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“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU” FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

LICUEFACCIÓN DE SUELOS INTEGRANTES: • BARRA DE LA CRUZ, BERNABE • BERNAOLA HUAMAN, GERSON A • CAMARENA RAMOS, ROBERTH O. • MATAMOROS PELAYO, DEYBIB A. • SAPALLANAY HUAMAN, JUAN R.

INTRODUCCIÓN Se habla de la licuefacción de un suelo o también llamada en algunos países licuación de suelos cuando el terreno pierde su resistencia al corte y por tanto se comporta como un líquido debido a que se desarrollan presiones intersticiales de forma rápida (sin drenaje) como consecuencia de un sismo o terremoto. El fenómeno de la licuefacción en geotecnia afecta, en general, a cimentaciones y taludes.

OBJETIVOS  Definir

la licuefacción de suelos o que son los suelos licuables

 Métodos

para determinar la susceptibilidad a la licuefacción

 Conocer

el potencial de licuefacción de suelos

MARCO TEORICO SUELOS LICUABLES: Son aquellos suelos que sufren o están propensos a sufrir el fenómeno de licuación o licuefacción.  LICUACION: Según la norma E-050. Suelos y Cimentaciones del RNE, en el Art. 05. Definiciones. Define al Fenómeno de licuación como: “Fenómeno causado por la vibración de los sismos en los suelos granulares sumergidos y que produce el incremento de la presión del agua dentro del suelo con la consecuente reducción de la tensión efectiva. La licuación reduce la capacidad de carga y la rigidez del suelo. La licuación es un fenómeno que ocurre mayormente en terrenos arenosos sueltos, saturados, como consecuencia de un sismo. ( Francisco Brenes Quesada, 2008 )  FACTORES QUE DETERMINAN EL FENOMENO DE LICUACION O LICUEFACCION: o Magnitud del movimiento sísmico o Duración del movimiento sísmico o Granulometría del suelo o Densidad relativa o Profundidad del nivel freático 

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EFECTOS DAÑINOS QUE PRODUCEN LA LICUEFACCION: FALLA DE FLUJO

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DESPLAZAMIENTO LATERAL

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OSCILACIÓN DEL TERRENO

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PÉRDIDA DE LA CAPACIDAD PORTANTE

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VOLCANES DE ARENA ASENTAMIENTOS

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EVALUACION DEL POTENCIAL DE LICUACION: En la Norma E- 050, nos dice que se realiza el análisis del Potencial de Licuación utilizando el método propuesto por Seed e Idriss para su evaluación y nos da los siguientes valores para clasificar el potencial de licuación: 

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¿QUE NOS DICE LA NORMA SOBRE CIMENTACIONES EN ÁREAS DE SUELOS LICUABLES? Las cimentaciones construidas sobre suelos que se licuan (PL>10%), están sometidas a grandes asentamientos, desplazamiento lateral y falla de la cimentación y de la estructura. La cimentación y los pisos deben apoyarse sobre suelos no licuables o con potencial de licuación baja (PL≤ 10%). Los pisos no deben apoyarse directamente sobre suelos licuables (PL>10%). En este caso, el piso se diseña como una losa armada en dos direcciones conectada a los elementos de cimentación.

MATERIALES, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS 

ESCAVACIONES PARA EL MAPEO:

EQUIPOS O MAQUINARIAS: extracción de material procedente del terreno natural, su carga y transporte y su descarga en el lugar elegido para la realización del acopio.

HERRAMIENTAS: Necesaria para la extracción, movimiento de tierras.

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PRUEBAS DE LABORATORIO:

EQUIPOS: Todos los equipos que encontramos en el laboratorio que nos ayudaran a determinar las propiedades mecánicas de los suelos.

HERRAMIENTAS: Nos ayudan para las pruebas de laboratorio

SONDEO GEO ELECTRONICO VERTICAL: Es la obtención de un modelo de variación de la resistividad aparente en función de la profundidad, a partir de mediciones realizadas en superficie. Equipo de sondeo geo electronico vertical 

Tomografía de resistividad eléctrica Equipo medidor de resistividad

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Tomografía DC de exploración

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Georesistivimetro de 48 canales

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Cable de alimentación

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Electrodos

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Cable mono polar

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Cables con pinza

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Cables geo eléctricos mono polares

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Batería

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Cinta métrica

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Comba

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Agua salada

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Multi tester

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ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR:

Se emplea para recuperar muestras alteradas de suelo, la cuales en campo permiten identificar tipos de suelo y definir estratigrafía; en laboratorio, permiten la identificación de propiedades índice como contenido de humedad, límites de consistencia, entre otros. EQUIPOS: o Pesa de 140 lb. con una altura de caída de 30 plg. o Barras y brazos de perforación o Trípode de carga o Flexómetro o Parafina sellante o Fundas de plástico o un estuche o Tarjetas de identificación

PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCION Y DETERMINACION 

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL POTENCIAL DE LICUEFACCIÓN DEL SUELO:

Es necesario zonificar y hacer un mapeo de las zonas de estudio, realizar estudios de suelos en campo como sondaje eléctrico vertical, ensayo de penetración estándar (SPT), obtención de muestras del suelo para ensayos de laboratorio de suelos finos - gruesos y recopilar información geológica. I.

