Estudio de la relación del coeficiente de varianza y el factor de seguridad mínimo exigible para una probabilidad de falla determinada en un análisis de estabilidad geotécnica de excavaciones
Este trabajo presenta una relación entre el factor de seguridad, la probabilidad de falla y el índice de confiabilidad en función de la modificación del coeficiente de varianza para una excavación contenida por un table estacado, estudiados a partir de los parámetros de suelos blandos y fricciónales...
- Autores:
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Martínez Durán, Erix Haroldo
- Tipo de recurso:
- Masters Thesis
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Santo Tomás
- Repositorio:
- Repositorio Institucional USTA
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11634/29946
- Palabra clave:
- Failure Probability
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Este trabajo presenta una relación entre el factor de seguridad, la probabilidad de falla y el índice de confiabilidad en función de la modificación del coeficiente de varianza para una excavación contenida por un table estacado, estudiados a partir de los parámetros de suelos blandos y fricciónales, esto con el fin de evaluar como la variación de los datos afecta en los resultados de las modelaciones. Teniendo como base la bibliografía en donde se menciona los rangos del coeficiente de varianza que se han determinado, se realiza el análisis de la información para un perfil estratigráfico supuesto. A través de un coeficiente de varianza conocido se puede determinar la desviación estándar, siendo un dato de entrada obligado para este tipo de evaluación. Estos datos son introducidos al Software Slide de la casa Rocscience, desarrollando los modelos utilizando la metodología por equilibrio limite y las teorías de Spencer, GLE/Morgentein-Price, Bishop Simplified, Jambu Simplified, con el fin de precisar el comportamiento del suelo al momento de una intervención o como solución definitiva. La NSR-10, se limita a la evaluación bajo los parámetros de factor de seguridad, de modo que, en la práctica no se desarrolla comúnmente aplicaciones con evaluación que relacionen la probabilidad de falla y el índice de confiabilidad. Por esta razón se espera que esta investigación sea un insumo para la generación de documentos y proyectos de ingeniería que desarrollen mejores predicciones sobre el comportamiento del suelo. Ahora bien, como principal aporte se pudo observar, que, a menor coeficiente de variación, probabilidades de falla de 0 e índice de confiabilidad de 5, es posible utilizar factor de seguridad menores a los exigidos en la norma, por otra parte, al aumentar el coeficiente de variación los factores de seguridad exigibles son superiores a la normatividad, además se realiza un análisis de los costos por metro lineal de la intervención, indicando que a menor incertidumbre los costos constructivos son menores. |
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(2020).Estudio de la relación del coeficiente de varianza y el factor de seguridad mínimo exigible para una probabilidad de falla determinada en un análisis de estabilidad geotécnica de excavaciones [Tesis de Maestría, Universidad Santo Tomas] Repositorio Institucional, Tesis de Maestría, Universidad Santo Tomashttp://hdl.handle.net/11634/29946reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomásinstname:Universidad Santo Tomásrepourl:https://repository.usta.edu.coEste trabajo presenta una relación entre el factor de seguridad, la probabilidad de falla y el índice de confiabilidad en función de la modificación del coeficiente de varianza para una excavación contenida por un table estacado, estudiados a partir de los parámetros de suelos blandos y fricciónales, esto con el fin de evaluar como la variación de los datos afecta en los resultados de las modelaciones. Teniendo como base la bibliografía en donde se menciona los rangos del coeficiente de varianza que se han determinado, se realiza el análisis de la información para un perfil estratigráfico supuesto. A través de un coeficiente de varianza conocido se puede determinar la desviación estándar, siendo un dato de entrada obligado para este tipo de evaluación. Estos datos son introducidos al Software Slide de la casa Rocscience, desarrollando los modelos utilizando la metodología por equilibrio limite y las teorías de Spencer, GLE/Morgentein-Price, Bishop Simplified, Jambu Simplified, con el fin de precisar el comportamiento del suelo al momento de una intervención o como solución definitiva. La NSR-10, se limita a la evaluación bajo los parámetros de factor de seguridad, de modo que, en la práctica no se desarrolla