Face Verification with Various Occlusions

Luego de haber calculado el CSR y el CRR estos a su vez deben ser corregidos por otros factores, la magnitud del sismo, esfuerzos por presión de sobrecarga y estado inicial de esfuerzos. Por lo que el factor de seguridad contra licuefacción queda definido de la siguiente manera:

𝐹𝑆 = (𝐶𝑅𝑅7.5

𝐶𝑆𝑅 ) × 𝑀𝑆𝐹 × 𝑘𝜎 × 𝑘𝛼

A continuación, se detallan correcciones y la corrección que se debe realizar a la resistencia por penetración estándar. (Seed, 2003)

2.2.6.1 Corrección por energía y esfuerzo efectivo.

Al momento de realizar el ensayo de penetración estándar se obtiene valores de números de golpes, los cuales se tienen que estandarizar ya que existen diferentes métodos al momento de realizar la caída de martillo, diferentes especificaciones del equipo usado, etc., todas aquellas conllevan a tener un valor estandarizado mundialmente del SPT, que alcanza un valor del 60% de la energía total de un ensayo SPT estrictamente teórico.

Asimismo, para la evaluación de la resistencia del suelo de licuefacción, a pesar de las correcciones realizadas por la energía transmitida, es necesario normalizarlo a un esfuerzo efectivo dado, el cual normalmente es al de la presión atmosférica.

A continuación, se muestra las fórmulas generales para realizar esas correcciones, así como también la tabla propuesta por Robertson y Wride (1998), para la corrección de estos valores, así mismo una tabla adicional de Coduto (2001), para el factor de energías de acuerdo al país de origen:

(𝑁1)60 = 𝑁𝑚𝐶𝑁𝐶𝐸𝐶𝐵𝐶𝑅𝐶𝑆

Dónde:

𝑁𝑚 : Valor estándar de resistencia a la penetración

𝐶_𝑁 : Factor para normalizar 𝑁_𝑚 a una referencia zzzzzz

común de esfuerzo efectivo.

𝐶𝐸 : Corrección por relación de energía del martillo

𝐶_𝐵 : Corrección por diámetro de perforación

𝐶_𝑅 : Corrección por longitud de la caña

𝐶𝑆 : Corrección por el método del muestreo

Para la normalización del valor de N del SPT Liao y Whitman (1986) y usando como valor limite el propuesto por NCEER de (Youd e Idriss, 1997) propusieron:

𝐶_𝑁 = √𝑃𝑎

𝜎′𝑣 ≤ 1.7; para 𝜎′𝑣 en kg/cm2, Pa=1kg/cm2

Las tablas 2.3 y 2.4 resumen los valores de 𝐶𝐸, 𝐶𝐵, 𝐶𝑅 𝑦 𝐶𝑆

Tabla 2.3. Correcciones para SPT.

Tabla 2.4. Eficiencias de martillo de SPT.

Fuente: Adaptado de Clayton, 1990

2.2.6.2 Corrección por magnitud de sismo.

Los factores para escalamiento de magnitud (MSF por sus siglas en inglés) fueron creados con el propósito de poder realizar la posterior corrección del CSR directamente o CSR de forma inversa, ya que la obtención de las fórmulas y por ende del CRR es hecha para un sismo de 7.5 en escala magnitud momento.

𝐹𝑆 = (𝐶𝑅𝑅7.5

𝐶𝑆𝑅 ) 𝑀𝑆𝐹

La relación usada para el MSF en la evaluación del potencial de licuefacción en la presente investigación fue revelada por Idriss y Seed de su información original de 1982, proponiéndose la siguiente ecuación:

𝑀𝑆𝐹 = 102.24 𝑀2.26

𝑤

La relación fue la recomendada por los asistentes del taller NCEER de 1998.

2.2.6.3 Corrección por presión de sobrecarga efectiva.

La información de ensayos de carga cíclica indica que la resistencia a la licuefacción aumenta con la presión de confinamiento. La relación de ese incremento, sin embargo, es no lineal. Tomando en cuenta la no linealidad entre el CRR y la presión de sobre carga efectiva, Seed (1983) introdujo el factor de corrección 𝑘_𝜎 para extrapolarlo en el procedimiento simplificado en estratos de suelos con una presión de sobrecarga > 100 kPa.

Especímenes de arena isotrópicamente consolidados cargados cíclicamente en ensayos de compresión triaxial fueron usados para medir el CRR para varias presiones de confinamiento, con lo cual Seed (1983) extrajo la curva de corrección de 𝑘_𝜎. Otros investigadores han añadido información y surgieron modificaciones para definir mejor el 𝑘𝜎 para la

práctica ingenieril. Por ejemplo, Seed y Harder (1990) desarrollaron la curva para arenas limpias reproducidas en la figura siguiente.

Fig. 2.9: Valores de 𝑘𝜎.

Fuente: Seed y Harder (1990).

Hynes y Olsen (1999) compilaron y analizaron un gran registro de información para proveer de la guía y formulación de las ecuaciones para seleccionar los valores de 𝑘𝜎. La ecuación que obtuvieron es la siguiente:

𝑘_𝜎 = (𝜎′𝑣 𝑃𝑎)

(𝑓−1)

Donde 𝜎′𝑣 es la presión de sobrecarga efectiva; 𝑃𝑎 la presión atmosférica

medidas en las mismas unidades; y f es un expediente en función de las condiciones del sitio, incluyendo la densidad relativa, historia de esfuerzos, edad y relación de sobre consolidación. (Hynes y Olsen, 1999)

En el taller de NCEER 1998 se recomendaron los valores siguientes (ver Fig. 2.10): 𝐷_𝑟 entre 40 y 60%, f=0.7-0.8, para 𝐷_𝑟 entre 60 – 80%, f=0.6- 0.7. Hymes y Olsen recomendaron estos valores dentro de los mínimos, con una estimación conservadora para estimar 𝑘𝜎 para uso en arenas,

arenas limosas y gravas. (NCEER, 1998)

Fig. 2.10: Curvas recomendadas para estimar de 𝑘𝜎 para la práctica ingenieril.

2.2.6.4 Corrección por estado inicial de esfuerzo.

La resistencia de la licuefacción de los suelos dilatantes (suelos granulares moderadamente densos a densos bajo una presión de confinamiento baja) se incrementa cuando el esfuerzo de corte estático se incrementa; por el contrario, la resistencia a la licuefacción de los suelos contractivos (suelos sueltos a moderadamente densos bajo una gran presión de confinamiento) decrece con el incremento de dicho esfuerzo.

Para incorporar el efecto de los esfuerzos de corte estático en la resistencia a la licuefacción, Seed (1983) introdujo un factor de corrección

𝑘∝. Para generar valores de este factor, Seed normalizo esos esfuerzos

cuando estos actúan sobre un plano respecto al esfuerzo efectivo 𝜎′_𝑣𝑜, obteniendo el siguiente parámetro:

𝛼 = 𝜏𝑠𝑡 𝜎′𝑣𝑜

Los ensayos triaxiales cíclicos fueron usados para determinar empíricamente los valores de corrección del factor 𝑘∝ como función α.

(Seed, 1983)

Para el taller del NCEER de 1988, Harder y Boulanger revisaron la publicación pasada, los resultados de los ensayos y el análisis de 𝑘∝.

Notando que se han propuesto un amplio rango para los valores de 𝑘∝

indicando una falta de convergencia y necesitándose una mayor investigación en el campo. (NCEER, 1988)

2.2.7 Método de evaluación de daño por licuefacción en superficie.