2 problemas planteados por el terreno

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
SECCIÓN DE POSTGRADO
PROBLEMAS PLANTEADOS POR EL
TERRENO EN LA INGENIERÍA CIVIL
Dr. ZENÓN AGUILAR BARDALES
CENTRO PERUANO JAPONCENTRO PERUANO JAPONÉÉS DE INVESTIGACIONESS DE INVESTIGACIONES
SSÍÍSMICAS Y MITIGACISMICAS Y MITIGACIÓÓN DE DESASTRESN DE DESASTRES -- CISMIDCISMID

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN
• En la Ingeniería Geotécnica nos encontramos con
diferentes clases de suelos, muchos de los cuales poseen
características especiales, planteando serios problemas
y retos a la ingeniería
• El estudio de estos suelos se ha iniciado en la mayoría de
casos, luego que éstos han generado alguna falla o el
colapso de las estructuras. La manifestación del
comportamiento anómalo de los suelos está
generalmente relacionada con algún fenómeno natural o
con la actividad del hombre.

SUELOS PROBLEMSUELOS PROBLEMÁÁTICOSTICOS
• SUELOS EXPANSIVOS
• SUELOS COLAPSABLES
• SUELOS DISPERSIVOS
• SUELOS ORGÁNICOS
• RELLENOS SANITARIOS
EFECTOS LOCALES DE SITIOEFECTOS LOCALES DE SITIO
• FENÓMENO DE LICUACIÓN DE SUELOS
• DENSIFICACIÓN DE SUELOS
• AMPLIFICACIÓN SÍSMICA
• DESLIZAMIENTOS INDUCIDOS POR
SISMOS

SUELOS EXPANSIVOS
CARÁCTERÍSTICAS, MÉTODOS DE
IDENTIFICACIÓN Y SOLUCIONES

SUELOS EXPANSIVOSSUELOS EXPANSIVOS
• Definición: Son suelos que tienen la propiedad de
contraerse o expandirse debido a cambios en su
contenido de humedad. Este proceso involucra
grandes cambios volumétricos generando esfuerzos
considerables.
• Características de estos suelos: Son arcillas
altamente plásticas y con alto contenido de
montmorillonita en su composición.

a) Movimientos estacionales del terreno descubierto
b) Movimiento estacionales debajo de un edificio, a
partir de su construcción.
(a)
(b)
Movimientos
diferenciales
Interior
Esquinas

AGRIETAMIENTOS PRODUCIDOS POR LEVANTAMIENTO
DE LA CIMENTACIÓN

DISTRIBUCIÓN DE LOS SUELOS
EXPANSIVOS EN EL PERU
• Región Norte y Nororiente.
– Piura.
– Paita.
– Talara.
– Chiclayo.
– Iquitos.
– Bagua.
• Región Sur.
– Moquegua.

Tumbes
Piura
Chiclayo
Cajamarca
Chachapoyas
Moyobamba
Iquitos
80° 78°82° 76° 74° 72° 70°
6°
4°
2°
0°
8°
6°
4°
2°
0°
8°
80° 78°82° 76° 74° 72° 70°
Zona de Características Geológicas y Climáticas Favorables
a la Presencia de Suelos Expansivos. Se ha comprobado su
existencia en esta zona.
lugares. Se ha comprobado su existenci en el Ecuador.
Zona de Características Geológicas y Climáticas que hacen
posible la Ocurrencia de Suelos Expansivos en determinados
información.
Zona con Geología Favorable y Clima Desfavorable para la
Ocurrencia de Suelos Expansivos se necesita mayor

EDIFICACIONES EN PUNTA
ARENAS - TALARA

DAÑOS EN CONSTRUCCIONES LIVIANAS

FALLAS POR EXPANSIÓN DE SUELOS EN EL CENTRO DE SALUD DE
SAN ANTONIO - MOQUEGUA

FALLAS POR EXPANSIÓN DE
SUELOS EN EL CENTRO DE
SALUD DE SAN ANTONIO -
MOQUEGUA

CONJUNTO HABITACIONAL
LÓPEZ ALBUJAR - SAN
ANTONIO - MOQUEGUA

• En el campo
– Características del terrón de suelo.
– Características del terreno.
– Clima.
• Mineralogía
• Ensayos de Laboratorio
– Ensayos de Expansión Libre
– Ensayos de Expansión Controlada
MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN

