Remedicin de Suelos Licuables

UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAMFACULTAD DE INGENIERA CIVILLICENCIATURA EN INGENIERA MARTIMA PORTUARIAGEOTECNIA 1TRADUCCION N1REMEDIACIN DE SUELOS LICUABLESINTEGRANTES:IFILL, VERONICA 8-861-1817SANCHEZ, VASNI 8-866-1584GRUPO: 11L-141Qu es la remediacin de suelos licuables?PanoramaMejora del suelos y soluciones estructuralesEsquema de medidas correctivas contra licuefaccinCompactacin Disipacin de presin de poros de aguaCementacin y solidificacinDescenso del nivel de las aguas subterrneasEsfuerzo cortante de tensin y precargaMedidas correctivas estructuralesMtodo de compactacin: diseo e instalacinValor N de SPT que se obtiene por compactacinDiseo de compactacinMtodo de drenaje: diseo e instalacinTipos de DrenajeDiseo del drenaje

ndice2ndiceMtodo de premezclado: diseo e instalacinPrincipio y aplicacin del mtodoVentajas y DesventajasMtodo de diseoMtodo de la precarga: diseo y usoCaractersticas de licuefaccin del suelo sobreconsolidadoDiseo y procedimiento de instalacinSeccin T4.4.2 (Comentario Tcnica 4)Diseo y procedimiento de instalacinDiseo de rehabilitacin licuefaccinPropagacin de exceso de presin de poros en la zona mejoradaPresin ejercida por la capa de arena licuadaPrdida de resistencia al corte de la capa arena licuadaCambio en la respuesta dinmica del suelo mejorado

Influencia de las estructuras existentes durante el mejoramiento del sueloInfluencia en esfuerzo de flexin en una pared de tablestacas por compactacinInfluencia de la presin de la tierra incrementado por compactacin

ndiceQu es la remediacin de suelos licuables? Es una tcnica eficaz para mejorar el rendimiento de las estructuras portuarias sujetos a carga del terremoto. Esto esta basado en la practica japonesa y propone enfoques de diseo para las reas de mejoramiento del suelo y tcnicas para evaluar la influencia de las zonas remediadas en las estructuras existentes.

PanoramaMejora del suelos y soluciones estructuralesSoluciones de actualizacin de licuefaccin puede dividirse en dos amplias categoras: mejora del suelo para reducir la probabilidad de licuefaccindiseo estructural para minimizar los daos en caso de licuefaccin. Ambos enfoques se puede subdividir. Tcnicas para el mejoramiento del suelo estn encaminadas a:Mejorar el rendimiento de los suelos esqueleto de terremotosEl aumento de la tasa de disipacin del exceso de presin de poros de aguaO una combinacin de a) y b). Del mismo modo, las soluciones estructurales se pueden dividir en:Los que refuerzan la estructura en trminos de resistencia y rigidez. las que efectivamente reducen las consecuencias de la licuefaccin en los pases vecinos o de tierra a travs de la utilizacin de juntas flexibles o otras modificaciones estructurales.

PanoramaProcedimiento estndar de diseo para la remediacin de licuefaccin

ESQUEMA DE MEDIDAD CORRECTIVAS CONTRA LICUEFACION Mtodos de remediacin se pueden agrupar en diferentes categoras, segn el objetivo del tratamiento. Compactacin

Mtodos basados en la compactacin se utilizan para reducir la susceptibilidad del suelo a la licuefaccin de densificacin de suelos arenosos con vibracin e impacto. La eficacia de compactacin depende de la gradacin del suelo; Cuando el contenido de finos del suelo es grande, la compactacin es difcil.

Ejemplos de mtodos de compactacin: vibro flotacin, varilla brillante, compactacin de montones de arena y compactacin dinmica.

