Corrimiento lateral de suelos y su efecto en pilotes

Abstract

El día 27 de febrero del 2010, la zona centro-sur del país fue afectada por un gran terremoto de magnitud de 8,8 Mw. El inicio del sismo se ubicó a unos 80 kilómetros al noroeste de la ciudad de Concepción, frente a las localidades de Curanipe y Cobquecura, a una profundidad de 30,1 kilómetros, propagándose hacia el sur y norte, abarcando una zona de ruptura de aproximadamente 450 km de longitud y de 150 km de ancho. Posterior al evento sísmico se produjo un maremoto que afectó gran parte de la costa central de Chile, el que causó pérdidas de vidas humanas y daños materiales, adicionales a las propias del sismo. En obras de infraestructura portuaria fundadas principalmente en pilotes, el Terremoto del Maule causó daños menores sobre pilotes de los Puentes de Acceso de algunos de los muelles de la Región, como ocurrió en los Muelles de Puerto Coronel, Muelle Chollin de Portuaria Cabo Froward y Terminal Marítimo San Vicente de Enap, entre otros. Otras obras portuarias como San Vicente Terminal Internacional y las instalaciones de la Base Naval de Talcahuano, entre otros, experimentaron severos daños. La causa de los daños observados en los pilotes de los Puentes de Acceso puede ser atribuida en gran parte a la licuación de suelos, específicamente al corrimiento lateral. En este trabajo se realiza una recopilación y estudio del estado del arte del tema de corrimiento lateral de suelos por licuación. Se describe las condiciones necesarias para el desarrollo del fenómeno en cuestión para lo cual se detalla las metodologías más importantes para la medición del potencial de licuación. En base a los antecedentes disponibles en la literatura especializada, los que se basan en observaciones experimentales, se propone un modelo solicitaciones para evaluar los efectos del corrimiento lateral de suelos sobre pilotes de fundación. El modelo propuesto es revisado para cuatro casos de estudio ubicados en la Región del Bio-Bio. Finalmente, se describe los principales métodos disponibles para reducir el potencial de licuación de los suelos susceptibles de alcanzar tal condición. El modelo de solicitaciones cinemáticas propuesto considera una presión uniforme a lo largo del tramo de pilote inserto en el estrato licuable. Para suelos no licuables existentes sobre el suelo licuable, se considera como solicitación cinemática los empujes deducidos de la teoría de empujes pasivos de Rankine. Considerando la naturaleza sísmica de Chile, es necesario que la comunidad geotécnica nacional haga sus mejores esfuerzos en velar por la calidad técnica de los ensayos de terreno que permiten la caracterización de los suelos, especialmente aquellos ensayos que son utilizados para estimar el potencial de licuación. Para el caso de pilotes de fundación, los que usualmente comprometen profundidades muy importantes, es recomendable considerar la ejecución de ensayos de cono estático (CPT-u) y/o la medición de velocidades de ondas de corte. En relación con los ensayos SPT ejecutados a grandes profundidades, los que tienen la cualidad de recuperar muestras de suelo, sus resultados siempre presentarán la duda de su validez, a menos que ellos sean ejecutados con equipos automáticos y de energía calibrada a la profundidad de ensayo. Dado el comportamiento de los puentes de acceso estudiados, y toda vez que en un proyecto se prevea la ocurrencia del fenómeno de corrimiento lateral, es muy recomendable la utilización de pilotes verticales. El costo de las fundaciones en base a pilotes verticales en suelos susceptibles de experimentar corrimiento lateral, debería ser comparado con el costo final de la alternativa basada en pilotes inclinados hincados en suelos previamente tratados para prevenir el fenómeno de licuación. Por otra parte, el proyecto estructural debe considerar el fortalecimiento de la conexión entre el pilote y las vigas, la cual debe corresponder a la condición de empotramiento.