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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Diseño Sismo Resistente Ing. Byron Guaygua

CONSULTA

Tema: Sismos asociados a Fallas Geológicas Locales

Nombre: Criollo Criollo Astrid Carolina Semestre: Décimo Paralelo: Primero

Fecha de realización: 16 de octubre de 2018 Fecha de entrega: 22 de octubre de 2018

Septiembre 2018 – Febrero 2019

CONTENIDO I.

ANTECEDENTE .................................................................................................................. 3

II.

OBJETIVOS ......................................................................................................................... 3

III.

DESARROLLO ................................................................................................................ 4

i.

Sismo de Northridge, 1994................................................................................................ 4

ii.

Sismo de Kobe, 1995 ........................................................................................................ 4

iii. Sismo de Chi.-Chi, 1999 ................................................................................................... 5 iv. Sismo de Armenia, 1999 ................................................................................................... 6 v.

Sismo de Duzce, 1999 ....................................................................................................... 6

vi. Sismo de Christchurch, 2011 ............................................................................................ 7 IV. V.

CONCLUSIONES ............................................................................................................ 7 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 8

VI.

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 8

VII.

ANEXOS........................................................................................................................... 9

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I.

ANTECEDENTE

Al hablar de sismos, nos adentramos en el tema de “Fallas geológicas”, la cual es una fractura en la corteza terrestre a lo largo de la cual se mueven los bloques rocosos que son separados por ella. Las fallas geológicas son estructuras que denotan movimiento relativo entre dos bloques de roca, se forman por deformación frágil en la corteza terrestre, los tipos de fallas son caracterizadas por el rumbo (dirección), buzamiento del plano de falla y la cinemática de la falla. Fig. 1: Falla Geológica

Fuente: Rivera P. 2012 En consecuencia, al movimiento de bloques de roca a través de las fallas geológicas, ocurren los terremotos, por tal razón los geólogos son los encargados de estudiar estas estructuras, con el objetivo de reducir la vulnerabilidad y riesgo ante estos eventos naturales.1 A pesar de los avances tecnológicos, la predicción de los terremotos sigue siendo muy limitada. Actualmente se emplean métodos no invasivos, con escáneres o ecógrafos, para captar toda la información posible del interior de la Tierra desde algunas zonas del exterior, en la superficie. Sin embargo, los modelos actuales aún impiden un pronóstico con suficiente antelación como para poner en alerta aquellas zonas pobladas donde vaya a producirse un seísmo severo. A lo largo de la historia de la humanidad, se han producido un sinfín de estos terremotos. Los efectos de los más catastróficos han dejado una profunda huella en el recuerdo de miles de personas.2 II.

OBJETIVOS   

1 2

Conocer las fallas geológicas que existen en el Mundo. Conocer las características algunos sismos ocurridos en el Mundo, causados por fallas geológicas locales. Determinar la relación que guardan estos eventos sísmicos de años pasados con eventos actuales.

Maldonado Yandry, 2018: Fallas Geológicas Muy Historia, 2011: Los terremotos más intensos de la historia

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III.

DESARROLLO

i.

Sismo de Northridge, 1994

En el Norte del Valle de San Fernando en la ciudad de Los Ángeles, el 17 de enero de 1994 a las 4:30 a.m. hora local se produjo un sismo de magnitud 6.7. El epicentro fue localizado aproximadamente a 1.6 km al suroeste de Northridge y 32 km al noroeste de los Angeles. El terremoto ocurrió 19 kilómetros bajo la superficie terrestre en una falla de corrimiento con una duración de 15 segundos. Fig. 2: Zona del Sismo

Fuente: Cárdenas H. 2015 El terremoto deformó la corteza terrestre sobre una superficie de 4000 kilómetros cuadrados, obligando a la superficie de la tierra ir hacia arriba en forma de una cúpula asimétrica. Se presentó una elevación máxima de alrededor de 15 cm en las montañas de Santa Susana que provocó muchos derrumbes además de algunas grietas en el suelo en Granada Hills, y en Potrero Canyon. ii.

