Taller de Licuefaccion

TALLER DE LICUEFACCION FUNVISIS

Región CentralIng. Adalgiza Pombo

Ing. Oscar Ramírez Osío

16 de Dic. 2010 / 10-Feb-2011 / 24-Mar-2011

OBJETIVO GENERAL

Definir la metodología en la evaluación del potencial de licuación de los suelos en las ciudades de Maracay, Valencia, Barcelona, entre otras, bajo el marco del Proyecto FONACIT 2007000939 “Investigación aplicada a la gestión integral del riesgo en espacios urbanos”.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer la litología de las zonas costeras del Estado

Carabobo y del Lago de Valencia. Definir las fallas geológicas activas y no activas que

afectan los suelos en la cuenca de la región central del país.

Conocer los efectos de eventos sísmicos ocurridos con anterioridad sobre el área de estudio.

Enumerar otras variables que afecten la estabilidad de los suelos en la zona.

Determinar posibles riesgos geotécnicos en la zona de estudio en las áreas susceptibles a deslaves (flow liquefaction) y desplazamientos laterales (lateral spread).

EVALUACION DEL RIESGO DE LICUACION

1.- Es el suelo susceptible a licuación?

2.- Si es susceptible, Se iniciará el proceso ?

3.- Si el proceso se inicia, que daños pueden ocurrir?

4.- Si los daños ocurren, cuan severos son?

EFECTOS ASOCIADOS1. Falla por flujo – Flow liquefaction.

2. Desplazamiento lateral- Lateral spread.

3. Oscilación del suelo. Ground oscillation

4. Perdida de capacidad portante. 5. Asentamientos por densificación del suelo.

Zona de Estudio

Flor Amarillo

LAGO DE VALENCIA

FACTORES QUE INCIDEN EN LA OCURRENCIA DE LICUACIÓN

•Edad e historia del depósito.•Tipo de suelo•Límite liquido Ll, humedad natural W%, índice de liquidez Li•Fracción mas fina que 0.005 mm•Relación de vacíos (e)•Cercanías a fallas activas•Magnitud y duración del sismo

DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN:

1- EVALUACIÓN PRELIMINAR 2- EVALUACION SIMPLIFICADA 3- ESTUDIO DETALLADO

EVALUACIÓN PRELIMINAR CRITERIOS GEOLÓGICOS.

Evaluación Geológica General:

•Edad e historia del depósito.

•Cercanías a fallas activas.

•Magnitud y duración del sismo.

•Suelos con perfil S3?•Áreas coluviales ?

•Cercanía a Fallas •Suelos de formación residual ?.• Fallas activas ?

•Magnitudes probables?

EVALUACIÓN GEOLÓGICA PRELIMINAR REGIÓN CENTRAL

Fuente: FUNVISIS

FALLAS GEOLOGICAS DE LA REGION CENTRAL

EVALUACIÓN PRELIMINAR GEOTECNIA :

•Profundidad del agua subterránea (NF,emperchada). > 10m < ? •Valores de N ( spt.) N < 15 ?

•Fracción mas fina que 0.005 mm ? ≤15% (Chino) ≤ 10% US ARMY • Limite Líquido ≤ 35% ? ≤ 36 %?

• Contenido de humedad natural. ≥0.9 LL ? ≥ 0.92 LL?

• Índice de liquidez Li. ≤ 0.75 ≤ 0.75 Li=Wn-LP/IP

EXISTE POTENCIAL DE LICUACIÓN PRELIMINAR ? SI APLICAR METODOLOGIA

SIMPLIFICADA

Evaluación de la Resistencia a la Licuación

Demanda Sísmica en la capa de sueloCSR = 0.65 (amáx /g)*(σvo/ σ´vo)*rd

Capacidad del suelo para resistir LicuaciónCRR7.5 = [(1/(34-(N1)60)]+ [(N1)60/135)] +…

…+[50/(10*(N1)60+45)2] -1/200

Factor de SeguridadFS = (CRR7.5/CSR)*MSF

FS = 1LÍMITE

FS < 1LICUACIÓN

FS > 1NO LICUACIÓN

METODOLOGÍA SIMPLIFICADA PARA EVALUAR EL POTENCIAL DE

LICUACIÓNMétodo de Seed e Idriss, (modificado por Youd e Idriss, 2001) -NCEER 1996-

NCEER/NSF 1998

DEMANDA SÍSMICA DEL SUELO

25.15.0

5.15.0

z001210.0z006205.0z05729.0z4177.0000.1z001753.0z04052.0z4113.0000.1rd

Esfuerzo totalσo = γ * H

CSR Esfuerzo Efectivo σ´ = σo - μ amax

CAPACIDAD DEL SUELO PARA RESISTIR LICUACIÓN

CRR7.5 (N1)60cf = α + β*(N1)60

α = 0 si CF ≤ 5% α = e[(1,76 – (190/CF2)] si 5%≤ CF ≤35%

α = 5,00 si CF > 35% β = 1,0 si CF ≤ 5%

β = [0,99 + (CF2/1000)] si 5%≤ CF ≤35% β = 1,2 si CF > 35%

(N1)60=NmCNCECBCRCS (N1)60

Factor de Magnitud de Escala

56.2

24.210

wMMSF

Mw = Magnitud del terremoto en estudio para el cálculo del riesgo de licuación

Riesgo de licuación, magnitudes de terremoto mayores o menores a 7.5

POTENCIAL DE LICUACIÓN EJEMPLOS DE REPRESENTACION GRÁFICA

EJEMPLO DE RESULTADOS

Relleno o Capa Vegetal Prof. del estrato: 0 – 2 m

SMProf. del estrato: 2 – 4 m

MLProf. del estrato: 4 – 6 m

SPProf. del estrato: 6 – 10 m

MARIARA

Nivel freático aproximadamente a 10 m; Aguas de infiltración entre 7 y 9 m; aguas emperchadas 3 y 5 m

