Influencia de la topografía, estudios de infiltración y propiedades mecánicas del suelo en la evaluación del factor de seguridad del talud de la margen izquierda de la quebrada Ayahuayco, Cusco – 2022

Abstract

El trabajo de investigación se realizó en el distrito de Cusco, de la Provincia y Departamento de Cusco, la finalidad de la investigación fue la determinación del factor de seguridad del talud de la margen izquierda de la Quebrada Ayahuayco, tomando en cuentas las características topográficas que presenta el talud, así como sus propiedades mecánicas del suelo que lo compone. Se realizo el levantamiento topográfico para poder obtener la configuración de la superficie del talud donde se propuso establecer 3 cortes a lo largo de la quebrada en la dirección del deslizamiento que serán modelados para el cálculo del factor de seguridad, también se desarrolló ensayos in situ conocido como el Método de Porchet para hallar la infiltración y finalmente para la determinación de las propiedades mecánicas del suelo se realizaron de 8 prospecciones, 3 en cada uno de los puntos escogidos. Las muestras tomadas de las calicatas fueron llevadas a laboratorio para ser sometidas a los ensayos de contenido de humedad, límites de consistencia, granulometría, corte directo, clasificación de suelos por SUCS. Obtenido las propiedades físicas y mecánicas del suelo (Ángulo de Fricción, cohesión y peso específico) así como los perfiles de cada corte con sus respectivas coordenadas, se procedió introducir estos valores en el software Slide, en donde se calculó el factor de seguridad por los métodos (Ordinario de Fellenius, Bishop Simplificado y Jambu Simplificado), obteniendo el menor valor de FS y eligiendo el más crítico de cada método Corte I (FS = 1.009 Jambu simplificado), Corte II (FS = 1.105 J.S) y Corte III (FS = 1.026 J.S), puesto que los resultados de FS son menores que 1.5 pero mayores a 1 podemos decir que el talud en las condiciones que se encontró es RELATIVAMENTE ESTABLE. Como aporte a esta investigación se ofrece una propuesta de estabilización de la quebrada de Ayahuayco que consiste en mejorar el factor de seguridad por medio de modelamiento de muro de contención y el uso de anclajes que serán colocados de manera perpendicular al perfil longitudinal de la quebrada con la finalidad de sujetar el suelo y así se incremente el FS. Se opto por estos métodos de estabilización ya que en la zona es no es posible variar la topografía del lugar para proponer otras soluciones como banquetas o muro de gaviones que son más económicos.

The research work was carried out in the district of Cusco, of the Province and Department of Cusco, the purpose of the research was to determine the safety factor of the slope of the left bank of the Quebrada Ayahuayco, taking into account the topographic characteristics that presents the slope, as well as its mechanical properties of the soil that makes up the slope. The topographical survey was carried out in order to obtain the configuration of the slope surface where it was proposed to establish 3 cuts along the creek in the direction of the slide that will be modeled for the calculation of the safety factor, an in situ test was also developed. known as the Porchet Method to find the infiltration and finally to determine the mechanical properties of the soil, 8 surveys were carried out, 3 in each of the chosen points. The samples taken from the test pits were taken to the laboratory to be subjected to moisture content tests, consistency limits, granulometry, direct shear, and SUCS soil classification. Obtained the physical and mechanical properties of the soil (Angle of Friction, cohesion and specific weight) as well as the profiles of each cut with their respective coordinates, these values were entered in the Slide software, where the safety factor was calculated by the methods (Ordinary Fellenius, Simplified Bishop and Jambu Simplificado), obtaining the lowest value of FS and choosing the most critical of each method Cut I (FS = 1.009 Jambu simplified), Cut II (FS = 1.105 J.S) and Cut III ( FS = 1.026 J.S), since the results of FS are less than 1.5 but greater than 1, we can say that the slope in the conditions found is RELATIVELY STABLE. As a contribution to this research, a proposal to stabilize the Ayahuayco ravine is offered, which consists of improving the safety factor through retaining wall modeling and the use of anchors that will be placed perpendicular to the longitudinal profile of the ravine with the purpose of holding the soil and thus increasing the SF. These stabilization methods were chosen since in the area it is not possible to vary the topography of the place to propose other solutions such as sidewalks or gabion walls that are cheaper.