El método Sarma es un método utilizado principalmente para evaluar la estabilidad de taludes de suelo bajo condiciones sísmicas . Utilizando supuestos apropiados, el método también se puede emplear para el análisis estático de estabilidad de taludes . Fue propuesto por Sarada K. Sarma a principios de la década de 1970 como una mejora con respecto a otros métodos de análisis convencionales que habían adoptado numerosos supuestos simplificadores.
Sarma trabajó en el área de análisis sísmico de presas de tierra bajo Ambraseys en el Imperial College durante sus estudios de doctorado a mediados de la década de 1960. [1] Los métodos para el análisis sísmico de presas disponibles en ese momento se basaban en el enfoque del Equilibrio Límite y estaban restringidos a superficies de falla planas o circulares adoptando varios supuestos sobre el equilibrio de fuerzas y momentos (generalmente satisfaciendo uno de los dos) y sobre la magnitud. de las fuerzas (como que las fuerzas entre cortes sean iguales a cero).
Sarma examinó los distintos métodos de análisis disponibles y desarrolló un nuevo método para el análisis en condiciones sísmicas y el cálculo de los desplazamientos permanentes debidos a fuertes sacudidas. Su método se publicó en la década de 1970 (la primera publicación fue en 1973 [2] y las mejoras posteriores se produjeron en 1975 [3] y 1979 [4] ).
El método satisface todas las condiciones de equilibrio (es decir, equilibrio de fuerzas horizontales y verticales y equilibrio de momentos para cada segmento). Puede aplicarse a cualquier forma de superficie de deslizamiento ya que no se supone que las superficies de deslizamiento sean verticales, pero pueden estar inclinadas. Se supone que las magnitudes de las fuerzas laterales verticales siguen patrones prescritos. Para n sectores (o cuñas), hay 3n ecuaciones y 3n incógnitas y, por lo tanto, se determina estáticamente sin necesidad de más suposiciones adicionales.
El método Sarma se denomina método avanzado y riguroso de análisis de estabilidad de taludes estáticos y sísmicos . Se llama avanzado porque puede tener en cuenta superficies de falla no circulares. Además, el enfoque de cuñas múltiples permite cortes no verticales [5] y una geometría de pendiente irregular. [6] Se le llama método riguroso porque puede satisfacer las tres condiciones de equilibrio: fuerzas y momentos horizontales y verticales. El método Sarma se utiliza hoy en día como verificación de programas de elementos finitos (también análisis límite EF ) y es el método estándar utilizado para el análisis sísmico.
El método se utiliza principalmente para dos propósitos: analizar taludes de tierra y presas de tierra. Cuando se utiliza para analizar la estabilidad sísmica de taludes, puede proporcionar el factor de seguridad contra fallas para una carga sísmica determinada, es decir, fuerza o aceleración sísmica horizontal (aceleración crítica). Además, puede proporcionar la carga sísmica requerida (fuerza o aceleración) para la cual fallará una pendiente determinada, es decir, el factor de seguridad será igual a 1.
Cuando el método se utiliza en el análisis de presas de tierra (es decir, las pendientes de las caras de la presa), los resultados del análisis, es decir, la aceleración crítica, se utilizan en el análisis de bloques deslizantes de Newmark [7] para calcular los desplazamientos permanentes inducidos. . Esto sigue el supuesto de que se producirán desplazamientos si las aceleraciones inducidas por el terremoto exceden el valor de la aceleración crítica para la estabilidad.
El método Sarma se ha utilizado ampliamente en software de análisis sísmico durante muchos años y ha sido la práctica estándar hasta hace poco para la estabilidad sísmica de taludes durante muchos años (similar al método Mononobe-Okabe [8] [9] para muros de contención). Su precisión ha sido verificada por varios investigadores y se ha demostrado que produce resultados bastante similares a los métodos modernos y seguros de análisis de límites de estabilidad numérica del límite inferior (por ejemplo, la 51ª Conferencia Rankine [10] [11] ).
Sin embargo, hoy en día, el software de análisis numérico moderno que emplea generalmente los métodos de elementos finitos , diferencias finitas y elementos de frontera se utiliza más ampliamente para estudios de casos especiales. [12] [13] Recientemente se ha prestado especial atención al método de elementos finitos [14] , que puede proporcionar resultados muy precisos mediante la liberación de varias suposiciones generalmente adoptadas por los métodos de análisis convencionales. Condiciones de contorno especiales y leyes constitutivas pueden modelar el caso de una manera más realista.