FUENTE: Univ. Washington, 2000

1. DESARROLLO DE PROCESOS DE LICUACION UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA Area de Geotecnia de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales FUENTE: Univ. Washington, 2000

2. OBJETIVO: • MOSTRAR EL ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO EN DIVERSOS ASPECTOS COMPONENTES DEL TRATAMIENTO DE LOS FENÓMENOS DE LICUACION • ORGANIZACIÓN TEMÁTICA: • REVISION DE FALLAS POR LICUACIÓN • ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES • CARACTERIZACION DE LA LICUACION • MODELACIONES • APLICACIONES

3. REVISION DE FALLAS POR LICUACIÓN CASOS HISTÓRICOS

4. MODALIDADES MÁS FRECUENTES • PERDIDAS DE CAPACIDAD PORTANTE • SUBSIDIENCIAS • INESTABILIDAD DE LADERAS • VOLCANES O ERUPCIONES DE ARENA

5. PERDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE NIIGATA, 1964

6. PERDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

7. PERDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE VENEZUELA, 1985 FUENTE: UNI. SAN LUIS, 2001

8. PERDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE KOBE Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

9. INSTABILIDAD DE MUROS DE SOSTENIMIENTO KOBE Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

10. PERDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE KOBE Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

11. INSTABILIDAD DE LADERAS Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

12. INESTABILIDAD DE LADERA SISMO PERU, 1970 FUENTE: UNI. SAN LUIS, 2001

13. INESTABILIDAD DE LADERA FUENTE: UNI. SAN LUIS, 2001

14. INESTABILIDAD DE LADERA LOWER SAN FERNANDO Fuente: Johanson, Univ. Washington, 2000

15. INESTABILIDAD DE LADERA LOWER SAN FERNANDO

16. VOLCANES DE ARENA VENEZUELA, 1989

17. “VOLCANES” DE ARENA FUENTE: UNI. SAN LUIS, 2001

18. SUBSIDIENCIA

19. DESARROLLO DE PROCESOS DE LICUACION SEGUNDA PARTE ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES

20. ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES EN LOS PROCESOS DE LICUACION FENÓMENOS DE INTERÉS: • LICUACION. • MOVILIDAD CÍCLICA

21. ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES EN LOS PROCESOS DE LICUACION LICUACION • CARACTERÍSTICAS DEL FENÓMENO. • El equilibrio estático es rotopor la aplicación de acciones estáticas o dinámicas, en suelos con una reducida resistencia residual. • Las acciones externas derivan en un proceso decrecimiento de las presiones de poros, sin posibilidad de disipación rápida en función del tiempo de carga. • Laresistencia residuales la existente en el suelo licuado. • Acciones desencadenantes: • Estáticas: construcciones o excavaciones. • Dinámicas: sismos, explosiones, pilotajes, etc. • Las fallas se asocian con grandes desplazamientos y acciones catastróficas.

22. ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES EN LOS PROCESOS DE LICUACION MOVILIDAD CÍCLICA: • CARACTERÍSTICAS DEL FENÓMENO: • Fenómeno ocasionado por fuerzas cíclicas que actúan en suelos bajocondiciones estáticas inferiores a la condición residual. • Las deformaciones se desarrollan en forma incremental durante el período de acción de la solicitación dinámica.

23. ESTADOS TENSO - DEFORMACIONALES EN LOS PROCESOS DE LICUACION FACTORES CONCURRENTES • NIVELES DEHUMEDAD,SATURADO O PRÓXIMO A LA SATURACION • PERMEABILIDADREDUCIDA PARA EVITAR LAS DISIPACIONES “RAPIDAS” • RESISTENCIA MOVILIZADA ESPECIALMENTE POR FACTORESFRICCIONALES. • CONFINAMIENTO EFECTIVOREDUCIDO EN RELACION CON LAS SOLICITACIONES APLICADAS.

24. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION LINEAS DE ESTADO CRITICO (Suelos Drenados) Casagrande, 1936

25. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION CAMINOS DE TENSION (Ensayo Triaxial No Drenado)

26. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION LINEAS DE ESTADOS ESTACIONARIOS (SSL) - D. Experimentales

27. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION CAMINOS TENSIONES - LICUACION Y MOVILIDAD CÍCLICA

28. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION ZONIFICACION DE ESTADOS TENSIONES LICUACION Y MOVILIDAD CÍCLICA

29. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE LICUACION LICUACION BAJO CARGA MONOTÓNICA O CICLICA

30. ESTADOS TENSIONES EN LOS PROCESOS DE MOVILIDAD CICLICA LICUACION BAJO CARGA CICLICA

31. DESARROLLO DE PROCESOS DE LICUACION TERCERA PARTE CARACTERIZACION DE LOS PROCESOS DE LICUACION

32. CARACTERIZACION DE LOS PROCESOS DE LICUACION • ELEMENTOS DE INTERÉS EN LA CARACTERIZACIÓN: • VARIABLES DE IDENTIFICACION DE RESISTENCIA • RELACION CICLICA DE TENSIONES • RELACION CÍCLICA DE RESISTENCIAS • FORMAS DE IDENTIFICACION DE ESTAS VARIABLES

33. amax h  h max=(h/g) amax RELACION DE TENSIONES CICLICAS (CSR) Cyclic Stress Ratio DEFINICIÓN Parámetro de caracterización pseudo empírica de las solicitaciones generadas por el sismo en el perfil de terreno ECUACION BASICA Seed e Idriss (1971) amax aceleración horizontal pico en el terreno vo; vo’ tensiones totales y efectivas rd factor de reducción de las tensiones

34. RELACION DE TENSIONES CICLICAS (CSR) Cyclic Stress Ratio COEF DE REDUCCION DE TENSIONES rd Whitman y Liao, 1986 T.F. Blake, 1996

35. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio CARACTERISTICAS DEL PARÁMETRO • ES UN PARAMETRO DE ESPECIAL INTERES PARA VALORAR LA “RESISTENCIA” A LA LICUACION • PARA SU CARACTERIZACIÓN EN LABORATORIO ... • EXISTEN DIFICULTADES PARA LA REPRODUCCIÓN DE LOS ESTADOS TENSIONALES IN-SITU • EL PROCESO DE TOMA DE MUESTRA IMPLICA ALTERACIONES SIGNIFICATIVAS DEL MATERIAL • LAS TECNICAS MÁS ADECUADAS IMPLICAN EL CONGELAMIENTO DE LA MUESTRA -----> COSTOS • SE CONCLUYE EN LA CONVENIENCIA DEL EMPLEO DE LOS ESTUDIOS Y ENSAYOS DE CAMPO • Youd e Idriss, 2000 (NCEER, 1996,1998)

36. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYOS DE CAMPO Youd e Idriss, 2000 (NCEER, 1996,1998)

37. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO SPT • UNO DE LOS ENSAYOS DE MAYOR DIFUSION A NIVEL MUNDIAL • SE HAN FIJADO RELACIONES DIRECTAS CON CRR • SE HA FIJADO, CON UN CRITERIO CONSERVADOR, LA DIFERENCIA ENTRE SECTOR “LICUABLES” Y “NO LICUABLES” • CONDICIONES ORIGINALES DE EVALUACION: • Arenas limpias. Contenido de finos < 5% • Energía entregada: 60% • Sobrecarga al momento del ensayo: 100 kPa • En su relación con el CRR se aplica para una magnitud sísmica inicial de 7,5.

