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

Contenido

1. Sismotectónica del Centro de Panamá

2. Efecto de Sitio

3. Efecto de Sitio en Ciudad de Panamá.

4. Conclusiones y Proyecciones Futuras.

2

1. Sismotectónica de Panamá Suroccidental y Central

3

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.

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

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

16

Formas Espectrales de Zona de Frecuencias Altas o Tipo C

17

Formas Espectrales de Zona de Transición o Tipo D

18

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

22

23

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

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

¡GRACIAS POR SU ATENCION! 26