TALLADO DE LA MUESTRA PARA EL ENSAYO DE EXPANSIÓN

MONTAJE DE LA MUESTRA EN LA CELDA DE CONSOLIDACIÓN

MONTAJE Y SATURACIÓN DE LA MUESTRA EN EL CONSOLIDÓMETRO

TOMA DE DATOS DURANTE EL ENSAYO DE EXPANSIÓN

ETAPA DE CARGA PARA EL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN

1 1000.1 100001000010 1000
4.26
10.65
2.13
6.39
8.52
EXPANSION(%)
TIEMPO (MIN)
CARGA= 1 (Kg/cm2)
CALICATA : --
MUESTRA : V-1
PROFUNDIDAD: --
PROYECTO : SUELOS EXPANSIVOS TALARA
UBICACIÓN : UBB. LOS VENCEDORES
FECHA : 04-03-91
ENSAYO DE EXPANSIÓN

Lado : Izquierdo Clasific. (S.U.C.S.) : CH
Muestra : M - 1 Estado : Inalterado
Progresiva (Km) : 7 + 842.4 Carga de asiento (Kg/cm²) : 0.01
coordenadas para calcular 0.20 6.77 eje X L cero exp.
0.20 6.82 0.10 6.77
0.80 6.87 38515.00 6.77
Tangente de expansión pr 3311.31 9.91 a = 0.07 K = 4.04
44668.36 9.99 b = 9.67 x= 11046.85
Tangente de expansión se 0.62 6.77 c = 0.75 y = 9.95
12589.25 9.99 d = 6.93 Expansión = 16.83
Linea de expansión 11046.85 9.95 10.00 3.18
11046.85 6.77 10.05
T1=0.8 min
0.10 6.87
0.80 6.87
T¼=0.2 min
0.10 6.82
0.20 6.82
Expansión = 16.
CURVA DE EXPANSION
T1 = 0.8 min
T¼ = 0.2 min
a
a
← Inicio de expansión
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0 10000.0 100000.0
Tiempo (min)
Lecturadeldial(mm)
Expansión=3.18mm
Resultado
Expansión = 16.83 %
Expansión
Secundaria
Expansión Primaria
CURVA DE EXPANSIÓN

INFORME : LG01-018 Lado : Izquierdo
SOLICITANTE : Colegio de Ingenieros del Perú - Consejo Departamental Moquegua Muestra : M - 1
PROYECTO : Canal Pasto Grande / Tramo: Chen Chen - San Antonio Progresiva (Km) : 7 + 842.4
UBICACION : Moquegua Clasificación (S.U.C.S.) : CH
FECHA : Marzo, 2001 Estado : Inalterado
e0
0.43 0.01
12.08 Kg/cm²
0.01 0.43
18.23896 0.43 12.08 0.43
12.08
CURVA DE CONSOLIDACION
eSP =0.668
0.43e0 =
σSP
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00Carga Aplicada (Kg/cm²)
RelacióndeVacíos
Resultado
12.08 Kg/cm²σSP =
CURVA DE CONSOLIDACIÓN

• Reemplazo de suelo.
• Cimentación flotante.
• Pilotes excavados.
• Prehumedecimiento.
• Barreras de humedad verticales.
• Cortinas de inyección de una mezcla de
limos y cenizas volátiles.
ALTERNATIVAS DE SOLUCIALTERNATIVAS DE SOLUCIÓÓNN

• Geomenbranas.
• Estabilización Química.
– Con cemento.
– Con cal.
– Con cenizas volátiles
– Componentes orgánicos (resinas).

(a)
(b)
(b)
(a)
Soleras sobre terreno expansivo.
a) Solución de bovedillas encontradas
en varias demoliciones.
b) Versión moderna del mismo
principio.
(Jiménez Salas y Marsal, 1964).
Distribución irregular de las presiones
bajo el cimiento, debido a las arcillas
arcillas expansivas.
a) Exterior seco. El interior conserva o
aumenta la humedad.
b) Exterior más húmedo que el área
protegida por el edificio.

