U.N.I
BOLETÍN
POST-
TÉCNICO M.I.G
GRADO GEOTECNIA
LICUACIÓN DE GRAVAS EN EL PERÚ
EDITORIAL.
NÚMERO-2 MAYO - AGOSTO -2001
DIRECTOR:
El fenómeno de licuación en suelos finos, sueltos y saturado es estudiado desde la década del 60, ya que se manifiesta con evidencias de campo notorias después de un sismo importante por los flujos de arenas y formaciones de conos, hundimientos y colapso de cimentaciones produciendo inclinación hasta echado de los edificios sin producir daños estructurales como el terremoto de Niigata en el Japón en 1964. Por otro lado las experiencias en el laboratorio con suelos finos eran viables por lo que la licuación era un fenómeno conocido, no así para los suelos granulares gruesos como las gravas, donde si bien existía no se le conocía como tal por una errónea interpretación que se le daba a los grandes deslizamientos por flujos antes del 80, después de un sismo importante ≥ VI de (IMM).
ALBERTO MARTÍNEZ VARGAS. Para la Reología, la licuación se presenta en todos los estados de los cuerpos, solo es cuestión de niveles de esfuerzos y deformaciones dependientes del tiempo y en cada caso toma un nombre diferente, así las arcillas fluyen por tixotropía, las rocas aun las mas rígidas como las rocas ígneas, las sedimentarías como areniscas y calizas debido a esfuerzos tectónicos después de un comportam comportamiento iento elástico instantáneo pasan al plástico y luego fluyen para permitir formar pliegues y estructuras con rocas tipo gneis, cuarcitas y mármoles, donde se ven las evidencias del comportamiento del flujo o licuación del material. El terremoto de Fukui-1964, Japón, en la China sismos de magnitud M = 7.3 en Shumen (1975) y Tongshen (1985), son reconocido que fue licuación de gravas y no en arenas por Ishijara (1985). Recién en 1964 Wong, luego Seed et al (1989), Evans (1992) y Evans y Zhou (1995) reportan fallas por licuación en gravas. En las últimas décadas se han desarrollado equipos y pruebas de campo y laboratorio, en la Universidad de California Berkeley se usan pruebas triaxiales cíclicas para interpretar la licuación en gravas en presas de enrocado, en el Japón se usa la mesa vibratoria, etc. En el Perú el profesor Alberto Martínez (1962) encuentra una evidencia geológica histórica de la licuación de gravas, en la Qda. de los Cazadores de la Presa de fricción del Frayle, que no es comprendida por los especialistas, y Siddiqi et al (1987) menciona que Park (1939) atribuye la falla de la Presa de Mal Paso en el Perú fue debido a la licuación de las gravas en el cuerpo de la presa, por que se uso equivocadamente para evitar un problema de asentamiento, aumentando el peso con la mezcla de gravas con arenas. El caso mas reciente considerado como licuación de arenas se presenta en el terremoto de Nazca en Mayo de 1996, debajo del Puente Yauca en Arequipa, el profesor Martínez verifica que las gravas habían fluido en la matriz arenosa por las evidencias dejadas de las trayectorias de los vórtices (Foto-1) (Foto-1)..
M.I.M.S .UNAM-México
PROFESOR EMÉRITO F.I.C-UNI. ASESOR CONSULTOR EN
INGENIERIA GEOTECNICA DISEÑO / DIAGRAMACIÓN. DIAGRAMACIÓN.
ALBERTO MARTÍNEZ JR. ESTUDIANTE FIC-UNI. COLABORADOR.
ING. JOSE MARTÍNEZ DEL ROSARIO ESPECIALISTA EN GEOTECNIA
.
