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Asignatura:

MECÁNICA DE SUELOS II

Tema:

FENÓMENO DE LICUACIÓN

Estudiante:Yataco Quispe, Alejandro J.

Profesor: Ing. Gonzalo Fano Miranda

Fe!a de entrega: 11/05/015

LIMA" PE#$

%&'( ) I

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Introdui*n

!l "en#$eno de licuaci#n o la licue"acci#n de suelos es un "en#$eno en el cual los terrenos, a

causa de saturaci#n de agua % particular$ente en sedi$entos recientes co$o arena o gra&a,

 pierden su "ir$eza % "lu%en co$o resultado de los es"uerzos pro&ocados en ellos por temblores.

'a licue"acci#n es una causa $a%or de destrucci#n relacionada con terremotos ($)s a*n +ue por 

la acci#n directa de las ondas sore los edi"icios-. !sto es, la licue"acci#n es capaz de desplazar,

undir o ien &olcar in"raestructura, sean casas, edi"icios u otros. o$o es de esperarse, la

in"raestructura de regiones costeras es la +ue $)s peligro corre % por tanto, toda ora construida

en estas zonas dee contar con estudios pre&ios % detallados +ue caractericen el tipo de suelo +ue

 presenta el sitio. na uena parte de los daos oser&ados en Jap#n despu2s del gran terre$oto

del 011 "ueron causados por licue"acci#n de suelos.

O+,eti-os

Aprender acerca del "en#$eno de licuaci#n

!studiar el prole$a de la licue"acci#n de los suelos cuando son so$etidos a cargas

s3s$icas 4e$ostrar la i$portancia, en un pa3s s3s$ico co$o el nuestro, de estudiar este "en#$eno

% de contar con las erra$ientas para e&aluar el potencial de licue"acci#n.

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Fen*meno de Liuai*n o Liuefai*n

!l "en#$eno de licuaci#n se re"iere a la p2rdida de resistencia en suelos granulares sin coesi#n

deido al incre$ento de la presi#n de poros durante la aplicaci#n de una carga $onot#nica o

din)$ica, siendo esta *lti$a usada en las prueas triiales c3clicas.

4urante los terre$otos el $o&i$iento del terreno puede causar una p2rdida de la "ir$eza o

rigidez del suelo +ue da co$o resultados el desplo$e de edi"icaciones, desliza$ientos de tierra,

daos en las tuer3as, entre otros. !l proceso +ue conduce a esta p2rdida de "ir$eza o rigidez es

conocido co$o licuación del suelo.  !ste "en#$eno est) principal$ente, $)s no

eclusi&a$ente, asociado con suelos saturados poco coesi&os. !l t2r$ino licuaci#n, inclu%e

entonces todos los "en#$enos donde se dan ecesi&as de"or$aciones o $o&i$ientos co$o

resultado de transitorias o repetidas perturaciones de suelos saturados poco coesi&os.

4eido a las enor$es $agnitudes de los e"ectos destructi&os de la licuaci#n durante el

terre$oto de 6iigata, Jap#n en 1789, los ingenieros se &ieron en la oligaci#n de rindarle toda

su atenci#n. 4esde entonces se a a&anzado a pasos agigantados para entender el "en#$eno, sus

consecuencias, analizando % e&aluando el potencial de licuaci#n de un lugar %

desarrollando nue&as tecnolog3as +ue $itiguen las acciones destructoras de un terre$oto.

 

!l conoci$iento del proceso % sus e"ectos se a asado en tres di"erentes principios:

;ser&aciones de ca$po durante % despu2s de los terre$otos.

!peri$entos en el laoratorio en $uestras de suelos saturados, % en $odelos de

"undaciones % estructuras. !studios te#ricos.

 

Algunos de los e"ectos de licuaci#n del suelo son catastr#"icos, tales co$o la "alla de grandes

 pendientes o presas, el desplo$e de edi"icios % puentes, el colapso parcial o total de $uros de

contenci#n. ;tros sin e$argo son un poco $enos dra$)ticos co$o largas de"or$aciones de la

super"icie terrestre, el asenta$iento % consecuente inundaci#n de grandes )reas, etc. A*n estos

e"ectos laterales en $ucos terre$otos causan daos de grandes proporciones a carreteras, &3as

"2rreas, tuer3as % edi"icios.

 

'as prueas de laoratorio an de$ostrado +ue un drenaje oscilatorio puede causar el au$ento

en la presi#n del agua en los poros en un suelo saturado co$o resultado del reordena$iento de

las part3culas del suelo con una tendencia a co$pactarse entre ellas. <i el agua en los poros no

 puede drenar durante la "iltraci#n, la carga gra&itacional no ser) soportada por la estructura

$ineral, sino $)s ien por el agua capilar (en los poros-, lo +ue conlle&a a una reducci#n en la

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capacidad del suelo para soportar un es"uerzo. =a$i2n se an dado a conocer a+uellos "actores

de $a%or in"luencia para la licuaci#n en los suelos: <uelos granulares saturados sin la presencia

de "uerzas coesi&as (entre part3culas-, son $)s susceptiles a un au$ento de la presi#n del agua

en los poros. 'a densidad de un suelo poco coesi&o ta$i2n es un i$portante "actor %a +ue la

alta presi#n en los poros da co$o resultado arenas $u% sueltas, % puede alcanzarse un punto

donde la arena pierda su resistencia inicial al corte. ;tros "actores +ue a"ectan el grado de

au$ento de presi#n en los poros inclu%en la a$plitud de la "iltraci#n oscilatoria, el ta$ao, la

"or$a % gradaci#n de las part3culas, la presi#n de con"ina$iento +ue act*a en el suelo, la tetura

del suelo % la rata de sore consolidaci#n de 2ste.

