Modelo de bloque deslizante para analizar el comportamiento cinemático de deslizamientos en suelos a partir de las fuerzas resultantes de un modelo de equilibrio límite

Resumen

En este trabajo se plantea un modelo bidimensional de bloque deslizante -discretizado en dovelas-, en el cual se acoplan las variables geométricas, mecánicas y reológicas del deslizamiento que permite el análisis del comportamiento cinemático de los deslizamientos en suelos. El movimiento de la masa deslizada es modelado mediante un sistema de bloques adyacentes conectados mediante resortes. La resistencia al movimiento es dada por el modelo reológico Coulomb-viscoso, en el cual se consideran las componentes friccionantes y viscosas, representadas con un sistema en paralelo compuesto por un deslizador y un amortiguador, respectivamente. La ecuación de movimiento del modelo corresponde a una ecuación diferencial lineal de segundo orden. Esta es resuelta por el método de diferencias finitas, obteniendo una ecuación explicita para conocer el desplazamiento, velocidad y aceleración de cada dovela. Se realizó un algoritmo en el software MATLAB® en el cual se programaron las ecuaciones necesarias para obtener resultados de la cinemática del deslizamiento. Por medio del algoritmo, fue posible realizar un análisis de sensibilidad a los parámetros del modelo. Este fue ejecutado en el problema del bloque deslizante en el talud infinito, donde se logra conocer la influencia de cada parámetro del modelo. El modelo es aplicado al deslizamiento de Hiegaesi, ocurrido en Japón en 1998, donde se logró modelar el comportamiento cinemático teniendo en cuenta los registros reportados. Sin embargo, se considera necesario más investigación para poder aplicar el modelo propuesto en la predicción del comportamiento cinemático de deslizamientos, debido a las limitaciones discutidas en este documento.