SONDAJES GEO-ELÉCTRICOS: Se debe utilizar una máquina SEV, con cables entre 300 a 400 metros con 3 electrodos grandes que se hincaron en el terreno, a través de ellos se mandaron ondas de energía dirigidas al interior del terreno. Las que, a su vez, detectaron señales de resistividad del terreno a una determinada profundidad, así sucesivamente hasta lograr un perfil de resistividades considerable.

II.

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR: El ensayo de penetración estándar (SPT) se realiza a cada metro de profundidad con la finalidad de determinar los parámetros de resistencia y compacidad del suelo en las condiciones del momento del ensayo. Se deben recolectar muestras y determinar las propiedades mecánicas del suelo.

III.

PROCEDIMIENTO BASADO EN ENSAYOS IN SITUO: consiste en usar los casos históricos de licuación para caracterizar la resistencia a este fenómeno en términos de la medición de los parámetros in situ. En este caso, la relación del esfuerzo cíclico es usualmente usada como el parámetro de carga y los parámetros in situ reflejan la densidad y la generación de presión de poros del suelo que toma el lugar de los parámetros de resistencia.

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PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR

El ensayo de penetración estándar, es probablemente el más común de los ensayos de terreno, mide la resistencia del suelo a la penetración dinámica de un toma-muestras de tubo partido de 50,8 mm (2 pulgadas) de diámetro, como el que se muestra en la Figura, al ser hincado dentro del suelo en la base de una perforación revestida. Este toma-muestras, también llamado saca muestras partido o cuchara normal, es un tubo de acero de paredes gruesas partido longitudinalmente. El extremo inferior está unido a una zapata cortante y el superior a una válvula y copla de conexión a la barra de sondeo.

El tubo saca muestras es introducido 450 mm (18 pulgadas) dentro del suelo por impactos del martinete de 63,5 kg (140 libras) de peso que cae libremente desde una altura de 760 mm (30 pulgadas). El número de golpes por cada 150 mm (6 pulgadas) es registrado. El número de golpes necesarios para hincar los últimos 300 mm, es decir para introducir el segundo y tercer tramo de 150 mm de penetración se cuenta y este valor se denomina resistencia a la penetración estándar, que se designa con la letra N. según la norma ASTM D-1586. Después de contar los golpes y de registrarlos, la cuchara se saca de la perforación y la muestra obtenida se coloca en un frasco o bolsa impermeable cerrada, para efectuar ensayos de clasificación y humedad en el laboratorio. El valor N se ha correlacionado con propiedades de los suelos granulares, como la densidad relativa o el ángulo de fricción del suelo. El ensayo de penetración estándar se desarrolló inicialmente para determinar la resistencia de suelos no cohesivos y la mayoría de las correlaciones que existen en la literatura son útiles solamente para gravas y arenas. Las correlaciones con los suelos finos existen pero no son tan fiables.

CASOS DONDE SE IDENTIFICARON SUELOS LICUABLES 

CASO REAL DE LICUACION DE SUELO:

El sismo de Pisco que ocurrió el 15 de agosto del 2007, el cual causó daños importantes a obras de la ingeniería civil, genero una amplia variedad de fallas del terreno por licuación muy significativos. Tales como: o Un desplazamiento de talud de 400 m de largo inducida por licuación del pie de talud. o fallas de fundaciones superficiales de edificios de baja altura resultando un asentamiento de hasta 0.90 m. ¿y porque motivo ocurre mayormente las licuaciones a lo largo de la costa? La ocurrencia de licuación a lo largo de la costa está asociada a rellenos artificiales y depósitos marinos, eólicos y aluviales del Holoceno, compuestos de arenas y arenas limosas de forma y granulometría variables.

Caso I. Falla del talud de jahuay La falla del talud fue inducida por la licuación de los depósitos de la terraza marina. Donde la berma y el pavimento de la calzada fue levantada unos 3 m como se observa en la figura 13 y 14; esto se cree que ocurrió a causa de que parte del material fallado se habría enterrado bajo el terraplén de la carretera.

CASO II. Fallas de fundaciones superficiales en Tambo de Mora Fallas espectaculares de fundaciones superficiales provocadas por licuación de suelo, este lugar se ubica sobre depósitos eólicos y aluviales del holoceno, además tiene un nivel freático relativamente superficial.

RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES 

RECOMENDACIONES

✓ Implementar un informe final de estudio dado por el programa, donde indique las condiciones del terreno (licuable o no licuable), además plantee las soluciones de cimentación dependiendo de la estructura a construir. ✓ Implementación de un presupuesto real, (si es el caso licuable), sobre el costo de la cimentación más económica y eficiente posible. ✓ Realizar la programación de métodos diferentes a los mostrados con el fin de tener un mayor rango de comparación en los resultados obtenidos.

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CONCLUSIONES

✓ El fenómeno de licuefacción de suelos se ha suscitado a nivel mundial y local, por lo que su estudio es relevante y debe considerarse muy importante para su mayor entendimiento, mitigación o para identificar con mayor exactitud las zonas en las cuales puede ocurrir. ✓ A partir del análisis de licuefacción de suelos se observa que dada las características geológicas y geomorfológicas de los suelos encontrados en la zona costera de Pimentel las zonas más pobladas y aledañas al mar vienen a ser las que poseen un potencial de licuación probable.