Sismo de Kobe, 1995

El martes 19 de enero de 1995, a las 5:46 a.m. (Hora Oficial de Japón) un terremoto de 20 segundos de duración con intensidad de 6.8 en la Escala de Richter, ocurrió cerca del puerto japonés de Kobe, a 500 Km (311 millas) al suroeste de Tokio. Fig. 3: Zona del Sismo

Fuente: Japón Secreto. 2011

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El terremoto, que tuvo un rango de magnitud superior al terremoto de Northridge, en enero de 1994, mató a más de 6.000 personas, hirió por lo menos a 30.000 personas y dejó a más de 300.000 personas sin hogar. Más de 100.000 edificios fueron severamente dañados o destruidos por el terremoto y por los incendios que este causó. 148 incendios separados destruyeron 6.513 edificios y un área de 624.671 m² (0.24 millas cuadradas). iii.

Sismo de Chi.-Chi, 1999

El terremoto de Chi-Chi, ocurrido el 21 de septiembre de 1999 en la zona montañosa central de Taiwán, registró una magnitud de 7.6 (Mw). El sismo se produjo en una falla inversa con ruptura de aproximadamente 100 km de largo y rompimiento superficial. La profundidad hipocentral fue de solo 8 km. Fig. 4: Zona del Sismo

Fuente: Unity High School (SF). El terremoto de chi chi, SF El terremoto produjo miles de deslizamientos en la isla, la mayoría de ellos deslizamientos superficiales de la capa vegetal en zonas de alta pendiente. Sin embargo, en valles que cruzan la cordillera central de la isla, hubo numerosos deslizamientos de roca y caídas de bloques. Una de las zonas más afectadas fue el Cañón del río Tachia (Figura 1). Dentro de este cañón, la zona con mayor densidad de deslizamientos fue un área de unos 10 km de largo ubicada al oeste del embalse de Techi. En esta área se registró una docena de deslizamientos masivos de roca (“disrupted rock slides”, de acuerdo a la clasificación de Keefer, 1984), además de innumerables caídas de bloques. Esta zona se encuentra en rocas metamórficas competentes (metareniscas cuarcíferas fundamentalmente), no así el área adyacente, que rodea el embalse Techi (Figura 1), compuesta de pizarras de baja resistencia. La densidad de deslizamientos, sin embargo, fue mayor en el área del cañón, con un relieve más abrupto y laderas de hasta 1000 metros de altitud, que en las laderas de alta pendiente en pizarras, las que tienen menor altura y un relieve algo más suave (Figura 1). Esta propiedad sumada al hecho que las coronas de deslizamiento se ubican mayoritariamente muy cerca de la cumbre de las laderas, sugieren un control topográfico más que geomecánico en la distribución de las inestabilidades. Figura 1. Vistas panorámicas del cañón de Tachia. A la izquierda, el Embalse Techi; a la derecha, se aprecia el relieve abrupto del cañón aguas abajo del embalse, hacia el oeste.

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iv.

Sismo de Armenia, 1999

El terremoto ocurrió el día lunes, 25 de enero de 1999 a las 13:19 (18:19:17 UTC) con una magnitud de 6,1 en la Escala de Richter. El terremoto del Eje Cafetero fue un sismo que afectó enormemente los departamentos de Quindío y Risaralda en Colombia. Esta área tiene un alto riesgo sísmico debido a la triple unión que ocurre en la esquina de la Placa Sudamericana donde las placas de Nazca y Placa del Caribe convergen entre ellas. Fig.5: Efectos del Sismo

Fuente: Universia, 2012 El terremoto inicial produjo una cifra estimada de muertes de cerca de 1 000 personas. La primera réplica del terremoto (17:40) produjo un indeterminado número de víctimas entre las personas que intentaban remover sus bienes de las estructuras semi destruidas. Los subsecuentes vándalos, robos a las víctimas heridas, ataques a las tiendas y casas, y peleas por comida, agua y alojamiento incrementaron el número total de muertes a cerca de 2 000. La principal actividad económica de la región, la industria del café de Colombia, fue altamente afectada. Cerca de 8 000 fincas cafeteras fueron completa o parcialmente destruidas, también 13 000 estructuras de muchos tipos de empresas e industrias fueron afectadas y estuvieron fuera de servicio de manera temporal o permanente. Los bancos y las entidades financieras no pudieron entregar dinero por varias semanas. v.