RECTOR – U. N. I : Ing°: GONZALO CACHO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DECANO: Dr, JAVIER PIQUE JEFE POST-GRADO: Ing°, FRANCISCO CORONADO
Calle 3, #853, La Florida Rímac. Lima-Perú. 4 81 62 78. a_martí
[email protected]
Pág. 2
PROBLEMA
LICUACIÓN EN SUELOS GRAVOSOS EN EL PERU M.I. ALBERTO MARTÍNEZ VARGAS. PROFESOR EMÉRITO U.N.I.
RESUMEN
El mito, que solo los suelos arenosos licuan, se termina cuando se comprueba que los suelos gravosos también fluyen. Las evidencias observadas en el Puente Yauca Arequipa en el último sismo de Nazca de 1996 (Fig.-1). Los antecedentes históricos en el Perú, como las observaciones geológicas del autor en 1962, al encontrar huellas de este efecto en depósitos gravosos en los cortes realizados para la construcción de la presa de bloques de fricción del Frayle en Arequipa - Perú, y la falla por licuación en la Presa Malpaso atribuida a un diseño inadecuado (Park, 1936).
Licuación de gravas arenosas en el último sismo de Nazca 1996, Puente
FOTO-1 (CORRECTA)
Yauca-Arequipa
Foto cortesía Ing°. Julio Kuroiwa
Foto-1
(a)
(b)
En el ámbito mundial se consideraba entre los daños por licuación a fenómenos de deslizamiento tipo flujo o escalonado como en los sismos de Fukui-Japón de 1948, y el de Alaska-Canadá de 1964; posteriormente Ishihara (1985), Couter y Migliaccio (1966), comprobaron que fueron licuación de gravas. El colapso de presas en China en el terremoto de Shumen de 1975 y la falla de talud en el sismo Tongshen de 1976, fueron también licuación en suelos gravosos según Wong (1984), Tamura y Lin (1983), es decir hace más de 50 años que se venia confundiendo la licuación de gravas con otros fenómenos, para que recién en los últimos 35 años se le reconocieron como Licuación en suelos Gravosos. Se dan las referencias de estudios e investigaciones de campo, ensayos y pruebas de laboratorio, con equipos y especimenes gigantes que han demandado para el conocimiento del comportamiento frente a solicitaciones dinámicas cíclicas, así como las conexiones propuestas
(a)
(b) FOTO-2
PRESA DE BLOQUE DE FRICCIÓN DONDE SE IDENTIFICO EN UN CORTE LA EVIDENCIA DEL FLUJO DE GRAVAS DEL PROBLEMA DE LICUACIÓN
EVIDENCIA GEOLOGICA
Qda. LOS CAZADORES
Pag. 3
RECOMENDACIONES.
1. Que en la UNI se inicie un programa de investigación de pruebas y ensayos de campo y laboratorio en gravas tanto estática como dinámica. 2. En
diferentes
relaves,
presas
defensas
de
de
escollera, enrocados,
cimentaciones de puentes y estructuras especiales
sobre
suelos
gravosos
arenosos se recomienda sea revisadas en a)
su
vulnerabilidad
sísmica-
geotécnica. 3. Que en los Congresos Nacionales de Ingeniería Civil (CONIC) se incluya un tema sobre Casos históricos de fallas en obras de construidas en el Perú.
CONCLUSIONES. 1.
En el Perú no se ha efectuado ni diseños
en
obras
importantes
y
estratégicas que contemplen el peligro de licuación en suelos gravosos lo que justifica analizar y evaluar su riesgo. 2.
Existe un alto Potencial de licuación de suelos gravosos por su condiciones geomorfológicas en litoral de Lima, en La Punta, Desembocadura del Río
b) Foto-3
Rímac y playas desde Chorrillos a Barranco como en el proyecto de Costa
a) Se muestra el flujo de gravas arenosas en detalle,
Verde. evidencia geológica de licuación ocurrida en la quebrada Los Cazadores Arequipa-Perú.
b) Se aprecia en el corte en margen izquierda del flujo ascendente de la grava licuada por un sismo.
3.
