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1 desarrollo,de,un,algoritmo,para,los,análisis,de,penetración,de,cimentaciones,de,plataformas,autoelevables
Reuniones Nacionales

Desarrollo de un Algoritmo para los Análisis de Penetración de Cimentaciones de Plataformas Autoelevables

Se presenta el desarrollo de un algoritmo para estimar la capacidad de carga de la cimentación de una plataforma autoelevable (PAE), en el que se contempla la falla general en arcillas; la falla por deslizamiento y la falla por penetración súbita, para el caso en el que se presente un estrato de arena compacta sobre uno de arcilla de baja resistencia. Se generan las curvas carga-penetración de 60 sitios de la Sonda de Campeche, para diferentes cimentaciones de PAE?s. Se determinan las propiedades geotécnicas de los suelos de 60 sondeos realizados para el diseño de pilotes, para aplicarse en los análisis de penetración de cimentaciones de las plataformas autoelevables. El algoritmo se programa en una aplicación en red y se aplica para las diferentes cimentaciones de PAE?s, cuyas propiedades fueron integrados en el programa. Se hace la comparación con los registros de penetración real de las plataformas posicionadas en los sitios analizados y se observa que, en la mayoría los casos, los registros se ajustan con las penetraciones estimadas, sin embargo, hay sitios en los que intervienen factores no considerados en este estudio, que influyen en la penetración final de las zapatas.

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2 empleo,de,pilotes,faldón,en,el,diseño,de,plataformas,marinas,fijas
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Empleo de pilotes faldón en el diseño de plataformas marinas fijas

La gran mayoría de las plataformas, instaladas en la Sonda de Campeche, se han diseñado a base de pilotes principales, alojados en el interior de las columnas de la subestructura; los diámetros de los pilotes de cimentación, se determinan en función de la resistencia del terreno, el tirante del agua, las cargas gravitacionales y ambientales. En este trabajo se presenta un arreglo de pilotes faldón de cinco (5) plataformas de perforación a ser instaladas en la Sonda de Campeche, del Activo Integral Ku-Maloob-Zaap, Región Marina Noroeste, localizadas en una profundidad de aproximadamente 120 metros. Se estudia la respuesta estructural de la cimentación, diseñada a base de doce (12) pilotes faldón, hincados cien (100) metros por debajo del lecho marino, la definición del arreglo óptimo de pilotes faldón, se analizaron pilotes faldón inclinados y pilotes verticales, haciendo énfasis en las ventajas y desventajas de cada arreglo. Como parte del diseño de la cimentación se analiza la secuencia de hincado, con la finalidad de optimizar los tiempos de utilización de embarcaciones costa fuera, determinándose que los pilotes verticales facilitan la instalación de la plataforma, a pesar de requerirse mayores diámetros para limitar los desplazamientos laterales de la estructura.

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3 influencia,de,los,carbonatos,en,la,capacidad,axial,de,pilotes,de,plataformas,marinas,de,la,sonda,de,campeche
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Influencia de los carbonatos en la capacidad axial de pilotes de plataformas marinas de la Sonda de Campeche

En diferentes partes del mundo se tienen zonas con alto contenido de carbonatos, los cuales afectan la capacidad de carga de los pilotes de cimentación de las plataformas marinas fijas, por su baja capacidad para soportar fuerzas de fricción y capacidad de carga por punta. En la Sonda de Campeche; en áreas donde Pemex Exploración y Producción (PEP), tiene instaladas diferentes tipos de estructuras marinas, se ha detectado a través de las campañas de exploraciones geofísicas y geotécnicas, estratos de suelo con alto contenido de carbonatos, motivando el incremento en la longitud de penetración de los pilotes de cimentación de plataformas marinas fijas. En este trabajo se describen los análisis efectuados para la evaluación estructural de un conjunto de plataformas, las cuales fueron diseñadas con un estudio geotécnico mostrando un bajo contenido de carbonatos; sin embargo, un estudio geotécnico más reciente arrojo que se tiene un contenido de carbonatos mayor al 50%, lo cual obligó a reducir la capacidad de carga de los pilotes de cimentación. Concluyéndose que, el contenido de carbonatos tendrá un papel preponderante en los nuevos diseños de pilotes y trascendental en las evaluaciones de plataforma existentes con sondeos geotécnicos efectuados en diferentes décadas y diferentes contratistas, con mucha o poca experiencia.

