de los planos y líneas. ^[34] Los stereonets son útiles para analizar bloques de roca discontinuos. ^[35] El programa DIPS permite la visualización de datos estructurales utilizando stereonets, la determinación de la viabilidad cinemática del macizo rocoso y el análisis estadístico de las propiedades de la discontinuidad. ^[32]

Simuladores de caída de rocas

El análisis de la estabilidad de los taludes rocosos permite diseñar medidas de protección cerca o alrededor de las estructuras en peligro por la caída de bloques. Los simuladores de caída de rocas determinan las rutas y trayectorias de desplazamiento de los bloques inestables separados de la cara de un talud rocoso. ^{[36] El método} de solución analítica descrito por Hungr y Evans ^[37] supone que el bloque de roca es un punto con masa y velocidad que se mueve en una trayectoria balística con respecto al contacto potencial con la superficie del talud. El cálculo requiere dos coeficientes de restitución que dependen de la forma del fragmento, la rugosidad de la superficie del talud, el momento y las propiedades de deformación y de la probabilidad de ciertas condiciones en un impacto dado. ^[38]

Métodos numéricos de análisis

Las técnicas de modelado numérico proporcionan una solución aproximada a problemas que de otra manera no pueden resolverse con métodos convencionales, por ejemplo, geometría compleja, anisotropía del material , comportamiento no lineal, tensiones in situ. El análisis numérico permite la deformación y falla del material, el modelado de presiones de poro , deformación por fluencia , carga dinámica, evaluación de los efectos de las variaciones de parámetros, etc. Sin embargo, el modelado numérico está restringido por algunas limitaciones. Por ejemplo, los parámetros de entrada generalmente no se miden y la disponibilidad de estos datos es generalmente deficiente. El usuario también debe ser consciente de los efectos de contorno, los errores de mallado, la memoria del hardware y las restricciones de tiempo. Los métodos numéricos utilizados para el análisis de estabilidad de pendientes se pueden dividir en tres grupos principales: modelado continuo , discontinuo e híbrido. ^[39]

Modelado continuo

Figura 3: Malla de elementos finitos

El modelado del continuo es adecuado para el análisis de pendientes de suelo, rocas intactas masivas o masas rocosas muy fracturadas. Este enfoque incluye los métodos de diferencias finitas y elementos finitos que discretizan toda la masa en un número finito de elementos con la ayuda de una malla generada (Fig. 3). En el método de diferencias finitas (FDM) se resuelven las ecuaciones de equilibrio diferencial (es decir, las relaciones deformación-desplazamiento y tensión-deformación ). El método de elementos finitos (FEM) utiliza las aproximaciones a la conectividad de elementos, la continuidad de desplazamientos y tensiones entre elementos. ^[40] La mayoría de los códigos numéricos permiten el modelado de fracturas discretas , por ejemplo, planos de estratificación , fallas . Normalmente hay disponibles varios modelos constitutivos, por ejemplo, elasticidad , elasto-plasticidad, ablandamiento por deformación, elasto-viscoplasticidad , etc. ^[39]

Modelado discontinuo

El enfoque discontinuo es útil para taludes rocosos controlados por comportamiento de discontinuidad. La masa rocosa se considera como una agregación de bloques distintos e interactuantes sujetos a cargas externas y se supone que experimentan movimiento con el tiempo. Esta metodología se denomina colectivamente método de elementos discretos (DEM). El modelado discontinuo permite el deslizamiento entre los bloques o partículas. El DEM se basa en la solución de la ecuación dinámica de equilibrio para cada bloque repetidamente hasta que se satisfacen las condiciones de contorno y las leyes de contacto y movimiento . El modelado discontinuo pertenece al enfoque numérico más comúnmente aplicado al análisis de taludes rocosos y existen las siguientes variaciones del DEM: ^[39]

• método de elementos distintos
• Análisis de deformación discontinua (DDA)
• códigos de flujo de partículas

El enfoque de elementos distintos describe el comportamiento mecánico tanto de las discontinuidades como del material sólido. Esta metodología se basa en una ley de fuerza-desplazamiento (que especifica la interacción entre los bloques de roca deformables) y una ley de movimiento (que determina los desplazamientos causados ​​en los bloques por fuerzas desequilibradas). Las juntas se tratan como [condiciones de contorno]. Los bloques deformables se discretizan en elementos internos de deformación constante. ^[39]

El programa de discontinuidad UDEC ^[41] (código universal de elementos distintos) es adecuado para taludes rocosos con muchas diaclasas sometidos a cargas estáticas o dinámicas. El análisis bidimensional del mecanismo de falla traslacional permite simular grandes desplazamientos, modelar la deformación o la fluencia del material. ^[41] El código de discontinuidad tridimensional 3DEC ^[42] contiene el modelado de múltiples discontinuidades que se cruzan y, por lo tanto, es adecuado para el análisis de inestabilidades de cuñas o la influencia del soporte de roca (por ejemplo, pernos de roca, cables). ^[39]

En el análisis de deformaciones discontinuas (ADD), los desplazamientos son incógnitas y las ecuaciones de equilibrio se resuelven de manera análoga al método de elementos finitos . Cada unidad de la malla de elementos finitos representa un bloque aislado delimitado por discontinuidades. La ventaja de esta metodología es la posibilidad de modelar grandes deformaciones, movimientos de cuerpos rígidos, estados de acoplamiento o falla entre bloques de roca. ^[39]

La masa rocosa discontinua se puede modelar con la ayuda de la metodología de elementos distintos en forma de código de flujo de partículas , por ejemplo, el programa PFC2D/3D . ^{[43] [44]} Las partículas esféricas interactúan a través de contactos deslizantes por fricción. La simulación de bloques unidos por juntas se puede realizar a través de resistencias de unión especificadas. La ley del movimiento se aplica repetidamente a cada partícula y la ley de fuerza-desplazamiento a cada contacto. La metodología de flujo de partículas permite modelar el flujo granular, la fractura de roca intacta, los movimientos de bloques de transición, la respuesta dinámica a voladuras o sismicidad, la deformación entre partículas causada por fuerzas de corte o tracción. Estos códigos también permiten modelar procesos de falla posteriores de la pendiente de roca, por ejemplo, simulación de roca ^[39]

Modelado híbrido/acoplado

Los códigos híbridos implican el acoplamiento de varias metodologías para maximizar sus ventajas clave, por ejemplo, análisis de equilibrio límite combinado con análisis de flujo de agua subterránea de elementos finitos y estrés; análisis acoplado de flujo de partículas y diferencias finitas ; métodos de elementos finitos y puntos materiales acoplados hidromecánicamente para simular todo el proceso de deslizamientos de tierra inducidos por lluvia. ^[45] Las técnicas híbridas permiten la investigación de fallas de pendientes de tuberías y la influencia de altas presiones de agua subterránea en la falla de pendientes de roca débil. Los códigos acoplados de elementos finitos distintos permiten el modelado tanto del comportamiento de la roca intacta como del desarrollo y comportamiento de las fracturas.

Véase también

• Análisis de deformación discontinua
• Optimización del diseño de discontinuidades
• Método de elementos discretos
• Método de diferencias finitas
• Análisis de límite de elementos finitos
• Método de elementos finitos
• Teoría de Mohr-Coulomb
• PLAXIS
• Clasificación SMR
• Estereoneta

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Lectura adicional

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