En la enseñanza de geotecnia se incluya el estudio de las gravas, licuables, colapsables y otras.
PREGUNTAS BASE DE DISCUSIÓN
Pág. 4
BIBLIOGRAFÍA.
1.
suelosgravosos?
1. Compresed Air Magazine, Julio 1939, Park, Allen S. "A 2.
Peruvian Dam of unusual design".
¿De que depende la licuación de los
¿Qué diferencia existe entre licuación verdadera y movilidad cíclica y como se hanaplicadoalossuelosgravosos?
2. Memorias VI-CONIC-Cajamarca 1986. Martínez A. "La Presa
3.
del Frayle un caso histórico que merece reflexión".
decampoenunsuelogravoso? 4.
3. Revista CEC-UNI1979. Martínez A.
"Enseñanza
¿Cómo se debe determinar la densidad
¿Qué influencia tiene la grava mayores de 3’’ en un suelo licuable por efectos
y
sísmicos?
reflexiones sobre problemas geotécnicos” 5.
de la Costa Verde su respuesta debe
4. Proceding of the Eleventh IGSMFE, Vol.-I, San Francisco 1985. Ishihara K. "Stability of natural deposits suring
¿Puedeocurrirlicuaciónenlasescarpas
sustentarsetécnicamente? 6.
earthquakes".
QueposibilidadexistedelSPT(gigante), paraestudiarlalicuacióndegravas?
7.
5. Revista TECNIA- UNI, Vol -2, N. 2, 1983 Martínez A. "La
Conoce algún lugar donde se halla estudiado
un
suelo
gravoso
con
condicioneslicuables,sísurespuestaes
Licuación en la última década en dinámica de suelos”.
afirmativa
diga
que
%
en
pesos
comprenden a las gravas, y matriz,
6. Promoción de Ingenieros Civiles UNI-FIC-1987. Martínez A.
dondeexiste?
"Aspectos geotécnicos en dinámica de suelos".
8.
¿Cuálessonlascorreccionesquedeben efectuaralasgravasarenosasparauna
7. University of California Berkeley REF. N0 EERC, 74-11Junio 1974 Wong R. "Liquefaction of gravelly soils under cyclic loading conditions".
correctaaplicacióndesusparámetros? 9.
¿En el último Congreso Nacional de Trujillo–Perúsepresentountrabajosobre el Monitoreo de la Presa Malpaso por
8. JGE, Vol. 121, N. EERC, 74-11, Junio-1974
Evans
M.
“Liquefaction Behavior of sand-gravel composites”
técnicas
de
CENTROMIN
Perú.
Encuentrelosdatosqueverificanquela presa
falló
en
Octubre
1936,
con
desplazamientosde54cm.delejedela
9. X-CDMSIF, Jalisco- México, pag. 287-298-1985 Verdugo A., Retamal E. Y Bard E. “Algunas criticas sobre evaluación de licuación”
presa,auncuandonosedicecualfuela causa? 10. Actualmente el mito que fenómenos como la licuación, colapsabilidad, etc.,
10. University of California Berkeley REP. N. Ucb/eerc, 87/08,
pertenecenalossuelosfinos,terminópor
July 1987. Evans M. And Seed B. “Undrained Cyclic triaxial
quesiguenleyesuniversalesquesolose
testing of gravels”
comprenden con conceptos de física de los suelos granulares, geotécnicos y observaciones
11. University of California Berkeley REP. N. UCB/EERC, 87/82,
durante
el
comportamiento de estos suelos en el
December1987.Sidiqqi F., et al.“Strength evaluation of
campo.
coarse grained soils”.
Boletín-7,elcasodeVitor-Arequipayque
Próximamente
trataremos
hamerecidounatesisdeMaestríaenla
12. Publicación 306, Instituto de Ingeniería de la UNAM-1972. Marsal R. “Resistencia y compresibilidad de enrocado y ravas”.
UNI.
