licuación kelvin

7/23/2019 Licuación Kelvin

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2. DESCRIPCION DEL FENÓMENO DE LICUACIÓNLa licuación se defne como la !"ans#o"mación de un ma!e"ial $"anula"

de un es!ado sólido aun es!ado licuado como consecuencia del

inc"emen!o de la %"esión de a$ua de %o"os& %"oceso en el cual el suelo

cam'ia de un ma!e"ial f"me a un ma!e"ial (iscoso semi)l*+uido , 'a-ocondiciones simila"es a una a"ena mo(edia.La licuación o licue#acción de suelos/ es un %"oceso +ue ocu""e

$ene"almen!e en a"enas sa!u"adas +ue !ienden a densifca"se cuando

son some!idas a ca"$as c*clicas o mono!ónicas. Si el d"ena-e es len!o o

ine0is!en!e la %"esión de %o"os se %uede inc"emen!a" 1as!a anula" el

es#ue"o e#ec!i(o/ con lo cual so'"e(iene la o!ación de las %a"!*culas ,

la %e"dida de la "esis!encia al es#ue"o co"!an!e. En el suelo licuado se

%"oducen $"andes de#o"maciones %a"a mu, 'a-os es#ue"os de co"!e/ las

cuales causan da3os a los edifcios/ %uen!es/ l*neas (i!ales , o'"as de

in#"aes!"uc!u"a en $ene"al. La licue#acción es un #enómeno +ue se

%"oducen en !e""enos 'landos sa!u"ados de a$ua du"an!e sacudidas

s*smicas #ue"!es , la"$as. El suelo se com%o"!a , u,e como l*+uido

de'ido a +ue las (i'"aciones s*smicas a%lican #ue"as al uido +ue

"ellena los 1uecos en!"e los $"anos 24 de a"ena/ causando la salida de

a$ua , #an$o a la su%e"fcie du"an!e la sacudida. Es!o com%ac!a

fnalmen!e los $"anos de a"ena , %"o(oca asen!amien!os del !e""eno o

desliamien!o/ al %"oduci"se una sensi'le %5"dida de "esis!encia en los

es!"a!os a#ec!ados. La licue#acción ocu""e %a"!icula"men!e cuando el

ni(el del a$ua su'!e""6nea es su%e"fcial , en onas como lec1os

u(iales/ es!ua"ios/ "ellenos a"!ifciales/ e!c. Las (i'"aciones !am'i5n

%ueden %"oduci" asien!os en "ellenos , suelos $"anula"es o-os.



7.

FAC8ORES 9UE DE8ERMINAN EL FENÓMENO DE LICUACIÓNEn!"e las causas +ue o"i$inan el #enómeno de licuación se encuen!"an:

7.;. MA<NI8UD DEL MO=IMIEN8O S>SMICO: La ma$ni!ud del

mo(imien!o es!6 "elacionada con la ma$ni!ud de los es#ue"os ,

de#o"maciones inducidos en el !e""eno %o" es!e mo(imien!o.

De%endiendo de la dis!ancia 1i%o cen!"al/ la ma$ni!ud del mo(imien!o

%"oduci"6 cie"!o (alo" de acele"ación m60ima en la "oca 'asal/ la cual

su#"i"6 am%lifcación/ de%endiendo de las condiciones locales del suelo/

1as!a lle$a" a la su%e"fcie/ de es!a mane"a la %"o%a$ación de las ondas

de co"!e du"an!e un !e""emo!o a !"a(5s del es+uele!o del suelo/

%"oduci"6 una com%licada dis!"i'ución de es#ue"os de co"!e en #unción

del !iem%o/ causando as* de#o"maciones en la masa de suelo cu,a

ma$ni!ud de%ende"6 de la ma$ni!ud del !e""emo!o.

7.2. DURACIÓN DEL MO=IMIEN8O S>SMICO: No"malmen!e la du"ación

de un mo(imien!o s*smico es co"!o ?en!"e 4 a 7@ se$undos/ %e"o si es!e

es in!enso/ %"edomina"6 la condición no d"enada/ es deci" la disi%ación

de la %"esión de %o"os se (e"6 "es!"in$ida/ , %o" el con!"a"io se

e(idencia"6 el aumen!o de la misma/ %"oduciendo en al$Bn momen!o

condiciones de es#ue"o e#ec!i(o nulo/ , %o" lo !an!o/ licuación.

