Diferentes técnicas de mejoramiento de suelos permiten evitar que suelos arenosos o limo-arenosos presenten el fenómeno de licuefacción.
Dependiendo de las condiciones estratigráficas, de las profundidades de tratamiento, de los valores iniciales y finales que se requieren del factor de seguridad contra licuefacción, F.S.liq; así como de las condiciones del sitio de construcción, de los programas de ejecución y de los recursos que se tengan en un determinado proyecto, una o varias de estas técnicas podrán ser elegibles para su aplicación.
COMPACTACIÓN DINÁMICA
Una masa pesada de acero se deja caer repetidamente en mallas regulares sobre terrenos arenosos licuables. La acción dinámica de la caída de la masa produce la compactación de las arenas y la reducción de vacíos.
VIBROCOMPACTACIÓN (VC)
En puntos definidos por mallas regulares, un vibrador o lanza vibratoria se inserta en el terreno con el fin de generar una densificación de los suelos arenosos sueltos que atraviesa.
La vibración permite reacomodar las partículas de suelo, reducir sus vacíos y llevar al terreno a un estado más denso.
VIBROSUSTITUCIÓN (VS) / COLUMNAS DE GRAVA (CG)
En el terreno se introduce y se compacta grava de granulometría específica con una lanza vibratoria, formando columnas de este material dispuestas en mallas regulares.
La colocación masiva de estas columnas de grava compactada logra densificar los suelos granulares circundantes a las columnas y genera generosos puntos de drenaje que ayudan a reducir rápidamente el exceso de presión de poro que ocurre durante un sismo.
INYECCIÓN DE COMPATACTACIÓN (IC) COMPACTION GROUTING / INYECCIÓN SÓLIDA
En estratos potencialmente licuables se inyecta, a presión y volúmenes controlados, una mezcla especial de mortero, con el fin de ir formando bulbos con ella para desplazar lateralmente las arenas o limos que se encuentran a su paso y así lograr reducir los vacíos existentes. Tras realizar estas inyecciones en puntos equiespaciados y a profundidades seleccionadas, se aumenta la compacidad relativa de los suelos en las profundidades requeridas.
SOIL MIXING (SM)
La técnica consiste en mezclar el suelo existente con un cementante mediante la acción mecánica de barrenas o herramientas especiales.
El proceso realiza la desestructuración del suelo natural sin extraerlo, la inyección de una liga cementante a baja presión y la creación de mezclas suelo y cemento en el terreno.
La nueva condición de los suelos ya mezclados permite mitigar y/o reducir los efectos de la licuefacción.
SUSTITUCION DINÁMICA (SD)
Por medio de una masa pesada de acero, que tiene una forma especial, y que se deja caer repetidamente en un terreno, se van formando cráteres que después se van rellenando con material granular, el cual se va compactando con la misma masa.
La acción dinámica de golpear el terreno, insertar el material granular en él, y empujarlo lateralmente durante la compactación, produce un reacomodo de las partículas de suelo y lo llevan a un estado más denso. Además, las columnas granulares de gran diámetro (1.8 a 2.2 m), también representan enormes zonas drenantes que permiten una disipación rápida de las presiones de poro que aumentan repentinamente durante los sismos.
COLUMNAS DE INYECCIÓNDE COMPATACTACIÓN (CIC)
Las CIC se instalan con los mismos equipos y siguiendo prácticamente la misma secuencia de instalación que las CMC. Las CIC se utilizan en los casos en que la
densificación producida por el desplazamiento de la barrena no mitiga suficientemente la licuefacción y entonces hay que generar bulbos de mortero de mayor diámetro que el tiene la barrena, para desplazar lateralmente aún más a los suelos arenosos, de forma semejante a como se realizan las inyección de compactación.
Con este criterio, la barrena de desplazamiento hueca se hace penetrar dentro del terreno para desplazar lateramente los suelos que encuentra a su paso hasta una profundidad específica y, posteriormente, la barrena se extrae mientras se inyecta el mortero a presión para ocupar el sitio del suelo desplazado y, de manera selectiva y en las profundidades donde están los estratos licuables, la inyección del mortero se realiza más intensamente para recrecer el diámetro de la inclusión y con ello aumentar, de forma controlada y tanto como sea necesario, la compacidad relativa de las arenas y/o limos, para lograr mitigar la licuefacción..
COLUMNAS DE MÓDULO CONTROLADO (CMC)
Las CMC son inclusiones rígidas de mortero o concreto simple utilizadas para reforzar cualquier tipo de terreno y rigidizarlo. Las columnas se forman con una barrena hueca de desplazamiento que se penetra dentro del terreno y va empujando lateralmente los suelos que encuentra a su paso hasta alcanzar una profundidad especificada y, posteriormente, extraerla al mismo tiempo que se inyecta el mortero o concreto que va ocupando el espacio del suelo ya desplazado. Instalando las CMC con una barrena de diámetro específico y a espaciamientos determinados en mallas regulares, el empuje que la barrena genera en los suelos permite densificar suficientemente el terreno y mitigar, por ende, la licuefacción. La presencia de los elementos rígidos y el nuevo estado de esfuerzos debidos al empuje horizontal del terreno sobre ellos, contribuyen también al este efecto de mitigación.
DRENES SÍSMICOS (EARTHQUAKE DRAINS)
La instalación masiva de un conjunto de estos drenes prefabricados especiales permite aumentar de manera considerable la permeabilidad global de un terreno formado por suelos licuables, de tal manera que es posible evitar el incremento de las presiones de poro generado cuando ocurre un sismo.
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