Estudio del fenómeno de licuefacción en Chile para el terremoto del Maule, 2010

Abstract

En el terremoto del Maule del 27 de Febrero del 2010 (27-F) se produjo el fenómeno de licuación de los suelos en una gran cantidad de zonas. En el presente estudio, se efectuó un extenso catastro de los sitios que presentaron este fenómeno, encontrándose más de 180 sitios distribuidos desde La Calera hasta el Lago Llanquihue, abarcando una distancia aproximada de 950 km. De este catastro fue posible constatar fallas en terrenos planos, desplazamiento lateral (lateral spreading), daños a puentes y pasos a desnivel, puertos y muelles, terraplenes de acceso, fallas de taludes, terrenos ganados al mar, tranques de relaves y flotación de estructuras enterradas. En particular, las áreas más afectadas por licuación fueron al sur de la Región Metropolitana, Retiro-Parral y Concepción-Arauco. El lago Llanquihue se ubica a más de 150 km de Valdivia, donde se encontraba el acelerógrafo más austral y que midió un PGA igual a 0.14g, con una ventana de movimiento fuerte de unos 30 s. Esto deja en evidencia que en terremotos de gran magnitud, a grandes distancias de la zona epicentral, donde se producen movimientos de baja aceleración y duración, también pueden desarrollar licuación de suelos. Se realizó una revisión de los principales sismos de la historia reciente de Chile, encontrándose evidencia que permite identificar características propias del fenómeno de licuación en los terremotos de 1646, 1906, 1960 y 1985, entre otros. De estos sitios se constató la ocurrencia de licuación reiterada en varios sectores, corroborándose que terrenos que han licuado en el pasado pueden volver a licuar. Dentro de este estudio se identificaron tres sitios de especial interés, por las características y magnitud de los daños: Nancagua, Retiro y el Puerto de Coronel. En los casos de Nancagua y Retiro, los ensayos de laboratorio indican que los materiales se caracterizan por una elevada cantidad de material fino (35 y 55%) de baja plasticidad, clasificando según la USCS como SC y ML, respectivamente. Ambos materiales poseen un comportamiento contractivo con Su/σv' = 0.39 y 0.23, respectivamente. Utilizando el método simplificado de análisis de licuación, se obtiene que en ambos sectores, para aceleraciones superiores a 0.3g, el material es potencialmente licuable, condición compatible con lo observado en el terreno. En el Puerto de Coronel la estratigrafía del terreno consiste principalmente en arenas de compacidad variable y un estrato de fango. Se realizó un retroanálisis con el software FLAC 2D reproduciéndose el nivel de deformaciones observado, del cual se obtuvo una resistencia residual normalizada para el fango igual a Su/σv' = 0.07, valor compatible con este tipo de suelos. En este caso, el análisis realizado permitió concluir una falla doble: licuación de los estratos de arena suelta y deslizamiento a través del fango.