ingeniero

Universitat Politècnica de Catalunya
Departamento de Ingeniería del Terreno, Cartográfica y Geofísica
Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos
____________________________________________________________

Análisis comparativo del
fenómeno de licuación en
arenas. Aplicación a
Tumaco (Colombia)

Por: Jesús R. García Núñez
Barcelona, Febrero del 2007____________________________________________________________
Tesis Doctoral
Dirigida por: Dr. Alberto Ledesma Villalba

Capítulo 9
POTENCIAL DE LICUACIÓN
EVALUADO POR MÉTODOS
SEMIEMPÍRICOS
9.1

Antecedentes

La evaluación del potencial de licuación de un depósito arenoso, se realiza frecuentemente mediante
pruebas in situ, utilizando para ello, procedimientos simplificados. Es innegable queel procedimiento
que ha tenido una gran aceptación a nivel mundial, es el propuesto por Seed [Seed & Idriss, 1971], el
cual está basado en la prueba de penetración estándar (SPT). Desde el año 1977, este procedimiento ha
sido revisado y actualizado con el fín de mejorar el nivel predictivo del mismo [Varela & Donovan, 1977].
Paralelo al ensayo de penetración estándar (SPT), se han venidodesarrollando métodos simplificados
basados en otras pruebas in situ, tales como el CPTU y el DMT. Un estado del arte interesante sobre
los métodos que siguen el formato de Seed, ha sido presentada en el informe del Workshop, editado por
Youd[Youd et al., 1997], y cuyo resumen fué publicado en la revista de Geotecnia de la ASCE [Youd
et al., 2001].
Debido a que durante la presente investigación seutilizaron diferentes técnicas tendientes a la
caracterización del subsuelo (SPT, CPTU, DMT), se vió la necesidad de evaluar el potencial de licuación
por los anteriores métodos y realizar un análisis comparativo entre los mismos. Para efectos de análisis,
se presenta a continuación un resumen de las correlaciones utilizadas para cada prueba en la evaluación
de licuación y, finalmente secomparan los resultados obtenidos por las diferentes técnicas.

9.2

Relación de Tensiones Cíclicas (CSR) y Relación de Resistencia Cíclica (CRR)

La resistencia a la licuación de suelos, es función de dos variables: en primer lugar, la demanda sísmica de
la capa de suelo, expresada en términos de la relación de tensiones cíclicas (CSR), y en segundo lugar,
la capacidad del suelo para resistirla licuación, expresada en términos de la relación de resistencia
cíclica (CRR). En general, cada uno de estos métodos semiempíricos propone una expresión para la
determinación de la resistencia cíclica (CRR). El factor de seguridad frente a licuación puede definirse
como el cociente CRR .
CSR
247

248CAPÍTULO 9. POTENCIAL DE LICUACIÓN EVALUADO POR MÉTODOS SEMIEMPÍRICOS

9.2.1

Relaciónde tensiones cíclicas CSR

Seed y Idriss [Seed & Idriss, 1971],[Seed & Idriss, 1982], propusieron la siguiente expresión para el
cálculo del CSR:
¶
¶µ
µ
τ av
σ vo
amax
CSR = ´ = 0.65
rd
(9.1)
σ vo
g
σ´vo
Donde
es la tensión de corte promedio.
τ av
aceleración pico horizontal en la superficie del terreno generada por el sismo
amax
g
aceleración de la gravedad
´
σ vo y σ voson las tensiones totales y efectivas verticales respectivamente
coeficiente de reducción de tensiones, debido a la flexibilidad del suelo.
rd
Un aspecto importante a destacar, es que en general la expresión 9.1 es aceptada por todos los
modelos, aunque en algunos casos presenta ligeras modificaciones.

9.2.2

Relación de resistencia cíclica CRR

Un método adecuado para evaluar la relación deresistencia cíclica (CRR), consistiría en la recuperación y posterior ensayo de muestras de laboratorio. Desafortunadamente la recuperación de muestras inalteradas es muy complicado, por lo que se acude a pruebas de campo, tales como el SPT, CPTU
y DMT. En la siguiente sección se presentará un resumen de las técnicas utilizadas en la presente tesis
para evaluar licuación.

9.3
9.3.1...