Se trata de columnas de grava introducidas en el estrato licuable, generalmente dispuestas en forma de tresbolillo (Figura 5 (a)), que es la más económica. Sin embargo, se suelen disponer también en forma de malla cuadrada (Figura 5(b)).
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a) |
b) |
Figura 5 – Disposición de los drenes: a) Distribución triangular (en forma de tresbolillo); b) Distribución en forma de malla cuadrada.
S indica el espaciado entre las columnas, mientras de indica el diámetro equivalente del cilindro de terreno que drena.
En todo caso, el problema a resolver se puede representar como un cilindro equivalente de terreno (Figura 6), con la superficie lateral externa impermeable y un dren central.
Figura 6 – Esquema del cilindro equivalente de terreno drenado.
dw = diámetro del dren;
de = diámetro equivalente del cilindro de terreno que drena;
kh = permeabilidad en dirección horizontal;
kv = permeabilidad en dirección vertical;
2H = altura del dren;
z = profundidad relativa.
El diámetro equivalente del cilindro de terreno que drena de es igual a 1,05 veces el intereje S de los drenes si estos están dispuestos en forma de tresbolillo e igual a 1,13 S si están en forma de malla cuadrada.
Con la disposición en forma de malla cuadrada, es posible estimar el espaciado necesario para que llevar el índice de poros de un valor eo a un valor e en forma aproximada con la siguiente expresión:
Barron (1948) fue el primero a elaborar una orgánica y completa disertación sobre el problema y en ella asume como válidos los supuestos de la teoría unidimensional de Terzaghi.
El grado de consolidación promedio Uh se calcula, por lo tanto, mediante la siguiente expresión:
donde Th y F son, respectivamente, igual a:
donde:
mv = coeficiente de compresibilidad volumétrica;
n = relación entre diámetro de y diámetro dw;
t = 0,055 exp(0,861M) duración del evento sísmico de proyecto;
M = magnitud del sismo de proyecto.
La magnitud del sismo de proyecto se calcula mediante la relación empírica de Berardi et alii que en los terremotos italianos se calibra:
donde R es la distancia epicentral del terremoto de proyecto en km.
Esta relación tiene el significado de mínima magnitud necesaria para producir la licuefacción de depósitos arenosos saturados superficiales recientes y permite trabajar en favor de la seguridad.
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