SISMO TOHOKU-JAPON Por : Luis E. Yamin y Alvaro I. Hurtado

Transcripción

1 SISMO TOHOKU-JAPON Por : Luis E. Yamin y Alvaro I. Hurtado 2011

2 CONTENIDO DATOS Y SEÑALES DEL SISMO SEÑALES REGISTRADAS Y ESPECTROS EFECTOS SOBRE CONSTRUCCIONES DATOS DEL TSUNAMI EFECTOS SOBRE CONSTRUCCIONES DAÑO Ñ DEBIDO AL EFECTO DE LICUEFACCION VALORACION GLOBAL DE DAÑOS COMPARACION C O SISMOS S HISTORICOS

3 GENERALIDADES DEL SISMO Datos relevantes del sismo Localización: N E Prof.: 32.0 Km Epicentro: En el mar a 130 Km al este de Sendai, Prefectura de Miyagi, Japón. Fecha: 11 de marzo de 2011 Hora: 14:46:23 GMT Duración: 6 min aprox. Tipo: Falla Inversa de Interplacas Desplazamiento: Movimiento de la falla entre 30-40m Área de influencia: 300 Km largo, 150 Km ancho aprox. Magnitud: 9.0 grados M W

4 GENERALIDADES DEL SISMO Ubicación

5 GENERALIDADES DEL SISMO Ubicación

6 GENERALIDADES DEL SISMO Fallas Placa del Pacifico y Norteamericana Placa Euroasiática Cinturón de fuego del Pacifico Fosa de Japón Microplaca de Okhotsk Microplaca de Amur Falla inversa interplacas

7 GENERALIDADES DEL SISMO Fallas

8 GENERALIDADES DEL SISMO Entorno Zona costera del Este de Japón Aproximadamente el 30% de la población de Japón se vió afectada. Edificaciones típicas de pórticos de concreto reforzado no- dúctiles y pórticos de madera pesada, resistentes a sismos. Kesennuma Sendai Ishinomaki Fukushima Miyagi

9 GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Mundiales

10 GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Japón

11 GENERALIDADES DEL SISMO Historial de Sismos - Japón FECHA MAGNITUD LOCALIZACIÓN CONSECUENCIAS 13/07/869 - Fosa de Japón Tsunami Barrio area de Sendai Fosa de Japón Tsunami costa de Sanriku Fosa de Japón víctimas, Tsunami costa Sanriku con olas de h = 36m. 02/03/ Fosa de Japón víctimas, Tsunami costa Sanriku con olas de h = 29m. 06/ A 35 Km al SE del sismo 22 muertos y aproximadamente del 11/03/ heridos 12/ A 260 Km al N del sismo del 11/03/2011 En la Fosa de Japón se han presentado 9 eventos 3 muertos y aproximadamente 700 heridos

12 GENERALIDADES DEL SISMO Acelerogramas

17 GENERALIDADES DEL SISMO Desplazamientos Desplazamiento horizontal de la costa Noreste de Japón hacia el este de 4 m, y hundimiento general de la linea costera aproximado a 0.5 m.

18 GENERALIDADES DEL SISMO Desplazamientos

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20 Puentes diseñados con base en Especificaciones Pre-1980 Daño en Columnas RC en la sección a lo largo de las barras longitudinales.

21 Daño en muros de apoyo con poco cantidad de refuerzo

22 Daño en soportes metálicos

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24 Colapso de puentes con columnas tipo pilote

25 Daño de Puentes de acero

26 Analisis Puentes cercanos

27 Puentes Diseñados con base a las especificaciones Post- Kobe EQ

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30 Daño en puentes Diseñados con base a la Norma Pre- 1980: Daño en RC columnas en la sección a lo largo del recubrimiento longitudinal. Dñ Dañoen RC aletas lt con poca cuantia de acero Daño de los soportes metalicos Daño de los apoyos elastomericos Colapso de las Columas-Tipo pilar Daño puentes diseñados con base a las Normas Sismicas del PostTerremoto de Kobe: No se presento ingún daño excepto la ruptura de un apoyo elastomerico.

