Peligrosidad sísmica en el sector de Navarro Santiago de Cali

Transcripción

1 Peligrosidad sísmica en el sector de Navarro Santiago de Cali AMENAZA Y VULNERABILIDAD SÍSMICA Elkin de Jesús Salcedo Hurtado, Ph. D Departamento de Geografía, Universidad del Valle Director Observatorio Sismológico y Geofísico, Universidad del Valle Santiago de Cali, Junio 02 de 2011

2 Estaciones de la Red de Acelerógrafos de Cali RAC9 RAC4 rio Melendez rio Pance RAC7 rio Cali RAC5 rio Cañaveralejo RAC6 RAC3 RAC1 RAC2 rio Lilí RAC12 RAC8 RAC10 rio Cauca RAC11 N Zona de Régimen Diferido Navarro RAC1 = Las Garzas RAC2 = INGEOMINAS RAC3 = Seminario RAC4 = Reforma RAC5 = H. Universitario RAC6 = Canchas Panam. RAC7 = Bataclán RAC8 = Tránsito RAC9 = Bomberos RAC10 = P. Mallarino RAC11 = Navarro RAC12 = Luis H. Garcés

3 SECTOR NAVARRO EN LA CIUDAD DE SANTIAGO DE CALI (Fuente: Google Earth) N Distrito de Aguablanca Distrito de Aguablanca Macroproyecto Eco-Ciudad Navarro (Zona de estudio) Río Cauca Antiguo cauce Río Meléndez Sector Navarro (Poligonal H) Vertedero de Navarro Canal Interceptor Sur

4 INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO ESTUDIO MZSC RESUMEN DE TRABAJOS REALIZADOS 1379 m PERFORACIÓN MECÁNICA 869 MUESTRAS TOMADAS 340 m SONDEOS (CPT, DMT, CPTU) 2 SECCIONES DEL JARILLÓN NAVARRO Y DECEPAZ 18 DOWN HOLE

5 ANOMALÍA RESIDUAL GRAVIMÉTRICA

6 ISOPERIODOS

7 ANOMALÍA RESIDUAL GRAVIMÉTRICA + ISOPERIODOS

8 ANOMALÍA RESIDUAL GRAVIMÉTRICA + ISOPERIODOS

9 0,22g MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE CALI Fuente: INGEOMINAS, ,35g 0,35g 0,28g 0,33g 0,28g 0,40g 0,25g 0,28g 0,25g Zona de Navarro

10 Zona 6: Llanura Aluvial Esta zona corresponde a la Llanura Aluvial del río Cauca y está conformada por depósitos antiguos del río, acumulados a lo largo de la evolución del cauce. Se caracteriza por la presencia de una capa de materiales limo arcillosos de un espesor entre 5 y 10 m sobreconsolidados, suprayaciendo al depósito de arenas finas normalmente consolidado de compacidad suelta a medianamente compacta, el cual va aumentando su tamaño con la profundidad hasta gravas finas y medianamente compactas. En algunas exploraciones de hasta 50 m de profundidad se encontraron estratos de limo verdoso de consistencia muy dura mezclados con capas de material orgánico.

11 Los periodos fundamentales varían entre 1.4 y 1.75 seg, y en sectores como Navarro y el norte de Cali llegan a ser de hasta 2 seg, con un valor promedio de 1.75 seg. El espesor aproximado del depósito fluctúa entre 800 y 1400 m al terciario y entre 1.6 y 2.2 km al basamento rocoso. Esta zona se caracteriza por presentar un relieve suave y deprimido, con redes de drenaje que reflejan la posición de líneas antiguas de drenaje. Sobre esta zona se localiza parte del corregimiento de Navarro.

12 Tomado de González et al., 2000 Función del Tipo de suelo y la magnitud Magnitud Distancia hipocentral (Km.) Aceleración (a máx /g) Suelos Suelos Rocas blandos duros 10 0,20 0,19 0,18 5,5 30 0,07 0,06 0, ,03 0,04 0, ,40 0,38 0,46 6,5 30 0,20 0,17 0, ,10 0,09 0, ,5-1,2 0,4-1,1 0,5-0,9 7,5 30 0,3-0,5 0,2-0,6 0, ,20 0,1-0,3 0,10 A máx aceleración de pico del terreno; g aceleración de la gravedad