Perfil Característico

Fuente: N. Matute / Y. Maldonado

RESULTADOS

•Suelos de formación residual.•Áreas apreciables de coluviones y generalmente pedregosas.•Se pueden encontrar terrenos con perfil S1 rodeados con S2 y S3.•Cercanía a la Falla de La Cabrera.•Presencia de aguas emperchadas y de infiltración y nivel freático.

Riesgo de Licuación Mariara

0%50%

100%

7,5 6,5 6

7,56,56

MARIARA

SAN JOAQUIN

SAN JOAQUIN

GUACARA

SAN JOAQUIN

GUACARA

GUACARA

METODOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LOS SUELOS( MITIGACIÓN DEL RIESGO SÍSMICO )

CASO DE ESTUDIO 1Urbanización La Granja






Material emergente del subsuelo traído a la superficie por los barrenos helicoidales en las perforaciones ejecutadas en el Sector La Granja, Naguanagua, Edo. Carabobo.

COLUMNAS O PILOTES DE BALASTO:

Las columnas o pilotes de balasto, son construidos en forma similar a los pilotes tipo franki y consiste en hincar un tubo o forro recuperable, de aprox. 60cm. de diámetro con un tapón de material granular en la punta, a medida que la tubería penetra se le agrega nuevo material, hasta la profundidad requerida, luego a medida que se compacta el material con un pisón se levanta el forro, quedando una columna de piedra picada o material granular, compactada.

Esta solución permite disipar en forma rápida la presión de poros que ocasiona la licuefacción y adicionalmente densifica el suelo durante la hinca. Otra ventaja de este método es que cada pilote puede absorber una carga de hasta 15 Ton. en caso de un sismo, garantizando la estabilidad de las edificaciones construidas sobre el.

La experiencia indica que el material alrededor del pilote se densifica a través del tiempo, lográndose superficies confiables de apoyo.

COLUMNAS DE BALASTO

COLUMNAS DE BALASTO

CASO DE ESTUDIO 2Liceo en Patanemo



MICROPILOTES

TERRAPROBE:

Compactación por medio de hinca de un cilindro metálico de extremo inferior abierto, a ciertos intervalos y en determinados patrones. Se usa un martillo vibratorio montado sobre el cilindro tubular que se introduce dentro del suelo.

A diferencia del método de vibroflotación, no requiere adición alguna de material alrededor de la sonda, ni utiliza agua como medio de penetración, además también puede ser aplicado en suelos ubicados por debajo del nivel freático. Su mayor efectividad se logra en arenas saturadas.

Al igual que otros métodos de compactación vibratoria su

base es empírica, basada sólo en la experiencia.

TERRAPROBE

VIBROFLOTACION

Este método logra la compactación del suelo a grandes profundidades, aumentando su capacidad de soporte al nivel deseado por medio de una punta vibrante o vibrador, añadiendo un material granular continuamente desde la superficie. El promedio de arena adicionado es del 10 al 20% del total del volumen compactado y el resultado es una columna de suelo densificado de 2 a 3 m. de diámetro, cuya densidad es máxima hacia el centro y va disminuyendo hacia la periferia.

CONSOLIDACION DINAMICA.

Consiste en dejar caer apisonadores de un peso controlado, de acuerdo al espesor a mejorar, con alturas variables, siguiendo un programa de ejecución específico que va en función del tiempo, espacio y profundidad de los estratos a ser trabajados. No está garantizada su efectividad en suelos plásticos sumergidos y de grandes espesores.

GEOTEXTILES

• Los Geotextiles son telas, tejidas o no, compuestas por polímeros sintéticos de alta resistencia y durabilidad.

• El uso de los geotextiles ha probado tanto en Venezuela como en otros países una gran efectividad, especialmente como elemento de separación y refuerzo, logrando de esta forma, el mejoramiento de la capacidad portante de los estratos superficiales.

• Por experiencias anteriores se puede considerar, el uso de diversos tipos de Geotextiles, de alta resistencia, capaces de soportar grandes esfuerzos a la tensión.

• Es importante señalar, así mismo, que los geotextiles han sido usados con éxito en diferentes instalaciones de la zona portuaria y áreas adyacentes.

JET GROUTING

• Se basa en inyectar agua y cemento grout, así como en ocasiones aire, a muy altas velocidades dentro de la superficie a mejorar, aumentando su resistencia y disminuyendo su permeabilidad.

• El suelo es mezclado en sitio directamente con la lechada estabilizante a través de un chorro a alta velocidad, permitiendo así obtener un tratamiento homogéneo, continuo y no contaminante.

• Es aplicable a una amplia gama de terrenos (granulares y cohesivos), pues existen variaciones del método que se eligen de acuerdo a las características mecánicas e hidráulicas del suelo, de los esfuerzos verticales y horizontales a soportar y de los equipos a emplear (debido al espacio).

JET GROUTING

FIN!!!

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