'os "actores +ue in"lu%en en el potencial de licuaci#n (<eed > Idriss, 17?1- son los siguientes:

tipo de suelo, densidad relati&a o relaci#n de &ac3os, presi#n de con"ina$iento inicial, intensidad

del $o&i$iento del terreno % duraci#n de $o&i$iento del terreno.

@ara nuestro prop#sito, la resistencia a la licuaci#n del suelo es e&aluada a partir de losresultados del ensa%o triaial c3clico. !n este $2todo, el potencial de licuaci#n se e&al*a por 

co$paraci#n de la resistencia a la licuaci#n de un suelo (τr- con el es"uerzo cortante c3clico

generado durante un sis$o (τe-, a partir del procedi$iento propuesto por <eed et al. (17?1-

!l es"uerzo cortante inducido por el sis$o se representa por un &alor pro$edio +ue e+ui&ale al

85 del es"uerzo cortante $)i$o en cada estrato.

'a e&aluaci#n del potencial de licuaci#n a partir de ensa%os triaiales c3clicos consiste

 )sica$ente en lo siguiente:

a- alculo de la relaci#n del es"uerzo c3clico inducido por el sis$o dentro de cada capade suelo a partir de un an)lisis de respuesta s3s$ica (<B-.

 - Bealizar ensa%os triaiales c3clicos de licuaci#n en $uestras representati&as %

deter$inar la resistencia a la licuaci#n, es decir la cur&a de resistencia c3clica (BB-.

c- orregir la resistencia a la licuaci#n % los es"uerzos de corte otenidos de a % , para

con&ertirlos en e+ui&alentes in situ dentro en cada estrato durante el sis$o.

d- Bealizar la e&aluaci#n por co$paraci#n entre la resistencia a la licuaci#n c3clica

(BB- % los es"uerzos cortantes in situ (<B-

'as siguientes son las correcciones se se aplican a la resistencia c3clica del suelo:

Correiones .or ondii*n de esfuer/os in situ0 !l ensa%o triaial c3clico es realizado en

condiciones de es"uerzos isotr#picos. <in e$argo, el suelo est) consolidado en la condici#n de

Co. uando se $ultiplicado por (1DCo-/E al &alor de BB, la resistencia a la licuaci#n

corresponde a las condiciones de es"uerzo in situ en el per"il de suelo.

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Correiones .or mo-imiento de1 sismo mu1tidireiona10 !l ensa%o triaial es aplicado en

una sola direcci#n sin e$argo, el $o&i$iento del sis$o ca$ia constante$ente la direcci#n

del corte, por lo +ue la resistencia es reducida por cortante $ultidireccional. !l "actor de

reducci#n es aproi$ada$ente de 0.70, seg*n los estudios de laoratorio.

Correiones .or irregu1aridades en 1a forma de 1a onda0  !n el an)lisis din)$ico de loses"uerzos de corte generados en el suelo, se oser&a la "or$a irregular del $o&i$iento s3s$ico.

Aplicar un es"uerzo cortante si$ilar al +ue induce un sis$o en cada estrato de suelo es di"3cil %

co$plicado en la actualidad en los ensa%os c3clicos.

'os resultados de ensa%os de corte por torsi#n por Is!i!ara indican +ue la "or$a de la onda no

tiene $uca in"luencia sore la presi#n de poros de generada si el es"uerzo de corte din)$ico es

el $is$o. @ara uso pr)ctico la "or$a de la onda del es"uerzo cortante puede ser clasi"icada, para

la e&aluaci#n del potencial de licuaci#n, co$o del tipo de i$pacto o &iraci#n.

!ntonces el "actor de correcci#n , depende del tipo de onda co$o se a $encionado. H0.55

 para un $o&i$iento tipo i$pacto % H0.?0 para un $o&i$iento tipo &iraci#n. 'a =ala 1resu$e la "or$a de la onda, ade$)s en la Figura 1 se indica el es+ue$a del tipo de onda.

=ala 1. lasi"icaci#n de la "or$a de la onda % el coe"iciente de con&ersi#n

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Materia1es

'os $ateriales a usar son los siguientes:

Muestra de suelo (arenoso- co$pleta$ente

saturado

alde para contener el suelo co$pleta$ente

saturado@eso +ue sir&a co$o un si$ulador de carga

Martillo

Proedimiento

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#esu1tados

Con1usiones

#eomendaiones:

  'os instru$entos utilizados en este traajo deen ser tratados con cuidado %a +ue algunos

 por el uso est)n "r)giles % pueden llegar a ro$perse.

=ener en cuenta la precisi#n de cada instru$ento al acer las $ediciones.

#eferenias 2i+1iograf3a:

http://www.acreditacionfc.uni.edu.pe/fles/paperlicuacion!"orge!soto.pd# 

ttp://c%ertesis.uac.cl/tesis/uac/00/$"ci+.8$/doc/$"ci+.8$.pd" 

ttp://KKK.$onogra"ias.co$/traajosLpd"/cuanti"icacionLpotencialLlicuacionL

suelos/cuanti"icacionLpotencialLlicuacionLsuelos.pd" 

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