volteoLab: programa computacional para la modelación de inestabilidad por volcamiento en cortes de talud en carreteras

Abstract

El programa computacional para la modelación de la falla por volcamiento en dos dimensiones (2D), llamado volteoLab, permite interpretar el modo de falla tipo volcamiento (toppling en inglés) de un conjunto de bloques de roca en un talud de carretera bajo el análisis de cargas de contacto y fuerzas gravitacionales en un marco de análisis. VolteoLab ha sido realizado a partir del método de equilibrio límite. En este método se plantea el cálculo de fuerzas del peso de cada bloque de estudio y las fuerzas de fricción en la base de los mismos (i.e. las fuerzas de resistencia mecánica al corte y la normal al plano de apoyo de los bloques). Por otra parte, se usa el concepto de coeficiente de transferencia (𝜓𝜓) que relaciona las componentes de las fuerzas gravitacionales con la posición espacial de cada bloque con relación a un bloque guía de ubicación estratégica (denominado bloque de cresta y con un índice de ubicación en este texto denotada como m) cuyo significado físico divide al talud de análisis en dos zonas: la zona de corte y la zona de corona. Con el coeficiente de transferencia y la ubicación del bloque de cresta es posible identificar las partes vulnerables del talud y en especial es posible tener un valor numérico de otra variable que definirá la estabilidad global del talud, que es una fuerza horizontal en la pata del mismo denominada aquí como fuerza de anclaje (P). Si esta fuerza es negativa, el talud es estable y si.

Keywords

• macizo rocoso; vía; programa computacional; falla por volcamiento