13 PROBLEMA DE LA INGENIERÍA SÍSMICA Y EL DISEÑO SISMO-RESISTENTE PELIGROSIDAD SÍSMICA: El Problema Básico a Resolver

14 CONDICIONES LOCALES DE RESPUESTA SÍSMICA Aceleración mayor que en A Riesgo de licuefacción Hc1 > Hc2; en C1 mayor amplificación de la aceleración Suelos C2 más blandos Sustrato C2 más profundo mayor amplificación mayor periodo de vibración (Según Dowrick, 2000)

15 EFECTO DE LA TOPOGRAFÍA SOBRE LA INTENSIDAD Y LA ACELERACIÓN Amplifica ~ 50% Amplifica el doble respecto A Efecto Atenuador, 65% Amplifica Máxima Intensidad Lecho rocoso Tomado de Vogt, 1987 Guía para la identificación y determinación de efectos locales dejados por los terremotos

16 Actividad Sísmica Cortical (continental) Actividad sísmica reciente (mapa RSNC)

17 Fuentes sísmicas de Subducción de posible afectación en la ciudad de Cali

18 Fuentes sísmicas superficiales de posible afectación en la ciudad de Cali

19 Intensidad MM Amáx. media (g gravedad = 980 cm/seg 2 ) Amáx. del terreno % g Vmáx. media (cm/seg) I BOLT SAUTER BOLT II III IV g 0.02 g 1 2 V 0.03 g 0.04 g Menor a VI 0.06 g 0.07 g VII 0.10 g 0.15 g VIII 0.25 g 0.30 g IX 0.50 g 0.55 g X Más de 0.60 g Mayor a 50 Más de 60 XI XII - - -

20 EFECTOS SISMOLÓGICOS Y GRADOS DE INTENSIDAD ESCALA EMS-98 Leyenda

21 EVALUACIÓN DE LICUACIÓN Y CORRIMIENTO LATERAL PROCESO DE LICUACIÓN: a) Ensamblaje de un deposito de suelo antes de un terremoto. b) Presión de poros baja y altas fuerzas de contacto entre partículas. c) Disminución de las fuerzas de contacto en las partículas a causa del aumento de la presión de poros, permitiendo la ocurrencia de la licuación.

22 LICUEFACCIÓN DE UNA CAPA DE ARCILLA

23 Roturas producidas por Licuefacción en un parque cerca del mar (Kocaeli Turquía)

24 Falla por capacidad portante inducida por la licuación del sismo de Niigata de 1964

25 Daño en la vías de Seattle, sismo en la costa Noroeste. Febrero 28 de Magnitud 6.8

26 Daños severos: VIII Aceleración máxima de terreno: Amax = 20% g - 35% g Pueden observarse ondulaciones s en la superficie de terrenos muy blandos Muchas construcciones de vulnerabilidad clase C sufren daños de grado 2. Muchas construcciones de clase B y pocas de clase C sufren daños de grado 3. Muchas construcciones de clase A grado 4. y pocas de clase B sufren daños de Unas pocas construcciones de clase A sufren daños de grado 5. Pocas construcciones de clase D sufren daños de grado 2.

27 Destructivo: IX Aceleración máxima de terreno: Amax = 35% g - 50% g Muchos monumentos y columnas caen o giran. Son vistas ondulación en suelos blandos Muchas construcciones de vulnerabilidad clase C sufren daños de grado 3. Muchas construcciones de clase B y pocas de clase C sufren daños de grado 4. Muchas construcciones de clase A grado 5. y pocas de clase B sufren daños de Muchas construcciones de clase D sufren daños de grado 2; unas pocas de grado 3. Unas pocas construcciones de clase E sufren daños de grado 2.

28 CLASE DE VULNERABILIDAD ESCALA DE INTENSIDAD MACROSISMICA EUROPEA, 1998 Clase de Vulnerabilidad A = Muy alta B = Alta C = Media D = Baja E = Muy baja F = Casi nula Leyenda

29 CLASIFICACIÓN DE DAÑOS A EDIFICIOS DE MAMPOSTERÍA Grado 1: Sin daño o daño leve (Sin daño estructural, daño no estructural leve) Grietas muy delgadas en muy pocos muros. Caída de pequeños pedazos de repello. Caída de rocas sueltas desde la parte alta de edificios en muy pocos casos. Grado 4: Daño muy severo (daño estructural severo, daño no estructural muy severo) Falla seria en muros; falla estructural parcial de techos. Falla de techos y pisos. Grado 2: Daño moderado (daño estructural leve, daño no estructural moderado) Grietas en muchos muros. Caída de pedazos grandes de repello. Colapso parcial de chimeneas. Grado 3: Daño substancial a severo (daño estructural moderado, daño no estructural moderado) Grietas largas y extensas en casi todos los muros. Caída de tejas. Fractura de las chimeneas en la línea del techo; falla de elementos individuales no estructurales (particiones, tabicaciones). Grado 5: Destrucción (daño estructural muy severo) Colapso o casi colapso total. Tomado de ESCALA DE INTENSIDAD MACROSISMICA EUROPEA, 1998 Grünthal et al., 1998