(2)(1)
Espacio libre
para expansión
Movimiento
del suelo
CorrectoIncorrecto
Estable
1. Cimentación tipo palafito.
2. Solución de cierre del espacio
de expansión, para mejor
suaspecto y limpieza
Aquí Vemos un ejemplo de una
forma errónea y correcta para el
diseño de una estructura
adaptable a suelos expansivos.

Vigas
de
Plataforma
Losa
Planta
Losa
Vigas de concreto
reforzado
Puntos de
suspensión
Elevación
Esta es otra forma para
diseñar una estructura
adecuándola a suelos
expansivos. Esta casa
es construida sobre
una plataforma rígida
que se inclina cuando
el suelo se expande.

EDIFICIO CIMENTADO EN UN TERRENO EXPANSIVO
(LAMBE & WHITMAN, 1969)

SUELOS COLAPSABLES
CARÁCTERÍSTICAS Y
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

SUELOS COLAPSABLESSUELOS COLAPSABLES
• Definición: Generalmente son suelos de origen
eólico, cuya estructura está ligeramente cementada
por sales acarreadas por la brisa marina, con lo
cual adquieren una resistencia aparente. Son
suelos en estado metaestable, que generalmente se
presentan en áreas desérticas. .
En la actualidad se incluyen en este grupo de suelos
a aquellos fuertemente cementados por sales
solubles, que sufren grandes asentamientos por la
lixiviación de dichos materiales.

• Características de estos suelos: al contacto con el
agua sufren cambios bruscos en su volumen por
efecto del lavado de sus cementantes (sales), debido
al reacomodo de sus partículas.
Cuando el material cementante constituye gran
parte de la matriz del suelo, el proceso de
lixiviación también genera grandes reducciones de
su volumen.
SUELOS COLAPSABLESSUELOS COLAPSABLES

LOCALIZACIÓN DE LOS SUELOS
COLAPSABLES
• Estos se encuentran en las regiones áridas y
semiáridas. Los depósitos eólicos, coluviales,
residuales, tufos volcánicos pueden ser
colapsables.
• En Lima, se han encontrado estos tipos de suelos
en la ciudadela Antonia Moreno de Cáceres.
• En otros departamentos a nivel Nacional:
Arequipa, Majes, Moquegua.

EVALUACIÓN DEL POTENCIAL
DE COLAPSO
• En Campo:
– Ensayo de Carga Directa con Saturación
• En el Laboratorio:
– Ensayo de Colapso

VISTA DE UN MATERIAL
GRAVOSO COLAPSABLE EN
LA JOYA (FERNANDEZ, E.
1996)

DESLIZAMIENTO PRODUCIDO POR EL COLAPSO DEL
MATERIAL GRAVOSO EN LA JOYA (FERNANDEZ, E. 1996)

CANAL DE IRRIGACION LA CANO, CRUZA SUELOS COLAPSABLES
PROTEGIDO CON GEOSINTETICOS (FERNANDEZ, E. 1996)

INFORME : LG99-169 Sondaje : TB - 1
SOLICITANTE : G. M. I. S. A. Muestra : ---
PROYECTO : Proyecto Chillón Profundidad ( m ) : 1.50 - 1.70
UBICACION : Lima Clasificación (S.U.C.S.) : CL
FECHA : Estado : Inalterado
0.00 0.971407
0.10 0.963193 0.08 3.2000 3.61 0.77590958
0.20 0.952104 0.188 3.2001 3.61 0.66645539 11.27
0.40 0.936805 0.337
0.80 0.92089 0.492
1.60 0.88177 0.873
3.20 0.77591 1.904
3.20 0.666455 2.97
6.40 0.555872 4.047
3.20 0.56501 3.958
1.60 0.571787 3.892
0.80 0.579385 3.818
0.40 0.588112 3.733
0.20 0.594068 3.675
0.10 0.611215 3.508
Septiembre, 1999
Porcentaje
de colapso
11.27 %
ENSAYO DE COLAPSO
Δ ε
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
0.1 1.0 10.0
Carga Aplicada (Kg/cm²)
RelacióndeVacíos
ENSAYO DE COLAPSOENSAYO DE COLAPSO

