Los mapas de Microzonificación Sísmica permiten a los proyectistas anticipar las condiciones del terreno donde emplazarán sus estructuras, además de sugerir los tipos de fundación a utilizar y las eventuales mejoras que se deberán hacer al terreno.
Para establecer las zonas con mayor o menor intensidad sísmica, se determinan los daños generados en las viviendas en forma posterior a un terremoto, se recopilan los antecedentes que describan los suelos de fundación de la ciudad para su posterior clasificación, se determinan y analizan los parámetros geotécnicos obtenidos a partir de ensayos realizados en distintos puntos de la ciudad, se identifica el período fundamental de los suelos mediante la técnica de Nakamura utilizando microvibraciones ambientales, y finalmente se genera un mapa de Microzonificación Sísmica georeferenciado obtenido a partir de un análisis multivariado.
La técnica de Microzonificación Sísmica se ha desarrollado fuertemente en el mundo, con el objetivo de conocer las propiedades de los suelos de fundación, y cómo estos reaccionarían en conjunto con las estructuras ante un eventual evento telúrico.
El estudio de microzonificación consiste, en primer lugar, en conocer los daños producidos por el un terremoto, a partir de encuestas realizadas en la ciudad y utilizando la escala MSK adaptado a la metodología de Monge, J. y Astroza, M. (1989), la cual ha sido ampliamente difundida y aceptada en el país. Además incorpora la geología, geomorfología y una clasificación de suelos según la norma sísmica vigente, a partir de ensayos SPT.
Por otra parte se incorporan registros y análisis de microvibraciones, a partir de los cuales se obtiene el período fundamental de los suelos de la ciudad mediante la técnica de Nakamura. Una vez estudiadas las diversas variables involucradas, y mediante un análisis multivariado basado en el Proceso de Análisis Jerárquico, se obtiene finalmente el mapa de curvas Isosistas que señalan las zonas donde se presenta un mismo nivel de intensidad sísmica.
Metodología
Para llevar a cabo un trabajo de Microzonificación Sísmica se debe contar con la mayor cantidad de información posible de forma tal de obtener un resultado que ilustre de mejor manera lo observado luego de un terremoto. Existen diversos métodos para realizar una Microzonificación Sísmica de un sector, siendo el registro de aceleraciones producidas durante sismos severos el más útil de todos, pero acarreando un elevado costo de operación. Es por ello que para efectos de esta investigación, se han utilizado mecanismos alternativos para lograr identificar las zonas donde exista mayor vulnerabilidad sísmica.
El primer método utilizado para realizar una Microzonificación Sísmica es a través del daño observado en las viviendas, para lo cual se procede a efectuar un catastro en terreno identificando la ubicación, tipo de construcción y daño observado, entre otras cosas. De esta manera, mediante la definición de grados de daños y tipo de construcción, se define una escala de intensidades MSK la cual se asemeja a la escala de Mercalli Modificada en cuanto a las percepciones humanas y efectos en las construcciones.
Por otra parte, analizando los ensayos SPT realizados en la ciudad hasta la fecha, se conocen los parámetros resistentes del suelo y se pueden estimar zonas donde exista una misma categoría, según la normativa actual chilena. Junto con lo anterior, se identifican las distintas unidades geológicas y geomorfológicas de la ciudad, con el objetivo de incorporar mayor información al modelo a confirmar.
Otra arista dentro de este estudio es el uso de microvibraciones ambientales, ampliamente utilizado para evaluar el efecto de sitio al determinar el período fundamental del suelo, cuando se pretende realizar estudios de Microzonificación Sísmica de grandes ciudades. Períodos predominantes obtenidos con microvibraciones han demostraron ser semejantes a los calculados con movimientos fuertes (Nakamura, Y. 1989). Una de las técnicas más utilizadas por su simplicidad y economía consiste en calcular la razón espectral entre las componentes horizontal y vertical (H/V), conocida como técnica de Nakamura, donde se registra el ruido ambiental de un sitio mediante geófonos. Nakamura supone que el cociente espectral entre las componentes horizontal y vertical de las microvibraciones es una aproximación de la función de transferencia de los suelos, siendo posible evaluar los efectos de sitio al obtener, a partir de la aplicación de este método, el periodo fundamental de resonancia. Finalmente se utiliza un Proceso de Análisis Jerárquico que involucra en cada punto del modelo georreferenciado todos los atributos que se puedan determinar, indicando una correlación con el daño observado.
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