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UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

Profesor: Dr. Jorge L. Cárdenas Guillén

Periodo: 2016-I

1Cimentaciones

LICUACIÓN DE SUELOS

CIMENTACIONES

(ICE6105

)

AULA: C1E207



Evaluación

Aspectos generales

Estado de la práctica e estado del arte

Análisis vía formulaciones empíricas



La previsión y evaluación de la licuación depende de un

adecuado análisis del comportamiento no-drenado del

material, en términos del incremento de poropresiones y de

la perdida de la rigidez de la mezcla solido-fluido, durante y

después del periodo de la excitación.

El establecimiento de las ecuaciones gobernantes es esencial

para la elaboración de un modelo matemático realista para

describir el comportamiento físico de este fenómeno.

Aspectos generales



La definición del modelo matemático depende del grado de

interés del análisis. De esta forma se puede diferenciar el

estado de la practica y el estado del arte para la previsión de

la licuación.

Aspectos generales



En el estado de la practica, se considera la aplicación de

procedimientos plenamente aceptados por la comunidad de

ingenieril, en cuanto que en el estado del arte se avanza con

el estado actual de conocimientos a través de la

investigación de estudios numéricos y experimentales, generalmente no ámbito académico.

Estado de la práctica y estado del arte



El estado de la practica para la evaluación de la ocurrencia

de la licuación en suelos saturados utiliza criterios de

análisis de forma separada:

(1) Establecer condiciones de inicio de la licuación con el

empleo de criterios de susceptibilidad;

(2) Determinar el potencial de la ocurrencia de la licuación

a través del calculo de un factor de seguridad obtenido por

la aplicación de métodos de equilibrio limite (métodos cuasi-estáticos);

(3) Estimar desplazamientos permanentes a través de

técnicas basadas en la analogía del bloque deslizante

propuesto por Newmark (Newmark, N.M., 1965).

Estado de la práctica



Importante:

Este conjunto de análisis es enteramente independiente entre

si y, a pesar de ser simples y rápidas, puede algunas vecesllevar a valores de aceleraciones y desplazamientos no

confiables (Byrne, P.M., et al., 2003).



El estado del arte envuelve análisis dinámicas mas

sofisticadas en temimos de tensiones efectivas, con previsión

de comportamientos del sólido e del fluido.

El inicio de la licuación, donde los desplazamientos

permanentes y la falla debido al flujo por licuación son

consideradas de una forma única a través del acoplamiento

de las diversas variables presentes en las ecuaciones

gobernantes.

Estado del arte



Importante:

Según diversos autores (Prevost, J.H., 1985; Finn, W.D.L., et

al., 1989; Chan, A.H.C., 1995; Byrne, P.M., et al., 2003), el

análisis acoplado permite seguir el desarrollo de la

licuación de la misma forma como es observado en los

ensayos de laboratorio, con precisión dependiente de los

modelos constituíos considerados.



Análisis acoplados para situaciones de cargas dinámicas

pueden ser ejecutados en los siguientes programas

computaciones, comercialmente disponibles (entre los

principales):

(1) DYNAFLOW (Prevost, J.H., 1981),

(2) DIANA (Kawai, T., 1985),

(3) FLAC (Itasca Consulting Group, 2005),

(4) TARA-3 (Finn, W.D.L., et al., 1989),

(5) DIANA-SWANDYNE II (Chan, A.H.C., 1995),

(6) OpenSee (desarrollado por PEERC, 2009),



Método simpl i ficado para evaluación del potencial de

ocurrencia de la licuación de suelos

Un método simplificado para determinar el potencial de

ocurrencia de la licuación de suelos, propuesto por Seed y

Idriss [Seed, H.B. & Idriss, I.M., 1971] y mejorado por

diversos autores ([Finn, W.D.L., 1993], [Youd, T.L., et al.,

2001], [Seed, R.B., et al., 2003]) consiste en verificar en

determinadas profundidades si las tensiones generadas por la carga sísmica excede a la resistencia al corte del suelo en

la condición residual (factor de seguridad a la licuación).

Análisis vía ecuaciones empíricas



Factor de seguridad a la licuación

Este criterio de análisis permite establecer un factor de

seguridad a la licuación definido por:

CRR: Relación de resistencia cíclica a la licuación

CSR: Relación de esfuerzo cíclica generado por el terremoto de

diseño Inducido en el suelo por la carga externa

(carga monotónica, dinámica o cíclica)

Resistencia do solo

(basado en ensayos de campo, SPT o CPT)



Relación de esfuerzo cíclico generado por el terremoto de

diseño

Propuesto por Seed e Idriss, 1971:

: Esfuerzo total vertical de sobrecarga.

: Esfuerzo efectivo vertical de sobrecarga.

: Aceleración máxima horizontal en g.

: Factor de reducción de esfuerzos por profundidad - Seed y Idriss, 1971

- NCERR, 1997



P r o f u n

d i d a d e ( m )

a) Factor de reducción de esfuerzos por profundidad:

Seed y Idriss,1971)



(NCEER, 1997)

b) Factor de reducción de esfuerzos por profundidad:



Relación de resistencia cíclica a la licuación

- a) corrección por esfuerzo vertical de sobrecarga

- b) corrección por magnitud de sismo

- a) corrección del ensayo SPT

- b) corrección por contenido de finos



: número de golpes del ensayo SPT

: factor de corrección por energia del martillo

: factor de corrección por profundidad

: factor de corrección por diámetro del hoyo

: factor de corrección por longitud del muestreador

: factor de corrección para muestreadores con o sin capas

Correcciones debido a la variabilidad

y a la sensibilidad durante la

ejecución del ensayo SPT.

a) Cor rección del ensayo SPT



Fatores de corrección



Fator de corrección por energia del martil lo



Factor de corrección por

profundidad

: Esfuerzo efetivo vertical de

sobrecarga em ton/ft 2

(1996 NCEER, e 1998 NCEER/NSF)



: factores de corrección

: porcentage de finos

para

para

para

b) Corrección por conteúdo de finos - I driss e Seed, 1997



: incremento do numero de golpes debido al contenido de finos

b) Corrección por contenido de finos - Stark e Olsen, 1995



: factor de corrección de esfuerzos de corte

iniciales

(NCEER, 1997)

: factor de corrección de esfuerzos de sobrecarga

: coeficiente de empuje lateral

: tensión media

: tensión efectiva en ton/ft 2

a) Corrección por tensión vert ical de sobrecarga



: factor de escala de magnitud (1997 NCEER)

b) Cor rección por magni tud de sismo



Potencial de ocurrencia de licuación

existe potencial de ocurrencia da licuación

no existe potencial de ocurrencia de licuación

: Factor de seguridad definido por el diseñador



Gracias por la atención...

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