Introducción

Durante un evento sísmico, las condiciones locales de un sitio, y en menor medida las irregularidades topográficas de la superficie, pueden jugar un papel determinante en los efectos de amplificación del movimiento del suelo y del nivel de la severidad del daño a las construcciones y otros sistemas vitales. En los estudios de Riesgo Sísmico, normalmente se consideran modelos simplificados unidimensionales (1D) para representar el efecto de la propagación de las ondas sísmicas sobre los diferentes sub-estratos de suelo. Sin embargo, a raíz de un gran número de observaciones recientes sobre los efectos de temblores intensos, se ha mostrado que existe una considerable complejidad en la forma en que se presentan los efectos de amplificación (Faccioli, 2003), como consecuencia de una combinación desfavorable de efectos de la fuente, y de la geología del sitio.

Si se quieren estimar con precisión los efectos de amplificación en zonas donde la geología local es compleja, no es suficiente para definir el problema con la escasa información sobre instrumentación sísmica de eventos que han causan daño en esa área, principalmente porque los complejos efectos de sitio tienden ocurrir en los sub-estratos de suelo más profundos en los valles sedimentarios donde están asentadas las zonas urbanas. Además, el acelerado crecimiento urbano está provocando que los asentamientos humanos se extiendan a las zonas altas o lomeríos, haciendo que el problema sea aún más complejo. Desde el punto de vista de la zonificación del terreno, las fallas de taludes constituyen un peligro inducido que debe ser analizado en algunas ciudades.

Para zonas metropolitanas, como la de Chilpancingo Guerrero, en un estudio de riesgo sísmico, la variabilidad típica del movimiento del terreno y la extensión del área afectada deben tomarse en cuenta en la evaluación del fenómeno de amplificación generado por diferentes fuentes o irregularidades. Así, los efectos de amplificación topográficos son debidos a irregularidades del terreno (lomeríos, pendientes, etc.), las que generan un efecto muy localizado de la amplitud del movimiento. Por otro lado, la amplificación del suelo, es ocasionada por una irregular formación típica del subsuelo, donde los contrastes de impedancia dentro de los estratos del depósito pueden afectar a un área mucho mayor.

En el caso de la amplificación del suelo, la forma en que se lleva a cabo ésta, depende de la forma de la geología local. Se sabe muy bien, que en los estratos de suelo que se extienden horizontalmente con impedancias mecánicas marcadamente menores que el material sobre los que descansan, ocurre un movimiento resonante sísmico respecto a roca o suelo firme, que se manifiesta por picos concentrados en periodos o frecuencias bien tipificados. Sin embargo, en estratos de suelo profundos con notables y complejas interfaces sedimento/base rígida (es decir geometrías 2D o 3D), se ha observado que la amplificación sísmica es mucho mayor que la indicada por modelos 1D.

Los daños históricos debidos a sismos en Chilpancingo, han sido cuantiosos en los dos últimos siglos. Solo se cuenta con información acelerométrica de poco menos de 30 años, en suelo blando y firme. Esta información, aunque escasa, es muy importante para inferir algún patrón de la propagación de las ondas sísmicas que inciden al valle. Se puede estudiar, si existen tendencias en la manera en que se amplifican las ondas sísmicas en el sitio, es decir, si es predominante cierta dirección en particular y sí es dependiente del azimut del epicentro; y si este efecto es debido a las condiciones locales o a la topografía. En este trabajo se realiza un análisis de las direcciones principales de Intensidad de los acelerogramas, utilizando el criterio de Arias (1970). Los efectos de sitio se calculan con las funciones de transferencia empíricas y con las relaciones horizontales a verticales (H/V), en diferentes direcciones, con la finalidad de estudiar el efecto de las direcciones sobre los efectos locales. En la Figura 1 se muestra una vista de la ciudad de Chilpancingo, donde se observa el acelerado crecimiento urbano hacia las partes con pendientes fuertes, se aprecia que el relieve topográfico está formado por una secuencia de lomeríos o colinas con pendiente accidentada. Estas irregularidades topográficas sugieren la posibilidad de un efecto de amplificación de la respuesta sísmica del suelo y un riesgo de deslizamiento sísmico de los taludes de suelo más inestables. Después del sismo de julio de 1957, la ciudad de Chilpancingo no ha experimentado un sismo de gran magnitud a una distancia relativamente cercana (menos de 100 km); esta situación combinada con el acelerado crecimiento urbano hacia las partes más altas del valle, ha aumentado de manera considerable el peligro sísmico ante un escenario de un sismo con magnitud mayor a 8.0 que pueda ocurrir en el Gap de Guerrero. En este estudio se pretende establecer cuál es la participación de cada una de las dos fuentes antes mencionadas que generan la gran amplificación observada en el valle de Chilpancingo, Guerrero.

Figura 1. Condiciones del relieve topográfico y crecimiento urbano que prevalecen en la ciudad de Chilpancingo