Metodologias empíricas para a previsão dos efeitos da liquefação induzida por sismos em fundações

Abstract

A liquefação induzida por sismos é um fenómeno que causa com alguma frequência efeitos extremamente negativos em estruturas construídas sobre solos aluvionares granulares e submersos, quanto sujeitos a ações sísmicas. Ainda que do ponto de vista científico se tenham produzido avanços significativos do ponto de vista da modelação do comportamento de fundações sujeitas aos efeitos da liquefação sísmica, o uso de metodologias empíricas continua a dominar a prática corrente no que respeita à previsão do comportamento e à eventual necessidade de melhorar o maciço como forma de mitigar os efeitos da liquefação. Este trabalho compila diversas metodologias, de base empírica, propostas na bibliografia técnica e científica, para realizar a previsão do comportamento de estruturas sujeitas aos efeitos da liquefação induzida por sismos. O trabalho, essencialmente de revisão bibliográfica, procura caracterizar do ponto de vista fundamental o problema em questão, abordar os diversos aspetos capazes de influenciar o comportamento de estruturas construídas em depósitos suscetíveis à liquefação, apresentar e discutir as diferentes metodologias propostas para prever o comportamento das estruturas, com ou sem o uso de técnicas de mitigação dos efeitos da liquefação. O trabalho tem por objetivo comparar diferentes metodologias que, do ponto de vista da prática corrente, permitem uma estimativa mais ou menos grosseira dos efeitos da liquefação induzida por sismos em estruturas. Apesar das claras limitações deste tipo de abordagens a sua utilização continua a ser muito frequente, pois a modelação com base em ferramentas avançadas que supostamente permitem uma previsão rigorosa do comportamento continua a ser bastante falível e limitada a casos práticos muito particulares ou de investigação

Earthquake-induced liquefaction often causes extremely serious effects in structures built in granular saturated soils, when earthquakes occur. Even if significant scientific advances have been achieved in terms of the modelling of the behaviour of foundations under the effects of seismic liquefaction, the use of the empirical methodologies is still dominant in current practice with respect to the prediction of the behaviour and to the need to reinforce the soil massif in order to mitigate liquefaction effects. This thesis compiles several methodologies, of empirical basis, proposed in the technical and scientific literature, for predicting the behaviour of structures under the effects of earthquakeinduced liquefaction. The work, mostly base on literature review, aims at characterizing the problem from the fundamental point of view, identifying the various aspects able to influence the behaviour of structures built over soil massifs susceptible to earthquake-induced liquefaction presenting and discussing the methodologies proposed for prediction of the behaviour of those structures, with or without the use of liquefaction mitigation techniques. The work aims at comparing different methodologies that, from the view of current design practice, produce a reasonable estimate of liquefaction effects on structures. Despite of the limitations of these approaches, their use remains very popular, because the modelling based on advanced tools that supposedly produce more accurate predictions is still very erratic and limited to very particular case studies or research situations