Disipacin de presin de poros de aguaUn segundo enfoque debe controlar el desarrollo de la presin de poros de aguas excedente en suelos arenosos aumentando el precio de disipacin a travs de la instalacin de la piedra permeable de columnas de desage de grava. El desage de grava y el plstico de drenaje Lethods (Iai y Koizumi, 1986) son ejemplos tpicos. La instalacin de desage por lo general causa menos vibracin y ruido que el mtodo de la compactacin y de ah tiene la ventaja que la influencia en el rea circundante es reducida. Este enfoque requiere clculos complejos y la medicin de muchos parmetros para establecer el espacio de instalacin en la pila de diseo. En algunos casos, por ejemplo en suelos de baja permeabilidad y un contenido de multas elevadas, el mtodo de desage puede ser poco prctico. La instalacin de las tuberas de drenaje por lo general no se densifica la tierra natural y el mtodo se basa en el drenaje de las presiones de agua de poro exceso para reducir la probabilidad de licuefaccin.

Cementacin y solidificacin

Medidas correctivas de licuacin basadas en solidificacin incluyen la mtodo mezcla profunda (Suzuki et al., 1989) y el mtodo de pre mezcla (Zen, 1990).

El mtodo de mezcla profunda mejora el suelo mediante la mezcla de un material estabilizador en suelos arenosos para cimentar el esqueleto del suelo. El mtodo es verstil y puede utilizarse en diferentes formas, tales como directamente debajo de las estructuras existentes, o crear un continuo subterrneo "muro" alrededor de una estructura o sitio.El mtodo de pre mezcla funciona de manera similar a los mtodos de mezcla profunda mezclando materiales de estabilizacin con el suelo natural.La premezcla es particularmente relevante para la mejora de suelo donde el vertedero sustancial ocurre, como el llenado para regenerar la tierra. El material que se estabiliza es aadido al suelo del vertedero sustancial o arena de antemano y luego el suelo tratado es colocado bajo el agua usando una tolva o barcaza vaciada en la parte inferior. ReemplazoEl mtodo de reemplazo reemplaza los suelos licuables originales con material no licuables. Esto puede abarcar grava o suelo mezclado con cemento. Debe prestarse atencin a la contratacin de material de reemplazo adecuado y a la disposicin del suelo excavado (botin). La estabilidad de la excavacin requiere una evaluacin cuidadosa.

Descenso del nivel de las aguas subterrneas

Reduccin del nivel de agua subterrnea dentro de un perfil del suelo proporciona dos ventajas. En primer lugar, se incrementa la tensin eficaz de confinamiento a profundidades por debajo de la tabla original de agua subterrnea, y en segundo lugar, las capas superiores del suelo pueden ser efectivamente desecadas.Esfuerzo cortante de tensin y precarga

Una pared continua subterrnea puede instalarse en un sitio con la intencin de reducir niveles de tensin cortante del suelo a niveles aceptables bajo la carga del terremoto. El mtodo tiene ventajas donde el acceso a los suelos licuables o Fundacin es difcil, como a un edificio existente o estructura, la principal desventaja de este enfoque es la complejidad del proceso de anlisis y diseo y justificacin de la solucin propuesta.

ggLos mtodos de la precarga sobre consolidan el suelo, as aumentando la resistencia de la licuefaccin. Esto es tpicamente conseguido usando un recargo en la superficie de la tierra, pero tambin puede ser conseguido bajando temporalmente el nivel de agua subterrnea (p.ej. bajo estructuras existentes). El mtodo es aplicable a suelos con un contenido de grandes multas.

Medidas correctivas estructurales

Una alternativa a mediar de nuevo o restringir los depsitos de suelo licuables se debe reforzar el sistema de la fundacin. Pilotes o tablestacasse puede utilizar para encontrar la estructura de los depsitos ms densa en profundidad, reducir las consecuencias para la estructura de la licuefaccin por debajo del suelo.Instalacin de las pilas tambin puede densificar suelos ms flexibles a travs de mayor confinamiento lateral, dando un beneficio adicional. El diseo del sistema de Fundacin consolidada necesita tener en cuenta la respuesta dinmica cambiante de la estructura como la licuefaccin y las consecuencias de inclinaciones laterales o los movimientos en tierra y asentamientos.

