LIQUEMIT®
Disminución del riesgo licuefacción de terrenos.
La licuefacción del suelo es un fenómeno natural, muchas veces destructivo, que se verifica con frecuencia en los depósitos arenosos con granulometría, por lo general homogénea y estratificada, cuyo espesor puede llegar a ser de algunos metros y a veces infrayacente a depósitos cohesivos normalmente consolidados y saturados. Estos terrenos licuefactibles son cercanos a depósitos fluviales, playas, pero también a zonas de llanura y de acumulación de arenas con capas freáticas superficiales. El fenómeno se manifiesta tras eventos sísmicos que hacen que la presión del agua intersticial, presente en el terreno granular, aumente hasta igualar las tensiones suprayacentes y se anulen las resistencias al corte de terreno (Terzaghi, K., “Theoretical Soil Mechanics”, John Wiley and Sons, New York, 1943) provocando un fenómeno de transición del estado sólido y granular al estado líquido y viscoso. De esta forma las construcciones presentes sobre este terreno se podrían desplazar, volcar o hundir hasta el colapso de estructuras con daños irreparables.
Licuefacción y asentamientos del terreno.
Un fenómeno sísmico destructivo que no hay que subestimar.
Tras los últimos sismas importantes que han afectado al planeta, el riesgo de licuefacción del terreno ha vuelto a ser motivo de preocupación tanto de la población como de los Organismos de Investigación porque se trata de un fenómeno poco común pero muy peligroso incluso en caso de un territorio muy edificado. En caso de un terremoto de 4,2 de la Escala Richter existe la posibilidad que algunos terrenos arenosos y llenos de agua pierdan resistencia de forma rápida y, como si fueran un líquido denso, dejen que los edificios suprayacentes se hundan y que se expulsen barros y arenas en superficie.
La licuefacción del suelo es el estado físico en el que se puede encontrar un terreno arenoso saturado cuando su resistencia al corte se reduce de forma drástica por el aumento de la acumulación de presiones intersticiales a causa de un sisma. Se trata de un fenómeno, muchas veces destructivo, que depende de la combinación de factores que pueden “predisponer” (como la naturaleza del terreno) y factores que pueden “desencadenar” (sisma); sin falta uno de estos factores los terrenos no llegan a la licuefacción.
Gracias a las herramientas de diagnosis modernas y a los conocimientos en campo sísmico es posible tener previsiones de riesgo de licuefacción de terrenos y protegerse de los efectos destructivos propios de este fenómeno empezando por una buena elección de las zonas donde construir nuevos edificios y/o realizando intervenciones de consolidación de terrenos a riesgo de licuefacción en caso de edificios ya existentes.
Los efectos de la licuefacción de suelos.
- Cráteres y pequeños volcanes y fuga de agua y arena;
- Oscilaciones importantes y roturas del terreno;
- Hundimientos y levantamientos del terreno;
- Movimientos horizontales del terreno (lateral spreading);
- Movimiento de masas fluidas y colapso en caso de laderas naturales o artificiales;
- Pérdida de la capacidad portante de la cimentación;
- Flotación de obras subterráneas.
Método, ejecución y verificación del método de Geosec.
Para reducir el riesgo de licuefacción de terrenos GEOSEC® ha desarrollado un método patentado, que prevé las inyecciones de una resina especial capaz de consolidar de forma eficaz, segura y rápida los terrenos licuefactibles. Los resultados obtenidos en los campos de ensayos en una zona de Italia afectada por el terremoto de 2012, han sido estudiados por el Servicio Geológico Sísmico y se observa que se ha podido superar e incluso triplicar el factor de seguridad Fs, mejorando la zona consolidad hasta el momento mediante inyecciones de hormigón de alta presión.
La solución prevé la inyección a baja presión de una resina sintética, ligera y eco compatible, a la profundidad necesaria y a diferentes niveles con el fin de consolidar las capas de terreno a riesgo de licuefacción respetando las normativas técnicas en vigor. Dependiendo del contexto ambiental y compatiblemente con las estructuras y las instalaciones enterradas, el método prevé la ejecución de varias perforaciones (diámetro 20-30 mm) con espacio entre eje vertical y en plano establecido según los resultados obtenidos y comprobado en campos de ensayos realizados previamente. La intervención se ejecuta siempre bajo el control instrumental de la tomografía de resistividad 3D y de estudios geotécnicos para verificar el buen resultado del tratamiento y que se respeten las indicaciones de seguridad indicadas por las normativas.
