PELIGRO POR DESLIZAMIENTOS ANTE SISMO Y LLUVIA INTENSA INTEGRADO EN GEOGRÁFICA. Mauro Niño

Transcripción

1 PELIGRO POR DESLIZAMIENTOS ANTE SISMO Y LLUVIA INTENSA INTEGRADO EN UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Mauro Niño junio 2009

2 Situación México es un país conformado en dos terceras partes por sistemas montañosos, en los cuales se conjugan Factores geológicos Factores geomorfológicos Factores estructurales Factores climáticos Riesgo potencial ante la generación de deslizamientos y derrumbes de roca o flujos de lodos. Habitantes Inmuebles Infraestructura

3 Carreteras Impacto directo

4 Viviendas Impacto directo

5 Impacto indirecto

6 Objetivo Establecer una metodología para la estimación de deslizamientos por sismos y lluvias intensas usando sistemas de información geográfica (SIG)

7 Parámetros requeridos GEOLOGÍA (SIG) PENDIENTE (α) (SIG) Cohesión (c ) Ángulo de fricción (φ) Peso volumétrico (γ) Espesor (t ) Tipo de proceso

8 Metodología Uso del método del talud infinito FS c tanφ mγw tanφ = + γ t senα tanα γ tanα a = ( FS 1) senα c a c a c lnd = log 1 ± a a max max Desplazamientos permisibles

9 Metodología Expresión de deslizamiento en función de a c Para sismos de subducción en México Desplazamiento de Newmark logdn (cm). 4 Ecuación 3 (Este artículo).ambraseys 3 y Menu (1988) 2 Jibson (2007) A c /A max a c /a max a c a c lnd = log 1 ± amax a max Desplazamiento de Materiales afectados Newmark 5 cm Rocas frágiles 5-10 cm Materiales limo-arcillosos 10 cm Materiales arcillosos

10 Metodología Uso del método del talud infinito para deslizamiento por lluvias Precipitación crítica Q c Tsenα c γs tanα = ( ab) γ w g h cos α tanφ γ w tanφ Precipitación crítica para suelos no cohesivos Q c Tsenα γs tanα = 1 ( ab) γw tan φ t α

11 Metodología Taludes incondicionalmente estables c γ tanα < + 1 tanφ 2 γghcos α γ w Taludes incondicionalmente inestables tan > tan + α φ γ 2 α c ghcos

12 Valle de México Zona del Valle de México COHESIÓN SECO γ SECO Ángulo de fricciónφ SECO Espesor t Desplazamientos permisibles Pendiente (α)

13 Valle de México Sismo de subducción M=8.1

14 Valle de México Zona del Valle de México Sismo de M=8.1 de subducción Estado Seco 30% Humedad 50% Humedad 80% Humedad 100% Humedad

15 Carreteras Valle de México

16 Escuelas Valle de México

17 Hospitales Valle de México

18 Ubicación Monterrey y Zona Metropolitana

19 Monterrey y Zona Metropolitana Litología Topografía Pendiente del terreno

20 Monterrey y Zona Metropolitana Litología Ángulo de fricción (φ) Cohesión (c )

21 Monterrey y Zona Metropolitana Litología Peso volumétrico Permeabilidad

22 Monterrey y Zona Metropolitana Amenaza y Susceptibilidad Huracán Gilberto (1988) Susceptibilidad de deslizamientos

23 Nicaragua y Costa Rica Topografía Nicaragua Costa Rica

24 Nicaragua y Costa Rica Litología Cohesión (c ) Ángulo de fricción (φ)

25 Costa Rica Amenaza y susceptibilidad Sismo Ms = 5.21 Newmark Mora-Vahrson

26 Costa Rica Amenaza y susceptibilidad Sismo Ms = 7.29 Newmark Mora-Vahrson

27 Nicaragua Amenaza y susceptibilidad Sismo Ms = 6.08 Newmark Mora-Vahrson

28 Nicaragua Amenaza y susceptibilidad Sismo Ms = 7.38 Newmark Mora-Vahrson

29 EVALUACIÓN DEL PELIGRO POR SOCAVACIÓN EN PUENTES INTEGRADO EN UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

30 Socavación en puentes Existen más de 7000 puentes en el país que forman parte del sistema carretero federal.

31 Socavación en puentes Debido al conjunto de sistemas montañosos que existen en el territorio nacional, se crean una gran cantidad de cauces

32 Socavación en puentes Resultado de la combinación de las situaciones anteriores: Cruzan cauces

33 Socavación en puentes Daños severos durante inundaciones o grandes avenidas en estos puentes producidos por la socavación en su cimentación u obras de acceso. Pérdidas considerables debido a la reparación de los mismos. Interrupción en la comunicación entre comunidades afectadas.

34 Socavación en puentes A pesar de las investigaciones que se han estado desarrollando, los puentes continúan fallando debido a la socavación en su cimentación. Inadecuados criterios de diseño que se adoptaron en la construcción de puentes antiguos. Estado de conocimiento actual sobre algunos aspectos de hidráulica de puentes y socavación. Falta de una disponibilidad apropiada, por parte de los ingenieros encargados del diseño de puentes, de resultados de investigaciones pasadas en socavaciones.

35 Objetivo Establecer una metodología para la estimación de socavación en puentes por lluvias intensas usando sistemas de información geográfica (SIG)

36 Socavación en puentes La socavación en puentes estará definida por tres tipos. Socavación general. Socavación por restricción. Socavación local. Nivel de avenida Nivel normal Socavación local en estribo Nivel final Socavación local Socavación por contracción más socavación general Socavación total en pila

37 Socavación en puentes La socavación general se presenta independientemente de la presencia de un puente en la trayectoria del flujo. La socavación por contracción se origina debido al cambio de velocidad y dirección del flujo del cauce.

38 Socavación en puentes La socavación local se presenta debido a la presencia de un obstáculo en la trayectoria del flujo, siendo éstos las pilas y los estribos. Nivel de avenida Nivel de avenida

39 Socavación en puentes Sobre las características de los puentes que afectan la socavación se toma en cuenta: Espacio libre Longitud Número de pilas Georreferenciación Tipo de cimentación

40 Socavación en puentes Sobre los factores que definen la amenaza se toma en cuenta: Topografía del lugar Área tributaria Precipitación en un evento dado Características de la litología Sección transversal del cauce

41 Vulnerabilidad por socavación en puentes Socavación general Y G W W = Dm 0.15 Socavación por contracción Y 6 Q = 1.48 ; 1 3 YC = Y2 Y1 Dm W2 Socavación local 0.63 Y 2 W 1 = ; YLP = Y Y Y1 W2 2 1

42 Vulnerabilidad por socavación en puentes Pérdida esper rada FV Soc 1 FV Soc 2 FV Soc Gasto m 3 /s

43 Conclusiones Se presenta una metodología para estimación de daños por deslizamientos en el país inducidos por sismos y lluvias intensas usando sistemas de información geográfica (SIG). Se presenta una metodología para estimación de socavación en puentes por lluvias intensas usando sistemas de información geográfica (SIG).

44 Conclusiones Los resultados que se obtienen son de utilidad en la evaluación y mitigación de daños debidos a este tipo de fenómenos.

45 G R A C I A S