Vargas Herrera, Luis Ángel

Métodos indirectos para determinar algunas propiedades dinámicas de suelos

Proyecto de Graduación. Ingeniería Civil. San José, Costa Rica.

Resumen

Las propiedades dinámicas de los suelos son parámetros básicos para la aplicación de modelos matemáticos que permitan predecir la respuesta dinámica de depósitos de suelo y en problemas de interacción suelo-estructura. Los métodos directos para su determinación como los ensayos geofísicos pueden resultar costosos por lo que los métodos indirectos amplían la posibilidad de caracterizar geotécnicamente una mayor cantidad de sitios, desde el punto de vista dinámico.

Las propiedades dinámicas investigadas fueron el módulo de rigidez dinámico (y la velocidad de onda cortante), el amortiguamiento, el módulo de Poisson y la resistencia en condiciones dinámicas. Se utilizaron dos métodos indirectos: correlaciones y análisis de acelerogramas. Las correlaciones fueron divididas en dos grupos: grupo A (dependientes del número de golpes del SPT) y grupo B (dependientes de otras propiedades índice de los suelos), luego se aplicaron en sitios con estudios geotécnicos detallados para verificar su validez. Los acelerogramas fueron agrupados por estación acelerográfica y posteriormente de cada uno se obtiene un valor de velocidad de onda cortante y un valor de amortiguamiento, luego del velocigrama correspondiente se obtiene la deformación efectiva en el suelo. Así, se determinan curvas de variación del módulo y del amortiguamiento contra el nivel de deformación para cada perfil de suelo (cada sismo constituye un punto de la curva).

Las correlaciones del grupo A mostraron ser muy confiables para determinar la velocidad de onda cortante, mientras que las del grupo B generalmente tienden a subestimar el módulo de rigidez. Las correlaciones del grupo B para determinar Poisson mostraron resultados aceptables, para amortiguamiento no fue posible realizar una comparación y para resistencia en condiciones dinámicas sólo se presentaron algunas correlaciones pero no se aplicaron. Para la metodología con acelerogramas fue necesario ajustar con regresiones las curvas obtenidas, sin embargo en estas se observa una disminución de la velocidad de onda cortante y un aumento del amortiguamiento con el incremento del nivel de deformación para cada depósito de suelo, lo cual está en concordancia con lo esperado. Los resultados de este trabajo indican que existe una gran posibilidad de investigación a través de los métodos indirectos

PROPIEDADES DINÁMICAS; SUELOS; CORRELACIONES; SPT; PROPIEDADES ÍNDICE; ACELEROGRAMAS; NIVEL DE DEFORMACIÓN

Ing. Gastón Laporte Molina, M.Sc.

Escuela de Ingeniería Civil