¿Los efectos del sitio afectan la respuesta sísmica de las edificaciones?

La influencia de la geología local y de las condiciones del suelo en los movimientos del terreno ha sido demostrada en diversos sismos a nivel mundial. Dentro de los efectos, se destaca la amplificación asociada a las características de los perfiles de suelo, que tiene el potencial de modificar la intensidad, el contenido frecuencial y la duración de los movimientos del terreno. Es por esto que los efectos locales del sitio juegan un papel preponderante en el diseño sismo resistente. 

* Este artículo fue publicado en la Revista Geociencias SURA | Edición 3 | Marzo de 2018.

En la historia sísmica mundial reciente, la instrumentación sísmica ha permitido registrar de manera cuantitativa la intensidad de los movimientos del terreno en diferentes ubicaciones, lo que ha dado elementos para entender los efectos del sitio e incorporarlos en las normas de diseño sísmico. 

Por ejemplo, la historia sísmica de la Ciudad de México ha permitido avanzar en el conocimiento de los efectos del suelo y aplicarlo en sus normas de diseño sísmico. Se destacan por sus aportes a este conocimiento los sismos de 1957 y 1985. 

La convicción de la ciudad sobre la necesidad de instalar amplias redes de acelerógrafos (CIRES y UNAM) ha hecho posible contar con registros del movimiento del suelo, que han sido esenciales en el estudio y comprensión de las relaciones entre las condiciones del suelo y las intensidades de la respuesta sísmica de los diferentes sitios. 

Estos estudios han permitido desarrollar zonificaciones del suelo cada vez más detalladas, hasta llegar a lo que hoy es el Sistema de Acciones Sísmicas de Diseño (SASID), que permite estimar los parámetros de respuesta del suelo en cada sitio de la Ciudad de México. 

El sismo de 1957 (Mw 7.6) fue el primer evento en mostrar que los depósitos de suelo blando, de la Ciudad México, tienen el potencial de amplificar los movimientos sísmicos.

¿Qué tienen de especial los suelos de la Ciudad de México?

Los lagos en la época prehispánica

En la época prehispánica existía un sistema lacustre conformado por los lagos Texcoco y Xochimilco-Chalco, en el área donde hoy se ubica gran parte de la Ciudad de México. En las zonas donde estaban estos lagos se encuentran depósitos de sedimentos blandos que generan los denominados “efectos de amplificación” de las ondas sísmicas. 

Las ondas sísmicas se propagan desde la zona de ruptura que origina el sismo y al llegar a los estratos de suelo blando, estos alteran las características de las ondas de forma muy significativa, amplificando la intensidad de los movimientos que llegan a las edificaciones. 

La gran Ciudad de México, en 2017

Dado el crecimiento tan importante de la Ciudad de México desde la época prehispánica hasta hoy, esta ciudad cubre: 

• La zona de los lagos en su parte oriental, donde se encuentran depósitos de suelos blandos. 
• La zona de las lomas en su parte occidental, donde predominan suelos firmes. 
• Una zona de transición entre las lomas y la zona de lagos.

Fuentes

• Francisco García Álvarez. Ingeniero Civil, M.Sc. en Ingeniería. Presidente de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural. 
• Francisco García Jarque. Ingeniero Civil, M.Sc. en Ingeniería. 
• Gloria María Estrada Álvarez. Ingeniera Civil, especialista en Ingeniería Ambiental, especialista y M.Sc. en Ingeniería Sismo Resistente. 
• Mario Rodríguez Rodríguez. Ingeniero Civil, M.Sc. y Ph.D. en Estructuras, investigador de tiempo completo del Instituto de Ingeniería de la UNAM.