microzonacion sismica de ciudad de panama_2014_final
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Nestor Luque, Eduardo Camacho Astigarrabia, Arkin Tapia y Yadira Echeverria
Instituto de Geociencias de la Universidad de Panamá
Microzonación Sísmica de las
Ciudades de David y Panamá.
Ciudad del Saber, Panamá, 16 de octubre de 2014
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Contenido
1. Sismotectónica del Centro de Panamá
2. Efecto de Sitio
3. Efecto de Sitio en Ciudad de Panamá.
4. Conclusiones y Proyecciones Futuras.
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1. Sismotectónica de Panamá Suroccidental y Central
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Está muy relacionado
con la formación de los
depósitos geológicos.
Sin embargo, no
siempre depende de la
clasificación geológica
ya que pueden
encontrarse diferentes
formas espectrales en
una misma zona
geológica.
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2. Efecto de Sitio en Ciudad de Panamá
La clasificación de terrenos con fines de diseño sísmico nace con la
necesidad de tomar en cuenta el efecto de sitio en el diseño de
estructuras e incorporarlos a los reglamentos de construcción.
Efecto de sitio en el sismo de Loma Prieta, California en 1989.
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Para obtener el FACTOR DE AMPLIFICACION
SISMICA del suelo en la Ciudad de Panamá se
emplearon:
• Registros de microtremores adquiridos con
sismógrafos de banda ancha y no acelerografos.
• La duración de los registros continuos fue de
varias horas y algunas veces semanas
• El tratamiento digital de las señales fue mínimo
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Funciones de Transferencia para Suelos de Panamá
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Mapa Geotécnico de Ciudad de Panamá (Palma, 2007)
Océano Pacífico
Bahía de Panamá
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Clasificación de Tipos de Suelos en Ciudad de Panamá
Basados en Mediciones con Acelerógrafos (Camacho, 2010)
Lermo y Chavez-Garcia
(1993) han propuesto :
f = Vs / 4H
donde
f = frecuencia (Hz)
Vs = velocidad de corte
H = espesor capa
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Mapa Geotécnico Actualizado de Ciudad de Panamá
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ZONA I. Parte alta de la ciudad conformada por rocas extrusivas
como basalto, andesita, aglomerados y toba arenosa.
ZONA II. Estratos de arcilla a arcilla limosa de tonalidad rojo marrón
con un espesor de 3 a 5 metros, con un contenido de agua medio a
alto, de consistencia blanda.
ZONA III. Conformada por un estrato de limo arenoso (ML) de color
marrón a gris, de baja plasticidad, con espesores que van de 2 a 15
metros en algunas zonas. Debajo de esta capa se encuentra un
estrato de arena limosa (SM) color marrón de baja plasticidad. El
espesor oscila entre 1 a 7 metros.
ZONA IV. Depósitos de arenas y arenas limosas.
ZONA V. Arcilla gris con espesores máximos de 8 metros.
ZONA VI. Zonas de relleno o suelo artificial.
Clasificacion Geotecnica de los Suelos
en Ciudad de Panamá
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Mapa de la Ciudad de Panamá. Línea azul, área de estudio. Cuadros
rojos, red temporal UP 2014. Círculos de diferentes colores muestran los
puntos de medición de microtremores de los diferentes autores
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Imagen superior, vista panorámica de la calibración de los cinco
sismógrafos de banda ancha. Parte media, lado izquierdo, detalle de los
cinco sismógrafos funcionando. Las otras siete fotos corresponden al
momento del registro de microtremores en diferentes puntos dentro de
la ciudad de Panamá.
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Registro del sismo del 9 de enero de 2014 (Mw2.7), a 50 Km de
distancia, en la estación Mon-Eduardo de la red temporal de la
Universidad de Panamá. Señales de la parte superior e inferior,
componentes horizontales. Parte media, componente vertical.