EVALUACION DEL COLAPSO
IN-SITU CON PRUEBA DE
CARGA SATURADA

18
16
14
12
6
20
CARGAUNITARIA(KG/CM2)
4
2
8
2
120 4 6 8 10
ASENTMIENTO (MM)
10
ENSAYO ESTENSAYO ESTÁÁTICO DE CARGA DIRECTATICO DE CARGA DIRECTA
UBICACIÓN: ANTONIA MORENO DE CACERES DIAMETRO PLACA : 30 CM
FECHA : 18-08-89 AREA PLACA : 707 CM2
LUGAR : C.E.I. N° 7 PROFUNDIDAD : 1.15 M.

• Generación del Colapso por Saturación
• Impermeabilización de suelos.
• Evitar la construcción de jardines, diseñando
jardineras.
• Estabilización del terreno mediante procesos
físicos o químicos.

• Compactación Dinámica.
• Técnicas de vibrosustitución con gravas.
• Inyecciones de impregnación, de
compactación, etc.
• Técnicas de vibración por explosivos.

SUELOS ORGÁNICOS Y
TURBAS
CARÁCTERÍSTICAS Y

SUELOS ORGÁNICOS Y TURBAS
• Definición: Son suelos que debido a su gran
compresibidad y bajo esfuerzo cortarte conduce a
serios problemas de inestabilidad y asentamientos.
• Características:
- Altos contenidos de humedad.
- Alta relación de vacíos.
- Contenido de materia orgánica.

MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN
Visual:
• Color negruzco.
• Alta plasticidad al tacto.
• Olor fétido
Laboratorio:
• Contenido de humedad
• Límites de consistencia.
• Cantidad de materia orgánica.
• Ensayos de consolidación.

Muestra de Suelo OrgMuestra de Suelo Orgáániconico

Ensayo deEnsayo de
ConsolidaciConsolidacióón den de
una Muestra deuna Muestra de
Suelo OrgSuelo Orgáániconico

CAMBIO DE VOLUMEN DE LA MUESTRA DE SUELO ORGCAMBIO DE VOLUMEN DE LA MUESTRA DE SUELO ORGÁÁNICONICO

INFORME : LG01-044 Sondaje : C - 4
SOLICITANTE : DIANA CALDERON CAHUANA Muestra : ---
PROYECTO : Investigación de Suelos Orgánicos Profundidad(m) : 7.00
UBICACION : Bertello / Canta Callao - Callao Clasific. (S.U.C.S.) : OL
FECHA : Enero - Abril, 2001 Estado : Inalterado
Angulo Horizontal Bisectriz Tangente Angulo Ecuación de la bisectriz
1.58 3.12 3.12 3.12 0.08 y = -0.1114 Ln(x) + 3.1711 CURVA
4.24 3.12 3.01 2.90 0.04 Ecuación de la pendiente de consolidacion 0.10 3.338
y = -0.9764 Ln(x) + 3.9585 0.20 3.316
Superior Inferior Diferencial ln(x) 0.91037424 0.40 3.275
1.89 1.89 6.40 3.78 x 2.485267564 0.80 3.201
6.40 3.78 3.78 3.78 y 3.069617269 1.60 3.112
3.34 3.34 2.15 3.34 RESULTADOS 3.20 2.783
2.15 3.34 2.15 2.15 Pc 2.49 Kg/cm² 6.40 2.146
Dif. Cc 1.192 3.20 2.207
Superior Inferior Diferencial Cc 2.249 1.60 2.312
0.21 0.21 0.50 0.50 Dif. Cs 0.491 0.80 2.400
4.58 0.50 4.58 0.50 Cs 0.365 0.40 2.535
2.64 2.64 2.15 2.64 0.20 2.588
2.15 2.64 2.15 2.15 0.10 2.637
Eje Y
Recompresión
Carga aplicada
Eje X
Consolidación
Eje Y
Eje X
ENSAYO DECONSOLIDACION
(ASTM-D2435)
CURVA DECONSOLIDACION
Δ eS
Δ eC
Pc
2.00
2.20
2.40
2.60
2.80
3.00
3.20
3.40
0.1 1.0 10.0Carga Aplicada (Kg/cm²)
Relacióndevacíos(e)
RESULTADOS
ΔeC =1.192 , CC = 2.249
ΔeS =0.491 , CS =0.365
PC = 2.49 Kg/cm²
CURVA DE CONSOLIDACICURVA DE CONSOLIDACIÓÓNN

Mezcla de suelos orgánicos con limos:
incrementa el esfuerzo cortante y reduce las
deformaciones volumétricas.

