Resumen

La licuación de suelos es un fenómeno que se presenta en suelos granulares, saturados, que son sometidos a cargas cíclicas, como son los sismos. En este proceso, se generan sobrepresiones de poros que anulan o reducen significativamente la tensión efectiva vertical del suelo y consecuentemente su resistencia al corte. La licuación puede causar grandes afectaciones a vías de transporte y edificaciones, llevando incluso a su colapso. Esta investigación determinó la influencia del porcentaje de finos en el fenómeno de licuación de suelos granulares, causada por cargas de sismos. Para tal fin se realizó un estudio del terremoto del año 1991 en Limón, Costa Rica. Se analizaron tres emplazamientos donde se presentó licuación: Limón, Matina y Cahuita. Para este estudio se siguieron dos metodologías, la primera de ella es el mediante de elementos finitos, por medio del programa GeHoMadrid y un modelo constitutivo de plasticidad generalizada modificada (MPZ), el cual reproduce el comportamiento de la arena, así como la influencia del índice de vacíos y presión de confinamiento inicial. La segunda metodología utilizada es la propuesta por Boulanger e Idriss para pruebas de penetración estándar con un contenido de finos específico. Los parámetros se obtuvieron tomando como base los resultados de ensayos triaxiales realizados por la empresa consultora Ingeotec S.A. Con la teoría de elementos finitos, se analizaron 18 columnas de suelo. En primera instancia con su estratigrafía real y un contenido de finos determinado y, posteriormente, se varió este porcentaje entre valores de 2 %, 23 % y 33 %. Además, se utilizaron en los análisis dos sismos; el primero de ellos corresponde al registrado por la estación Cartago del terremoto de Limón y el segundo es un acelerograma sintético, planteado por el Laboratorio de Ingeniería Sísmica de la Universidad de Costa Rica (UCR) para zonas cercanas al epicentro. En el año del terremoto, la provincia de Limón se consideraba de bajo riesgo sísmico, por lo que no contaba con estaciones acelerográficas. Con la metodología de Boulanger e Idriss se analizaron las perforaciones realizadas en los sitios, con su contenido de finos real. Con los resultados obtenidos se estableció la influencia del porcentaje de finos en el fenómeno de licuación, para los suelos estudiados, en función de densidad y presión de confinamiento.