Introducción
En este documento se introducen, profundizan y ejemplifican planteamientos analíticos y matemáticos relativos a licuefacción del terreno hasta ahora desarrollados, su importancia y diferencias entre unos y otros. Asimismo, se reconocen las características esenciales de cada planteamiento abordado, y se destaca que cada uno de ellos han sido herramientas valiosas para el desarrollo de uno de los principales ejes de acción en la Ingeniería Sísmica. El documento sigue el orden de contenido de acuerdo con trabajo original del Autor de la presente investigación, citado en la Bibliografía.
En la actualidad se presentan en publicaciones científicas diversas metodologías internacionales (Seed e Idriss, 1971; Youd e Idriss, 2001; Yegian y Whitman, 1978; Tokimatsu y Yoshimi, 1983; Taiping y otros, 1984; Ambraseys, 1988; Seed y otros, 1983; Robertson, 1990; Kishida y Ohsaki, 1969 y 1970; y otros) para cuantificar la licuación de los suelos (Foto 37) resultantes de acciones dinámicas (sísmicas), entre estos se destacan:
Foto 37. GRIETA LONGITUDINAL POR LICUACIÓN RÍO SAN LORENZO, SANTA CRUZ. CALIFORNIA1971.
• Métodos de Kishida y Ohsaki (1969 y 1970) • Método de Seed et.al. (1983) Los Criterios de selección de las metodologías antes citadas para su aplicación en el presente trabajo:
a) Su diseño apropiado para espacios urbanos similares al sitio estudiado.
b) Integración de parámetros dinámicos de fácil cuantificación (permite tratamientos matemáticos) y representativos, útiles para el ambiente físico evaluado.
c) Ofrecimiento de información significativa sobre velocidad de ondas de corte, módulo cortantes y otras variables locales d) Capacidad excluyente, sin solapamiento ni redundancias.
e) Obtención de múltiples perspectivas a través de escenarios comparados y gráficas de interacción entre parámetros físicos f) Propiedad de relacionar posibles factores influyentes en la licuación de suelos.
A su vez, conceden visión conjunta de los efectos de acciones dinámicas al contexto urbano y su evolución en este.
g) Representación de datos cualitativos a través de valoraciones numéricas a indicadores geotécnicos plasmados en diagrama de relación, modelos estadísticos y cartográficos. Y finalmente, su uso permite derivar recomendaciones para se empleadas en otras áreas con particularidades semejantes a la estudiada.
Hay que destacar, dos enfoques importantes para evaluar el potencial de licuefacción de suelos granulares sujeto a movimientos sísmicos, planteamiento corroborado por Seed (1979):
• Métodos empíricos. Basado en observaciones in situ del comportamiento de depósitos tipo arena durante movimientos sísmicos anteriores y correlaciones entre predios que no se han licuado, y densidad Relativa del número de golpes de ensayos SPT.
• Métodos analíticos. Basados en la determinación en laboratorio de las características de resistencia a la licuefacción de muestras no alteradas y el uso de análisis de respuestas dinámica del predio para determinar la magnitud de las tensiones de corte inducidas por los movimientos sísmicos.
No obstante, ambas metodologías solicitan definir el nivel de aceleración del terreno como prerrequisito para evaluar el potencial de licuefacción. A menudo este nivel se establece a partir de relaciones entre la magnitud del sismo, la distancia al epicentro y la aceleración pico.
Conjuntamente diversos métodos saltan a la luz para evaluar la resistencia de los suelos a la licuación, tal como se explican a continuación:
• Modelos Físicos Estos métodos requieren del uso de centrífugas o tablas vibradoras para simular la carga sísmica bajo condiciones de contorno bien definidas. El suelo utilizado en el modelo es remoldeado para representar diferentes densidades y condiciones geométricas. A causa de las dificultades en conseguir un modelo con las mismas condiciones del sitio, los modelos físicos rara vez se utilizan para estudiar la resistencia a la licuación de un sitio específico. Sin embargo, los modelos físicos son valiosos para analizar y entender el comportamiento generalizado del suelo y para evaluar la validez de modelos constitutivos bajo condiciones de contorno bien definidas, como se indica en los comentarios relativos a los métodos analíticos.
• Técnicas Empíricas Entre ellas, uno de mayor difusión y aplicación, el Procedimiento Simplificado, en que se calculan dos variables sísmicas primarias tales como: a) la excitación sísmica de la capa de suelo, expresada en términos de la relación de esfuerzos cíclicos promedios (CSR = tpro / s"vo); y b) la capacidad de la capa de suelo para resistir la licuación, en términos de la relación de resistencia a la licuefacción. En la mayoría de las técnicas empíricas, el valor promedio de la relación de esfuerzos cortantes cíclicos (CSR) inducidos por el sismo se obtiene de los análisis de la respuesta dinámica del subsuelo.
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