Resumen de Estimación de cargas y asentamientos en pilotes debido a fricción negativa producto de licuefacción. Aplicación a terremoto del Maule 2010, Chile

Rodolfo A. Cabeza, Christian Ledezma Araya

• español

  En el contexto de un sismo de gran magnitud, el downdrag inducido por licuefacción de suelos es la sobrecarga producto del asentamiento post-licuefacción del suelo que rodea al pilote debido al reacomodo y la disminución volumétrica de las capas licuables. En muchas ocasiones, la magnitud de los asentamientos y cargas generadas por el efecto del downdrag en pilotes no está bien definida. En esta investigación se avanza en la estimación de estas cargas adicionales. Para eso se analizan casos de estudio ocurridos en el pasado terremoto del Maule de 2010, comparando metodologías de carga por fuste contra resultados de modelamiento numérico usando elementos finitos no- lineales, a fin de estimar los niveles de asentamiento, los esfuerzos de corte en la interfaz suelo-pilote, la carga axial en el pilote, y la deformación volumétrica del suelo, entre otros. Como conclusión general se tiene que en los pilotes estudiados se comprueba la presencia de downdrag, el que se ve manifestado en la movilización efectiva que alcanzó el suelo en el fuste de los pilotes suroeste y noreste, de 0.2% y 0.1% respectivamente. Estas deformaciones del terreno se traducen en esfuerzos de corte adicionales sobre la interfaz entre el suelo y la estructura, con valores de cargas axiales de 45 y 36 toneladas respectivamente.

• English

  During a high-magnitude earthquake, drag loads can be induced by liquefaction of soils, defined as the additional vertical load caused by the settlement after soil liquefaction around the pile due to yielding and volume decreasing in soft soils layers, causing a downdrag displacement. In several projects, the magnitude of these loads and settlements caused by downdrag in piles is not well defined. In this research, we advance towards estimating this drag loads and their impact on projects. For this purpose, a case study considering the 2010 Maule earthquake was analyzed, comparing methodologies of shaft loads against numerical modelling results using nonlinear finite element method, in order to estimate the range of settlement, shear stress at the soil-structure interface, the axial loading in the pile and the volumetric strain, among others. It can be demonstrated that the studied piles show downdrag with its consequently drag loads, which is shown as the effective mobilization in the surrounding soil of the southeast and northeast piles, with a strain of 0.2% and 0.1% respectively. These strains imply an additional shear stress in the soil-structure interface, with axial loadings of 45 and 36 ton respectively.