Microzonificación Sísmica de Caracas
Michael Schmitz
y el grupo de trabajo del proyecto de microzonificación sísmica de Caracas
(FONACIT 200400738)
(miembros del grupo de trabajo son: Julio Hernández, Antonio Aguilar, Leonardo Alvarado, Eduin Amaris, Mónica
Andrade, Félix Anzola, Johana Araque, Franck Audemard, Jaime Azuaje, Víctor Cano, Adrián Castillo, Jean Domínguez,
Piero Feliziani, Kenny García, Moralis González, Andreína Hernández, Víctor Rocabado, Victoria Leal, Ricardo López,
Gustavo Malavé, Danna Molina, Jesús Moncada, Cecilio Morales, Reinaldo Ollarvez, Miguel Palma, Herbert Rendón,
José Antonio Rodríguez, Luz Rodríguez, Salvador Safina, Javier Sánchez, Victor Cano, André Singer, Mauricio
Tagliaferro, Franco Urbani, Maxlimer Vallée, Henry Zambrano, José Zambrano)
Presentado por Jorge González (FUNVISIS)
Seminario Internacional sobre Gestión Ambiental y de Riesgo en Industrias,
Empresas y Comercios
IPCA Chacao / COMIR-UCV, 2 y 3 de octubre 2008
www.funvisis.gob.ve
0800-TEMBLOR
Metodología del proyecto realizado en Caracas
Efectos de sitio y necesidad de estudios de microzonificación sísmica
Cálculo de la amenaza sísmica
Información geológica y geomorfológica
Información geofísica (forma de la cuenca, velocidades sísmica)
Estudio paramétrico 1D de la respuesta dinámica
- Espectro promedio en superficie para diferentes niveles de amenaza
- Calibración con información detallada proveniente de perfiles geotécnicos
Definición de microzonas de respuesta sísmica similar
Peligro de deslizamientos por sismos
- Información de entrada: litología, pendiente, lluvia, unidades geomorfológicas
- Susceptibilidad de deslizamientos por sismos
Información base para ordenanzas municipales
Prevención sísmica para comunidades e instituciones
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Efectos de sitio:
Amplificación de la energía en cuencas
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Terremoto de Caracas 1967, Mw = 6.6
Distancia epicentral: 25 km
Colapso de 4 edificios altos
Daños severos en más de 200
edificaciones
Concentración de
daños en diferentes
zonas
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Terremoto deTerremoto
Caracas 1967 de Caracas 1967, Mw = 6.6
Distancia epicentral: 25 km
Espesores de sedimentos mayores a 100 m (Weston, 1969)
Edificios con mas de 14 pisos colapsados
o con daños estructurales
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Terremoto deTerremoto
Caracas 1967 de Caracas 1967, Mw = 6.6
Distancia epicentral: 25 km
Espesores de sedimentos variables, 45 – 90 m y mayor a 160 m (Weston, 1969)
Edificios entre 6 y 9 pisos
con daños estructurales
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Terremoto de Caracas 1967, Mw = 6.6
Distancia epicentral: 25 km
Efectos de sitio
Edificios
dañados
80 %
No. pisos
> 14
30 %
10-14
10 %
5 -9
0m
350 m, 1.6 s
(150 m) = 1,1 s
Espesores sedimentos
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Relación daño,
período
fundamental
y espesor de
suelo
Octubre 2008
Terremoto de Caracas 1967, Mw = 6.6
Distancia epicentral: 25 km
Sismicidad y mecanismos focales
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Sobiesiak, 2003
Octubre
2008
Suárez y Nabelek
, 1990
Amenaza sísmica en Venezuela (Norma COVENIN 1756-2001)
Caracas
Amenaza
FUNVISIS
baja:
intermeda:
alta:
zonas 0-2
zonas 3-4
zonas 5-7
PGA
(en
roca)
Gestión Ambiental y de Riesgo
0 – 0.15 g
0.2 - 0.25 g
0.3 - 0.4 g
Octubre 2008
Información geofísica
FUNVISIS
1600 mediciones gravimétricas (años 2001 a 2006)
Ambiental
y de
(mallaGestión
variable
de 250
a Riesgo
1000 m)
Octubre 2008
Información para calibrar modelo gravimétrico: perforaciones de
agua (1950 – 2005) y exploración sísmica (1967 y 2001)
Perforaciones 2006
Perforaciones, 1990`s
Exploración sísmica, 1967
Perforaciones, 1950
Exploración sísmica, 2001
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Información geofísica
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Períodos predominantes mediante análisis H/V (mediciones de ruido ambiental)
Períodos predominantes entre 0.5 y 1.0 s hasta 150 m de espesor de sedimentos;
períodos máximos 1.2 en el oeste (San Bernardino) y 2.4 s en el este (Los Palos Grandes)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Información geofísica y geotécnica (Calidad del suelo superficial)
Banco de datos geotécnicos (más que 5000), Feliziani et al. (2004)
Mapa de velocidad de ondas de corte (hasta 30 m) en Caracas
400
250
185
Vs
(m/s)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Amenaza sísmica, 10% de probabilidad en 50 años
0,32 g
0,28 g
0,24 g
0,20 g
Referencia: Norma COVENIN-1756, 2001: Ao = 0.3 g para Caracas
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Geología cuaternaria del valle de Caracas
Mapa geológico en Caracas
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Distribución de daños del terremoto de Caracas de 1967
Parametros
introducidos
para el cálculo
de la respuesta
dinámica:
Espesores de
sedimentos,
Vs30 y unidades
geomórficas
Líneas negras:
Espesores de sedimentos:
0 – 60 m
60 – 120 m
120 – 220 m
> 220 m
150 - 185
185 - 325
325 - 600
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Definición de microzonas de respuesta sísmica similar
Primera delimitación de zonas de similar respuesta sísmica
---> espectros de respuesta definidos para cada microzona
Efectos de cuenca por integrar
Criterios para la definición de los límites de las zonas: amenaza sísmica, espesores de sedimentos,
Vs30, unidades geomorficas, inventorio urbano, distribución de daños del terremoto de 1967
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Estudio paramétrico de la respuesta dinámica
VS,30 (m/s)
H, depósito (m)
≤ 185
185 a 325
> 325
< 60
GP-01
GP-02
GP-03
60 a 120
GP-04
GP-05
GP-06
120 a 220
GP-07
GP-08
GP-09
> 220
GP-10
GP-11
GP-12
Grupos de
perfiles de suelo
SUELOS DUROS / DENSOS : VS,30 > 325 (m/s) ; A0 = 0.27 g
1
Aceleración (g)
SIN EFECTOS-3D
DE CUENCA
0.1
COVENIN-S1 (A0 = 0.3)
ROCA SANA
GP-03 (H ≤ 60); R. MET.
