ESCURRIMIENTO LATERAL PILOTES

1. ESCURRIMIENTO
LATERAL- LATERAL
SPREADING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA DE FUNDACIONES
LAURA GABRIELA NIÑO GALINDO
NOVIEMBRE 2022
Sismo
Capacidad
Pilotes
Licuación

2. LICUACIÓN – LATERAL SPREADING
LICUACIÓN
Los suelos licuables son materiales granulares (no cohesivos) cuya
resistencia a la deformación se ve afectada por la fuerza con la que las
partículas individuales se presionan entre sí. El término tensión efectiva se
utiliza para describir la tensión asociada con estas fuerzas de contacto
entre partículas
Cuando el suelo saturado no puede contraerse debido a la presencia de agua en
los poros del suelo, el esfuerzo cortante se invierte repetidamente (cíclico)
y la presión del agua aumenta. Si esta presión alcanza el nivel de estrés
efectivo inicial, se puede desencadenar licuefacción o estrés efectivo
ineficaz. El grado en que el suelo tiende a contraerse o expandirse durante
el corte determina el comportamiento de la licuefacción; por ejemplo:
amplitud de la carga, tipo de suelo, esfuerzo cortante inicial, amplitud de
la deformación cortante, edad de deposición, condiciones hidráulicas, etc
𝜎𝑡 = 𝜎′

3. La licuación trae consigo tres (3) efectos dañinos sobre la capacidad
resistente del pilote: fricción negativa o downdrag, corrimiento lateral o
lateral spreading y la falla de flujo o flow failur, que actúan sobre el
pilote de forma axial para el primer caso y lateralmente para los otros dos.
LATERAL SPREADING
consiste en un movimiento lateral de grandes bloques de terreno por encima
del nivel licuado, que se verifica cuando se cortan terrenos llanos o con
leve inclinación (0° - 3°) de materiales aluviales. La capa superior se
fractura en bloques y así el material del estrato inferior (licuado) va a
rellenar las fracturas.

4. LATERAL SPREADING
Se produce normalmente en
terrenos inclinados
Si los suelos subyacentes se
licuan, la masa de suelo
licuado se moverá
naturalmente cuesta abajo
Esta relacionado con el análisis
de presiones intersticiales
excesivas y la licuefacción del
suelo
Reducira drásticamente la
rigidez y la resistencia de los
suelos

5. RESPUESTA DE PILOTES EN
SUELOS LICUABLES
Los pilotes corresponden a estructuras
enterradas de una longitud considerable, que
pueden soportar cargas de distinto tipo (axiales
y/o laterales)

6. RESPUESTA DE PILOTES EN
SUELOS LICUABLES
Cuando se presenta downdrag, se considera
como carga axial las fricciones negativas de los
estratos licuables.
La fricción negativa se desarrollará hasta el
llamado eje neutro, donde el asentamiento del
suelo es mayor que el movimiento descendente
del pilote. Por debajo de este plano, el
movimiento hacia abajo del pilote es mayor que
el asentamiento del suelo y las tensiones de
corte movilizadas actúan hacia arriba

7. 01 02 03 04
METODOLOGÍAS DISPONIBLES
LATERAL SPREADING
MÉTODO DE
YOUND
(2002)
CÁLCULO
DIRECTO
HERRAMIENTAS
DE
MODELACIÓN
MÉTODO
SEMI -
EMPIRICOS

8. ITEMS PARA DISEÑO DE PILOTES SOMETIDOS A
LATERAL SPREADING
Evaluar el comportamiento
de pilotes y el suelo de
forma simultánea
Evaluar las presiones
que actúan sobre los
pilotes debido a la
licuación de los suelos
Estimar los desplazamientos
de suelo para determinar
deformaciones y esfuerzos
que experimenta el pilote
Estimar la deformación
del pilote, asumiendo que
el suelo licuado se
comporta como un fluido
viscoso

9. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
La cimentación por pilotes
consideraba en este análisis
retrospectivo consiste en pilotes
perforados de 1.5 m de diámetro y
41.5 m de longitud que pertenecen
al muelle 211 que soportaba una
estructura elevada de la ruta de
la bahía de la autopista Hanshin
n° 5 en Kobe

10. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
El comportamiento de los pilotes
está representado por el modelo
en el que la fuerza lateral F
actúa sobre los pilotes es
proporcional al desplazamiento
relativo entre el pilote y el
suelo en condiciones de campo

11. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
La disposición de los pilotes que
soportan el muelle 211 se
presenta esta compuesto por una
zapata de 22.5 m por 14.5 m, la
cual está situada a unos 30 m
detrás del revestimiento en el
sur. Se analiza que la zapata
empotrada a una profundidad de
4.18m esta soportada por 22
pilotes de concreto reforzado.
Adicional, el depósito compuesto
por grava, arena y limo existe
hasta una profundidad de 20 m
donde se habría producido la
licuación y la consiguiente
lateral spreading.

12. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
Como investigación para examinar los
daños de los pilotes causados por el
terremoto de Kobe, se perforaron dos
agujeros de 7cm de diámetro desde la
superficie superior a través de la
losa de la zapata hasta los pilotes

13. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
En las características del modelo de
suelo utilizado se indica la
distribución en profundidad del valor
de Kh estimado. La licuación se ha
desarrollado hasta una profundidad de
20m.

14. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
Primer análisis: Se adapta a la
hipótesis de un solo pilote, donde la
fuerza lateral de la capa superficial
no licuada se aplica a la zapata en la
dirección de la deformación del flujo,
El Muelle 211 se ha desplazado unos 60
cm como resultado del movimiento del
suelo hacia el mar. Teniendo en cuenta
esto, el parámetro de degradación de
β= 5xE-3, parece ser el que mejor se
ajusta al comportamiento analizado. El
momento flector del pilote resultante
del cálculo se distribuye como se
muestra en la Figura 15, para el caso
de β= 5xE-3

15. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
Se observa que la presión lateral que
actúa sobre el pilote es inferior al
30% de la presión total de sobrecarga
en toda la profundidad de la capa
licuada.

16. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
Segundo análisis: Se incorporo la
hipótesis la hilera de pilotes con
respecto a la fuerza lateral aplicada
cerca de la parte superior del pilote

17. ANÁLISIS MUELLE PUENTE HIGTHWAY –
KOBE
En este caso, el parámetro de
degradación de la rigidez de β=1xE-2
parece dar la mejor concordancia. La
presión lateral calculada sobre el
pilote indica que, a cualquier
profundidad en la zona licuada, la
presión lateral es inferior al 30% de
la presión total de la sobrecarga

18. GRACIAS!