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También se realizaron mediciones a lo largo de las
estaciones subterráneas del metro y se han dejado
estaciones registrando por un mes en sitios claves.
Para el procesado de los datos, se empleó uno de los
programas más utilizados en la actualidad para el
tratamiento de señales sísmicas (GEOPSY), por las
siglas en inglés GEOPhysical Signal database for noise
array processing (SESAME, 2003). Este software tiene
entre sus funciones el cálculo del método H/V. Esta
técnica consiste en estimar el cociente espectral de los
espectros de amplitud de Fourier de las componentes
horizontales con respecto a la vertical de las vibraciones
de ruido ambiental registradas en una sola estación
(Nogoshi y Igarashi, 1971; Nakamura, 1989, Lermo et
al., 2003, 2004).
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El algoritmo empleado por este programa para el cálculo
del cociente H/V se compone de los siguientes pasos:
• Grabar una señal de ruido ambiental de 3
componentes, con un mínimo de 3 horas.
• Seleccionar las ventanas de tiempo estacionarias con
el fin de evitar el ruido transitorio.
• Cálculo y suavizado del espectro de amplitud de
Fourier para cada ventana de tiempo.
• Cálculo del espectro H promediando ambos espectros
horizontales en cada ventana, utilizando la media
cuadrática (M.C.).
• Calcular la relación H/V para cada ventana.
• Calcular el cociente promedio de H/V.
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Formas Espectrales de Zona Firme
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Formas Espectrales de Zona de Frecuencias Altas o Tipo C
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Formas Espectrales de Zona de Transición o Tipo D
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Formas Espectrales de Zona de Frecuencias Bajas o Tipo E
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Microzonificacion Sísmica de Ciudad de Panamá
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Mapa de periodos dominantes con rangos de la amplificación relativa
para la Ciudad de Panamá. Círculo oscuro, sin efecto de sitio. Círculo
verde, con efecto de sitio y Ar = 2-5 veces. Círculo azul, con efecto de
sitio y Ar = 6-10 veces. Círculo rojo, con efecto de sitio y Ar=11-17
veces 21
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Gracias al mapa geotécnico desarrollado por Palma (2007),
se pudo desarrollar un nuevo mapa geotécnico para la
ciudad de Panamá que toma en cuenta las zonas de
relleno (Informe Capra-Ciudad Panamá-Primera parte).
Utilizando este mapa y las microzonas, se presenta la
primera propuesta de Microzonificación para diseño por
sismos para la ciudad de Panamá, Panamá, limitada por
medio de sus periodos dominantes del suelo, las cuales
presentan las siguientes características:
Zona Firme, o zona estable para cualquier tipo de
infraestructura, mostrado en color azul sin curvas de
isoperiodos. Pertenece a la zona de colinas y lomas donde
las FTE carecen de amplificación relativa
4. Conclusiones
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Zona de Frecuencias Altas o Tipo C , zona inestable para
viviendas entre 1 a 3 pisos, mostrado en color amarillo y con
curvas de isoperíodos entre 0.1 a 0.2 segundos.
Zona Transición, zona inestable o Tipo D para viviendas
entre 3 a 4 pisos, mostrado en color verde y con curvas de
isoperíodos entre 0.2 a 0.3 segundos.
Zona de Bajas Frecuencias, zona inestable o Tipo E para
viviendas entre 4 a 6 pisos, mostrado en color rojo y con
curvas de isoperíodos entre 0.4 a 0.5 segundos.
Como complemento a este mapa de microzonificación, se
desarrolló un mapa de periodos dominantes con rangos de
la amplificación relativa para la Ciudad de Panamá, el cual
valida las zonas con mayor peligrosidad sísmica, ya que nos
muestra espacialmente el efecto de sitio de los 239 puntos
analizados.
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Este trabajo se ha realizado gracias al apoyo
brindado por las instituciones siguientes
Agradecimientos
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¡GRACIAS POR SU ATENCION! 26