SUELOS DISPERSIVOS
CARACTERÍSTICAS Y MÉTODOS
DE IDENTIFICACIÓN

SUELOS DISPERSIVOSSUELOS DISPERSIVOS
Definición
Las arcillas dispersivas son aquellas que por la
naturaleza de su mineralogía y la química del
agua en los suelos, son susceptibles a la
separación de las partículas individuales y a la
posterior erosión a través de grietas en el suelo
bajo la filtración de flujos.

CaracterCaracteríísticassticas
Estas arcillas erosionan rápidamente en presencia del agua
cuando las fuerzas repulsivas que actúan entre las partículas
de arcilla exceden a las fuerzas de atracción (Van der Waals)
de tal forma que las partículas son progresivamente
separadas desde la superficie entrando a una suspensión
coloidal. Por esta razón estas arcillas son llamados arcillas
“defloculadas”, “dispersivas” o “erodibles”. Son suelos
altamente erosivos a bajos gradientes hidráulicos del flujo
del agua, e incluso en algunos casos en agua en reposo.

Métodos de Identificación
Los suelos dispersivos no pueden ser identificados
con una clasificación visual del suelo o con un índice
de normas de laboratorio.
Identificación “in situ”:
• Fallas por tubificación en pequeñas presas.
• Las grietas en carreteras por acción de la erosión.
• La erosión tipo túnel a lo largo de las quebradas o las
arcillas unidas en roca.
• La presencia de agua nublada en presas pequeñas y charcos
de agua luego de precipitaciones.

EJEMPLO DE FALLA POR TUBIFICACIEJEMPLO DE FALLA POR TUBIFICACIÓÓN EN UNA PRESA DEBIDO AN EN UNA PRESA DEBIDO A
LA PRESENCIA DE SUELOS DISPERSIVOS (SOIL CONSERVATIONLA PRESENCIA DE SUELOS DISPERSIVOS (SOIL CONSERVATION
SERVICE OF NSW).SERVICE OF NSW).

EROSIÓN PROFUNDA DE TUBIFICACIÓN EN SUELOS
DISPERSIVOS (SOIL CONSERVATION SERVICE OF NSW).

ENSAYOS
Químicos
Proporción de Absorción de Sodio (SAR), y el
Porcentaje Intercambiable de Sodio (ESP).
Determinados por el análisis químico del agua de
poros del suelo.
Crumb Test (USBR 5400-89)
Doble Hidrómetro (ASTM D 4221-90, USBR 5405-89)
Pinhole Test (ASTM D 4647-93, USBR 5410-89)

EnsayoEnsayo de Crumbde Crumb
El ensayo de Emerson Crumb (Emerson,1967) fue
desarrollado como un procedimiento simple para
identificar el comportamiento dispersivo en campo. El
ensayo consiste en colocar un terrón de suelo en agua y
la dispersión es observada como el grado de turbidez
del agua, con el siguiente parámetro:
Grado 1: Ninguna reacción
Grado 2: Reacción Ligera
Grado 3: Reacción Moderada
Grado 4: Reacción Fuerte

OBSÉRVESE LOS DIFERENTES RESULTADOS EN EL
ENSAYO DE CRUMB.

Ensayo del Doble HidrEnsayo del Doble Hidróómetrometro
Este ensayo consiste en realizar dos ensayos de
Hidrómetro utilizando en uno de ellos dispersante
y en el otro no.
La interpretación del porcentaje de dispersión es
el siguiente:
Menor de 30 es no dispersivo
Entre 30 a 50 es intermedio
Mayor que 50 es dispersivo

ENSAYO DEL DOBLE HIDRÓMETRO, EQUIPO UTILIZADO EN
ESTE ENSAYO.

