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COURSE ON SEISMIC ENGINEERING AND SOIL DYNAMICS
CURSO DE ACTUALIZACIÓN EN INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA DE SUELOS

CARACTERIZACIÓN DINÁMICA DE LOS SUELOS – ENSAYOS DE CAMPO Y
LABORATORIO.
Profesor Jorge Abraham Díaz-Rodríguez
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional Autónoma de México

1. INTRODUCCIÓN
Los retos que enfrenta la ingeniería civil son cada vez más importantes, el diseño yconstrucción de grandes obras hidráulicas, edificios de gran altura, hospitales,
escuelas, puentes y centrales nucleares. La meta de la ingeniería civil es que toda
obra sea segura y confiable.
En los últimos años, se han realizado grandes avances en el desarrollo de
procedimientos analíticos para calcular la repuesta dinámica de estructuras
geotécnicas, sin embargo, el uso de tales procedimientosrequiere de la medición
de las propiedades dinámicas de los suelos.
El comportamiento de una obra hidráulica durante la ocurrencia de un sismo
intenso y el diseño de la cimentación de una máquina, son dos problemas típicos
de la dinámica de suelos, que requieren la determinación de las propiedades
dinámicas de los suelos para rangos de deformación diferente.
A la fecha se han desarrollado variosprocedimientos para medir las propiedades
dinámicas de los suelos teniendo en cuenta el rango de deformaciones
características de cada aplicación; mientras que un sismo intenso puede desarrollar
deformaciones de 10%, la cimentación de un microscopio electrónico es sensible a
deformación de 10-4%.

J. Abraham Díaz-Rodríguez

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CURSO DE ACTUALIZACIÓN ENINGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA DE SUELOS

Las principales propiedades dinámicas de los suelos que se requieren en la
práctica profesional son:



Módulo dinámico equivalente de Young, Eeq



Módulo dinámico al esfuerzo cortante, G



Módulo dinámico de deformación volumétrica, K



Relación de Poisson, v



Amortiguamiento, ζ



Propiedades esfuerzo-deformación



Parámetros de licuación


Resistencia al esfuerzo cortante en función de la velocidad de aplicación de la
carga.
Otros

Debe tenerse en cuenta que no existe un ensaye único que cubra todo el intervalo
de deformaciones requerido en la solución de los problemas de la dinámica de
suelos.
El ensaye de los suelos sometidos a carga dinámica puede realizarse mediante
procedimientos de laboratorio o mediante procedimientos decampo, ambos
enfoques tienen ventajas y desventajas, las cuales se discuten a continuación.
Las ventajas de los procedimientos de laboratorio radican en su economía, la relativa
facilidad con la que las variables de ensaye se pueden variar, así como la definición
de las condiciones de frontera; su principal desventaja radica en la alteración
provocada por los procedimientos de muestreo, transporte,almacenamiento y
ensaye.
Las ventajas de los procedimientos de campo radican en el ensaye de un mayor
volumen de suelo y que en algunos casos la alteración del suelo puede ser
minimizada; su principal desventaja consiste en la dificultad para controlar las
condiciones de frontera y los bajos niveles de deformación que se pueden alcanzar.

J. Abraham Díaz-Rodríguez

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CURSO DE ACTUALIZACIÓN EN INGENIERÍA SÍSMICA Y DINÁMICA DE SUELOS

En relación con los procedimientos de laboratorio para determinar las propiedades
esfuerzo-deformación y de resistencia de los suelos, bajo cargas dinámicas, las
variables importantes son la medición precisa de: la carga, la deformación y la
presión de poro. En lo que se refiere a medición de las dos primeras puededecirse
que no existe problema al respecto, con excepción de la cuantificación de las
deformaciones laterales. En relación con la medición de la presión de poro,
conviene aclarar que dicha medición se realiza en las fronteras del espécimen
(cabeza y/o base) por lo tanto, si la permeabilidad del espécimen permite la
homogeneización instantánea de la presión de poro la medición es confiable,...