31 DAÑOS El daño en estrucuturas de tierra y pendientes en vias es menor, en general. El daño principalmente lo ocasiono el tsunami Los principales tipos de daño son colapso del suelo de relleno en la parte superior del valle, asentamientos del terraplen sobre suelo, colapso de la pendiente, desplazamiento sobre la pendiente de las rocas Neogene, y dano en los terraplenes y pendientes de proteccion por el tsunami. Los muros de proteccion no sufrieron daño sin daño del suelo de relleno posterior. Colapso del terraplen del Valle: Volumen colapsado: m3 aprox. Ocasionado por el sismo El terraplen se desarrollo para un area residencial por una compañia privada 40 anis atras. El material de relleno consiste de suelo excavado de depositos piroclásticos

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35 DAÑOS Daño del terraplen de la via en la prefectura sobre suelo blando: El daño fue causado por el sismo Asentamiento del terraplen, y muchas grieta sobre la superficie de la via El suelo de base o sub-base b del terraplen era suelo blando compuesto de suelo arcilloso (con un N-value de 3 y 15 m de espesor). Las grietas tambien se presentaron en la sub-base.

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37 DAÑOS Colapso de la pendiente de la via nacional: Volumen colapsado desconocido El colapso se debe al sismo y colapso de nuevo 3 dias después del sismo. La geología de la pendienteestriasica Ti i de pizarra La profundidad del movimiento de la pendiente es estimada apartir de fotografias aéreas e interpretación de resultados de muestras de suelo.

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42 DAÑOS Daño de la vía en la prefectura por deslizamientos: Volumen de deslizamiento: desconocido El deslizamiento fue ocasionado por el sismo y la cercanía de la vía a a la prefectura. La geología es rocas sedimentarias i teufaceas neogénicas. Daños en anclajes de estabilización de taludes de la vía.

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46 AEROPUERTO DE SENDAI ARAHAMA, SENDAI

47 FUJISUKA, SENDAI YURAGI, NATORI

48 YURAGI, NATORI PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA

49 KASHIMAKU, MINAMISOMA KASHIMA,MINAMISOMA

50 HARANOMACHI, MINAMISOMA ISHINOMAKI, MIYAGI

51 LIGOHAMA, MIYAGI YAGAWAHAMA, MIYAGI

52 VILLA CERCAA FUKUSHIMA HIRONO, PLANTA DE COMBUSTIBLE

53 SUR PLANTA FUKUSHIMA PLAYA IWAKI

54 PLAYA IWAKI UEDA, IWAKI

55 KESENNUMA MATSUZAKIOSAKI, KESENNUMA

56 COSTA SUR DE KESENNUMA MINAMISANRIKU

57 CAMPO DE FUTBOL, MINAMISANRIKU LINEA COSTERA, MINAMISANRIKU

58 ODOHAMA RIKUZENTAKATA

59 WATARI PUERTO, SENDAI

60 TERASHIMA, IWANUMA YAMOTO, MATSUSHIMA

61 CENTRAL ISHINOMAKI VILLA A 3KM DE LA PLANTA FUKUSHIMA

62 TOMIOKA, FUKUSHIMA AREA INDUSTRILA DEL PUERTO DE SENDAI

63 PUERTO DE SENDAI ARAHAMA, SENDAI

64 ARADA, SENDAI PURTO DE CARGA, SENDAI

65 LAGO ONUMA, SENDAI

66 DATOS TSUNAMI Datos relevantes del Tsunami Localización: N E Prof.: 32.0 Km Epicentro: En el mar a 130 Km al este de Sendai, Prefectura de Miyagi, Japón. Fecha: 11 de marzo de 2011 Hora: 14:46:23 GMT Duración: 24 hr aprox. Tipo: Falla Inversa de Interplacas Altura maxima de Ola: 36.5 m

67 DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami - Alturas Alturas relativas al nivel del mar

68 DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami - Alturas

69 DATOS TSUNAMI Fotos

70 DATOS TSUNAMI Fotos

71 DATOS TSUNAMI Timeline Tsunami 1Houshu.mov

72 Fotos

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81 Movimiento aparte de la Superestructura Movimiento de los Soportes Socavamiento del suelo de los apoyos

82 DAÑOS Daño de los porticos de concreto (Concreto prefabricado y concreto in situ): Concreto prefabricado: Las piedras dentro del marco y el suelo fueron sacadas. Los prefabricadas fueron parcialmente sacados de su sitio. Concreto in-situ: it el concreto de recubrimiento i y el suelo de relleno fueron lavados y movidos fuera. Los miembros se partieron en muchos puntos. Tambien esta el concreto de proteccion de las pendientes.