Ensayo de Pinhole
Fue desarrollado por Sherard (1976), con el
propósito de tener una medida directa de la
erodibilidad. Es así como un orificio de 1.0 mm
de diámetro es perforado en el suelo a ser
ensayado y a través del cual se pasa agua bajo
diferentes cargas y tiempos, simulando una
fisura en el terraplén de una presa.

0.4" 38.1mm(1.5")
1.0" MallasdeAlambre(dos)
MalladeAlambre(uno)
1.00mm
agujero
AguaDestilada
desdeuntanque
concargaconstante.
Compactado
Cilindro
1.3" I.D.,4"long
Gravas(Nº10-1/4") AgujerodeVentilación
enlatapadelacámara
oenelfondodelplato.
EspecímendeSuelo
GuíacentradadePlástico
con0.06"dediámetro
y0.5"delongitud

ENSAYO DE PINHOLE,
COMPACTACIÓN DEL ESPECIMEN
EN EL CILINDRO DEL EQUIPO DE
PINHOLE EN 05 CAPAS Y CON 16
GOLPES POR CAPA.

PREPARACIÓN DEL ORIFICIO A TRAVÉS DEL ESPECIMEN
DE SUELO CON LA AGUJA DEL EQUIPO DE PINHOLE.

ENSAYO DE PINHOLE,
APLICACIÓN DE LA
PRIMERA CARGA.

ENSAYO DE PINHOLE,
OBSÉRVESE EL COLOR
DEL EFLUENTE A TRAVÉS
DE LOS CILINDROS Y LA
CARGA A LA CUAL ESTÁ
SOMETIDA; ESTO ES
TÍPICO EN UN SUELO
LIGERAMENTE
DISPERSIVO.

ENSAYO DE PINHOLE,
APLICACIÓN DE LA
ÚLTIMA CARGA.

ENSAYO DE PINHOLE, OBSÉRVESE LA DIFERENCIA
EN LOS RESULTADOS DE UN ESPECÍMEN DE SUELO
DISPERSIVO (LADO IZQ.) Y OTRO NO DISPERSIVO
(LADO DER.).

Algunos Casos Vistos:
Lagunas de Oxidación de San José
Las canteras utilizadas provienen de canteras ubicadas en
Ciudad de Dios, provincia de Lambayeque.
En la Laguna ya construída, se observó la presencia de
suelos sódicos, realizándose ensayos de dispersión.
Ensayos de DispersiónCantera Clasificación
SUCS Crumb Doble H. Pinhole
ND31
ND42
1 SC Grado 2 Dispersivo
ND13
2 SC Grado 1 No
Dispersivo
ND11
1 Ensayo realizado sin ningún tiempo de curado
2 Ensayo realizado a 24 horas de curado
3 Ensayo realizado a 07 días de curado.

Laguna de San José en Chiclayo, conformadas con
suelos moderadamente dispersivos

Algunos Casos Vistos:
Presa Tinajones
Ubicada en el distrito de Chongoyape. Es una presa de tierra
zonificada que provee el cierre principal a las aguas embalsadas.
Construída entre los años de 1965 y 1968. La presa ha presentado
varias fisuras en diferentes años, realizándose varias reparaciones.
El material investigado fue de la corona de la presa principal en la
progresiva Km 2+100.
EnsayosdeDispersiónMuestra Clasificación
SUCS Crumb DobleH. Pinhole
ND31
ND12
Núcleo
Presa
Tinajones
CL Grado1
Intermedia
Dispersión
ND13

Deslizamiento producido en el talud aguas arriba
de la Presa Tinajones

Grieta producida en el talud aguas arriba de la Presa Tinajones

DENSIFICACIDENSIFICACIÓÓN DE SUELOSN DE SUELOS
• Definición: Este fenómeno se produce por efecto del
reacomodo de las partículas de suelo, ocasionando de
esta manera asentamientos en las estructuras.
• Características de suelos densificables:
– Suelo friccionante no cohesivo.
– Baja compacidad.
– Sin nivel freático cercano.
– Suelos pobremente gradados.
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESCENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES
SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES FICSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES FIC -- UNIUNI

