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7. CONCLUSIONES 105 7. CONCLUSIONES 7.1 SUSCEPTIBILIDAD A LICUACIÓN Los métodos más utilizados en la actualidad para evaluar la susceptibilidad a la licuación, son los métodos empíricos basados en las características de los materiales granulares de un sitio obtenidas mediante ensayos in situ, principalmente aplicando las pruebas SPT y CPT, comparados con el comportamiento de los materiales en sismos previos. Es importante tener en cuenta que el uso de los datos obtenidos con la prueba CPT son más confiables en depósitos granulares, ya que al ser comparados con datos obtenidos con la prueba SPT, el cono es menos dependiente del operador del equipo y suministra un registro prácticamente continuo de la resistencia a la penetración y de la fricción lateral. Además, con la prueba CPT el efecto de perturbaciones a lo largo de la perforación no afecta la medición debido a que el cono es empujado continuamente sin requerir de la extracción y reinserción de la probeta. Sin embargo, es importante que la evaluación de susceptibilidad a licuación, se haga con base en estas dos pruebas o cualquier otra combinación de pruebas de campo, lo cual propicia toma de decisiones más sensatas. El criterio de evaluación del potencial de licuación basado en la gradación de los materiales, no tiene en cuenta otros factores que influyen en la susceptibilidad a la licuación de los suelos granulares como el contenido de finos. Este criterio contradice la idea generalmente aceptada de que, en general, los materiales con más de 15 % de finos (depende de la plasticidad Ip de los finos) no son susceptibles de licuarse. El uso del criterio de Seed e Idriss (1971) minimiza las dificultades que se pueden encontrar al emplear procedimientos basados en pruebas de laboratorio, ya que garantizar calidad en la obtención de muestras inalteradas de suelo y recrear las condiciones reales a las que se encuentra en el campo, son prácticas que requieren de técnicas avanzadas de altos costos, lo cual los hace poco atractivos para su aplicación en la ingeniería práctica. Sin embargo, las pruebas de campo en las cuales se basa este criterio (SPT y CPT), presentan falencias que influyen en la confiabilidad de los resultados relacionados con la susceptibilidad de la licuación de arenas. Conocer los desplazamientos o asentamientos que en un depósito de suelo pueden presentar a causa de la licuación, permite saber cualitativamente cual puede ser su influencia en las estructuras desplantadas en este suelo. 7.1.1 Licuación de los Materiales de la Zona de Estudio Se considera de manera general, que la zona presenta heterogeneidad en cuanto a espesor de los materiales, resistencia a la penetración SPT y CPT de los suelos licuables. Los materiales más propensos a sufrir el fenómeno de licuación se localizan principalmente en los estratos superficiales hasta 6m de profundidad. Sin embargo, no deben descartarse los

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  • 7. CONCLUSIONES

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    7. CONCLUSIONES

    7.1 SUSCEPTIBILIDAD A LICUACIN Los mtodos ms utilizados en la actualidad para evaluar la susceptibilidad a la licuacin, son los mtodos empricos basados en las caractersticas de los materiales granulares de un sitio obtenidas mediante ensayos in situ, principalmente aplicando las pruebas SPT y CPT, comparados con el comportamiento de los materiales en sismos previos. Es importante tener en cuenta que el uso de los datos obtenidos con la prueba CPT son ms confiables en depsitos granulares, ya que al ser comparados con datos obtenidos con la prueba SPT, el cono es menos dependiente del operador del equipo y suministra un registro prcticamente continuo de la resistencia a la penetracin y de la friccin lateral. Adems, con la prueba CPT el efecto de perturbaciones a lo largo de la perforacin no afecta la medicin debido a que el cono es empujado continuamente sin requerir de la extraccin y reinsercin de la probeta. Sin embargo, es importante que la evaluacin de susceptibilidad a licuacin, se haga con base en estas dos pruebas o cualquier otra combinacin de pruebas de campo, lo cual propicia toma de decisiones ms sensatas. El criterio de evaluacin del potencial de licuacin basado en la gradacin de los materiales, no tiene en cuenta otros factores que influyen en la susceptibilidad a la licuacin de los suelos granulares como el contenido de finos. Este criterio contradice la idea generalmente aceptada de que, en general, los materiales con ms de 15 % de finos (depende de la plasticidad Ip de los finos) no son susceptibles de licuarse. El uso del criterio de Seed e Idriss (1971) minimiza las dificultades que se pueden encontrar al emplear procedimientos basados en pruebas de laboratorio, ya que garantizar calidad en la obtencin de muestras inalteradas de suelo y recrear las condiciones reales a las que se encuentra en el campo, son prcticas que requieren de tcnicas avanzadas de altos costos, lo cual los hace poco atractivos para su aplicacin en la ingeniera prctica. Sin embargo, las pruebas de campo en las cuales se basa este criterio (SPT y CPT), presentan falencias que influyen en la confiabilidad de los resultados relacionados con la susceptibilidad de la licuacin de arenas. Conocer los desplazamientos o asentamientos que en un depsito de suelo pueden presentar a causa de la licuacin, permite saber cualitativamente cual puede ser su influencia en las estructuras desplantadas en este suelo. 7.1.1 Licuacin de los Materiales de la Zona de Estudio Se considera de manera general, que la zona presenta heterogeneidad en cuanto a espesor de los materiales, resistencia a la penetracin SPT y CPT de los suelos licuables. Los materiales ms propensos a sufrir el fenmeno de licuacin se localizan principalmente en los estratos superficiales hasta 6m de profundidad. Sin embargo, no deben descartarse los

