Influencia del agua
El nivel freático del agua puede ser asignado a la sección del plano del talud utilizando una de las siguientes cinco opciones.
1) Nivel freático del agua
El nivel freático del agua se especifica como un polígono. Este puede ser arbitrariamente curvo, ubicado totalmente dentro del cuerpo del suelo o introducido parcialmente por encima la superficie del suelo.
La presencia de valores de influencia de agua de presión de poros actuando entre un suelo y reduciendo su capacidad portante. La presión de poro es considerada como una presión hidrostática, ejemplo: La unidad de peso del agua se multiplica por la altura reducida del nivel freático del agua:
Donde: | γw | - | Unidad de peso del agua |
hr | - | altura reducida del nivel freático del agua |
Donde:
Donde: | h | - | Distancia vertical de un punto, donde la presión de poro es calculada y marcada en el nivel freático del agua |
α | - | Inclinación del nivel freático del agua |
La fuerza resultante de la presión de poro en una determinada sección del bloque se utiliza en el siguiente cálculo:
Donde: | u | - | Presión de poro en el punto |
l | - | Longitud de la sección |
Por debajo del nivel freático del agua mediante el análisis del peso de la unidad de saturación del suelo γsat y la presión de la elevación; sobre el nivel freático del agua, el análisis asume la entrada la unidad de peso de suelo γ. Las fuerzas de corte a lo largo de la superficie de deslizamiento viene dada por:
Donde: | T | - | Fuerza de corte a los largo del segmento de la superficie de deslizamiento |
N | - | Fuerza normal a lo largo del segmento de la superficie de deslizamiento | |
U | - | Presión de poro resultante a lo largo del segmento de la superficie de deslizamiento | |
φ | - | Ángulo de fricción interno | |
c | - | Cohesión | |
d | - | Longitud del segmento la superficie deslizamiento |
En caso de tensión total (ingresada en el cuadro "Suelo" se utilizan parámetros totales y la presión de poros se considera cero.
2) Nivel freático del agua incluyendo succión
La tabla de succión puede ser introducida por encima del nivel freático del agua imputado. Un valor negativo de presión de poro u se asume con una región separada por dos tablas. La succión aumenta como una presión hidrostática negativa desde el nivel freático del agua hacia la tabla de succión.
3) Rápida reducción
La tabla original puede ser introducida por encima del nivel freático del suelo imputado. El nivel freático de agua original simula estados anteriores a la rápida reducción.
Análisis de la reducción rápida
Primero, es evaluado el valor inicial de la presión de poros u0:
Donde: | h0 | - | altura desde la tabla original al punto de evaluación P |
γw | - | Unidad de peso del agua |
La altura h0 es generalmente la distancia desde el punto de evaluación de presión de poro (P) al nivel freático de agua Original – Esto es válido para el caso en que el nivel freático de agua original está debajo de la superficie del terreno. En el caso en que el nivel freático de agua original esté por encima del terreno se utiliza la altura h0 desde el punto P al nivel de la superficie terrestre (perfil 1 en la figura). Otro caso es cuando el nivel freático de agua original como el nivel freático del agua se encuentran ambos sobre la superficie del terreno – entonces el valor h0 es la distancia desde el nivel freático de agua al punto P (perfil 2 en la figura).
El segundo paso es calcular el cambio de la presión de poro en la zona entre el original y el nivel freático del agua:
Donde: | hd | - | altura desde la tabla original al nivel freático del agua |
γw | - | Unidad de peso del agua |
Como cálculo previo de presión, existen tres posibilidades para obtener la altura hd. Cuando ambos niveles freáticos de agua están sobre el terreno, hd es la distancia entre el original y el nivel freático del agua. En el caso de que el nivel freático del agua original se encuentre por encima del terreno, entonces hd es medible desde el nivel freático de agua al nivel del terreno (perfil 1 en la figura). El último caso es cuando ambos están sobre el terreno – entonces la altura de hd es cero (perfil 2 en la figura).
El tercer paso es calcular el valor de la presión de poro final u. El cambio en la presión de poso Δu está en multiplicar el coeficiente de reducción de la presión de poro X, el cual es requerido para todos los suelos (cuadro de diálogo "Suelos"). Se utiliza en el coeficiente de suelo X en el área del punto P (No el suelo en la zona entre el original y el nivel freático del agua). En el caso de suelos permeables X = 1, en otros casos X = 0. La presión de poro final es evaluada como:
Donde: | u0 | - | Presión de poso inicial |
B | - | Coeficiente de reducción de presión de poro inicial | |
Δu | - | Cambio de presión de poro |
4) Coeficiente de presión de poro Ru
El coeficiente de presión de poro Ru representa la relación entre la presión de poro y la presión hidrostática en el cuerpo del suelo. En el área, donde Ru es positivo, se considera la unidad de peso ingresada de suelo saturado γsat en otro caso se utiliza la unidad de peso del suelo γ.
Los valores de Ru se introducen con la ayuda de isolíneas que conectan puntos con el mismo valor de Ru. La interpolación lineal se asume para obtener valores intermedios. La presión de poso se establece como una tensión geoestática reducida por el coeficiente Ru:
Donde: | Ru | - | Coeficiente de presión de poro |
hi | - | Altura de la capa se suelo i-th | |
γi | - | Unidad de peso de la capa de suelo i-th |
5) Valores de presión de poro
El agua subterránea se puede introducir directamente a través de los valores de presión de poros con la sección plana del cuerpo del suelo.
En el área donde u es positivo, se considera la unidad de peso ingresada de suelo saturado γsat en otro caso se utiliza la unidad de peso del suelo γ.
Los valores de presión de poros se introducen con la ayuda de isolíneas que conectan puntos con el mismo valor de presión de poros. La interpolación lineal se asume para obtener valores intermedios. Los valores de presión de poro se derivan de los valores de la presión de poro obtenidos en un punto específico de la sección plana del talud.
6) Análisis de flujo de agua
La última opción sirve para analizar las presiones de poros en el módulo "Estabilidad de Taludes - Flujo de Agua". Esta opción está disponible solo para los usuarios con el módulo "Estabilidad de taludes - Flujo de agua" adquirido.