ASENTAMIENTOS PRODUCIDO POR DENSIFICACIÓN

• Ensayos de campo:
– SPT, nos permite determinar si el suelo esta
suelto, semicompacto o compacto.
– Densidad natural “in situ” y densidad relativa.
– Cono Peck.
– Métodos geofísicos.
– Con equipos de penetración ligera.
MMÉÉTODOS DE IDENTIFICACITODOS DE IDENTIFICACIÓÓNN

MEJORAMIENTO DE SUELOS
• Compactación dinámica.
• Técnicas de vibroflotación.
• Técnicas de vibrosustitución con grava
• Inyecciones de impregnación, de compactación,
etc.
• Técnicas de vibración por medio de explosivos.

TTéécnica decnica de
vibrosustitucivibrosustitucióónn

Mejoramiento del terreno por el método de
compactación dinámica

FENFENÓÓMENO DE LICUACIMENO DE LICUACIÓÓNN
DE SUELOSDE SUELOS
ZenZenóón Aguilar Bardales, Dr.n Aguilar Bardales, Dr. EngEng..

Estado Inicial
Nivel Freático
Flujo de agua hacia arriba
Estado Final
PÉRDIDA DE CAPACIDAD PORTANTE
CENTRO PERUANO JAPONÉS DE INVESTIGACIONES
SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES FIC - UNI

Manifestaciones deManifestaciones de
la Licuacila Licuacióón enn en
SuperficieSuperficie

LicuaciLicuacióón de Suelos enn de Suelos en NigataNigata, Jap, Japóón Sismo de 1964n Sismo de 1964

LICUACIÓN DE SUELOS
NIIGATA JAPÓN

Daños producidos por el fenómeno de licuación
Hokaido - Japón (1993)

LicuaciLicuacióón de Suelos en Kobe, Japn de Suelos en Kobe, Japóónn
Sismo de 1995Sismo de 1995

LicuaciLicuacióón de Suelos en Chimbote, Pern de Suelos en Chimbote, Perúú. Sismo de 1970. Sismo de 1970

LicuaciLicuacióón de Suelos enn de Suelos en
TahuishcoTahuishco,, MoyobambaMoyobamba
Sismo de 1990Sismo de 1990

AsungueAsungue,, MoyobambaMoyobamba
Sismo de 1990.Sismo de 1990.

LicuaciLicuacióón de Suelos enn de Suelos en BellapampaBellapampa, Arequipa, Arequipa

BellapampaBellapampa, Arequipa, Arequipa

CHILE
ARICA
ISLAY
R. VESECAS
1746
PISCO
OLAECHEA
CUSCO
OROPESA
CAÑETE
1948
1974TAMBO
1974
HUACHO 1974
TRUJILLO
1972
JUANJUI
PTO. PIZARRO
E C U A D O R C O L O M B I A
B R A S I L
O
C
E
A
N
O
P
A
C
I
F
I
C
O
0°
2°
4°
6°
8°
10°
12°
14°
16°
18°
81° 79° 77° 75° 73° 71° 69°
1953
1970
BOCAPAN
1970
LA HUACA QUERECOTILLO
1970
1970
PIURA
1857
1912
1619
ANCON
LIMA 1974
1974
DE MORA
1974
1982
AREQUIPA
1528
CAMANA
1950
1958
ICA
1813
1664
CHIMBOTE
1970
PTO.
CASMA
1970
CASMA
1970
1970
PATAZ
MOYOBAMBA
J.E. ALVA HURTADO (1983)
LEYENDA :
AREA DE LICUACION
AREA DE PROBABLE LICUACION
ESCALA : 1 :5'000,000
100 80 60 40 20 0 100 100 km. CHILE
ARICA
ISLAY
R. VESECAS
1746
PISCO
OLAECHEA
CUSCO
OROPESA
CAÑETE
1948
1974TAMBO
1974
HUACHO 1974
TRUJILLO
1972
JUANJUI
PTO. PIZARRO
E C U A D O R C O L O M B I A
B R A S I L
O
C
E
A
N
O
P
A
C
I
F
I
C
O
0°
2°
4°
6°
8°
10°
12°
14°
16°
18°
81° 79° 77° 75° 73° 71° 69°
1953
1970
BOCAPAN
1970
LA HUACA QUERECOTILLO
1970
1970
PIURA
1857
1912
1619
ANCON
LIMA 1974
1974
DE MORA
1974
1982
AREQUIPA
1528
CAMANA
1950
1958
ICA
1813
1664
CHIMBOTE
1970
PTO.
CASMA
1970
CASMA
1970
1970
PATAZ
MOYOBAMBA
J.E. ALVA HURTADO (1983)
LEYENDA :
AREA DE LICUACION
AREA DE PROBABLE LICUACION
ESCALA : 1 :5'000,000
100 80 60 40 20 0 100 100 km.
Mapa de DistribuciMapa de Distribucióón deln del
fenfenóómeno de Licuacimeno de Licuacióón en el Pern en el Perúú

