Evaluación del nivel de riesgo a deslizamiento de taludes mediante los métodos de Taylor y Monte Carlo en el tramo peña de Los Loros, Carretera 3n, Chota.

En el tramo Lajas – Cochabamba, carretera 3N, específicamente en, el km 127.50 se ubica la denominada Peña de los Loros, talud que constantemente sufre deslizamientos provocando la interrupción del tránsito vehicular, aún más época de lluvias. La investigación tuvo como objetivo “Determinar el nivel de riesgo a deslizamiento de taludes mediante los métodos de Taylor y Monte Carlo en el tramo Peña de Los Loros de la carretera 3N, Chota, para verificar el factor de seguridad estático y dinámico según la norma CE.020”. Se tuvo como muestra del estudio a 18 secciones del talud, en las cuales se muestrearon tres calicatas, determinando que la primera era arena limosa y las otras dos, limos de alta plasticidad. Las secciones se modelaron en el software slide, según la metodología determinística de Taylor y Probabilística de Monte Carlo, llegando a determinar que el promedio del factor de seguridad estático y con infiltración es 0.557 y 0.460, y el factor de seguridad dinámico y con infiltración es 0.428 y 0.347, por tanto los FS son menores al mínimo exigido por la normatividad (1.50 y 1.25, respectivamente), por lo que se concluye que el talud es inestable en condiciones estáticas por su gravedad siendo el factor detonante, las precipitaciones pluviales, así mismo, en condiciones dinámicas el talud también es inestable frente a un evento sísmico, aún más si este se acrecienta con un evento pluvial simultaneo, por lo que es necesario su estabilización.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN ................................................................................................................... xix ABSTRACT ...................................................................................................................xx CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ...............................................................................21 1.1. Planteamiento del problema................................................................................. 21 1.2. Formulación del problema ................................................................................... 24 1.3. Justificación e importancia................................................................................... 24 1.4. Delimitación de la investigación........................................................................... 26 1.5. Limitaciones........................................................................................................... 26 1.6. Objetivos................................................................................................................. 26 1.6.1. Objetivo general.................................................................................................. 26 1.6.2. Objetivos específicos.......................................................................................... 27 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ..........................................................................28 2.1. Antecedentes de la investigación .......................................................................... 28 2.1.1. Antecedentes internacionales.............................................................................. 28 2.1.2. Antecedentes nacionales..................................................................................... 29 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 30 2.2. Marco teórico......................................................................................................... 32 2.2.1. Teoría del deslizamiento de taludes.................................................................... 32 2.2.2. Factores geométricos de un talud ....................................................................... 36 2.2.3. Teoría de mecánica de suelos ............................................................................. 37 2.2.4. Propiedades físico, mecánicas e hidráulicas de los suelos ................................. 39 2.2.5. Riesgo ................................................................................................................. 44 2.2.6. Riesgo geotécnico por deslizamiento de taludes ................................................ 45 2.2.7. Análisis de estabilidad en taludes....................................................................... 47 2.2.8. Método determinístico de Taylor........................................................................ 50 2.2.9. Método probabilístico: Simulación de Monte Carlo .......................................... 52 2.2.10. Métodos para estabilizar taludes......................................................................... 53 2.3. Definición de términos .......................................................................................... 54 vi CAPÍTULO III. PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS Y VARIABLES.........57 3.1. Hipótesis................................................................................................................. 57 3.2. Variables................................................................................................................. 57 3.2.1. Variable independiente ....................................................................................... 57 3.2.2. Variable dependiente .......................................................................................... 57 3.3. Operacionalización de variables .......................................................................... 58 CAPÍTULO IV. MARCO METODOLÓGICO .........................................................59 4.1. Ubicación geográfica del estudio.......................................................................... 59 4.2. Unidad de análisis, población y muestra ............................................................. 63 4.2.1. Población ............................................................................................................ 63 4.2.2. Muestra ............................................................................................................... 63 4.2.3. Unidad de análisis............................................................................................... 66 4.2.4. Unidad de observación ....................................................................................... 66 4.3. Tipo y descripción del diseño de investigación ................................................... 67 4.3.1. Tipo de investigación.......................................................................................... 67 4.3.2. Diseño de investigación...................................................................................... 67 4.3.3. Métodos de investigación ................................................................................... 70 4.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos................................................ 71 4.4.1. Técnicas de recolección de datos........................................................................ 71 4.4.2. Instrumentos de recolección de datos................................................................. 71 4.5. Técnicas para el procesamiento y análisis de información................................ 72 4.5.1. Procesamiento de análisis por el método determinístico de Taylor ................... 73 4.5.2. Procesamiento de análisis por el método probabilístico de Monte Carlo........... 77 4.6. Matriz de consistencia metodológica ................................................................... 80 CAPÍTULO V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................81 5.1. Presentación de resultados ................................................................................... 81 5.1.1. Propiedades físico-mecánicas del suelo del talud............................................... 81 5.1.2. Análisis de estabilidad de taludes por la metodología Taylor ............................ 88 5.1.3. Análisis de estabilidad de taludes por la metodología Monte Carlo................. 128 vii 5.1.4. Análisis de estabilidad de taludes según los métodos de Taylor y Monte Carlo en el tramo Peña de los Loros de la carretera 3N, Chota .................................................. 186 5.1.5. Grieta de tensión del talud ................................................................................ 191 5.2. Análisis, interpretación y discusión de resultados............................................ 192 5.3. Contrastación de hipótesis.................................................................................. 200 CAPÍTULO VI. PROPUESTA ..................................................................................204 6.1. Formulación de la propuesta para la solución del problema .......................... 204 6.2. Beneficios que aporta la propuesta.................................................................... 210 CONCLUSIONES .......................................................................................................211 RECOMENDACIONES Y/O SUGERENCIAS .......................................................213 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................214 ANEXOS ......................................................................................................................22