Análisis de Estabilidad de Taludes Mediante Análisis Plástico Límite: Aplicación a una Presa de Relaves

Resumen

El método de equilibrio límite (LEM) es ampliamente utilizado en geotecnia para evaluar la estabilidad de taludes debido a su rapidez y bajo costo computacional. Sin embargo, no garantiza que la superficie de falla identificada sea la más crítica, ni que su mecanismo de falla sea cinemáticamente compatible. 

Hace varias décadas surgió el concepto de análisis plástico límite, basado en los teoremas de límite superior e inferior. Este método proporciona una solución exacta al problema de flujo plástico, asegurando compatibilidad entre tensiones, fuerzas externas y campo de velocidades. 

En los últimos años, el software Optum G2 ha optimizado este enfoque al incorporar técnicas de remallado automático, reduciendo significativamente la brecha entre los límites superior e inferior de la solución. 

Este estudio compara ambas metodologías mediante simulaciones computacionales en un dique de colas, empleando los softwares SlopeW y Optum G2. Los resultados muestran que, aunque ambos enfoques proporcionan valores similares del factor de seguridad (FoS) y de la superficie de falla, el análisis plástico límite permite detectar automáticamente la superficie crítica y ofrece límites superiores e inferiores rigurosos para el FoS. Además, la implementación de técnicas de remallado automático en Optum G2 mejora la precisión y confiabilidad del análisis. 

Finalmente, se implementa un análisis estocástico mediante campos aleatorios con el fin de evaluar el impacto de la variabilidad espacial de los parámetros geotécnicos sobre la estabilidad global.

Conferencista

Matías Mega, especialista en geotecnia de SRK Argentina.