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Determinación de fuerzas que actúan sobre Pilotes Anti-Deslizantes

Las fuerzas que actúan sobre un pilote anti-deslizante, son proporcionadas por el análisis de estabilidad de taludes. El cálculo de la estabilidad de la pendiente SF se basa en el análisis del equilibrio de fuerzas que actúan sobre bloques de suelo por encima de la superficie de deslizamiento. Las superficies verticales de los bloques individuales están sometidos a fuerzas de acción inter-bloque F_i y su determinación es uno de los pasos del análisis de estabilidad de taludes. Si los bloques del suelo están exactamente en el estado de equilibrio límite, las fuerzas inter-bloque al principio y al final de la superficie de deslizamiento son iguales a cero. El factor límite del factor de seguridad SF_lim, por la que se alcanza el estado de equilibrio límite, se considera como un factor real de la seguridad en y la superficie de deslizamiento introducida. La distribución de fuerzas entre los bloques a lo largo de la longitud de deslizamiento se llama la línea de presión. Las fuerzas que actúan sobre un pilote anti-deslizante se determina a partir de la distribución de las líneas de presión calculadas para el factor de seguridad requerido SF_s.

La siguiente figura muestra diferentes distribuciones de fuerzas inter-bloque Fi (líneas de presión).

Gráfico a) muestra la distribución de las fuerzas Fi en el estado de equilibrio límite, donde los valores cero de las fuerzas de inter-bloque se encuentran al principio y al final de la distribución. Esto significa que se ha encontrado este estado por el valor del factor de seguridad SF_lim, que expresa exactamente el grado de seguridad en y la superficie de deslizamiento introducida.

Gráfico b) muestra la línea de presión determinada por un factor de seguridad más alto que el correspondiente a SF_lim.

Se asume una fuerza cero F_n que se encuentra en la parte superior de la superficie de deslizamiento y una fuerza no nula F_0,b en la parte inferior de la superficie de deslizamiento que se registra posteriormente. Esto significa que con el fin de llegar al factor de seguridad SF, la base de la pendiente tendría que ser cargada por la fuerza de presión que tiene el valor de F_0,b. Gráfico c) muestra la presión de la línea por un factor de seguridad SF mayor que SF_lim. Es el resultado de asumir la fuerza cero F₀ en el extremo inferior de la superficie de deslizamiento en la parte superior y luego se encuentra una fuerza desequilibrada F_n,c. Al llegar a la situación de equilibrio para el factor de seguridad SF se podría llamar teoricamente a la acción de una fuerza de tracción de esta magnitud en el extremo superior de la superficie de deslizamiento.

Gráfico d) muestra una distribución de fuerzas entre los bloques para el caso donde un pilote anti-deslizante se coloca en el punto x. La parte de la distribución corresponde al gráfico c) y sirve para determinar la magnitud del pasivo fuerza P en el punto x. Por encima del pilote la distribución según el gráfico b) se considera y sirve para determinar la fuerza activa T en el punto x. La diferencia entre P y T es la fuerza transmitida por el pilote anti-deslizante.

Distribución de las fuerzas inter-bloque F_i

Pie de gráfico (explicación)

a) distribución de factor de seguridad SF = SF_lim (F₀ = 0 a F_n = 0)

b) distribución de factor de seguridad SF > SF_lim con valor cero de la fuerza en el extremo superior

c) distribución de factor de seguridad SF > SF_lim valor de fuerza cero en el extremo inferior

d) distribución de factor de seguridad SF con pilote anti-deslizante en el punto x