METODO DE COMPACTACIN: DISEO E INSTALACINValor N de SPT que se obtiene por compactacinEl espacio mnimo necesario para la mejora del suelo de una estructura especifica a menudo es limitado por el espacio debajo de la estructura, en tal caso debido a la proximidad que hay del suelo mejorado a la fundacin puede haber una interaccin de reas licuadas con reas no licuadas lo que ocasiona la degradacin del suelo de fundacin. En estos casos se recomienda la compactacin del suelo mejorado y se previene la licuefaccin, por lo que el valor N equivalente que debe ser conseguido para satisfacer esta condicin debe ser mayor o igual a 16 con una densidad relativa 80% mas alto de una presin vertical eficaz en una profundidad menor de 20m.En otra situaciones, una pared subterrnea impermeable puede ser construida alrededor de la estructura reduciendo as la posibilidad de licuefaccin en el suelo mejorado. En el caso de que la licuefaccin de afuera tendr un mnimo impacto el valor N que se obtiene por compactacin se obtiene de la siguiente forma:

DISEO DE COMPACTACINEl grado de compactacin alcanzable por mtodos de compactacin es afectado por muchos factores, incluyendo los enumerados a continuacin (Mitchell, 1981).caractersticas del suelo (grano tamao de multas y distribucin de contenido, es decir, el porcentaje en peso de granos menores de 0,075 mm).Grado de saturacin y el nivel de la mesa de agua subterrneasDensidad relativa de la tierra antes de la compactacin. Tensiones iniciales en la capa de suelo antes de la compactacin (tensin efectiva vertical). Estructura de esqueleto y cementacin del suelo antes de la compactacin. Distancia de una fuente de vibracin durante la compactacin.Propiedades de relleno de arena. Caractersticas de los mtodos de compactacin (tipos de equipo de instalacin, capacidad de vibracin de los equipos, mtodo de instalacin, la experiencia de los ingenieros operativos).

METODO DE DRENAJE: DISEO E INSTALACIONEl objetivo del mtodo de drenaje es mejorar la capacidad de drenaje total del perfil del subsuelo mediante la instalacin de desages hechas de materiales muy permeables por debajo de la superficie del terreno. Tipos de DrenajeUn drenaje individual a menudo es similar a una pila formada con grava y piedra machacada.

Otros tipos de drenajes, sin embargo, se han propuesto como drenajes en forma de un muro, los drenajes alrededor de una estructura (Sakai y Taniguchi, 1982) y dispositivos de drenaje que se unen a la parte posterior del acero pilotes o tablestacas (Noda et al., 1990).Escombros o gravilla, utilizado como material de relleno detrs de las paredes de los muelles tambin se puede considerar como un drenaje en caso de hoja permeable se utiliza para evitar la migracin de la arena. En los ltimos aos tambin han utilizado las pipas hechas de resina sinttica (es decir, de plstico) con muchos pequeos agujeros o perforaciones.

tipos de mtodos de drenaje segn forma.tipos de mtodos de drenaje segn los materiales utilizadostipos de mtodos de drenaje segn mtodos de instalacin.

En comparacin con el mtodo de compactacin, sin embargo el mtodo de drenaje es un desarrollo relativamente reciente; Hay pocos casos documentados de su desempeo en los terremotos y enfoques de diseo todava se estn debatiendo.Diseo del drenajeEl enfoque de diseo se basa en el establecimiento de un equilibrio entre la tasa de exceso de aumento de la presin de poros de agua debido a terremotos y la tasa de disipacin de la presin de los poros de agua debido al drenaje. El objeto del mtodo del drenaje es aumentar el precio natural de la disipacin instalando el desage estrechamente espaciado con el material del drenaje de la permeabilidad ms alta que la tierra circundante.Las condiciones en las que el uso de drenajes es probable que sea menos eficaz puede resumirse como sigue:baja permeabilidad natural del perfil del subsueloalto coeficiente de compresibilidad del volumen del suelo naturalfuerza de licuefaccin baja (resistencia cclica) del suelo naturalmovimiento de terremoto de alta amplitudcapas de suelo licuables profundas.Movimientos de impacto como terremotos