38. Función numérica (Rauch, 1998) RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO SPT

39. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO SPT CORRECCIONES GLOBALES SOBRE N • Nm Número de golpes medidos en el ensayo • CN Factor de corrección por sobrecarga diferente de 100 kPa • CE Factor de corrección por variación en la energía • CR Factor de corrección por variación en la longitud de guía • CS Factor de corrección por sistema de muestreo

40. Kayen et al, 1992 RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO SPT CN Factor de corrección por sobrecarga diferente de 100 kPa Liao y Whitman, 1986

41. CE Factor de corrección por longitud de caída RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO SPT CE Factor de corrección por energía aplicada • Valor de referencia 60% • Factores de incidencia: martillo, poleas, enganches • Se recomienda control sistemático ASTM D-1586-99.

42. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CPT CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO • PERMITE LA MEDICION EN FORMA “CONTINUA” EN EL PERFIL • SUS RESULTADOS SUELEN SER CONSISTENTES Y REPETIBLES • ES PARTICULARMENTE VENTAJOSO PARA EL TRAZADO DE “PERFILES DE LICUACION” • REQUIEREN UN SONDEO COMPLEMENTARIO PARA LA IDENTIFICACION DE LOS MATERIALES. GENERALMENTE SE COMPLEMENTA CON UN SPT

43. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CPT Para (qc1N) < 50 Para (qc1N) < 160

44. Influencia del contenido de finos • La influencia se aprecia en las relaciones de resistencia lateral y punta en el desarrollo del ensayo • Según estas diferencias de respuesta resulta posible relacionar con distintos tipos de suelos • De interés en la fijación de licuación en arcillas (Crit. Chino) • Correccion de q1cN por finos • qc1N,c = Kc qc1N • Kc factor dependiente de índice de comportamiento del suelo (F, Q) RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CPT Resistencia de punta normalizada

45. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CARACTERIZACION Vs • DEFINIDO A TRAVÉS DE DISTINTOS METODOS DE ENSAYO • GEOSISMICOS, GEOFÍSICOS, GEOMAGNÉTICOS SE NORMALIZAN LAS VELOCIDADES EN FUNCIÓN DE LA SOBRECARGA Sykora, 1987 Kayun et al, 1992 Robertson et al, 1992 SE ASUME QUE Ko=0,50. CONDICION QUE RESULTA FRECUENTE EN EL CASO DE LICUACIÓN

46. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CARACTERIZACION Vs Tokimatsuy Uchida (1990). Sobre ensayos de laboratorio, finos <10%, 15 ciclos Robertson et al (1992) comportamiento de campo en Imperial Valley, California Kayen et al (1992) y Lodge (1994) sobre datos de Loma Prieta, 1989 Andrus y Stokoe (1997) suelos Holocenos, no cementados, finos <5%

47. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO CARACTERIZACION Vs Andrus y Stokoe, 2000 Magnitud = 7,5 Valores de referencia: a = 0.022 b = 2.8 Vs1* 200 m/s -> finos 35% 215 m/s -> finos 5% Valores límites: 0.033 < CRR < 0.35 Vs1 > 100 m/s

48. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO BPT • LOS ENSAYOS TIPO SPT Y CPT NO SON FACTIBLES O REPRESENTATIVOS SOBRE SUELOS TIPO GRAVA • LOS BLOQUES PUEDEN INTERCEPTAR EL RECORRIDO DE PENETRACIÓN Y DAR FALSOS VALORES DE RESISTENCIA • COMO ALTERNATIVA SE PLANTEA EL USO DE PENETRÓMETROS DE GRAN DIAMETRO, TIPO BECKER.

49. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO BPT

50. RELACION DE RESISTENCIAS CICLICAS (CRR) Cyclic Resistance Ratio ENSAYO BPT • PROCESO RECOMENDADO • REALIZAR EL ENSAYO BPT, CON AP-1000, MARTILLO DIESEL, Y TUBO DE 168 mm • MONITOREO DE LA PRESIÓN APLICADA Y AJUSTE DE LAS MEDICIONES • AJUSTE POSTERIOR DE LOS EFECTOS DE FRICCIÓN LATERAL, SEGÚN RELACION ENTRE BPT Y SPT