Análisis de estabilidad estática de un talud crítico en el distrito de Magdalena por el método de elementos discretos (DEM)

Abstract

En el presente trabajo de tesis, se analizará la estabilidad estática de una sección del litoral de la Costa Verde en el distrito de Magdalena, la cual fue evaluada previamente en la tesis del Ing. Javier Diaz. La sección estudiada en este documento corresponde al talud más crítico. Para realizarlo, se empleará el método de elementos discretos por medio del software Yade, de acceso libre, que opera a través de programación y simulaciones de modelos y escenarios. Para anticipar el riesgo del deslizamiento de suelos, existen distintos sistemas de análisis de estabilidad que pueden aplicarse a estructuras geológicas. El Método de Elementos Discretos (DEM) es uno de estos sistemas y Yade, al ser un programa aún desconocido en el Perú, resulta importante conocer su uso. Por otro lado, gracias al material bibliográfico existente respecto a la zona costera del Perú, es posible buscar y conocer las distintas propiedades físicas y mecánicas de sus taludes. Esto permite la validación del método. Lo que se busca con esta tesis es dar a conocer el sistema YADE en el Perú. Para conseguirlo, se inició investigando los experimentos existentes centrados en el análisis estático de taludes o en la implementación del DEM con el propósito de derivar una metodología adaptable al software Yade. Para que esto fuera posible, debían definirse las propiedades necesarias para generar el modelo, que fueran compatibles con la interfaz de Yade y que permitiesen un rendimiento óptimo en términos computacionales de la simulación. De cumplir el experimento con la condición de equilibrio tal y como cumplen los métodos de equilibrio límite, se acepta la eficiencia de la metodología y se podría aplicar en el análisis de otros taludes. Los resultados obtenidos se complementarán mediante la comparación con métodos aplicados en otros trabajos de análisis. Se ha elaborado un manual instructivo del software Yade y el procedimiento seguido con el fin de facilitar su estudio futuro. Para ejecutar el experimento, se realizará la demostración del uso del software Yade con ayuda de los datos obtenidos del análisis por métodos convencionales en el trabajo de la tesis del Ing. Javier Díaz. La metodología del programa consiste en el planteamiento de sistemas de partículas caracterizadas y el ensayo iterativo de simulaciones en escenarios controlados. Con ayuda de fórmulas de equilibrio, el programa efectuará el cálculo de las reacciones y el comportamiento resultante en los elementos. Teniendo esto en cuenta, se ensayarán modelos generados con distintos parámetros asumidos para hallar la combinación más eficiente en términos de tiempo de análisis y reacciones esperados.