Intervenciones en el Terreno para Reducir el Riesgo.
La experiencia adquirida tras los últimos sismas ha permitido a nuestra empresa desarrollar un nuevo producto para inyecciones con el fin de mejorar las prestaciones mecánicas de terrenos licuefactables y restablecer la seguridad. La solución permite obtener muchas ventajas tanto a nivel de prestación como de logística de la obra:
- A diferencia de la inyección de hormigón, la resina GEOSEC no se inyecta a presión. Esto permite la ventaja de intervenir de forma poco invasiva y no destructiva.
- A diferencia de las inyecciones de hormigón, la resina GEOSEC es mucho más ligera, visible en los estudios geofísicos, tiene una reacción más rápida y no se dispersa.
- A diferencia de las soluciones tradicionales, la solución GEOSEC permite ser empleada también y sobre todo en caso de edificaciones ya existentes con el fin de proteger el patrimonio y los edificios de valor histórico y cultural. La solución GEOSEC permite intervenir tanto en exteriores como en interiores garantizado poca invasividad.
La Resina LIQUEMIT®
Se trata de un nuevo geopolímero de prestación elevada, estable en el tiempo y conforme a las normativas europeas en vigor en materia de tutela ambiental, salud e higiene en el trabajo testado y certificado por laboratorios autorizados. La resina utilizada para reducir el riesgo de licuefacción de terrenos es producida por empresas multinacionales de prestigio en el sector químico industrial, según las especificaciones técnicas del equipo GEOSEC®.
Ventajas para la estructura.
- No hay necesidad de excavaciones y no produce vibraciones;
- Sin necesidad de obras de demolición y reconstrucción de la cimentación existente;
- No produce levantamientos impropios típicos de las resinas de alta fuerza expansiva.
Ventajas para el terreno.
- No se necesita alta presión en fase de inyección como, por ejemplo, con el jet grouting; la consecuencia es que reduce el riesgo de dispersión de la resina permitiendo una acción directa en el volumen de terreno a tratar;
- Tras el tratamiento el terreno no queda más pesado porque el peso específico de la resina es inferior al del hormigón y al del agua;
- Los tiempos de reacción de los componentes no se pueden comparar con los del hormigón tradicional (relación 1/30);
- El terreno no queda contaminado después del tratamiento según las normativas en vigor en materia de tutela ambiental.
Ventajas para la estructura.
- No hay necesidad de excavaciones y no produce vibraciones;
- Sin necesidad de obras de demolición y reconstrucción de la cimentación existente;
- No produce levantamientos impropios típicos de las resinas de alta fuerza expansiva.
Ventajas para el terreno.
- No se necesita alta presión en fase de inyección como, por ejemplo, con el jet grouting; la consecuencia es que reduce el riesgo de dispersión de la resina permitiendo una acción directa en el volumen de terreno a tratar;
- Tras el tratamiento el terreno no queda más pesado porque el peso específico de la resina es inferior al del hormigón y al del agua;
- Los tiempos de reacción de los componentes no se pueden comparar con los del hormigón tradicional (relación 1/30);
- El terreno no queda contaminado después del tratamiento según las normativas en vigor en materia de tutela ambiental.
Garantía de Seguro Decenal.
Podemos ofrecer, además de la garantía contractual, una garantía de seguro decenal. Para más información visite la sección “GARANTÍAS” de nuestra página web.
Video
Referencias
En esta sección hemos recopilado las preguntas, las dudas y las curiosidades más frecuentes de nuestros clientes para que puedan ser de ayuda a la hora de entender nuestro método y nuestra organización. No dude en contactar con nuestros técnicos para solicitar una inspección gratuita y personalizada y nos complacerá contestar a cualquier pregunta.
¿Qué significa licuefacción del terreno?
En el sector de la ingeniería de terrenos es conocido el fenómeno de la licuefacción de materiales granulares, en concreto de arena y terrenos arenosos, que durante la aplicación de cargas dinámicas y cíclicas sin drenaje debidas a un sismo, presentan importantes variaciones de las tensiones que pueden provocar hundimientos y/o desplazamientos de edificios y construcciones.
¿CUÁNDO Y DÓNDE PUEDE HABER LICUEFACCIÓN DE SUELOS?
- En presencia de zonas donde antiguamente pasaban ríos.
- En zonas pantanosas y humedales.
- En terraplenes.
- En zonas dónde ha habido inundaciones.
- En las costas y en caso de dunas.