30 CLASIFICACIÓN DE DAÑOS A EDIFICIOS DE CONCRETO REFORZADO Grado 1: Sin daño o daño leve (Sin daño estructural, daño no estructural leve) Grietas delgadas en el repello sobre miembros del marco o en la base de los muros. Grado 4: Daño muy severo (daño estructural severo, daño no estructural muy severo) Grandes rajaduras en elementos estructurales. Ruptura de uniones de vigas reforzadas; inclinación de columnas. Colapso de algunas columnas o de un único piso superior. Grado 2: Daño moderado (daño estructural leve, daño no estructural moderado) Grado 3: Daño substancial a severo (daño estructural moderado, daño no estructural moderado) Grietas en columnas y vigas de marcos y en muros estructurales. Grietas en particiones y en tabicaciones; caída de cubierta y repello quebradizo. Caída de mortero en las uniones de paneles Grietas en uniones de columnas y vigas; de marcos en la base y en las uniones de muros acoplados. Descascaramiento de cubierta de concreto. Torcedura de varillas de refuerzo. Grandes grietas en muros de particiones y Grado 5: Destrucción (daño estructural muy severo) Colapso de planta baja o parte de edificios Tomado de ESCALA DE INTENSIDAD MACROSISMICA EUROPEA, 1998 Grünthal et al., 1998

31 Dependencia de la distancia desde el plano de falla del terremoto al sitio licuado más lejano (R f en km) y la magnitud Ms Sismo de Pizarro 2004

32 SISMO DE PIZARRO (Bajo Baudó, Chocó) 15 de Noviembre de 2004 Mapa de intensidades sísmicas para Cali Escala EMS - 98

33 Estaciones de la Red de Acelerógrafos de Cali RAC9 RAC4 rio Melendez rio Pance RAC7 rio Cali RAC5 rio Cañaveralejo RAC6 RAC3 RAC1 RAC2 rio Lilí RAC12 RAC8 RAC10 rio Cauca RAC11 N Zona de Régimen Diferido Navarro RAC1 = Las Garzas RAC2 = INGEOMINAS RAC3 = Seminario RAC4 = Reforma RAC5 = H. Universitario RAC6 = Canchas Panam. RAC7 = Bataclán RAC8 = Tránsito RAC9 = Bomberos RAC10 = P. Mallarino RAC11 = Navarro RAC12 = Luis H. Garcés

34 VALORES DE ACELERACIÓN DEL SISMO CALIMA - DARIÉN DE 1995 Valores de aceleración máxima, sismo Calima - Darién (Fuente: OSSO, 1995)

35 SISMOS HISTÓRICOS CON EFECTOS EN EL VALLE DEL CAUCA 2004/11/15 Mag. 7.2Mw OJO!

36 Posible efecto de corrimiento lateral por un sismo fuerte en el sector de Navarro de Santiago de Cali

37 Posible efecto de corrimiento lateral por un sismo fuerte en el sector de Navarro de Santiago de Cali

38 Posible efecto de corrimiento lateral por un sismo fuerte en el sector de Navarro de Santiago de Cali

39 RECOMENDACIÓN En las Zonas 5 y 6 se debe evaluar el potencial de licuación para la construcción de obras. En el área Susceptible a Corrimiento Lateral (cercanas a cauces de Ríos y Canales) se deben realizar estudios detallados para la construcción de obras que evalúen este fenómeno, con los respectivos diseños que minimicen los desplazamientos del terreno.

40 Objetivos Red de Acelerógrafos de Cali (RAC) Calibrar en forma continua el modelo de respuesta dinámica propuesto para Cali por la MZSC. Determinar con certeza zonas de la ciudad propensas a afectarse durante la ocurrencia de sismos. Proporcionar a los ingenieros registros para diseñar edificaciones sismorresistentes. Herramienta vital para tomar decisiones sobre el POT.

41 COMPORTAMIENTO DE ALGUNOS ANIMALES ANTE TERREMOTOS FUERTES

42 MUCHAS GRACIAS