MTODO DE PREMEZCLADO DISEO E INSTALACIONPrincipio y aplicacin del mtodoEl mtodo de pre mezcla mejora la matriz del suelo parcialmente cimentando los puntos de contacto de las partculas individuales del suelo. Esto reduce con eficacia la capacidad del suelo para generar presin de poros de agua en exceso aumentando su rigidez y proporciona simultneamente una cohesin o cementacin del vertedero, tal que pueden sostener altos niveles de presin de poros de agua sin exhibir grandes deformaciones.

Sheet pileEstructura celularConducto de Utilidad, tierras recuperadas.Cajn hidrulicoVentajas y DesventajasVentajasTratamiento reparador luego de que el vertedero es completado, se convierten en innecesario, y por lo tanto el tiempo en el sitio puede ser acortado y los gastos del sitio pueden ser reducidos.La fuerza de la tierra tratada puede predecirse razonablementeArena dragada se puede aprovechar como material de rellenoinstalaciones de grande profundidades pueden ser completadas fcilmente (usando una tolva del transportador o barcaza vaciada del fondo)Plantas comnmente disponibles se pueden utilizar en todo el procesoEl ruido y las vibraciones durante la colocacin del relleno se reducen considerablemente en comparacin con el convencional vibro-rod y mtodos de compactacin de arenaLos efectos sobre las estructuras adyacentes causado por la colocacin y compactacin son reducidas en comparacin con otros mtodosPresiones laterales de tierra sobre las estructuras adyacentes en el largo plazo tambin son propensas a reducirse.

DesventajasPuede haber variacin sustancial en la fuerza de los perfiles del subsuelo tratados, segn el tipo de la arena y procedimiento de colocacin.Los aditivos qumicos o materiales estabilizadores pueden ser costosos.El impacto ambiental en la calidad del agua tendra que considerarse.El mtodo es limitado con sitios donde el subsuelo debe ser excavado o sustituido o a tierra recin reclamada.

Mtodo de diseoEl mtodo de pre mezcla difiere de otros tratamientos correctivos contra licuefaccin en que el tratamiento de llenado se produce antes de la colocacin, en lugar de despus. Los procedimientos de control de calidad pueden utilizarse para probar el relleno antes de la colocacin. El mtodo entonces puede reducir la cantidad de tiempo requerida en el sitio para proyectos de recuperacin, resultando en tierra con la fuerza requerida est logra poco despus de la terminacin del relleno. Pruebas de laboratorio o de campo pueden ser necesarias para confirmar la hiptesis de proyecto referente a la fuerza del terrapln que puede lograrse utilizando los aditivos propuestos. Se debe determinar las presiones de la tierra laterales en estructuras contiguas, llevando la capacidad y la susceptibilidad de la licuefaccin.Luego de esto entonces se puede calcular la cantidad necesaria de cemento o aditivo qumico y se calcula el costo de instalacin.Sin embargo, la fuerza del suelo y el rea y volumen de llenado a tratarse variar dependiendo de la proporcin de aditivo utilizado.

MTODO DE LA PRECARGA: DISEO Y USOSe recomienda el mtodo de precarga para la remediacin de licuefaccin en las cuatro situaciones siguientes:Cuando el perfil del subsuelo consiste en suelo arenoso con un alto contenido de finos y es difcil de aplicar mtodos de compactacin y / o de drenaje,Cuando el perfil del subsuelo consiste en capas combinadas de arena y arcilla y es necesario para mejorar la capa de arcilla,Cuando es necesario bajar el nivel del agua del suelo para facilitar la excavacin, yCuando es necesario mejorar el suelo bajo una estructura existente.El mtodo de la precarga para la remediacin de la licuefaccin est basado en conclusiones de laboratorio de que la sobreconsolidacin de la arena aumenta la resistencia de la licuefaccin (Yamazaki et al., 1992; Ishihara y Takatsu, 1979; Matsuoka, 1985). En el campo, la sobreconsolidacin se puede conseguir ya sea mediante la colocacin de una sobrecarga o reduciendo el nivel de agua subterrnea por bombeo.CARACTERSTICAS DE LICUEFACCIN DEL SUELO SOBRECONSOLIDADOAumento de la resistencia de licuefaccin por sobreconsolidacin (Yamazaki et al., 1992)

