Edificio de viviendas, San Carlo (Italia)

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MITIGACIÓN DEL RIESGO DE LICUEFACCIÓN

Background

Edificio de viviendas constituido por un semisótano más dos plantas sobre rasante, con forma rectangular y caja de escalera central.
La cimentación está constituida, según los datos proporcionados por el Promotor, por una losa de hormigón. En la porción de la estructura situada sobre rasante, los muros de carga en ladrillos macizos constituyen tanto la estructura del bloque de viviendas que la estructura de apoyo de la escalera. Los forjados están constituidos por bovedillas cerámicas y viguetas de hormigón, con una parte en voladizo en correspondencia de los balcones.
A raíz del terremoto que afectó la región de la Emilia-Romagna en el año 2012 y la susceptibilidad a licuefacción de las capas de terreno granular debajo de la cimentación, el edificio ha manifestado una patología en la estructura.

Enfoque general.

El edificio ha resultado muy dañado tras el sismo del 20-29 de mayo de 2012. La ciudad de San Carlo está ubicada a 15 km de la zona clasificada como epicentro durante el sismo del día 20 de mayo de 2012, cuya magnitud fue de 5,9 Richter. A raíz de aquel evento, el edificio descontó un vuelco y un hundimiento (aproximadamente de 20-30 cm) con respecto a la cota de la rasante original.
La motivación de dicho fenómeno, puede ser relacionada con la presencia de un terraplén en el lado oeste del edificio, que causó un empuje hacia la zona de asentamiento en el lado este.
Las consecuencias de dicho evento, han sido verificadas mediante un levantado de las fisuras (posicionadas en el encuentro entre muros de cargas y forjados) y un desplome de la estructura hasta el 2% con respecto a la vertical inicial, causando una solicitación a cortante de los muros de carga que constituían la estructura sobre rasante.
La ciudad de San Carlo pertenece a la denominada “área azul”, que clasifica todas aquellas zonas con susceptibilidad a licuefacción.
Tras el estudio de patología y conforme a la normativa local y nacional, el edificio se clasificó con “patología manifiesta grave”: no resultó posible una posible reparación posterior del edificio y la única opción era la demolición del mismo.
La nueva estructura en proyecto, preveía una cimentación formada por una losa de hormigón armado y un tratamiento del terreno mediante la tecnología “Compaction Grouting” con el fin de mejorar las propiedades mecánicas del estrato granular que constituía el terreno de cimentación y mitigar el riesgo a licuefacción.

El terreno de cimentación y la verifica a licuefacción.

Con el fin de verificar la susceptibilidad a licuefacción del estrato arenoso debajo de la cimentación del edificio, se ha realizado una campaña de ensayos constituida por 4 ensayos penetrométricos estáticos CPT con maquinaria Pagani TG63 (200 kN). La verifica a licuefacción de los terrenos ha sido desarrollada conforme al método “Robertson & Wride”, con la hipótesis de la acción de un sismo con magnitud 6.14 Richter y una aceleración de pico de 0,223g. En particular, la CPT3 detectaba la presencia de 7 estratos de 20 cm no consecutivos, cuyo factor de seguridad era menor de 1,25 (terreno con alta susceptibilidad a licuefacción).

Objetivos.

El proyecto de consolidación preveía la consolidación integral de la capa arenosa con techo a la cota -4,80 m y base a la cota -10,6m (con referencia la cota de emboquille del ensayo), con el fin de alcanzar el objetivo mínimo del factor de seguridad de 1,25 conforme a la normativa regional.

La intervención GEOSEC.

Desde un punto de vista operativo se ha realizado una campaña de inyecciones con el fin de consolidar la capa de terreno incluida entre la cota -5,00 m y -10,80 m, bajo monitorización continua a través del ensayo E.R.T. 4D y ensayos geotécnicos CPT.
Los resultados obtenidos han verificado un incremento promedio del factor del seguridad en el orden del +94% con respecto a las condiciones pre intervención.

Resultados.

En las imágenes adjuntas a continuación se puede apreciar la variación de resistividad eléctrica antes y después el tratamiento a través de inyecciones de resina expansiva.
En el estrato susceptible a licuefacción se ha detectado un importante aumento de resistividad eléctrica, sinónimo del buen éxito de la campaña de tratamiento de consolidación.

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