GEOTECNIA Y FUNDACIONES

5/14/2018 GEOTECNIA Y FUNDACIONES - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/geotecnia-y-fundaciones 1/37

ALUMNOS:

FERNANDEZ, WALTER REG.: 20735RODRIGUEZ, JULIAN REG.: 20930



Un caso particular de mucho interés en zonassísmicamente activas, es el de una solicitación cíclica decorte en un suelo granular saturado. Cuando este suelo

es sometido a esfuerzos de corte, sufre cambios volumétricos que necesariamente deben iracompañados de una redistribución del agua en losporos.

En las arenas muy finas, en las arenas limosas y limosarenosos de baja permeabilidad, o bien si lasdeformaciones son rápidas, pueden generarse presionesde poros significativas.

El cambio sustancial en la resistencia al corte de lasarenas saturadas lo produce la presión de poros “u”.

Cualquiera de estas variaciones en la presión de porosaltera la resistencia al corte de la arena.



Ec. de Terzaghi: τ=(σ - u) . tg φ

En las arenas saturadas sin drenaje están impedidas deofrecer un cambio volumétrico, generan un incremento dela presión de poros la que eventualmente podrá llegar aigualar la presión de confinamiento, anulándose enconsecuencia la presión efectiva “Inicio de Licuación”

Arenas Sueltas Comportamiento “ Consolidante”

Falla por Flujo Licuación

Arenas Densas Comportamiento “ Dilatante”

Grandes Deformaciones Movilidad Cíclica







Basados en loscomportamientosanteriores se comprendeque existirá una relación de

vacíos “ecrit”, o una“densidad crítica”, para lacual el suelo no consolide niexpanda.

Con este concepto se podríadecir que una arena sueltaes más “licuable” que unaarena densa saturada.

Pero esta conclusión eserrónea y resulta deextrapolar características decomportamiento estático acondiciones dinámicas decarga-deformación.



Para cada suelo arenoso este límite está determinado por: el nivel de excitación sísmica

la presión de confinamiento inicial

la historia de presiones la edad del depósito

Cuando los antecedentes y condiciones generales del sitio en quese emplazará una construcción, indiquen la posibilidad de un

comportamiento inestable del suelo, se deberán realizar estudiospara determinar el potencial de licuación del suelo en cuestión.

Para ello, se comenzará por realizar un análisis preliminar

Si como consecuencia de este análisis preliminar resulta que

puede excluirse toda posibilidad de licuefacción, en general noson necesarios estudios posteriores

Por el contrario, si se encuentran posibilidades de desarrollo defenómenos de licuefacción, resulta necesario efectuar estudiosposteriores.



Licuefacción muy probable.- Existen mantos completos o lentes de arena o

limos saturados a profundidades < 25 m.

- El análisis granulométrico indica que el diámetromedio D50 de los granos está entre 0,07 mm y 1,2 mm.

- El número de golpes del ensayo de penetraciónnormalizado resulta igual o menor que:

A 1 + A 2 . z

Donde

A1 y A2 son constantes que dependen de la zona sísmica

z es la profundidad del manto o lente saturado.



Licuefacción improbable.

- No existen mantos o lentes de arena o limossaturados a una profundidad < 25 m.

- El diámetro medio de los granos es > 3,5 mm(gravas) o < 0,01 mm (arcillas).

- El número de golpes del ensayo de penetraciónnormalizado resulta igual o mayor que:

B 1 + B 2 . z

Donde

B1 y B2 son constantes que dependen de la zona sísmica

z es la profundidad del manto o lente saturado.



Probabilidades intermedias de licuefacción.

- El diámetro medio 0,07 mm < D50 < 1,2 mm y elnúmero de golpes del ensayo de penetración normalizado

está comprendido entre A 1 + A 2 . z y B 1 + B 2 . Z

- El diámetro medio D50 de los granos está

comprendido entre 0,01 mm y 0,07 mm o entre 1,2 mm y 3,5 mm, y además, el número de golpes del ensayo depenetración normalizado es menor que:

B1 + B2 . Z

Cuando se verifique esta alternativa, se aplicará el Métodode Análisis de la Potencialidad de Licuación de un Suelo Arenoso Saturado.



a) Los métodos que se basan en la comparación con casos históricos desismos previos, correlacionando este hecho con algunos ensayos delaboratorio y campo.

