Analysis of Slope Instability Processes Through Comparison of Limit Equilibrium and Finite Element Methods



Título del documento: Analysis of Slope Instability Processes Through Comparison of Limit Equilibrium and Finite Element Methods
Revue: Revista ingeniería solidaria
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000432963
ISSN: 2357-6014
Autores: 1
1
Instituciones: 1Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Facultad de Ingeniería, Tunja, Boyacá. Colombia
Año:
Periodo: Ene
Volumen: 16
Número: 1
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español 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 equili-brio 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 comporta-miento 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.Originalidad:la mayoría de los análisis de procesos de inestabilidad realizados en el Departamento de Boyacá no aplican el método de elementos finitos. Limitaciones: la estimación de la estabilidad de los materiales está basada en un modelo constitutivo para suelo y otro para roca
Resumen en inglés Slope instability processes are permanently present in the state of Boyacá – Colombia. The stability analysis through the application of conventional limit equilibrium methods does not reflect the real conditions of mechanical resistance of the materials found. Aim: Analyze slope instability processes utilizing the finite element method in two critical spots located on the road that connects the city of Tunja with the town of Miraflores. Methods: Start with the search and compilation of information from critical spots with relevant geotechnical characterization on roads in the state, thereby permitting the identification of two unstable critical spots. With the use of geological, geotechnical and hydrological information, the mechanical behavior of the materials is modelled through the software Slide and Midas GTS NX.Results: The estimation of material stability through the finite element method shows more reliable results compared to the actual behavior of the studied locations and compared to the methods based on limit equilibrium. Conclusion: The use of this numerical simulation technique is recommended to replace conventional methods, being an affordable and effective tool for the analysis of instability processes.Originality:Most analyses of instability processes conducted in the state of Boyacá – Colombia do not use the finite element method.Limitations:The estimation of material stability is based on a constitutive model for soil and another for rock
Resumen en portugués Os processos de instabilidade de taludes estão presentes no Departamento de Boyacá (Colômbia) permanentemente. A análise de estabilidade através da aplicação de métodos convencionais de equilíbrio limite não reflete as condições reais de resistência mecânica dos materiais encontrados.Objetivo: Analisar os processos de instabilidade em taludes, utilizando o método dos elementos finitos, em dois pontos críticos localizados na estrada que liga a cidade de Tunja ao município de Miraflores.Metodologia: Inicia-se com a busca e coleta de informações relevantes de pontos críticos com caracterização geotécnica nos corredores rodoviários do Departamento, o que permite a identificação de dois pontos críticos instáveis. Com o uso de informações geológicas, geotécnicas e hidrológicas, o comportamento mecânico dos materiais é modelado pelo software Slide e Midas GTS NX.Resultados: A estimativa da estabilidade dos materiais pelo método dos elementos finitos apresenta resulta-dos mais confiáveis em comparação com o comportamento real dos locais estudados, em comparação com os métodos baseados no equilíbrio limite.Conclusão: É recomendável usar esta técnica de simulação numérica em vez de métodos convencionais, sen-do uma ferramenta acessível e eficaz para a análise de processos de instabilidade.Originalidade: A maioria das análises de processos de instabilidade realizadas no Departamento de Boyacá não aplica o método dos elementos finitos.Limitações: A estimativa da estabilidade dos materiais é baseada em um modelo constitutivo para o solo e outro para rochas
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería civil,
Laderas,
Inestabilidad del suelo,
Estabilidad de laderas,
Equilibrio límite,
Análisis de elementos finitos
Keyword: Civil engineering,
Slopes,
Soil instability,
Slope stability,
Limit equilibrium,
Finite element analysis
Texte intégral: https://revistas.ucc.edu.co/index.php/in/article/view/3075/2814