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• Jerson Paucar Guerra

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SUELOS LICUABLES

INTEGRANTES:     

ALVAREZ CARBAJAL, JEAN FERNANDO GOMEZ TENORIO, SERGIO FELIX PAUCAR GUERRA, JERSON LUIS TAIPE HUIZA, VICTOR RUSBEL VINCULA CASTRO, CARLOS DANIEL

Para: Ing. Betty Condori Quispe Tema: Suelos Licuables Fecha de entrega: 10 de Setiembre del 2018

suelos licuables

INTRODUCCIÓN

Como ya hemos visto los suelos licuables son aquellos que tienden a pasar de un estado sólido a lo que se podría llamar estado líquido pesado, o en algunos casos ser estados líquidos propiamente dichos, lo cual hace difícil la construcción en este tipo de terrenos, asi que en esta parte del trabajo daremos algunas soluciones preventivas, efectivas y que métodos podremos usar para combatir a este suelo licuable o en su defecto mejorarlo.

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1.1.

CONCEPTO Las vibraciones sísmicas incrementan la presión del agua en suelos saturados, haciendo que se licuen cuando carecen de cohesión y densidad. Al licuarse, el suelo pierde resistencia y capacidad para soportar cargas. Para que esto ocurra, las vibraciones sísmicas deben corresponder a un movimiento telúrico con Intensidad Mercalli fuerte (MMI > VII). La identificación preliminar de los suelos susceptibles a este fenómeno se hace mediante los siguientes 1.1.1. ORIGEN os suelos geológicamente formados por la precipitación de partículas en planicies inundadas por ríos, dan origen a suelos licuables. Por ejemplo, los limos arenosos o arenas limosas que se encuentran en el sector de la Puntilla de Samborondón, son sensibles a este proceso 1.1.2. GRANULOMETRÍA La presencia de arenas o limos mal gradados y con cantos redondeados. Los cantos redondeados reducen fricción y las partículas de igual tamaño permiten la formación de vacíos que reducen la densidad y resistencia del suelo. 1.1.3. DENSIDAD Y PROFUNDIDAD Los suelos no cohesivos sueltos (Densidad relativa Dr < 35%) se contraen cuando son sometidos a vibraciones, permitiendo su dispersión y licuación. Los suelos densos (Dr > 65%) no son licuables porque se dilatan al vibrar. Los suelos pobremente confinados son fáciles de licuar y como la presión de confinamiento del suelo se incrementa con la profundidad, los suelos superficiales son más fáciles de licuar que los profundos. 1.1.4. BAJA PLASTICIDAD Bray & Sancio (2006) encontraron que los suelos sueltos saturados con baja plasticidad (Índice de Plasticidad IP < 12%) son susceptibles de licuación, y que los suelos con IP > 18% no son susceptibles, aunque tengan esfuerzos de confinamiento muy bajos. Dicho criterio sustenta que las arenas (SP, SP-

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SM o SM) y limos (ML) pueden ser potencialmente licuables, según su plasticidad y humedad

1.2.

CARACTERISTICAS  Se identificaron los suelos gruesos superficiales tipo arenas y gravas de compacidad media a muy suelta (con profundidad < 20 m y valores NSPT < 20 golpes/pie) y suelos finos de baja plasticidad y con humedad natural cercana al límite líquido (LL < 35%, IL ≈ 1.0). En el suelo licuado se producen grandes deformaciones para muy bajos esfuerzos de corte, las cuales causan daños a los edificios, puentes, líneas vitales y obras de infraestructura en general. La licuefacción es un fenómeno que se producen en terrenos blandos saturados de agua durante sacudidas sísmicas fuertes y largas  Pérdida de la Resistencia del Suelo de Soporte: Cuando el suelo que soporta un edificio u otra estructura se licua y pierde su resistencia, se pueden presentar grandes deformaciones en su interior, las cuales hacen que las estructuras superficiales se asienten y se inclinen.  Pérdida de la resistencia del suelo de soporte por licuación Susceptibilidad a la licuefacción. ¿Por que se licuan los suelos? Es importante reconocer que la licuación no ocurre de manera aleatoria y que por el contrario se requieren ciertos ambientes geológicos e hidrológicos, y que ocurre principalmente en depósitos recientes de arena y limo con altos niveles freáticos.  Entre más reciente, suelto y saturado sea un depósito de suelos granulares, será mucho más susceptible a la licuación. Son más susceptibles las arenas finas relativamente uniformes. Son menos susceptibles los depósitos bien gradados con tamaños hasta de gravas, aunque éstas últimas ocasionalmente se licuan. Son más susceptibles los suelos con partículas redondeadas que aquellos con partículas angulares.

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1.3.