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MEDICIONES IN SITU CON SONDA SUSPENDIDA EN AMBIENTE MARINO

RESUMEN: Tradicionalmente la determinación de las propiedades dinámicas de los suelos del Golfo de México, se ha venido realizando por medio de pruebas dinámicas de laboratorio, p. e. columna resonante, corte simple cíclico, triaxial cíclica, entre otras. En tiempos recientes se ha introducido la utilización de la Sonda Suspendida como una alternativa más para la obtención de la velocidades de cortante (Vs) y de compresión (Vp), las cuales son utilizadas para determinar las características dinámicas de los suelos existentes, con la apreciable ventaja de que los suelos explorados no sufren ningún tipo de alteración en su estructura física, ni la liberación de esfuerzos al no sufrir la extracción, el transporte, ni el manejo rutinario para ser ensayados en laboratorio.

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OBTENCION DE LA SENSITIVIDAD DE LOS SUELOS DE LA SONDA DE CAMPECHE MEDIANTE METODOS DE CAMPO Y LABORATORIO

RESUMEN: Para determinar la capacidad de hincado requerida en los equipos de instalación de pilotes de gran diámetro y longitud, tales como los utilizados en las cimentaciones de las plataformas marinas fijas. Se evaluaron los parámetros dinámicos del suelo como es el caso del coeficiente de amortiguamiento, el valor de la máxima deformación elástica (quake) y el más importante de los tres, la sensitividad del suelo, que interviene de manera fundamental en la resistencia al hincado. Con este propósito, se realizaron pruebas de laboratorio tendientes a representar las condiciones del suelo adyacente al pilote durante el hincado. Primeramente se efectuaron pruebas triaxiales rápidas convencionales de muestras de suelo inalteradas extraídas de la Sonda de Campeche, que permitió obtener la resistencia última del suelo. Posteriormente se remoldearon las muestras de suelo restantes, destruyendo totalmente su estructura, con las cuales se elaboraron probetas cilíndricas de dimensiones similares a las anteriores, que fueron llevadas a la falla a las 0, 8, 16, 24, 72 y 120 hrs. Con estos valores se trazaron curvas de variación de la resistencia al corte con el tiempo para diferentes profundidades, que relacionadas con la resistencia última, se evaluó la sensitividad del suelo. Con estos resultados se hicieron predicciones de la resistencia al hincado de los pilotes de diferentes plataformas y verificadas durante su instalación, de donde se obtuvieron valores de resistencia inferiores a los calculados en gabinete, indicando que la sensitividad del suelo es menor a la calculada en laboratorio.

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6 relaciones,del,g,max,de,campo,para,la,arcilla,de,la,bahía,de,campeche
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Relaciones del G max de campo para la arcilla de la Bahía de Campeche

Uno de los más importantes parámetros de suelo requeridos en el análisis de los pilotes de las plataformas marinas fijas sometidas a carga lateral sísmica es la velocidad de onda cortante (V ) del suelo. Debido a que se realizan mediciones in-situ de V s s en un número limitado de sitios de plataforma, existe la necesidad de desarrollar correlaciones para estimar V basándose en propiedades básicas del suelo. Para cubrir esta necesidad se estableció una base de datos con mediciones in-situ de V s y propiedades básicas de la arcilla. Se recolectaron datos de 11 investigaciones geotécnica costa afuera realizadas para PEMEX para el diseño e instalación de plataformas marinas fijas en la Bahía de Campeche. La base de datos se diseño para desarrollar correlaciones empíricas entre el módulo de rigidez a pequeñas deformaciones (10 -4 %) in-situ (G max s ) y la resistencia al corte no drenada, esfuerzo vertical efectivo, contenido de agua, relación de vacíos y relación de preconsolidación, usando análisis de regresión simple y de regresión múltiple. Se recomiendan las correlaciones empíricas desarrolladas mediante análisis de regresión múltiple para proporcionar un medio de determinar la mejor estimación de G max o Vs de arcillas cuando no existen mediciones in-situ de V

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RESULTADO DE MEDICIONES DE LA RESISTENCIA AL CORTE EN CAMPO Y LABORATORIO, EN MEDIO MARINO

RESUMEN: Las pruebas de veleta permiten determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos "cohesivos ", tanto, en campo, como en laboratorio. Con el propósito de evaluar las variación de las mediciones efectuadas en campo y laboratorio en suelos de la Sonda de Campeche se realizaron análisis comparativos de la resistencia al esfuerzo cortante obtenidos con ambos equipos, obteniéndose la correlación de la veleta remota con la miniatura para suelos cohesivos homogéneos; mientras que para suelos cohesivos con algún contenido de limo o arena, la resistencia no se define como una función del grado de homogeneidad, sino como una propiedad especifica del sitio en cuestión.

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