7.. <RANULOME8R>A DEL SUELO: Los suelos m6s susce%!i'les a su#"i"

licuación son a+uellos +ue %oseen una $"anulome!"*a uni#o"me/ siendo

las a"enas fnas uni#o"mes las +ue son m6s %"o%ensas a licua" +ue las

a"enas $"uesas uni#o"mes. Adem6s/ se$Bn al$unos au!o"es las a"enas



limosas %oseen ma,o" "esis!encia a su#"i" licuación con "es%ec!o a las

a"enas lim%ias o con escaso con!enido de fnos. El %"o'lema de licuación

se"6 m6s se"io si el suelo !iene un coefcien!e de uni#o"midad ma,o" o

i$ual a 2.

7.7. DENSIDAD RELA8I=A: Du"an!e la ocu""encia de un !e""emo!o/ una

a"ena suel!a %uede su#"i" licuación mien!"as +ue es!e mismo suelo en un

es!ado m6s com%ac!o %uede no e(idencia" el #enómeno. Una a"ena con

un (alo" de "esis!encia a la %ene!"ación es!6nda" de 7@ $ol%es@cm

?densidad "ela!i(a de@ a @G %uede mos!"a" e(idencias de licuación

en la #o"ma de (olcanes de a"ena/ %e"o no es %"o'a'le +ue e0%e"imen!e

m6s del ;@G de de#o"mación %o" co"!e 'a-o la inuencia de la (i'"ación

s*smica/ aBn des%u5s de +ue se 1a,an desa""ollado al!as %"esiones de

%o"os. Encon!"as!e con ello/ a"enas con (alo" de 2@ $ol%es%ie ?densidad

"ela!i(a de @ a H@G/ %ueden desa""olla" "elaciones de %"esiones de

%o"o de ;@@G , e0%e"imen!a" de#o"maciones %o" co"!e mu, $"andes del

o"den del 24)@G/ 'a-o la acción de los es#ue"os de co"!e a%licados.

7.4. P"o#undidad del Ni(el F"e6!ico: Es una condición necesa"ia %a"a

+ue ocu""a licuación. La %"esión de %o"os/ %"oducida %o" el a$ua +ue

ocu%a los (ac*os e0is!en!es en!"e las %a"!*culas del ma!e"ial de'ido a la

%osición del ni(el #"e6!ico/ se inc"emen!a %o" e#ec!o de la (i'"ación

%"oducida en el mo(imien!o s*smico. Po" consi$uien!e/ la u'icación del

ni(el #"e6!ico cuando se %"oduca un !e""emo!o en un de%ósi!o a"enoso/

se"6 de muc1a im%o"!ancia %o"+ue "e$i"6 la condición de sa!u"ación ,

%o" lo !an!o/ inui"6 !am'i5n en el es#ue"o e#ec!i(o.

4. LICUACIÓN LOS FENÓMENOS RELACIONADOS

El #enómeno de la licuación en s* mismo no es %a"!icula"men!e des!"uc!i(o o

%eli$"oso. Solo cuando la licuación es acom%a3ada %o" al$Bn !i%o de

des%laamien!o o #alla del !e""eno/ "esul!a des!"uc!i(o %a"a las edifcaciones.

Pa"a los fnes de in$enie"*a/ la ocu""encia de la licuación no es el #ac!o" de

%"ime"a im%o"!ancia/ sino la se(e"idad o la ca%acidad des!"uc!i(a de 5s!a. Los



e#ec!os des!"uc!i(os de la licuación %ueden !oma" muc1as #o"mas/ en!"e o!"as:

#alla de u-o/ co""imien!o la!e"al/ oscilación del !e""eno/ %5"dida de ca%acidad

%o"!an!e/ asen!amien!os/ e inc"emen!os en las %"esiones la!e"ales so'"e mu"os

de con!ención.

4.;. FALLA DE FLUJO: La #alla de u-o es el !i%o de #alla m6s

ca!as!"ófco causado %o" la licuación %ues comBnmen!e des%laa

decenas de me!"os $"andes masas del !e""eno. En unos %ocos casos las

$"andes masas de suelo 1an (ia-ado decenas de Kilóme!"os/ a !"a(5s de

la"$os !aludes/ a (elocidades %o" encima de los die Kilóme!"os %o" 1o"a.

Los u-os %ueden es!a" com%ues!os de suelo com%le!amen!e licuado o

%o" 'lo+ues in!ac!os de ma!e"ial o!ando so'"e la ca%a de suelos

licuados. Los u-os se %"esen!an en a"enas , 2H limos suel!os ,

sa!u"ados/ en !aludes "ela!i(amen!e em%inados con %endien!es

su%e"io"es a los $"ados.

