Análisis del diseño de taludes de excavación en base al proyecto de norma NCH3206

Abstract

Entre los años 2019 y 2020 se conformó un comité de especialistas para la actualización de una nueva norma NCh3206 Geotecnia- Excavaciones, entibaciones y socalzados - Requisitos, generando un proyecto de norma que se encuentra actualmente en el proceso para ser oficializado. En este proyecto de norma, la metodología de diseño sobre taludes de excavación sin refuerzo hace hincapié en variables como tipos de suelos, aceleraciones relativas a la zona sísmica, al igual que cuenta con datos y parámetros tabulados. Con el objetivo de verificar el rendimiento de los diseños de los taludes al aplicar el proyecto de norma, el trabajo se enfocó en los taludes de excavación sin refuerzo, más específicamente evaluar el desempeño de los requerimientos de diseño sísmico en la normativa en relación con las deformaciones post-sísmicas. Se diseñaron taludes según los requerimientos de diseño en diversas variables, tales como, la altura del talud, método de equilibrio, análisis, condición, zonificación, coeficiente vertical y clasificación sísmica. Mediante el programa comercial de estabilidad de taludes Geostudio, se buscó la configuración de diseño que satisface el valor del factor de seguridad de diseño impuesto por la norma. A partir de estos diseños realizados, se escogieron los ángulos de inclinación resultantes del análisis con método de equilibrio limite de Jambu con condición temporal, y se crearon modelos dinámicos en base a registros sísmicos de terremotos importantes de Chile. En un último paso, se generaron, a partir del programa Plaxis 3D, las deformaciones post-sísmicas dependientes de los diseños de taludes. Los resultados muestran que los diseños de taludes definidos superan las deformaciones post-sísmicas máximas estipuladas por el proyecto de norma en modelos dinámicos en Arena y Arcilla. No así para Grava, que cumple con los requerimientos de diseño sísmico estipuladas. Se confirma la correcta consistencia de la clasificación sísmica en relación con las deformaciones post-sísmicas. Donde en los suelos más competentes se ve reflejado un menor efecto de los eventos sísmicos en deformaciones. Con respecto a los diseños de taludes, los métodos de análisis de estabilidad de Jambu exigen un ángulo de inclinación de diseño más bajo, evidenciando un comportamiento más conservador que Spencer y Morgenstern & Price. Mientras estos dos últimos no presentan diferencias notables entre sí. Finalmente, se cumple el criterio propuesto por el proyecto de norma sobre la distancia admisible entre el coronamiento del talud y posibles entibaciones, y no se espera ningún daño apreciable en estructuras vecinas aún para taludes con deformaciones post-sísmicas fuera del límite establecido por el proyecto de norma.