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    estratos de material granular ms profundos (hasta los 15 m), ya que segn la literatura tcnica, generalmente hasta esta profundidad se ha presentado el fenmeno de licuacin. Los estratos de frontera a los materiales licuables, en su mayora son arcillas impermeables, lo que no permite la disipacin del exceso de presin de poro que puede generarse en los estratos arenosos ante una excitacin ssmica, que produce en algunos casos la formacin de volcanes de arena-agua. Los trminos en los que Seed e Idriss (1971) definen la licuabilidad de un material, teniendo en cuenta la relacin de esta con la aceleracin mxima del terreno y la densidad relativa, hacen que este mtodo de evaluacin no sea concluyente. Los resultados obtenidos con la ecuacin que correlaciona la resistencia de punta de los materiales granulares con el valor de la densidad relativa, definieron algunos valores negativos o mayores a 100 % de la ltima variable, lo cual indica que esta ecuacin no es aplicable en todos los casos analizados en el presente trabajo. 7.2 MTODOS DE MEJORAMIENTO El mejoramiento de cualquier tipo de suelo, requiere de la seleccin de un mtodo adecuado considerando la influencia de los aspectos econmicos, que en muchas ocasiones, no tienen que ver con los aspectos tcnicos del proyecto. Por ello es necesario conocer las caractersticas de los mtodos disponibles, as como su efectividad probable y las dificultades para implantarlos en situaciones particulares. Asimismo, se deben considerar las caractersticas y propiedades del depsito de suelo a mejorar, para aplicar el mtodo ms efectivo, econmico y manejable. Los mtodos de mejoramiento deben ser considerados para mitigar los riesgos que no pueden ser aceptables dentro de un proyecto de ingeniera como niveles de asentamiento, inestabilidad del terreno, desplazamientos laterales, etc. Adems, deben ser aplicados adecuadamente 7.2.1 Efectividad de los Mtodos Aplicados en el rea de Estudio Los trabajos de mejoramiento del suelo con compactacin dinmica, resultan ser bastante efectivos para los primeros 4.5 m de profundidad, logrando mitigar problemas de licuacin al incrementar factor de seguridad hasta en un 50 %. Los trabajos de vibroflotacin, logran ser efectivos a una profundidad de 6m logrando incrementa el factor de seguridad hasta en un 30 %. Sin embargo, no logran mitigar adecuadamente la susceptibilidad a la licuacin entre los 13 y 16 m. Las inyecciones de mortero son menos efectivas y logran aumentar el factor de seguridad hasta en un 10 % para profundidades entre 0 y 6 m. La existencia de capas densas en el suelo a mejorar pudo influir en los resultados, ya que pudieron absorber un alto nivel de energa generada por los impactos, y el suelo granular localizado debajo de estas capas recibi un nivel de energa menor. Las ondas de esfuerzos generadas por los impactos se reflejan y/o refractan en un estrato de mayor rigidez.

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    8. RECOMENDACIONES

    Antes de construir una estructura, es necesario poner en practica el buen juicio de la ingeniera, diseando un adecuado programa de exploracin para obtener la informacin necesaria, con el fin de conocer las condiciones reales del sitio (estratigrafa, topografa, niveles de agua, etc.) y si es del caso, hacer el anlisis de susceptibilidad a la licuacin o cualquier otro fenmeno que pueda presentarse en el sitio ante cargas monotnicas o cclicas. De esta manera, podrn identificarse adecuadamente los peligros y la vulnerabilidad que pueden presentarse antes, durante o despus de la construccin de una estructura y por lo tanto, mitigar los daos. La principal desventaja de los mtodos de campo, es la alteracin del suelo mediante perforaciones, pues stas aumentan el costo total del estudio, son dispendiosas en presencia de materiales granulares (profundidad de exploracin limitada) y la informacin solo se puede conocer en sitios puntuales, obligando a la interpolacin entre puntos de exploracin (prdida de informacin). Adicionalmente para el caso de los mtodos de laboratorio, se requiere la recuperacin de muestras, que son llevadas a las instalaciones para practicarles los procedimientos requeridos; esto implica manipulacin y alteracin de las condiciones naturales del suelo. A recomienda antes de aplicar cualquier mtodo de mejoramiento en un suelo susceptible a licuarse, se recomienda disear dichos tratamientos, evaluando cada caso de una manera independiente y de esta forma garantizar que se obtendrn las mejoras esperadas. Se requiere ms informacin para afinar los resultados obtenidos y darles el carcter de definitivos. A este respecto se recomienda efectuar ms pruebas de campo en especial CPT midiendo la friccin lateral, y obteniendo muestras para caracterizar de mejor manera al suelo y aplicar otros mtodos de evaluacin de susceptibilidad a licuacin de los materiales granulares. Lo anterior, con el fin de obtener mejores predicciones del comportamiento de las capas de suelos potencialmente licuables, facilitando la eleccin de soluciones de mitigacin producto de un anlisis geotcnico ms confiable. Al revisar la literatura sobre el tema de anlisis de susceptibilidad a licuacin, se encontr que muchas de las correlaciones existentes entre los resultados de pruebas de penetracin y las condiciones de campo de materiales granulares se expresan en trminos de la compacidad relativa, por lo tanto se reitera la necesidad de contar con datos para obtener el valor de sta como los pesos volumtricos mximos y mnimos de los materiales. Aunque los trabajos de mejoramiento del suelo con compactacin dinmica, resultan ser los ms efectivos, este procedimiento solamente mejora las capas ms someras, por lo tanto, debera de considerarse la utilizacin de otros mtodos o variar las caractersticas de los mtodos ya empleados, para mejorar las propiedades de los materiales que aparecen a mayores profundidades.

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    Por la escasez de informacin, se considera que los anlisis y resultados presentados en este trabajo son de carcter indicativo del potencial de licuacin de los materiales en estudio, cuya interpretacin debe ejercerse con prudencia. No obstante, su uso puede orientar estudios posteriores ms detallados.