- En los depósitos arenosos de Pleistoceno y Holoceno con profundidad de la capa freática < 15.0 m.
- Los estudios revelan que en las zonas donde se han presentado fenómenos de eventos sísmicos es posible que dichos eventos se puedan volver a repetir.
¿Cuáles son los efectos de la licuefacción de terrenos?
La licuefacción de terrenos es un fenómeno hidrogeológico que se puede presentar tras un sismo en zonas caracterizadas por depósitos arenosos o limoso-arenosos saturados de agua y los efectos principales son los siguientes:
- Fracturas en le terreno.
- Expulsión de agua y arena hacia la superficie.
- Hundimientos y levantamientos del terreno.
- Colapso de laderas naturales y/o artificiales.
- Pérdida de la capacidad portante de la cimentación.
- Flotación de obras subterráneas.
¿Cuáles son los factores predominantes del fenómeno de licuefacción de terrenos?
Los estudios y conocimientos adquiridos en los últimos años ponen en evidencia que los fenómenos de licuefacción se deben a la combinación de factores “predominantes” (aquellos factores que dependen de la naturaleza no drenante del terreno) y “desencadenantes” (un sismo que afecta ese terreno): en ausencia de un de estos dos factores no se genera el fenómeno de la licuefacción.
¿Cuáles son los terrenos más propensos al riesgo destructivo de la licuefacción?
La licuefacción ocurre con frecuencia en los depósitos arenosos de tipo “sands – clean sand to silty sand” y/o “sand mixtures – silty sand to sandy silt”, es decir depósitos caracterizados por una granulometría homogénea y estratificada cuyo espesor puede ser de algunos metros en caso de terrenos consolidados y saturados, infrayacentes a terrenos no licuefactables. Estos depósitos están situados cerca de depósitos fluviales, playas y otras zonas de llanura y de acumulación de arenas en presencia de bulbos de presiones muy superficiales. Este fenómeno ocurre cuando terrenos, como los arriba mencionados, sufren un sismo que hace aumentar la presión del agua intersticial, contenida entre los gránulos del terreno, hasta que ésta llegue a ser igual a las tensiones suprayacentes anulando las resistencias al corte del terreno (Terzaghi, K., “Theoretical Soil Mechanics”, John Wiley and Sons, New York ,1943) provocando un fenómeno de transición del estado granular al estado líquido.
¿Qué ocurre en terrenos arenosos en caso de eventos sísmicos importantes?
Los modelos más recientes que describen el sistema de terrenos arenosos que pueden sufrir licuefacción prevén unos sistemas granulares saturados de agua intersticial donde la resistencia a las cargas aplicadas se debe a interacciones de tipo “atrito” entre los gránulos (es decir que la resistencia de/a la fricción entre los gránulos dependo sólo de la presión media de contacto) y de tipo “adhesivo” (que no dependen de la presión media y son relativas a las tipologías y cantidades de enlaces presentes en el material). En caso haya un sismo, en esta tipología específica de materiales cambia la disposición de los gránulos produciendo un aumento de presión intersticial del líquido entre los vacíos y una pérdida de contacto entre los gránulos con reducción de la interacción de tipo “atrito” y de la resistencia al corte.
En esta fase, parte del exceso de presiones intersticiales se infiltra entre las rupturas del terreno provocando chorros de agua y de arena en superficie. Además, una vez terminado el sismo se pueden desarrollar otros fenómenos de disipación de la presión intersticial en exceso que provoca la recuperación del contacto entre los gránulos causando variaciones topográficas como deslizamientos, hundimientos y /o desplazamientos laterales (lateral spreading”) del terreno hasta llegar incluso al colapso de la estructura.
¿La solución LIQUEMIT® está conforme a las normas técnicas del sector?
Los resultados obtenidos con el método LIQUEMIT® de GEOSEC, en zonas afectadas por un terremoto en 2012, indican que ha habido una mejora significativa de las prestaciones geotécnicas del terreno tratado en conformidad con las norma técnicas del sector y las prescripciones del Servicio Geológico Sísmico de la Región Emilia Romagna (Italia). Se puede afirmar, entonces, que este método es una solución alternativa para reducir los riesgos de licuefacción y tiene muchas ventajas si se compara con las soluciones tradicionales de inyecciones tanto por lo que concierne la prestación (es posible duplicar el Factor de seguridad) como la logística de aplicación en cuanto el método LIQUEMIT® se puede aplicar debajo y en el interior de edificios, zonas en las que las maquinarias pesadas no podrían operar.