Correlación entre el número de ciclos, la duración y la magnitud de un terremoto para la evaluación del potencial de licuación

Abstract

El desencadenamiento del mecanismo de licuación está condicionado a la ocurrencia de un evento sísmico que induzca cargas cíclicas al depósito de suelo. Si bien este fenómeno está influenciado por factores intrínsecos del depósito de suelo (nivel freático, gradación y forma de las partículas, etc.), son las características sísmicas, como la intensidad y la duración del movimiento sísmico, los principales factores que favorecen su ocurrencia. Las metodologías de evaluación del potencial de desencadenamiento del mecanismo de licuación en suelos granulares saturados que se utilizan actualmente, están basadas en información obtenida de ensayos de laboratorio en los que se someten muestras de arenas a cargas cíclicas semejantes a las experimentadas en pasados eventos sísmicos con magnitudes menores a 8.0. La aplicación de dichas metodologías en eventos sísmicos con magnitudes mayores a 8.0 no es del todo práctica, por lo que se requiere la formulación e implementación de nuevas metodologías de evaluación que incluyan características sísmicas de eventos con grandes magnitudes. En este trabajo, se evalúa la correlación entre el número de ciclos, la duración y la magnitud en terremotos con magnitudes mayores o iguales a 8.0 (M≥8.0) con la pretensión general de contribuir al desarrollo de nuevas metodologías de evaluación del potencial de desencadenamiento del mecanismo de licuación en suelos granulares saturados durante eventos sísmicos con grandes magnitudes. Nuestro trabajo se ha basado en correlacionar características de cuatro eventos sísmicos con magnitudes mayores o iguales a 8.0 ocurridos en Chile y Japón; con esto se buscó evaluar la influencia de la duración del movimiento fuerte en terremotos de grandes magnitudes sobre el desencadenamiento del mecanismo de licuación en suelos granulares saturados. Primero, se realizó la corrección por línea base y el filtrado de señales, eliminando errores que se registran en la toma de datos para obtener información mucho más precisa del movimiento del suelo; posteriormente, se evaluaron las correlaciones entre la duración entre intervalos significativa (DBS) y definiciones de duración y de número de ciclos comúnmente utilizadas. Finalmente, se evaluó la correlación entre la DBS y la magnitud para cada uno de los terremotos. Los resultados obtenidos demuestran que, para terremotos de grandes magnitudes, las mejores correlaciones entre la magnitud momento y las definiciones de duración y número de ciclos se dan para las estimaciones realizadas a partir de umbrales absolutos. Se recomienda, por ello, realizar la estimación del número de ciclos para la evaluación del potencial de licuación a partir de umbrales absolutos, de manera que se puedan obtener ecuaciones predictivas del movimiento del suelo (GMPEs) con altos grados de correlación con respecto al resto de características del movimiento sísmico.