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Facultad de IngenierFacultad de Ingenieríía Civila Civil
AMPLIFICACIÓN SÍSMICA
SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES - CISMID

Acelerógrafo
Acelerógrafo
SUELO
ROCA
RELACIONES ESPECTRALES DE REGISTROS EN
SUELO Y ROCA

PROPAGACIPROPAGACIÓÓN DE ONDAS Y EFECTOS LOCALESN DE ONDAS Y EFECTOS LOCALES
DE SITIODE SITIO -- TERREMOTO DE MTERREMOTO DE MÉÉXICO (1985).XICO (1985).
Caleta de Campos
Epicentro
2200 m
(aprox.)
UNAM
Teacalco
SCT
Nivel del Mar
332 Km. (aprox.)
379 Km. (aprox.)
400 Km. (aprox.)
PLACA DE COCOS
10 seg.
-170
170
Aceleración
cm/seg/seg
-170
170
Aceleración
cm/seg/seg
10 seg.
-170
170
Aceleración
cm/seg/seg
10 seg.
-170
170
Aceleración
cm/seg/seg
10 seg.

ESPECTRO DE RESPUESTAS DE VELOCIDADESESPECTRO DE RESPUESTAS DE VELOCIDADES
CIUDAD DE MCIUDAD DE MÉÉXICOXICO -- ESTACIESTACIÓÓN SCT (1985)N SCT (1985)
200
400
0
600
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Mexico City SCT EW (1985)
El Centro NS (1940)
Hachinohe NS (1968)
Espectro de Respuesta de Velocidades (h=0.02)
Período (seg)
Velocidades(cm/seg)

NUMERO TOTAL DE REGISTROS ANALIZADOS : 104
ESPECTRO PARA 5% DE AMORTIGUAMIENTO
Arcilla blanda a media y arena - 15 registros
Suelos granulares profundos (> 60 m.) - 30 registros
Suelos rígidos (> 60 m.) - 31 registros
Roca - 28 registros
C
D
BA
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
0
1
2
3
4
Periodo (s)
Aceleraciónespectral
Aceleraciónmáximadelterreno
Espectros de Respuesta
(Seed e Idriss, 1983)

0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
C
Periodo de Vibración, T (seg)
Tipo S2
Tp=0.6 seg
Tipo S3
Tp=0.9 seg
Tipo S1
Tp=0.4 seg
Espectro de Diseño

Espectro de Diseño
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
C * S Tipo S2
Tp=0.6 seg
Tipo S3
Tp=0.9 seg
Tipo S1
Tp=0.4 seg
Periodo de Vibración, T (seg)

DESLIZAMIENTOS INDUCIDOSDESLIZAMIENTOS INDUCIDOS
POR SISMOSPOR SISMOS

Deslizamiento de SantaDeslizamiento de Santa
Tecla, en la CordilleraTecla, en la Cordillera
del Bdel Báálsamo, Sanlsamo, San
Salvador (2001)Salvador (2001)

SOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS DE
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
MECÁNICA DE SUELOS
Propiedades
Estudio Teórico
GEOLOGÍA, EXPLORACIÓN
Estratigrafía
EXPERIENCIA
Precedentes – Soluciones
Correctas
ECONOMÍA
Criterio del
Ingeniero
Soluciones a los
problemas de
Ingeniería de
Suelos
+

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