Evaluación de la respuesta sísmica de depósitos de suelo con estratos potencialmente licuables no superficiales (2019)
La licuación es un fenómeno geotécnico en el que arenas saturadas sufren una pérdida total o parcial de su resistencia cortante ante solicitaciones dinámicas, causando daño en las estructuras presentes o, en el peor de los casos, el colapso de edificaciones. Por lo anterior, en los últimos años se han desarrollado numerosas investigaciones con el fin de desarrollar modelos numéricos prácticos que permitan estimar, con un buen grado de precisión, la respuesta sísmica de depósitos de suelo con potencial de licuación. En Santiago de Cali, gran parte del oriente de la ciudad, al margen del río Cauca, se encuentran suelos con estratos potencialmente licuables no superficiales, donde se ubica una de las estructuras indispensables para la ciudad, la Planta de Tratamiento de Agua Potable de Puerto Mallarino la cual abastece a más del 70% de la ciudad, aproximadamente. Es por esto de que el Grupo de Investigación en Ingeniería Sísmica, Eólica, Geotécnica y Estructural (G7) se encuentra desarrollando una propuesta metodológica que permita estimar de buena forma el comportamiento sísmico de este tipo de depósitos de suelo. No obstante, para esto es necesario definir el comportamiento real de este tipo de depósitos de suelos, que permita definir una base comparativa para el desarrollo de esta metodología. De esta forma, en la presente investigación se analizaron más de 1.800 registros de aceleración y más de 1.100 registros de presión correspondientes a los centros de monitoreo Wildlife Liquefaction Array (WLA) y Garner Valley Downhole Array (GVDA), ubicados en California, EE. UU. Del análisis, se encontró que el PGA en superficie no presenta una variación significativa en la respuesta del depósito de suelo, mientras que la deformación cortante se incrementa a medida que el exceso de la presión de poros aumenta. De igual manera, se determinó que la respuesta del depósito de suelo puede estar determinado por las condiciones geotécnicas de los estratos de suelo adyacentes al estrato potencialmente licuable, las cuales pueden llegar a conducir grandes deformaciones cortantes debido a la degradación del estrato licuable. Además, se encontró una relación entre la intensidad de Arias y el aumento del exceso de la presión de poros, para lo que el análisis se extendió al estudio de los parámetros que inciden en el exceso de la presión de poros. De este último, se encontró que la Intensidad de Arias y la deformación cortante del estrato potencialmente licuable son parámetros que pueden definir, a través de una curva o función, un umbral que defina si, para un depósito de suelo, se inicia o no el exceso de la presión de poros.