Fig. T6.8. Relacin de tensin de corte cclico y el nmero de ciclos de cargaLa figura T6.8 muestra cmo la RTC vara en funcin del nmero de ciclos de carga. La relacin de sobreconsolidacin tambin tiene una influencia sobre la RTC, como se muestra en la Fig. T6.9.

Fig. T6.9. Relacin de sobreconsolidacin y fuerza de licuefaccin.CARACTERSTICAS DE LICUEFACCIN DEL SUELO SOBRECONSOLIDADOCARACTERSTICAS DE LICUEFACCIN DEL SUELO SOBRECONSOLIDADOInfluencia del contenido de finos

Fig. T6.10. Contenido de finos y la fuerza de licuefaccin.DISEO Y PROCEDIMIENTO DE INSTALACINEL PROCEDIMIENTO SE RESUME DE LA SIGUIENTE MANERA:Seccin T4.4.2 (Comentario Tcnica 4)Evaluacin de potencial de Licuefaccin que combina datos de campo y de laboratorio En este procedimiento, la evaluacin de potencial de licuefaccin se lleva a cabo en dos pasos. El primer paso usa la distribucin de tamao de grano de los recuentos de suelo y la cantidad de golpes de la prueba de penetracin estndar (SPT N-valor) de una capa de suelo. Si los resultados de este primer paso se encuentran cerca de la frontera entre las condiciones de licuefaccin y de no licuefaccin, entonces el primer paso se puede complementar con el segundo paso, ensayos triaxiales cclicos.(1) distribucin de tamao de grano y N - valor SPT (primera etapa)Inicialmente, un suelo se clasifica de acuerdo a las zonas de distribucin de tamao de gramo muestra en la Fig. T4 33. El suelo se considera no licuables si la distribucin del tamao de grano se encuentra fuera de la zona de posibilidad de licuefaccin en la figura T4.33. Para el suelo con curva de distribucin de tamao de grano que cae dentro de la zona posibilidad de licuefaccin, el potencial de licuefaccin se evala sobre la base del siguiente procedimiento.

Fig. T4.33. Distribucin del tamao del grano del suelo que tiene la posibilidad de licuefaccin (Ministerio de Transporte, Japn, 1999)

Fig. T4.34. Evaluacin de potencial de licuefaccin basada en aceleracin equivalente y N-valores equivalentes (Ministerio de Transporte, Japn, 1999)(T4.27)(T4.30)

(T4.29)

(T4.28)

Caso 2: El ndice de plasticidad 10 < Ip 15%. Dos N-valores equivalentes corregidos se calculan de la siguiente manera:

N*65=N65/0.5N**65=N+NN=8+0.45(Ip-10)

Fig. T4.35. Factor de reduccin para N-valor SPT crtico basado en el contenido de multas (Ministerio de Transporte, Japn, 1999)

Fig. T4.34. Evaluacin de potencial de licuefaccin basada en aceleracin equivalente y N-valores equivalentes (Ministerio de Transporte, Japn, 1999)(T4.31)

