Suelos

Capítulo 2

LOS SUELOS

2. LOS SUELOS

2.1. Introducción La naturaleza y la distribución del daño sísmico están muy influenciadas por la respuesta del suelo frente a cargas cíclicas. Dicha respuesta está controlada en gran medida por las propiedades del suelo. Por ejemplo, la susceptibilidad de un depósito de suelo para amplificar el movimiento depende de las propiedades dinámicas, siendoel módulo de corte, G, y el amortiguamiento, ξ, los principales parámetros para modelar la respuesta sísmica del suelo. Estos parámetros se relacionan con otras propiedades del suelo, de carácter más físico, como por ejemplo el índice de poros, la densidad relativa y la velocidad de las ondas de cizalla. Se hace necesario, por lo tanto, revisar los conceptos más importantes relacionados con lacaracterización sísmica de los suelos. En concreto, en este capítulo se presentan los conceptos geológicos, geotécnicos, sísmicos y geológicos relacionados con los suelos. Un parámetro clave en estudios de evaluación de la respuesta sísmica de suelos es la velocidad de las ondas de corte (u ondas S). Normalmente su valor se deduce a partir de ensayos o técnicas de reconocimiento de suelos, porejemplo, se han estudiado a lo largo del tiempo correlaciones con el valor del contaje N en el ensayo de penetración estándar (SPT) con la velocidad de corte. Por lo tanto, se han revisado los principales ensayos de laboratorio e in situ relacionados con este tema. Sin embargo, estos métodos sólo alcanzan una profundidad limitada y por lo tanto se requieren modelos que reduzcan la incertidumbre asociadaa dichos valores con la profundidad . El riesgo sísmico puede aumentar considerablemente por causa de la geología y/o la topografía de la zona que experimenta la sacudida, y por eso es conveniente que las normativas de diseño sismoresistente reflejen adecuadamente el peligro sísmico. Por este motivo también se han analizado las clasificaciones del suelo y los espectros de respuesta elásticapresentados en las normativas de construcción sismoresistentes de varios países que, por su contexto tectónico regional, o sufren terremotos fuertes o nos son cercanos. Entre las primeras, se analiza las normativas de Estados Unidos de América y Japón. Entre las segundas, el Eurocódigo y la normativa de construcción sismoresistente española: la NCSE-02.

7

Capítulo 2

LOS SUELOS

2.2.Definiciones y conceptos 2.2.1. Definición de suelo Desde el punto de vista ingenieril, el material que constituye la corteza terrestre se divide en dos categorías: suelo y roca. Suelo es el agregado natural de granos minerales que pueden separarse mediante medios mecánicos, como por ejemplo la agitación en agua. En cambio, roca es el agregado natural de minerales que están conectados por fuerzaspermanentes y cohesivas de carácter fuerte y permanente. Las dos definiciones difieren en los términos “fuerte” y “permanente”, que son muy subjetivos y por tanto están sujetos a interpretaciones diferentes. Desde el punto de vista geológico, suelo es el material producido por los efectos de la meteorización o alteración sobre las rocas de la superficie de la tierra y está dividido en estratos uhorizontes (concepto edafológico*). En cambio roca es el material constitutivo de la corteza terrestre, formado en general por una asociación de minerales y que presenta una cierta homogeneidad estadística; en general es dura y coherente pero a veces es plástica (por ejemplo, la arcilla) o móvil (como ejemplo, la arena). En todas estas definiciones se observa que el concepto suelo describe algo que esdinámico, por lo que discernir muchas veces entre roca con un alto grado de meteorización o suelo es, al menos, discutible. 2.2.2. Consistencia y límites de Atterberg

En geotecnia se dividen los suelos en función del contenido de humedad que se representa mediante los límites de Atterberg: límite de retracción, ωR, límite plástico, ωP, y límite líquido ωL. Estos valores separan las diferentes...