EFECTOS DAÑINOS QUE PRODUCEN LA LICUEFACCION  Falla de flujo Son las fallas del terreno más catastróficas causadas por el fenómeno de licuación. Los flujos pueden movilizarse a grandes distancias (decenas de metros), a altas velocidades (decenas de Km/h). También pueden involucrar suelo completamente licuado o bloques de suelo firme viajando sobre una capa de suelo licuado. Este tipo de falla se desarrolla generalmente enarenas saturadas, sueltas, con pendiente del terreno, mayor que 5%.Otro de los efectos de falla por flujo por licuación inducida por sismo, han sido los evidenciados en depósitos y presa de relaves antiguos, construidos por el método de aguas arriba, algunas de ellas con consecuencias catastróficas para los recursos humanos y económicos y para el medio ambiente  Desplazamiento lateral Es el tipo más común de falla del terreno por licuación de suelos. Este tipo de falla involucra el movimiento lateral de las capas superficiales como resultado de la licuación y la pérdida transitoria de la resistencia de las capas inferiores. El desplazamiento lateral ocurre generalmente en terrenos relativamente llanos (con pendientes comprendidas entre el 0.5 y 5%). En condiciones normales, el desplazamiento lateral tiene un rango de pocos metros, y en condiciones anormales pueden ocurrir desplazamientos laterales de varias decenas de metros acompañados de grietas en el terreno y desplazamientos diferenciales verticales  Oscilación del terreno Donde el terreno es plano o la pendiente demasiado suave para permitir desplazamientos laterales, la licuación de estratos subyacentes puede causar oscilaciones que no dependen de las capas superficiales, la cual se manifiesta hacia los lados, arriba y abajo en la forma de ondas de terreno. En general, dichas oscilaciones son acompañadas por la apertura y cerramiento de fisuras en el suelo, y la fractura de estructuras rígidas como los pavimentos y tuberías, Youd (1992)  Pérdida de la capacidad portante Cuando el suelo que soporta una edificación licua y pierde su resistencia, pueden ocurrir grandes deformaciones en el suelo, que ocasionan que la edificación se asiente, se incline o se hunda. Aunque esta es una falla espectacular, es la menos común producida por licuación

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 Volcanes de arena Al presentarse la licuación de arenas, se generan presiones de poro muy altas, las cuales obligan a que el agua fluya rápidamente a la superficie, formando pequeños volcanes de arena. Este flujo ascendente de agua puede ocurrir durante o después de un sismo. Los volcanes de arena indican también zonas de posibles asentamientos  Asentamientos En muchos casos el peso de la estructura puede ser insuficiente para causar los grandes asentamientos asociados con las pérdidas de capacidad portante descritas anteriormente. Sin embargo, pueden ocurrir pequeños asentamientos cuando la presión de poro se disipa después de un sismo. Estos asentamientos pueden causar daños aunque menores a los producidos por fallas de flujo, desplazamientos laterales o pérdidas de capacidad portante

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1.4.

¿QUÉ HACER ANTE ESTE TIPO DE SUELOS? Explosiones y voladuras.- Es básicamente dinamitar el suelo a cierta profundidad calculada y el resultado será que este obtenga una densidad mayor y una licuación reducida.

Vibro-Densificación.- Consiste en que a través de máquinas vibradoras el

suelo obtenga mayor densidad, reduciendo así los asentamientos. Vibro-Compactación.- Muy similar a la vibro densificación, pero en este caso las aberturas que deja la maquina serán rellenadas con material compactado de mayor densidad que el suelo. Vibro-Reemplazo.- La misma idea de vibro compactación pero esta vez las aberturas serán rellenadas con grava, arena fina y piedra, a veces también con cemento.

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Pilotes de Compactación.- Consiste en colocar pilotes por medio de hincamiento con vibración.

Inyecciones de Compactación.- Inyectar al terreno una mezcla viscosa y gruesa que hará que este se desplace y compacte.\

Estribos de Sobrecarga.- Aumentar la resistencia a la licuación mediante la presión de confinamiento.

Drenajes.- Este método consiste en hacer drenajes para controlar la humedad de los suelos y por ende reducir la capacidad de licuación.

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Jet Grouting.- Este es uno de los más recientes métodos para compactar el suelo y reducir considerablemente la capacidad de licuación que contiene este. Y esta tecnología hace un par de años llego al Perú. Consiste en inyectar a chorros de cemento liquido muy veloces capaces de roturar el terreno y mezclarse con el mismo.

Existen también otros métodos como la vitrificación que se encarga de fundir el suelo y transforma el material en roca, o la inyección de elementos químicos y otros tipos de pilotes. NOTA: El método Jet Grouting se aplicó en el año 2016 en la ciudad de Arequipa, para la construcción del puente sobre el Rio Quilcas.

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CONCLUSIONES  La licuefacción de suelos se ha suscitado tanto a nivel mundial como de la región, por lo que es necesario su estudio para mayor entendimiento, formas de mitigarlo y también para identificar con exactitud las zonas en las cuales pueden ocurrir.  Podemos observar que el nivel de licuefacción del suelo depende de las características geológicas y geomorfológicas de los suelos.

 La licuefacción de suelos deben tomarse en consideración al realizar una obra porque con ella varia la capacidad portante de un suelo de no ser asi podríamos tener una obra defectuosa que no podría durar el tiempo establecido o desplomarse en plena construcción.  Podemos hacer las mejoras u optimización necesarias del suelo dependiendo a las características de la licuefacción que se llega a determinar mediante los ensayos respectivos.

 Sobre este tipo de suelo se puede usar soluciones efectivas preventivas, métodos para combatirlos y también mejorar las propiedades mecánicas del suelo.

RECOMENDACIONES  Al realizar una obra siempre tomar en consideración la licuefacción del suelo porque debido a esto varia la capacitad portante del suelo, y si en caso no se toma en cuenta podría tenerse consecuencias lamentables que sería de perjuicio personal y laboral  Determinar de manera conveniente el nivel de licuefacción del suelo y así tomar las previsiones necesarias para emprender la obra con total confianza y evitar de esta manera los accidentes.

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BIBLIOGRAFIA

 PROYECTO DE GRADO: DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN EN SUELOS A PARTIR DE VIBRACIONES AMBIENTALES .  JAIME ARGUDO: IDENTIFICACIÓN SUSCEPTIBLES A LICUACIÓN.

DE

SUELOS