licuefacción del suelo

ELABORADO POR: Paillacho Toapanta José
LICUEFACCIÓN DE UN SUELO EN UN SISMO
Los desastres naturales aparecen cuando la naturaleza se manifiesta de una forma violenta o cuando el mismo hombre altera el curso normal de la vida. Estos desastres traen como consecuencias una destrucción del medio ambiente, peor aún, pérdidas humanas, de bienes, entre otras.
Entre estos desastres tenemos lossismos, los mismos que son desastres generados al interior de la tierra. Este tipo de desastres son los más inesperados e imprevistos ya que se presentan de forma drástica y los daños causados en cuestión de minutos, son altos y muy lamentables.
Como ejemplo de estos desastres, se tiene el del pasado 11 de marzo del 2009, en donde Japón sufrió el peor desastre natural en su historia debido al sismode nueve grados (medidos en la escala de Richter) y que posteriormente, originaría un tsunami que arrasó con toda la zona este del país. (Ver figuras Nº1).
Aquel sismo tuvo efectos perjudiciales en las personas; cerca de veinte un mil personas murieron, tres mil cien personas resultaron heridas y alrededor de seis mil cien desaparecieron. Fue el sismo más fuerte en la historia de Japón y elquinto a nivel mundial.1
Estos efectos no solo ocasionaron daños a nivel económico y social, sino que también sus infraestructuras se vieron afectadas. Estas infraestructuras se deterioraron y por último colapsaron, pero también muchas de ellas sufrieron graves daños en columnas y vigas, lo cual han tenido que derrocarlas y volverlas a construir, ocasionando a Japón grandes pérdidas económicas.Pero sin duda uno de los mayores problemas y a la vez el más curioso, sucedió en las zonas en donde el suelo se empezó a ablandar y posteriormente, a tener presencia de agua. Muchas de las edificaciones se llegaron a hundir, las calles se agrietaron y los parques se convirtieron en pantanos debido a la cantidad de agua que empezó a filtrar.
Las vibraciones producidas por un sismo hacen que unmaterial granular pase de un estado sólido a un estado disuelto como consecuencia del incremento de la presión en los poros de agua. Este fenómeno hizo que existan graves problemas en el suelo de Japón, convirtiendo grandes zonas de suelo estable, prácticamente en arenas movedizas. A este curioso fenómeno, que será objeto de estudio en este ensayo, se lo conoce como Licuefacción. (Ver figuras Nº2).Los primeros estudios cuantitativos de este fenómeno pertenecieron, originalmente, al análisis estático de taludes naturales en las márgenes del río Mississippi. Estos habían presentado un comportamiento inestable, provocado por la subida gradual del nivel freático y en algunos casos fluctuaciones en el nivel de marea, modificando las redes de filtración del terreno. A causa de estas variaciones seproducían deslizamientos, y el mismo se detenía cuando el ángulo del talud había alcanzado unos cuantos grados.
La licuefacción es uno de los fenómenos más dramáticos, destructivos y polémicos que pueden ser provocados por acciones sísmicas.
Este fenómeno afecta más a aquellos terrenos que son más jóvenes, es decir los que se han formado en los últimos milenios, incluyendo las zonas que hansido rellenadas por arenas por la acción del ser humano.
En el campo de la ingeniería civil, la parte más importante y a la vez la más difícil de analizar, es la mecánica de suelos. Los suelos adoptan diferentes comportamientos ante cualquier fuerza externa o acción física que sean aplicadas sobre él; una de estas acciones son los sismos.
Los sismos son movimientos bruscos que se producen en elinterior de la tierra y que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo; la causa principal y responsable de la mayoría de los sismos es la ruptura y fractura de las rocas en las capas más superficiales de la tierra, como resultado de un proceso progresivo de acumulación de energía debido a los fenómenos geológicos que deforman la superficie de la tierra.
Cuando la energía acumulada excede...