Prevención de los fenómenos de licuefacción

La licuefacción del suelo suele producirse cuando el suelo saturado de agua se ve sometido a una tensión sísmica. Bajo el efecto de una onda sísmica, vibración o explosión, el suelo pierde parte o toda su capacidad portante. El suelo se comporta entonces como un líquido.

Este fenómeno suele ser repentino y temporal, y el suelo recupera después su consistencia sólida.

Los suelos más propensos a sufrir licuefacción son los saturados de agua, como arenas, limos, gravas, arcillas y estériles de mina, con una granulometría uniforme inferior a 2 mm, baja densidad y cohesión. Las consecuencias de este fenómeno afectan a edificios, movimientos de tierras y estructuras subterráneas como redes de gas y agua….

Se considera que alrededor del 20% del territorio mundial corre el riesgo de licuefacción en caso de terremoto. En Estados Unidos, unos 75 millones de personas viven en zonas con riesgo de licuefacción. En Japón, el riesgo de licuefacción es especialmente elevado debido a la naturaleza del suelo y a la frecuencia de los terremotos. En 2011, el terremoto de magnitud 9,0 que sacudió Japón causó graves daños debido a la licuefacción, especialmente en la ciudad de Sendai. Chile también se ve afectado debido al gran volumen de relaves de sus numerosas minas de cobre, que se utilizan para construir diques y presas en un país propenso a numerosos terremotos. Los costes económicos de la licuefacción del suelo pueden ascender a miles de millones de dólares, dependiendo de la gravedad del suceso y de la densidad de población de la zona afectada.

¿Cómo pueden prevenirse estos fenómenos?

La prevención de la licuefacción requiere una combinación de medidas geotécnicas y una planificación adecuada a la hora de construir estructuras en zonas susceptibles de licuefacción del suelo.

La primera consiste en medir los riesgos mediante un estudio geotécnico en profundidad para evaluar la composición del suelo y todos los factores que pueden contribuir a la licuefacción.

En los últimos 20 años se han realizado en Clermont-Ferrand varios estudios para proponer métodos de evaluación del potencial de licuefacción. Se basan en los datos del penetrómetro dinámico francés de energía variable Panda® (Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté par ordinateur) y se han desarrollado tanto en laboratorio como sobre el terreno. La técnica francesa del penetrómetro dinámico de energía variable es de gran interés para los estudios del potencial de licuefacción in situ. La potencia de penetración, la sencillez, el coste y el tiempo de la prueba, la facilidad de despliegue en la mayoría de las configuraciones a las que tiene acceso el operador, pero también y sobre todo la finura de la medición de la profundidad los convierten en herramientas muy adecuadas para identificar las capas licuables. La instrumentación asociada y el software de posprocesamiento, incluido Websprint©, incluyen ahora un módulo para evaluar el riesgo de licuefacción.

Pero más allá del estudio geotécnico, pueden contemplarse otras medidas complementarias, como drenar el suelo y consolidarlo añadiendo materiales granulares o ligantes químicos para mejorar sus propiedades, o simplemente compactarlo para mejorar su densidad.

Por último, las estructuras construidas en zonas propensas a la licuefacción deben diseñarse para soportar las fuerzas y asentamientos inducidos por este fenómeno. Para garantizar la estabilidad de las estructuras pueden ser necesarias técnicas de diseño especiales, como pilotes profundos, cimentaciones reforzadas o muros de contención.