Estudio y evaluación de la interacción de suelo-´pilotes a tracción/compresión ante la solicitación sísmica, casos de pilotes inclinados (excéntricos)

Abstract

Los principales tipos de muelles que se utilizan actualmente, en el contexto nacional, para los puertos y obras de extensiones portuarias corresponden a los muelles transparentes, los cuales presentan una estructuración en base a un tablero horizontal compuesto por una losa de hormigón armado y vigas ortogonales apoyadas sobre un sistema de pilotes verticales y/o inclinados. En la actualidad, el diseño de puertos se debe realizar en base a las disposiciones de la Norma de Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones industriales NCh2369of.2003. Actualmente se encuentra en desarrollo el proyecto de actualización de esta norma, que incorpora de manera explícita el Capítulo 13: Estructuras Marítimas de tipo Muelle Transparente. Este trabajo se centró en el estudio para un caso real y con antecedentes geotécnicos de un proyecto de frente de atraque en un terminal portuario, considerando los requisitos de la interacción suelo-pilotes sometidos a tracción y compresión sísmica establecidos por la NCh2369 actualizada de los capítulos 10 y 13, en el cual se analizó el caso de pilotes sísmicos inclinados del muelle transparente con el propósito de entregar la validación o presentar soluciones para el requisito 13.11 sobre la evaluación de necesidad de anclaje u otra condición de apoyo en los pilotes hincados en el fondo marino por medio de la aplicación de un factor de amplificación sísmica mayor o igual a 2, para metodologías de diseño ASD y LRFD. Este trabajo se desarrolló mediante la modelación estructural y análisis de un muelle transparente con tipología sismo-resistente desarrollado en el software SAP2000 en condiciones de modelación integrada: Suelo-Pilotes-Muelle-Grúas STS, con los cuales se determinan las tracciones/compresiones para el sismo de diseño, junto con la comparación de los criterios actuales de diseño versus los nuevos establecidos por la NCh2369 actualizada en el Cap. 13. De manera complementaria, se desarrolló una modelación geotécnica parcial en PLAXIS 3D, el cual permitió evaluar la necesidad de anclaje y observar la influencia de las solicitaciones en pilotes que resultan de considerar la presencia de estratos de arena licuable. El estudio concluye con la confirmación de necesidad de anclajes en los pilotes símicos inclinados, junto con sugerencias para disminuir el parámetro de amplificación sísmica y modificar el factor de compatibilidad para las metodologías ASD y LRFD del requisito 13.11 para este tipo de muelle transparentes, donde se controla el diseño por amplificación de corte basal. Queda propuesta la evaluación de respuesta suelo-pilotes en modelos geotécnicos con condiciones de servicio mas representativas para futuras investigaciones sobre la necesidad de anclajes en el requisito de la actualización de la norma.