La Influencia de las Grietas de Tensión Preexistentes en la Estabilidad de Excavaciones Temporales No Soportadas en Arcillas Duras Estratificadas: Estudio de Caso de la Isla de Corfú, Grecia Noroccidental
Autores: Pelekis, Panagiotis; Batilas, Anastasios; Lainas, Spyridon; Depountis, Nikolaos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La Influencia de las Grietas de Tensión Preexistentes en la Estabilidad de Excavaciones Temporales No Soportadas en Arcillas Duras Estratificadas: Estudio de Caso de la Isla de Corfú, Grecia Noroccidental
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Fallas de taludes
Arcillas duras
Grietas de tensión
Condiciones de aguas subterráneas
Resistencia al corte residual
Evaluaciones geotécnicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los fallos de taludes en arcillas duras sobreconsolidadas presentan desafíos geotécnicos significativos, particularmente en formaciones estratificadas propensas a discontinuidades preexistentes. A pesar de la extensa investigación sobre la resistencia al corte residual y la fisuración en arcillas rígidas, el papel de las grietas de tensión no detectadas y su interacción con las condiciones hidrogeológicas en excavaciones temporales sigue siendo poco explorado. Este estudio aborda esta laguna de investigación a través de un caso de estudio detallado de un fallo de talud durante una excavación residencial no soportada en la isla de Corfú, Grecia. La investigación tuvo como objetivo identificar el mecanismo de fallo, evaluar la influencia de las discontinuidades geológicas y las condiciones de agua subterránea, y evaluar la contribución de la resistencia al corte residual a la estabilidad del talud. La metodología combinó observaciones de campo, pruebas de laboratorio (incluyendo pruebas de compresión no confinada y pruebas de corte anular) y modelado numérico utilizando enfoques de elementos finitos (FEM) y equilibrio límite (LEM). Los resultados revelaron que una fisura preexistente casi vertical, actuando como una grieta de tensión, y la infiltración de agua a lo largo de la interfaz arcilla-arenisca redujeron significativamente el factor de seguridad, desencadenando un deslizamiento planar. Tanto los análisis FEM como LEM indicaron que se alcanzaron condiciones críticas para el fallo con un ángulo de fricción residual de 19 grados, capas de arenisca inclinadas entre 15 y 17 grados, y presión hidrostática por acumulación de agua subterránea. Este estudio demuestra los efectos desestabilizadores compuestos de las discontinuidades no detectadas y las presiones de agua en arcillas duras estratificadas y subraya la necesidad de evaluaciones geotécnicas exhaustivas para excavaciones temporales, incluso en formaciones aparentemente estables.
Descripción
Los fallos de taludes en arcillas duras sobreconsolidadas presentan desafíos geotécnicos significativos, particularmente en formaciones estratificadas propensas a discontinuidades preexistentes. A pesar de la extensa investigación sobre la resistencia al corte residual y la fisuración en arcillas rígidas, el papel de las grietas de tensión no detectadas y su interacción con las condiciones hidrogeológicas en excavaciones temporales sigue siendo poco explorado. Este estudio aborda esta laguna de investigación a través de un caso de estudio detallado de un fallo de talud durante una excavación residencial no soportada en la isla de Corfú, Grecia. La investigación tuvo como objetivo identificar el mecanismo de fallo, evaluar la influencia de las discontinuidades geológicas y las condiciones de agua subterránea, y evaluar la contribución de la resistencia al corte residual a la estabilidad del talud. La metodología combinó observaciones de campo, pruebas de laboratorio (incluyendo pruebas de compresión no confinada y pruebas de corte anular) y modelado numérico utilizando enfoques de elementos finitos (FEM) y equilibrio límite (LEM). Los resultados revelaron que una fisura preexistente casi vertical, actuando como una grieta de tensión, y la infiltración de agua a lo largo de la interfaz arcilla-arenisca redujeron significativamente el factor de seguridad, desencadenando un deslizamiento planar. Tanto los análisis FEM como LEM indicaron que se alcanzaron condiciones críticas para el fallo con un ángulo de fricción residual de 19 grados, capas de arenisca inclinadas entre 15 y 17 grados, y presión hidrostática por acumulación de agua subterránea. Este estudio demuestra los efectos desestabilizadores compuestos de las discontinuidades no detectadas y las presiones de agua en arcillas duras estratificadas y subraya la necesidad de evaluaciones geotécnicas exhaustivas para excavaciones temporales, incluso en formaciones aparentemente estables.