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86 DAÑOS Terraplenes y muros de contención: La mayor parte de los daños de los terraplenes fue ocasionado por el tsunami. Falla en los muros de de contención con efectos en los terraplenes. Ningún dñ daño en los muros de contencion fue observado, a menos que el suelo de relleno estuviera dañado.

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88 EFECTOS DE LICUEFACCION

91 EFECTOS DE LICUEFACCION Daño en puentes de acero y ruptura en las aletas Desplazamiento en la juntas generando movimiento de los estribos Hundimiento del suelo de relleno del estribo

92 VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños Perdidas Humanas Estimadas personas muertas, desaparecidos, heridos, desplazados. Cerca de Edificios, i vías, 56 puentes y 26 vías ferréas destruidas o dañadas. Redes de servicios publicos (agua, gas, electricidad, vías de comunicación, ió tl telecomunicaciones) i interrumpidos. id Plantas nucleares sufrieron grandes daños en la estructura de los reactores. Cerca de 1800 casas destruidas dbid debidoa la fll falla dl del reactor de Fukushima. Pérdidas económicas estimadas en 309 billones de USD

93 VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños

94 VALORACIONES GLOBALES Valoración Global de Daños

95 VALORACIONES GLOBALES ACCIONES EX ANTE Prevención Mitigación Preparativos DESASTRE EX POST Respuesta Rehabilitación Reconstrucción INSTRUMENTOS 1. Cooperación Técnica (no reembolsable) 2. Facilidad Sectorial Prevención de Desastres (reembolsable) 3. Préstamo de apoyo a reforma política (PBL) 4. Préstamo de inversión 5. Facilidad de Crédito Contingente* 6. Facilidad d de Seguros* 7. CT de emergencia 8. Facilidad de Respuesta Inmediata (IRF) 9. Préstamo de inversión (reconstrucción) * Se diseñan y aprueban ex ante

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97 CIFRAS OTROS TERREMOTOS PAIS FECHA EPICENTRO MAGNITUD Mw A max. DURACIO N POBL.* MUERTES PERSONAS AFECTADAS PIB ** PERDIDAS ECONOMICAS ** Colombia 25/01/1999 Armenia 18:19: N UTC W724W g M $ $3.45 Chile 27/02/ :34:14 UTC En el mar Bio- Bio, a105 Km NW de Concepción S W g 2 min 45 s aprox M $ $ 30.0 Haiti 12/01/ :53:10 UTC Región de Haiti, A 25 Km WSW de Port-Au- Prince N W g M $ 6.71 $ Nueva Zelanda 03/09/ :35:46 UTC Isla del sur, a 45Kn Wde Christchurch S E g M - 2 $ $ Nueva 21/02/2011 Zl Zelanda 23:51:42 UTC Isla del sur a 6 Km SSE de Christhchurch S E g $ $ 30 Japón 11/03/ :46:24 UTC En el mar cerca de la costa de Honshu a 129 Km E de Sendai N E g 6 min aprox M $ $ 309

98 ESPECTROS DE DISEÑO Zona 1 Zona Zona Zona 4 Zona 5 Sa [g] Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO BOGOTA

99 ESPECTROS DE DISEÑO Zona I Zona II 1.6 Zona IIIa Sa [g] Zona IIIb Zona IIIc Zona IIId Zona IIIa. Para R equivalente a NSR-98 Zona IIIb. Para R equivalente a NSR Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO MEXICO

100 ESPECTROS DE DISEÑO Sa [g] Tipo II - Suelo Rígido Tipo II - Suelo Medio Tipo II - Suelo Blando Periodo Estructural [s] ESPECTRO DE DISEÑO JAPON

101 ESPECTROS DE DISEÑO ESPECTRO DE DISEÑO EEUU

104 VULNERABILIDAD Y PERDIDAS

105 The World Bank USGS NOAA PWRI & NILIM REFERENCIAS