Sismo de Duzce, 1999

El terremoto de Düzce de 1999 fue un terremoto con epicentro a 100 kilómetros del epicentro del terremoto en Izmit. Se produjo el 12 de noviembre de 1999, a las 18:57 horas (16:57 UTC) y ocasionó casi 900 muertes y 5000 heridos. Tuvo una magnitud de 7.2 grados en la escala de Richter. Fig.6: Sistema de alerta

Fuente: Treviño D., 2014

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El evento duró 37 segundos, matando a alrededor de 17,000 personas y dejó un saldo de aproximadamente un millón de damnificados sin hogar. Los informes oficiales consideran las pérdidas de 17,000 personas, las fuentes no oficiales consideran las pérdidas de 35,000 personas. La cercana ciudad de İzmit fue la más dañada por el temblor. vi.

Sismo de Christchurch, 2011

Fue un terremoto de una magnitud de 6,3 ML4 que se produjo en Nueva Zelanda el 13 de junio de 2011 a las 14:20 NZST (02:20 UTC). Se ubicó a una profundidad de 6 km, a unos 10 km de Christchurch, que previamente había sido devastada por otro terremoto de magnitud 6,3 ML en febrero de 2011. El terremoto de junio fue precedido por un temblor de magnitud 5,9 ML que azotó la región con un hipocentro de 8,9 km. El Servicio Geológico de los Estados Unidos reportó una magnitud de 6,0 Mw, a una profundidad de alrededor de 9 km. Fig.6: Zona del Sismo

Fuente: United States Geological Survey, 2011 El terremoto produjo fuertes temblores que registraron VIII en la escala de Mercalli56 dentro y en los alrededores de la ciudad de Christchurch, destruyendo algunos edificios y causando daños adicionales a muchas estructuras afectadas por terremotos anteriores. La torre dañada de la histórica Estación de Lyttelton Timeball se derrumbó antes de que se pudieran completar las obras de desmantelamiento. El terremoto derribó líneas telefónicas y provocó apagones generalizados, dejando alrededor de 54 000 hogares sin electricidad. Los costos de reconstrucción en Christchurch aumentaron a NZ$6 000 millones (US$ 4,8 000 millones) debido a los daños adicionales provocados por el sismo. Cuarenta y seis personas sufrieron heridas3 y un anciano murió tras golpearse y quedar inconsciente IV. 

CONCLUSIONES Alrededor del mundo la presencia de fallas geológicas es un hecho que no se puede cambiar, es así que muchos países han tenido que afrontar sismos de grandes magnitudes que han causado mucho daño y nuestro país no es la excepción.

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 

V.    VI.

Los sismos que en la actualidad tenemos no son muy diferentes a los producidos en los años 90, las magnitudes e intensidades son las mismas. El conocer las características que tuvieron otros sismos a nivel mundial ha ayudado en la minimización de daños en eventos actuales. RECOMENDACIONES Tomar como referencia estos eventos sucedidos en otros países para poder corregir en nuestro país. Aprovechar de mejor manera los estudios que se han y se siguen realizando para minimizar catástrofes naturales. Concientizar acerca de los métodos constructivos que se utilizan. BIBLIOGRAFÍA

Maldonado Yandry (2018). Fallas Geológicas 21/10/2018 21:41 Recuperado de: https://geologiaweb.com/geologia-estructural/fallas-geologicas/ Cárdenas Harold (2015). Sismo Northridge 1994 21/10/2018 22:32 Recuperado de: https://www.scribd.com/presentation/257778376/Sismo-Northridge-1994 Quincy, MA (2001). Investigación del Terremoto en Kobe 21/10/2018 22:32 Recuperado de: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Resources/FireInvestigations/OS--InvestigacionKobe.ashx?la=en Unity High School (SF). El terremoto de chi chi ocurrido el 21 de septiembre 21/10/2018 22:53 Recuperado de: https://www.coursehero.com/file/p5hmhb/El-terremoto-de-Chi-Chiocurrido-el-21-de-Septiembre-de-1999-en-la-zona/ Aguilar Roberto (SF). Sismo de Colombia 21/10/2018 23:23 Recuperado de: https://www.researchgate.net/profile/Roberto_Aguiar2/publication/281210436_Sismo_de_ Colombia_Eje_Cafetero_1999/links/55dbb77908aed6a199ac6740/Sismo-de-Colombia-EjeCafetero-1999.pdf Expansión (2011). Un sismo de 7.2 grados en turquía deja a ciudadanos bajo escombros 21/10/2018 23:25 Recuperado de: https://expansion.mx/mundo/2011/10/23/un-sismo-de-72-grados-al-este-deturquia-deja-a-ciudadanos-bajo-escombros El Mundo (2013). Christchurch, fisonomía de un terremoto 21/10/2018 Recuperado de: http://viajes.elmundo.es/2013/01/16/oceania/1358343193.html

