Comparación entre el análisis probabilístico y determinístico para la evaluación de la estabilidad física de los taludes, caso Patiquista

Abstract

El Perú posee una extensa diversidad geográfica y de suelos, todo ello se puede asociar a la estabilidad de los taludes y su impacto negativo en los diversos proyectos de infraestructura. Ante ello, se precisa un análisis de estabilidad en base a un enfoque determinista, sin incorporar la variabilidad del sistema que lo compone. Dentro del marco de este estudio, se propone un análisis comparativo de la estabilidad de taludes de la presa Patiquista, empleando tanto el enfoque determinista como el probabilista.

Para calcular el factor de seguridad utilizando el enfoque determinista, se aplican los métodos de Equilibrio Límite Simplificado de Bishop, Janbú y Spencer. Estos, fueron obtenidos mediante el software Slide y los lineamientos del Eurocódigo 7. En contraste, el método probabilístico se sirve de técnicas como Monte Carlo e Hipercubo Latino para determinar el factor de seguridad, revelando que un FS mayor a 1.0 no garantiza por sí solo la estabilidad del talud analizado. Además, como componente esencial del análisis de estabilidad, se examinaron las incertidumbres en los parámetros de resistencia del suelo, incluyendo el peso específico, el ángulo de fricción y la cohesión; valores de alto impacto en el análisis de la estabilidad del talud.

Como consecuencia de los resultados obtenidos, se estableció que las superficies críticas identificadas mediante el método determinista no necesariamente corresponden con aquellas que exhiben una elevada probabilidad de falla, siendo estas discrepancias resultado de las incertidumbres inherentes. En este contexto, un análisis de estabilidad de taludes bajo un enfoque determinista no abarca todas las variables presentes en el estudio de los diferentes proyectos geotécnicos.

Peru has a vast range of landscapes and soil types, which impacts the stability of the land, potentially leading to issues with construction projects. Therefore, it is necessary to check the stability of slopes using a straightforward method that does not consider all the potential variations that might occur. In this study, the stability of slopes at the Patiquista dam is examined using both simple and more complex methods.

To determine if the slopes are safe using the simple method, techniques developed by experts like Bishop, Janbu, and Spencer are employed, utilizing a computer program called Slide and adhering to Eurocode 7 guidelines. On the other hand, the more complex method uses random sampling techniques like Monte Carlo and Latin Hypercube to assess if the slopes are safe, indicating that simply having a safety factor above 1.0 doesn't always mean the slope is stable. The study also thoroughly investigates the soil's capacity to withstand pressure, including its weight, the angles it can handle, and how well it sticks together.

The findings indicate that the slopes deemed risky by the simple method didn't always match the areas where the complex method suggested there might be problems due to numerous uncertainties. It becomes evident that using only the simple method doesn't provide a complete picture when evaluating the stability of slopes for various construction projects.