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
CASO DE ESTUDIO 1Urbanización La Granja
CASO DE ESTUDIO 1Urbanización La Granja
CASO DE ESTUDIO 1Urbanización La Granja
CASO DE ESTUDIO 1Urbanización La Granja
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
CASO DE ESTUDIO 2Liceo en Patanemo
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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