GP-06 (60 < H ≤ 120)
GP-09 (120 < H ≤ 220)
GP-12 (220 < H )
0.01
0.01
0.1
1
10
Período estructural (s)
Comparación entre espectro de respuesta en el basamento y en superficie
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Aceleración pico en roca
PERFIL BÁSICO DE AMENAZA SÍSMICA UNIFORME
ROCA SANA ; VS,30 > 700 (m/s) ; A0 = 0.27 g
Aceleración (g)
1
0.1
ROCA SANA
COVENIN, FORMA ESPECTRAL S1 (A0 = 0.3)
NEHRP, SITE B (0.4·Sds = 0.27)
EUROCODE, TYPE A (a = 0.27)
AJUSTE (A0 = 0.27 g)
0.01
0.01
0.1
Período estructural (s)
1
10
Caracas:
Ajuste en roca inferior al establecido en la norma COVENIN 1756 (2001)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Aceleración pico en superficie, espesores sedimentos grandes
GRUPO DE PERFILES GP-12
220 < H (m) ; 325 < VS,30 (m/s) ; A0 = 0.27 g
1
Aceleración (g)
SIN EFECTOS-3D
DE CUENCA
0.1
GP-12
COVENIN, FORMA ESPECTRAL S1 (A0 = 0.3)
NEHRP, SITE C (0.4·Sds = 0.27)
EUROCODE, TYPE B (a = 0.27)
AJUSTE (A0 = 0.27 g)
0.01
0.01
0.1
Período estructural (s)
1
10
Caracas:
Para grandes espesores de sedimentos amplificación a períodos altos
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Incorporación de efectos de cuenca, determinados mediante
modelado 3-D
Delavaud, 2007
Relación espectral de una onda plana S, incidencia vertical, N-S polarización
Energía kinética para 30 s de señal como respuesta a una exitación de una onda
plana S con un ángulo de incidencia de 35° de norte
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Perforaciones geotécnicas e instalación de observatorios
acelerográficos en la cuenca
Don Simón
INPARQUES
Test del acelerómetro de pozo (REFTEK)
instalados en roca (3 sitios, 110, 220
y 280 m de profundidad), a 30 m y
en superficie
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Caracas, Peligro de deslizamiento
Factores decisivos: geología, geomorfología, pendiente, lluvia,
meteorización, intervención antrópica, amenaza sísmica
--> Determinación del peligro de deslizamiento por movimientos
sísmicos
Caracas, febrero 2005
FUNVISIS
Santa Inés, Caracas, 2005
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Peligro de deslizamiento es factor determinante en zonas de barrios
Deslizamiento Gramoven, 1967
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Mapa preliminar de peligro de deslizamientos por lluvias
Hernández et al. (2008)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Mapa preliminar de peligro sísmico de deslizamientos
Hernández et al. (2008)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Adiestramiento y Talleres de Prevención Sísmica en Barquisimeto
Taller con lideres comunitarios de Tamaca
FUNVISIS
Mapa de riesgo comunitario,
Santa Barbara
Gestión Ambiental y de Riesgo
Aula Sísmica, FUNVISIS
Octubre 2008
Resultados de la Microzonificación Sísmica en Caracas e implicaciones
para los planes de ordenamiento urbano
Próximos pasos en Caracas:
Consideraciones para el desempeño estructural deben conducir a
recomendaciones para mejorar los diseños y definir prioridades para el
reforzamiento de estructuras y necesidades de relocalización
Elaborar sugerencias para ordenanzas municipales (espectros de diseño),
interacción con planificadores urbanos e ingenieros
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Aplicación de los resultados en planificación urbana!!!!!!!!!!
Revisión de la legislación vigente a nivel nacional, estadal y municipal (ordenanzas
municipales)
Cambio en tipologías arquitectónicas (topologías, densidades)
Cambio en los nuevos planes de desarrollo urbano (áreas de futura expansión
urbana, asentamientos informales, uso del suelo/zonificación)
Inserción y recuperación del espacio público (equipamientos espacios públicos,
patrimonio)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008
Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas
Muchas
Gracias
MUCHAS
GRACIAS
0800-TEMBLOR
(8362567)
FUNVISIS
Gestión Ambiental y de Riesgo
Octubre 2008