Fig. T4.36. Correccin de resistencia de la licuefaccin de laboratorio para condicin in-situ (Ministerio de Transporte, Japn, 1999)(T4.32)DISEO Y PROCEDIMIENTO DE INSTALACINSELECCIONE EL MTODO DE PRECARGADISEO Y PROCEDIMIENTO DE INSTALACINDos mtodos generalmente se adoptan para lograr sobreconsolidacin de un perfil del subsuelo; en primer lugar, la aplicacin de un recargo por carga del terrapln, y en segundo lugar, la reduccin temporal del nivel de agua subterrnea usando pozos profundos (Sociedad Japonesa de Mecnica de Suelos e Ingeniera de la Fundacin, 1988).Para el enfoque de recargo, el incremento de la tensin efectiva vertical dentro del suelo se calcula a partir de la relacin sobreconsolidacin prescrito y entonces la altura y el rea del terrapln se determinan. La estabilidad del terrapln y la fundacin contra la falla de deslizamiento deben ser revisadas.La reduccin del nivel de agua subterrnea es apropiada para incrementos de esfuerzo efectivo vertical ms grande. La permeabilidad del suelo debe ser determinada y un anlisis de flujo de la filtracin se realiza de antemano.

DISEO DE REHABILITACIN LICUEFACCINLos requisitos de diseo para un rea especfica de mejora del suelo se basarn en una evaluacin de los mecanismos de dao que pueda inducir en los suelos naturales por licuefaccin. Es fundamental para determinar si el dao ser causado principalmente por: La reduccin de la resistencia al corte del suelo licuadoFuerzas externas adicionales debido a desplazamientos excesivamente grandesGrandes desplazamientos del subsuelo licuado puede afectar fundaciones de las estructuras existentes y nuevas, o causan graves daos a las instalaciones de los servicios vitales (como el gas, el agua y las tuberas de telecomunicaciones y conductos), DISEO DE REHABILITACIN LICUEFACCIN

PROPAGACIN DE EXCESO DE PRESIN DE POROS EN LA ZONA MEJORADAFuera de la zona de suelo mejorado, el exceso de presiones de poro de agua ser superiores a las que estn en el interior, lo que resulta en un gradiente hidrulico de lquido en la zona de mejora del suelo. Como un diseo simplificado, este fenmeno puede ser abordado de la siguiente manera:PROPAGACIN DE EXCESO DE PRESIN DE POROS EN LA ZONA MEJORADA

Fig. T6.12. rea de ablandamiento debido a filtracin de flujo.PRESIN EJERCIDA POR LA CAPA DE ARENA LICUADAEn el lmite entre la tierra licuada y no licuada, hay una fuerza dinmica como se indica en la Fig. T6.13, y una presin esttica correspondiente a un coeficiente de la presin de la tierra K=1.0 que acta sobre la tierra mejorada debido a la licuefaccin del suelo circundante.

Fig. T6.13. Las presiones aplicadas en el lmite de la mejora del suelo.PRESIN EJERCIDA POR LA CAPA DE ARENA LICUADAEstas fuerzas pueden exceder enormemente las fuerzas que actan en direccin contraria de la tierra no licuada. Para una estructura de retencin rellenada con tierra y sujetos a presiones laterales de la tierra esttica y dinmica activas en EF como se muestra en la Fig. T6.14, el rea de mejora del suelo debe ser lo suficientemente grande que no haya influencia de licuefaccin en la zona de falla activa. Para dar cabida a la fuerza neta hacia el exterior, es indispensable verificar que la resistencia al corte suficiente se puede movilizar a lo largo de la superficie de falla pasiva GC.

Fig. T6.14. Diagrama esquemtico para la investigacin de la estabilidad con respecto a las presiones aplicadas desde la capa de arena licuada.PRDIDA DE RESISTENCIA AL CORTE DE LA CAPA ARENA LICUADAEn el procedimiento de diseo simplificado, el suelo no mejorado de densidad relativa suelta o media debe considerarse que tiene resistencia al corte insignificante despus de la licuefaccin (es decir, la tierra es tratada como un fluido pesado). Dado que la resistencia al corte del suelo mejorado en el tringulo ACD tambin no se puede confiar en (ver (1) anterior), entonces el rea de mejora debe ser lo suficientemente amplia como para obtener suficiente capacidad de soporte de la resistencia al cortante a lo largo de las lneas continuas EFG y HI en la Fig. T6.15.Fig. T6.15. Diagramas esquemticos para la investigacin de estabilidad para determinar el rea de mejoramiento del suelo.