23:56

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VII.

ANEXOS

El Ecuador está atravesado por una gran falla geológica, producto de la subducción de la placa de Nazca, en el océano, con la placa Sudamericana. Este proceso origina una falla geológica en el borde continental, de la que se derivan fracturas que causan movimientos sísmicos. La intensidad con la que la población siente el temblor y su grado de destrucción depende de la profundidad, según Alexandra Alvarado, sismóloga del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional. Anexo 1: Infografía de los sismos en el Ecuador

Fuente: Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, 2014 Además de esta falla hay dos secundarias. La de Quito-Latacunga fue la causante del temblor del pasado 12 de agosto y sus más de 80 réplicas. Además, está la de región amazónica, llamada Subandina Oriental. Frente a esta situación hacen falta planes para enfrentar las posibles consecuencias de los movimientos sísmicos. En Cuenca, por ejemplo, desde hace más de dos años hay un plan de emergencia para estos casos, pero no todos sus habitantes están informados. Se definieron 18 zonas seguras en áreas urbanas y rurales (principalmente parques), donde la gente puede resguardarse. En el documento también constan las tareas para cada institución, recomendaciones básicas de protección. En el año lectivo pasado hubo varias campañas educativas dirigidas a los estudiantes sobre cómo actuar en estas emergencias. En Tungurahua y Chimborazo, los planes de contingencia se elaboraron a raíz del inicio del proceso explosivo del volcán Tungurahua, en 1999. Las vías de evacuación ante un movimiento telúrico son las mismas que se aplican para una erupción volcánica. En Ambato, la señalética de las rutas de salida y la ubicación de albergues en caso de peligro está ubicada en carreteras, parques, iglesias y calles principales. En otros casos como el de Manta y Esmeraldas no hay planes concretos. En la primera se concentra el mayor desarrollo inmobiliario de Manabí desde hace 15 años, pero ahora no hay un plan de evacuación frente a sismos de mediana o alta intensidad, según Eduardo Benavides, de la oficina de Gestión de Riesgo de la urbe. El 70% de las construcciones en Manta está sobre lomas de mediana y baja pendientes. Más de 50% no es sismorresistente, dijo el funcionario “por ello estamos elaborado un plan para frenar la construcción de viviendas en laderas” .

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En Esmeraldas no hay planes de prevención de sismos. El 65% de construcciones es informal y, al no existir un registro efectivo de estructuras, se implementa un programa de contingencia para el 2016. Tras un estudio microsísmico del 2002, elaborado por el Proyecto de Asistencia Técnica para la Remediación Ambiental se elaboró el Mapa de Riesgo, con énfasis en la estabilización de laderas en la ciudad. En este mapa se determinaron las zonas con umbrales de seguridad bajos (zonas de riesgo), como Simón Bolívar, Colectiva, Chone, etc. Además de los planes oficiales de prevención y de evacuación, se recomienda inspeccionar el estado de la estructura de una casa, tras un sismo. Juan Carlos Singaucho, del área de Evaluación de la Vulnerabilidad Sísmica del Geofísico, aconseja que si aparecen fisuras en columnas o losas se necesita que un ingeniero civil o un arquitecto haga una evaluación y plantee soluciones para evitar el colapso total de la vivienda. Las fisuras en las paredes son menos graves, pero deben tomarse en cuenta, para proteger a los habitantes. (El Comercio, 2014)

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