Ramírez Cavaría, Roberto

Microzonificación sísmica de San Ramón, Alajuela, Costa Rica.

Proyecto de Graduación. Ingeniería Civil. San José, Costa Rica.

Resumen

La ciudad de San Ramón se caracteriza por rocas y suelos volcano-sedimentarios.  Se ubica en el arco volcánico de Costa Rica,  donde se originan temblores asociados a fallamiento local e interacción de placas. Históricamente, la población ha sido afectada por terremotos como el del 4 de marzo de 1924, con una intensidad de VIH (escala Mercalli Modificada). Para este sismo se modeló la posible historia de aceleraciones y su respectivo espectro de respuesta.

Para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas de las rocas y suelos se realizaron 16 ensayos de resistividad eléctrica, 13 pruebas geotécnicas y 350 m de sísmica de refracción y se utilizó información proveniente de algunos ensayos de penetración estándar. Con las pruebas geofísicas se determinó que las lavas se encuentran aproximadamente a 170 m de profundidad, sobreyacidas por piroclastos, y presentan una resistividad eléctrica de 100 ohm-m.  Con el método sísmico (refracción) se obtuvo la siguiente distribución de velocidades: la capa más superficial (limo-arcillosa) tiene una velocidad de la onda "Vp" de 0.2 a 0.3 km/s, le sigue una capa de aproximadamente 10 m de espesor, con una velocidad de la onda compresional de 0.5 a 0.8 km/s, luego se ubica una capa de lacustre de 50 m, con una velocidad "Vp" 0.5 a 1.0 km/s y, por último, piroclastos cuya velocidad sísmica "Vp" tiene valores entre 1.5 y 2.8 km/s.

De los análisis espectrales de los sismos registrados en la Estación de San Ramón se elaboraron espectros de respuesta, donde se observan períodos predominantes cercanos a 1 s. También se modeló el comportamiento del suelo usando el método de propagación de ondas cortantes en un medio continuo y unidimensional (Programa SHAKE).  Se determinaron períodos fundamentales de vibración: para un sismo cercano (Terremoto de Cóbano) 0.1 y 0.3 s, y un foco lejano (Terremoto de Limón) 0.5 y 0.9 s, valores similares a los registrados. Con base en los criterios anteriores se presentan espectros suavisados para suelo firme, suelo blando y muy blando, que consideran los efectos locales del sitio.

Para elaborar el mapa de microzonificación sísmica se combinan una serie de mapas temáticos, los cuales son:

- Geología superficial

- Tipos de Suelos

- Período natural de vibración del suelo

- Pendientes

- Aceleraciones Máximas

Se definieron tres áreas de amenaza relativa: muy alta, alta y media, con lo cual deben geólogos, ingenieros y planificadores elaborar planes en el uso del terreno, planificación urbana y otras.