El Método Simplificado de H. B. Seed e I. M. Idriss. El Método de la Velocidad de Onda de Corte Ensayo de Penetración de Cono (CPT) Ensayo de Penetración Becker (BPT) Explosiones en el Campo

b) Los métodos que se basan en la evaluación de las deformaciones oesfuerzos cíclicos que desarrollará el movimiento sísmico en el estratoarenoso, comparándolas con las deformaciones o esfuerzos cíclicosobtenidos en ensayos de laboratorio sobre muestras representativas



1. Mejora de suelos potencialmente licuables

2. Refuerzo de estructuras ante suelos licuables



Se mejoran teniendo en cuenta los siguientesfactores:

1.Densidad

2. Tamaño del grano

3. Saturación

Otros factores a tener en cuenta:

1. Disipación de presión de poros

2. Reducción de la tensión cortante



Debe tenerse en cuenta lo siguiente:

1. Se deben utilizar máquinas especiales, que no generen ruido ni vibraciones.

2. En cercanías de edificios o complejos de viviendas, deben serutilizadas máquinas pequeñas para no afectar la estabilidad desuelos de las demás estructuras.

3. La investigación del subsuelo bajo las estructuras existentes esmuy difícil. La Geotecnia necesita datos para estimar elpotencial de licuefacción y tomar medidas apropiadas contraella.



















Implica mezclar cemento y otros aditivos con suelos in-situ,

utilizando el equipos especiales.

De este proceso, resulta un suelo de cemento estabilizado conpropiedades ingenieriles mejoradas que se puede utilizar en una amplia

variedad de aplicaciones.

> Barreras de contención> Apoyo de los terraplenes y estructuras en suelos blandos

> Estabilización de suelos blandos para la excavación

> Fundaciones de apoyo> Apuntalamiento y el apoyo de excavación> Estabilización sísmica de un sitio> Protección contra la socavación





Perforar el suelo Llegar hasta suelo firme Retirar y

rellenar





Para terrenos en los cuales la cohesión existente impide unarecompactación de las partículas por vibración

Un vibrador a la profundidad deseada, el suelo circundante se desplaza y al mismo tiempo, se comprime. A medida que el vibrador se eleva, elhueco resultante se va rellenando con aportación de grava. La acciónrepetida de subida y bajada del vibrador no sólo da lugar a que sedensifiquen los materiales de relleno (grava), sino que además originauna compresión sobre el suelo circundante debido a la energía de las

vibraciones y la fuerza vertical del vibrador.



Con las siguientes características técnicas: Potencia: Equipo hidráulico H-180 de 118 KW (158CV) a una presión de aceite de 300 bares. Frecuencia de vibración: Máximo 3.500 rpm. F.Centrifuga: Máximo 250 kN. Inyección: De aire o agua. Peso: Motor y equipo hidráulicoaprox. 5 Tn. Tuberías de prolongación aprox. 300 Kg/m. Lubricación por aceite: Obturación

hermética.



1.

Introducción del vibrador en el terreno, por su propio peso y con ayuda de lainyección de agua a presión por su punta.

2. Creación de un estado de licuefacción local mediante vibración que facilita lapenetración del vibrador y su conjunto en el suelo hasta alcanzar laprofundidad requerida en cada caso, arrastrando el agua en su circulacióninversa a los finos procedentes de la perforación.

3.- Alcanzada la profundidad deseada se disminuye la inyección de agua enpunta comenzando entonces la aportación de grava. El vibrador sube y baja vibrando e inyectando agua, arrastrando a su vez grava, la cual se compacta enel interior del terreno formando la columna; durante esta operación se formaun cono superficial debiendo aportar la grava de forma rápida y continuada conuna pala auxiliar.

4.- La extracción lenta y escalonada del vibrador por tongadas crea una zonadensificada cuyo diámetro depende de las características del terreno y lapotencia empleada.







La compactación dinámica seproduce cuando un gran peso sedeja caer sobre la superficie delsuelo, creando vibraciones queprovocan la licuefacción temporalde la capa subyacente.



Pesos de 40 toneladas se dejan caerdesde una altura de 30 a 120-metrosen función de la profundidaddeseada de la compactación.

Este método es más económico

hasta profundidades de 40 pies.Pruebas in situ y de perfilesestratigráficos son necesarias paradeterminar el patrón correcto deapisonado.



Aunque es relativamente barata, la compactación dinámicaes muy invasiva. No se suele utilizar en las zonas urbanas yaque las vibraciones inducidas tienden a ser relativamentegrandes, y se recomienda mantenerse a una distanciamínima de 100-150 pies (30 – 45) m de cualquier estructura.



CARACTERISTICAS DEL METODO

La compactación conexplosivos es una técnica derecuperación de suelos mediante elcual se libera energía a través dedetonaciones completamentecontenida dentro de una masa desuelo. La energía liberada crealicuefacción temporal y elresultado es un reordenamiento delas partículas del suelo en unaconfiguración más densa. VIDEO.





Documents

GEOTECNIA Y FUNDACIONES