En la prctica, la presin lateral que rodea las capas de arena licuadas puede contribuir a la estabilidad de ciertas estructuras. La figura T6.15 muestra cmo la presin dinmica de la tierra puede restarse de la presin esttica lateral de la tierra mejorada. Fig. T6.12. rea de ablandamiento debido a filtracin de flujo.Fig. T6.15. Diagramas esquemticos para la investigacin de estabilidad para determinar el rea de mejoramiento del suelo.(a) Zapata(b) Fundacin con empotramiento superficial.(c) Fundacin con empotramiento profundo.(d) Fundacin de pila.(e) Estructura subterrnea (cuando es necesaria resistencia pasiva con el fin de mantener la estabilidad de la estructura).

CAMBIO EN LA RESPUESTA DINMICA DEL SUELO MEJORADOLa respuesta dinmica del rea mejorada del suelo (compactada) se ver alterada por la influencia de licuefaccin en el suelo no mejorado adyacente y por la migracin de exceso de presiones de poros. Esto puede resultar en un cambio en la fuerza de inercia (cuerpo) aplicable a la zona compactada. Con el fin de evaluar el cambio o influencia sobre la estabilidad de la estructura y la zona de mejoramiento del suelo, una evaluacin detallada por separado puede ser necesaria.DISEO DEL REA DE MEJORAMIENTO DEL SUELO PARA PUERTOS Y ESTRUCTURAS PORTUARIASLos parmetros clave para la evaluacin de la zona de mejoramiento del suelo incluyen el ngulo de friccin interna de las arenas y la intensidad prevista de terremotos. Tambin ser necesario especificar un mtodo de anlisis de estabilidad.Por ejemplo, los mtodos de anlisis de los coeficientes y la estabilidad ssmica utilizados para estructuras portuarias en Japn se describen en la Norma Tcnica de Puertos y de Instalaciones y Comentarios (Ministerio de Transporte, Japn, 1989). En este procedimiento, las presiones de tierra provocadas por las cargas ssmicas se calculan por la teora Mononobe-Okabe (Mononobe, 1924; Okabe, 1924) y el anlisis de estabilidad se realiza por el mtodo de Bishop (Bishop, 1955) utilizando el ngulo especificado de friccin interna para las arenas y disear coeficientes ssmicos. Para las paredes de tablestacas anclados, la zona de mejora en la proximidad de la pared de anclaje debe ser considerado cuidadosamente. Para las paredes de anclaje flexible, el mejoramiento del suelo debe extenderse a suficiente profundidad por debajo del nivel de barra de acoplamiento para asegurar que la capacidad adecuada se mantiene para resistir la fuerza de la barra de acoplamiento.DISEO DEL REA DE MEJORAMIENTO DEL SUELO PARA PUERTOS Y ESTRUCTURAS PORTUARIAS

Un aspecto adicional de un diseo de remediacin es considerar en detalle la influencia del mtodo de instalacin en las estructuras existentes. Experiencia particular se ha ganado en los casos en que el mtodo de compactacin se ha utilizado para mejorar la arena de relleno detrs de paredes flexibles (tablestacas) de muelle. Varias historias de casos se discuten a continuacinINFLUENCIA DE LAS ESTRUCTURAS EXISTENTES DURANTE EL MEJORAMIENTO DEL SUELOINFLUENCIA EN ESFUERZO DE FLEXIN EN UNA PARED DE TABLESTACAS POR COMPACTACIN

Fig. T6.16. Aumento de esfuerzo de flexin en una pared de pilotes de tubos de acero durante la instalacin del mtodo de compactacin varilla.La figura T6.16 ilustra el aumento de la tensin de flexin en una tubera de acero de pared de tablestacas como una funcin de la proximidad a la pared de la compactacin utilizando el mtodo de varilla-vibradora (Toyota y otros, 1988). En este ejemplo, la pared principal comprenda una pared de muelle de tubera de acero de pared de tablestacas (a una profundidad de -10 m), como se muestra en la Fig. T6.17. La mejora del suelo se llev a cabo mediante la compactacin de la tierra utilizando el mtodo de varilla-vibradora sobre el rea y la profundidad indicada por la lnea punteada en la figura (con una profundidad mxima de 20 m). El perfil del suelo se muestra en la Fig. T6.18 (Toyota et al 1988; Sato y otros, 1988).