4.2. OSCILACIONES DEL

8ERRENO: Donde el !e""eno es

%lano o la %endien!e demasiado

sua(e %a"a %e"mi!i" co""imien!os la!e"ales/ la licuación de es!"a!os

su',acen!es %uede causa" oscilaciones +ue no de%enden de las ca%as

su%e"fciales/ la cual se manifes!a 1acia los lados/ a""i'a , a'a-o en la

#o"ma de ondas de !e""eno. En $ene"al/ dic1as oscilaciones son

acom%a3adas %o" la a%e"!u"a , ce""amien!o de fsu"as en el suelo/ , la

#"ac!u"a de es!"uc!u"as "*$idas como los %a(imen!os , !u'e"*as.



4.. CORRIMIEN8O

LA8ERAL: El co""imien!o la!e"al in(oluc"a el des%laamien!o de $"andes

'lo+ues de suelo como "esul!ado de la licuación. El des%laamien!o

ocu""e en "es%ues!a a la com'inación de las #ue"as de la $"a(edad , las

ine"ciales $ene"adas %o" el sismo. Los co""imien!os la!e"ales se

%"esen!an %o" lo $ene"al en %endien!es sua(es ?comBnmen!e meno"es a

los $"ados , se inc"emen!an en las ce"can*as a un canal o un "*o/ !al

como lo indican las dimensiones de las ec1as de la f$u"a 2.2.;'. La

ma$ni!ud de los des%laamien!os 1o"ion!ales $ene"almen!e (a"*a en el

o"den de los me!"os. Las ca%as de suelos des%laados en $ene"al

%"esen!an fsu"as/ #"ac!u"as/ esca"%es , 1undimien!os de 'lo+ues

?$"a'en. Los des%laamien!os la!e"ales $ene"almen!e a#ec!an las

#undaciones de edifcios/ %uen!es , l*neas (i!ales.



4.7. ASEN8AMIEN8OS: En muc1os casos el %eso de la es!"uc!u"a %uede

se" insufcien!emen!e %a"a causa" los $"andes asen!amien!os asociados

con las %e"didas de ca%acidad %o"!an!e desc"i!as an!e"io"men!e. Sin

em'a"$o/ %ueden ocu""i" %e+ue3os asen!amien!os cuando la %"esión de

%o"os se disi%a , el suelo se consolida des%u5s de un sismo. Es!osasen!amien!os %ueden causa" da3os aun+ue meno"es a los %"oducidos

%o" #allas de u-o/ co""imien!os la!e"ales o %e"didas de ca%acidad

%o"!an!e. La e"u%ción de (olcanes de a"ena/ o meclas de sedimen!os

+ue emanan a %a"!i" de las ca%as licuadas/ son una mani#es!ación de la

licuación +ue %uede conduci" !am'i5n a asen!amien!os di#e"enciales

localiados.

4.4. PRDIDA DE

LA RESIS8ENCIA

DEL SUELO DE SOPOR8E:

Cuando el suelo +ueso%o"!a un edifcio u o!"a

es!"uc!u"a se licua , %ie"de su "esis!encia/ se %ueden %"esen!a" $"andes

de#o"maciones en su in!e"io"/ las cuales 1acen +ue las es!"uc!u"as

su%e"fciales se asien!en , se inclinen.



4.H. INCRE

MEN8 OS DE

LA

PRESIÓN LA8ERAL SORE MUROS DE CON8ENCIÓN: Si el suelo de "elleno

de un mu"o de "e!ención se licua/ las %"esiones la!e"ales so'"e dic1omu"o se %ueden inc"emen!a" eno"memen!e. Como un "esul!ado de es!o/

el mu"o %uede des%laa"se en el sen!ido la!e"al/ ca'ecea" o #alla"

es!"uc!u"almen!e como se 1a o'se"(ado en un $"an nBme"o de

"om%eolas e islas a"!ifciales du"an!e (a"ios sismos.

CONCLUSIONES

Las ma,o"es si!uaciones %o" lo cual se %"esen!a una licuación de

suelos/ es de'ido a los !e""emo!os/ Es!e #enómeno es!6

%"inci%almen!e/ m6s no e0clusi(amen!e asociado con suelos

sa!u"ados %oco co1esi(os.

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