Análisis comparativo de métodos para evaluar el potencial de licuación usando CPTu

Abstract

La licuación de suelos es un fenómeno geotécnico que puede afectar la estabilidad del suelo durante eventos sísmicos, especialmente en depósitos arenosos saturados. En Chile, tras el terremoto del Maule 2010, este fenómeno cobró más relevancia ya que se evidenció su impacto y la necesidad de contar con métodos confiables de evaluación. El presente trabajo aborda el análisis comparativo de diferentes metodologías para estimar el potencial de licuación a partir de ensayos CPTu, aplicados en un caso de estudio en Puerto Aysén. La investigación se desarrolló mediante una revisión teórica de los métodos disponibles, la caracterización del sitio mediante ensayos in situ y la programación en Python de los métodos de Robertson & Wride (1998), Moss et al. (2006) y Boulanger & Idriss (2008, 2014). Se consideraron condiciones sísmicas locales y se procesaron tres perfiles CPTu para calcular solicitación cíclica (CSR), resistencia cíclica (CRR), factor de seguridad (FS) e índices de potencial de licuación (LPI). Los resultados muestran que los primeros 14 metros corresponden a estratos arenosos saturados con FS < 1 y LPI crecientes, lo que indica alta susceptibilidad a licuación. Entre los métodos, Boulanger & Idriss presentaron curvas más conservadoras y continuas de la solicitación cíclica, Moss et al. reflejó mayor dispersión por su enfoque probabilístico, y Robertson & Wride entregó resultados intermedios. La comparación con el software “CLiq” mostró alta concordancia, validando la confiabilidad de la herramienta desarrollada. En síntesis, el sitio analizado presenta estratos críticos frente a la licuación, lo que refuerza la necesidad de considerar medidas de mitigación en el diseño. Entre las alternativas destacan pilotes y, especialmente, geomallas, que permiten mejorar la capacidad de soporte de los suelos granulares y reducir asentamientos asociados a la licuación, constituyéndose en una solución eficiente para proyectos habitacionales en zonas con condiciones similares.

Soil liquefaction is a geotechnical phenomenon that can affect soil stability during seismic events, especially in saturated sandy deposits. In Chile, after the Maule 2010 earthquake, this phenomenon gained greater relevance as its impact was evidenced along with the need for reliable evaluation methods. This study addresses the comparative analysis of different methodologies for estimating liquefaction potential based on CPTu tests, applied to a case study in Puerto Aysén. The research was developed through a theoretical review of the available methods, site characterization using in situ tests and Python programming of the methods by Robertson & Wride (1998), Moss et al. (2006), and Boulanger & Idriss (2008, 2014). Local seismic conditions were considered, and three CPTu profiles were processed to calculate cyclic stress ratio (CSR), cyclic resistance ratio (CRR), factor of safety (FS), and liquefaction potential index (LPI). The results show that the first 14 meters corresponds to saturated sandy strata with FS < 1 and increasing LPI, indicating high susceptibility to liquefaction. Among the methods, Boulanger & Idriss presented more conservative and continuous cyclic stress curves, Moss et al. reflected greater dispersion due to its probabilistic approach, and Robertson & Wride provided intermediate results. The comparison with the “CLiq” software showed high consistency, validating the reliability of the developed tool. In summary, the analyzed site presents critical strata prone to liquefaction, which reinforces the need to consider mitigation measures in design. Among the alternatives, piles and especially geogrids stand out, as they improve the bearing capacity of granular soils and reduce settlements associated with liquefaction, making them an efficient solution for residential projects in areas with similar conditions.