comúnmente aplicaciones con evaluación que relacionen la probabilidad de falla y el índice de confiabilidad. Por esta razón se espera que esta investigación sea un insumo para la generación de documentos y proyectos de ingeniería que desarrollen mejores predicciones sobre el comportamiento del suelo. Ahora bien, como principal aporte se pudo observar, que, a menor coeficiente de variación, probabilidades de falla de 0 e índice de confiabilidad de 5, es posible utilizar factor de seguridad menores a los exigidos en la norma, por otra parte, al aumentar el coeficiente de variación los factores de seguridad exigibles son superiores a la normatividad, además se realiza un análisis de los costos por metro lineal de la intervención, indicando que a menor incertidumbre los costos constructivos son menores.This paper presents a relationship between the factor of safety, the failure probability and the reliability index, as a function of the modification of the coefficient of variation for an excavation contained by a sheet piling, studied from soft and frictional soils parameters, in order to evaluate how the variation of the data affects the modeling results. Based on the bibliography where the ranges of coefficient of variation have been determined, the information analysis is performed for an assumed stratigraphic profile. Through a known coefficient of variation, the standard deviation can be determined, being a mandatory input for this kind of evaluation. These data are introduced to the Software Slide by Rocsicience, developing the models using the limit equilibrium method and Spencer's theories, GLE/Morgentein-Price, Bishop Simplified, Jambu Simplified, with the aim of specifying the behaviour of the soil when making an intervention, or as a definitive solution. The NSR-10 is limited to the evaluation under the safety factor parameters, as a result, generally speaking, assessments that relate the failure probability and the reliability index are not developed. Therefore, this research is expected to be an input for the creation of documents and engineering projects that develop better predictions about soil behavior. Finally, as the main contribution it was possible to observe that, The lower the coefficient of variation, the probability of failure of 0 and the reliability index of 5, it is possible to use a safety factor lower than those required in the conventions, furthermore, by increasing the coefficient of variation, the required safety factors are higher than the regulations. In addition, an analysis of the costs per linear meter of the intervention is carried out, indicating that the less uncertainty, the lower construction costs.Magíster en Infraestructura Vialhttp://unidadinvestigacion.usta.edu.coMaestríaapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásMaestría Infraestructura VialFacultad de Ingeniería CivilAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Estudio de la relación del coeficiente de varianza y el factor de seguridad mínimo exigible para una probabilidad de falla determinada en un análisis de estabilidad geotécnica de excavacionesFailure ProbabilityFactor of SafetyReliability IndexExcavationsCoefficient of VariationStandard DeviationGeotechnicsÍndice de confiabilidadExcavacionesGeotecniaProbabilidad de fallaFactor de seguridadCoeficiente de varianzaDesviación estándarTesis de maestríainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionFormación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Maestríahttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccinfo:eu-repo/semantics/masterThesisCRAI-USTA BogotáAbramson, L. W., Lee, T. S., Sharma, S., & Boyce, G. M. (2001). Slope stability and stabilization methods. John Wiley & Sons.Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica–AIS, Norma Colombiana de Diseño de Puentes. Comité AIS-200, 2014.Bell, J. M. (1968). “General slope stability analysis.” J. Soil Mech. and Found. Div., 94(SM6), 1253–1270.Bishop, A. W. (1955). “The use of slip circle in the stability analysis of slopes.” Geotechnique, 5(1).Bishop, A. W., and Morgenstern, N. (1960). “Stability coefficients for earth slopes.” Geotechnique, 10(4), 129–150Brizuela-Agüero, S. (2017). Análisis probabilístico de estructuras geotécnicas.Cornforth, D. H., & Cornforth, D. (2005). Landslides in practice: investigation, analysis, and remedial/preventative options in soils. J. Wiley.Duncan, J. M. (1996). “State of the art: Limit equilibrium and finite element analysis of slopes.” J. Geotech. Eng., 122(7), 577–596.Duncan, J. M., Wright, S. G., & Brandon, T. L. (2014). Soil strength and slope stability. 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