INFLUENCIA EN ESFUERZO DE FLEXIN EN UNA PARED DE TABLESTACAS POR COMPACTACINFig. T6.17. Ubicacin de los instrumentos para el seguimiento de los efectos de la instalacin de compactacin para un muro del muelle.El esfuerzo de flexin en la pared muestra un aumento por instalacin de varilla, con la distancia de la pared es la distancia medida desde la posicin de la varilla vibradora. Claramente, los momentos de flexin en la pared principal tambin se vern afectados por la instalacin de la varilla a cada lado a lo largo del muelle, y estos resultados son por lo tanto representativa de la condicin de deformacin plana. El esfuerzo de flexin en la pared de tablestaca aumenta gradualmente con el nmero de instalaciones de varilla.INFLUENCIA EN ESFUERZO DE FLEXIN EN UNA PARED DE TABLESTACAS POR COMPACTACINLos resultados reportados por Toyota y cols. (1988), no abordan el efecto de compactacin a distancias menores a 5 m de la pared principal. El Ministerio de Transporte, Japn, Primer Distrito del Puerto y Puerto Oficina de Construccin (1984) ha publicado los datos para el aumento de la tensin de flexin causada por varilla vibradora y la instalacin de drenaje de grava a una distancia de slo 2 m de la pared principal. Estos datos muestran un incremento de 30 MPa en la tensin de flexin en las tablestacas de acero por instalacin de la varilla utilizando el mtodo de varilla vibradora y un aumento de 25 MPa por pila de grava causada por la instalacin de desages de grava. Cuando la compactacin se llev a cabo por el mtodo de varilla vibradora detrs de la pared despus de la instalacin de drenajes de grava, no se encontr incremento adicional significativo en la tensin de flexin. Este estudio, por lo tanto, sugiere que el uso combinado de los drenajes de grava y compactacin puede ser una Solucin efectiva para el mejoramiento de del suelo cerca de las estructuras existentes.

Fig. T6.18. Las condiciones del suelo en el sitio de monitoreo.INFLUENCIA EN ESFUERZO DE FLEXIN EN UNA PARED DE TABLESTACAS POR COMPACTACININFLUENCIA DE LA PRESIN DE LA TIERRA INCREMENTADO POR COMPACTACINLa compactacin del suelo mejorar su resistencia con respecto a la licuefaccin, debido a que tanto la densidad relativa del suelo y la tensin efectiva horizontal (y por lo tanto la presin de confinamiento) se incrementan. Sin embargo, el aumento de la tensin horizontal o presin de la tierra tambin puede tener un efecto sobre las estructuras existentes en las inmediaciones, como un muro de contencin o muro del muelle, lo que podra afectar a la capacidad de la estructura bajo cargas ssmicas. Puede que no sea claro si este efecto es positivo o negativo y, por lo tanto, en el diseo de remediacin, las consecuencias de un aumento de la presin lateral de la tierra en las estructuras adyacentes deben evaluarse cuidadosamente.Kameoka y Iai (1993) reportan de un estudio analtico realizado para cuantificar este efecto para una configuracin seleccionada de un muro del muelle. Los desplazamientos forzados correspondientes a la deformacin de un suelo inicialmente suelto (densidad relativa 35%) causada por la compactacin se generaron dentro de una zona detrs de una pared como se muestra en la Fig. T6.21.INFLUENCIA DE LA PRESIN DE LA TIERRA INCREMENTADO POR COMPACTACIN

Fig. T6.21. Seccin transversal de las paredes de los muelles para los anlisis.