Desarrollo de una metodología que permita calcular la distancia de viaje y velocidad de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite

Este trabajo de grado tiene como objetivo desarrollar una metodología para el cálculo de la distancia de viaje y velocidad de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite. Para ello, se plantea un modelo bidimensional de bloque deslizante -discretiza...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
masterThesis
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/47310
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/47310
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.47310
Palabra clave:
Distancia de viaje
Velocidad de deslizamientos
Estabilidad de taludes
Ecuación de movimiento
Landslide runout
Landslide velocity
Slope stability
Movement equation
Maestría en ingeniería civil - Tesis y disertaciones académicas
Ecuaciones de movimiento
Taludes (Mecánica de suelos)
Estabilización de suelos
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openAccess
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Cantor Guasca, Laura Camila
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description Este trabajo de grado tiene como objetivo desarrollar una metodología para el cálculo de la distancia de viaje y velocidad de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite. Para ello, se plantea un modelo bidimensional de bloque deslizante -discretizado en dovelas-, en el cual se acoplan las variables geométricas, mecánicas y reológicas del deslizamiento. El movimiento de la masa deslizada es modelado mediante un sistema de bloques adyacentes que intercambian energía al colisionar entre si mediante resortes; y la resistencia al movimiento es obtenida en función de las componentes friccional y viscosa del modelo reológico Coulomb-viscoso. Estas fuerzas fueron modeladas con un sistema en paralelo compuesto por un deslizador y un amortiguador. La ecuación de movimiento del modelo corresponde a una ecuación diferencial lineal de segundo orden, la cual es resuelta por el método de diferencias finitas, obteniendo una ecuación explicita para obtener el desplazamiento de cada dovela, y así mismo la velocidad y la aceleración. Se realizó un algoritmo en el software MATLAB® en el cual se programaron las ecuaciones necesarias para obtener resultados de la cinemática del deslizamiento. El modelo fue aplicado a tres deslizamientos ocurridos en Asia y dos ejemplos supuestos considerados como deslizamientos típicos, sin embargo, se evidencian limitaciones en la metodología propuesta, que no permiten que esta sea aplicable para la predicción del comportamiento cinemático de deslizamientos. Por tanto, se realizan recomendaciones para trabajo futuro.
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El movimiento de la masa deslizada es modelado mediante un sistema de bloques adyacentes que intercambian energía al colisionar entre si mediante resortes; y la resistencia al movimiento es obtenida en función de las componentes friccional y viscosa del modelo reológico Coulomb-viscoso. Estas fuerzas fueron modeladas con un sistema en paralelo compuesto por un deslizador y un amortiguador. La ecuación de movimiento del modelo corresponde a una ecuación diferencial lineal de segundo orden, la cual es resuelta por el método de diferencias finitas, obteniendo una ecuación explicita para obtener el desplazamiento de cada dovela, y así mismo la velocidad y la aceleración. Se realizó un algoritmo en el software MATLAB® en el cual se programaron las ecuaciones necesarias para obtener resultados de la cinemática del deslizamiento. El modelo fue aplicado a tres deslizamientos ocurridos en Asia y dos ejemplos supuestos considerados como deslizamientos típicos, sin embargo, se evidencian limitaciones en la metodología propuesta, que no permiten que esta sea aplicable para la predicción del comportamiento cinemático de deslizamientos. Por tanto, se realizan recomendaciones para trabajo futuro.The objective of this Master’s degree work research is to develop a methodology to calculate the soil landslide runout and velocity from the interslice forces as a result of a limit equilibrium analysis. In order to get it, a discretized sliding block bidimensional model with geometric, mechanic and rheologic variables linked, was proposed. The sliding mass movement is modeled through a spring-block model and the movement resistance is obtained by frictional and viscous components of the rheologic Coulomb-viscous model. This resistance forces were modeled with a parallel system of a slider and a damper. The movement equation of the model is a linear second order differential equation, which was solved by the difference finite method. The result is an explicit equation to obtain the displacement, velocity and acceleration of each slice. Moreover, an algorithm to solve the equations that allows the landslide movement calculus, was developed in MATLAB®. The model was applied to three landslides -which took place in Asia- and to two supposed examples -typic landslides-. In spite of the precise results obtained, some methodology limitations evidenced, do not allow to apply the proposal methodology for the prediction of the movement landslide. Recommendations for future research are described and available.Magíster en Ingeniería CivilMaestríaPontificia Universidad JaverianaMaestría en Ingeniería CivilFacultad de IngenieríaRodriguez Pineda, Carlos Eduardo2020-02-21T19:27:35Z2020-04-16T17:48:58Z2020-02-21T19:27:35Z2020-04-16T17:48:58Z2019http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/47310https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.47310instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T18:09:23Z