Elaboración de escenarios de daños sísmicos en la Ciudad de Granada

Los recientes terremotos ocurridos en 2009 en L´Aquila (Italia) de Mw= 6.3 y en 2011 en Lorca (España) de Mw= 5.2, han constatado la destructividad de terremotos de magnitudes moderadas, disparando las alarmas entre las Instituciones que trabajan e investigan en el campo de la prevención de los daños sísmicos. Dado que son numerosos los proyectos internacionales (p.e. HAZUS, 1999; RISK-UE, 2003) que analizan la vulnerabilidad de las edificaciones y los escenarios de daños sísmicos (EDS), este trabajo ha consistido en elaborar dos escenarios de daños sísmicos para la ciudad de Granada aplicando la metodología utilizada por el proyecto Risk-UE (2003). Esta metodología elabora Escenarios de Daños Sísmicos (EDS) como una forma de caracterizar y cuantificar el daño provocable por un terremoto específico y su distribución espacial en función de las características del suelo y de las construcciones del área afectada o de la localidad a estudiar, y sirven de predicciones ciegas de la distribución de los daños. Con este trabajo se ha pretendido contribuir al desarrollo y aplicación de estos métodos avanzados de análisis de riesgo sísmico en zonas urbanas. La tesis se ha estructurado de la siguiente manera: en primer lugar se establece el marco teórico de los estudios de riesgo sísmico para continuar con el marco sismo-geológico de la ciudad de Granada, donde se revisa, por un lado la sismicidad histórica de la zona y por otro, los trabajos realizados por diferentes autores acerca de las características del suelo de la ciudad, completando esta parte con la aplicación de nuevas técnicas de SPAC que aportan nueva información sobre capas más profundas. Se ha realizado una caracterización y clasificación del terreno para evaluar los efectos de sitio y poder realizar una microzonificación sísmica de la ciudad de Granada. Se han empleado datos litológicos, geotécnicos, sismológicos, sondeos y medidas de ruido ambiental para determinar y clasificar la geología urbana superficial mediante la estimación de Vs por una parte y, por otra, técnicas de autocorrelación espacial (SPAC) con las que, además de la estructura superficial Vs, se han estimado las VS30 y los factores de amplificación (chequeándolos con acelerogramas). A partir de los datos anteriores (microzonación sísmica y de los terremotos escenario) se han elaborado los dos escenarios de movimiento sísmico en términos de Intensidad macrosísmica (IEMS) y de PGA, que se han utilizado después para la evaluación de los escenarios de daños. Una vez determinada la distribución de la sacudida sísmica, se ha revisado la metodología utilizada en la elaboración de los EDS para su aplicación a la ciudad de Granada, detallando las técnicas utilizadas para la evaluación del daño sobre edificios residenciales, así como otros aspectos con relacionados. Para ello se ha construido una extensa y depurada base de datos con las características de situación, de geometría, estructurales y constructivas de los edificios residenciales. La metodología referida, conocida como Método del Índice de vulnerabilidad (MIV), considera cinco estados de daño no nulo, definiendo la acción sísmica en términos de intensidad y el edificio mediante un índice de vulnerabilidad (IV); el grado de daño esperado se efectúa mediante funciones semiempíricas que dependen de la intensidad y del IV. Las probabilidades de los estados de daño se obtienen suponiendo una distribución de probabilidad binomial o beta equivalente. Para aplicar esta metodología a la ciudad de Granada, se han utilizado dos escenarios de daños: uno el más probable y el otro el más desfavorable, basados en los terremotos escenario seleccionados a partir de terremotos históricos y la revisión de la peligrosidad sísmica de Granada. En ambos casos se han considerado los efectos de amplificación de la sacudida sísmica en función de las características del suelo. Para gestionar toda esta información se ha creado una aplicación diseñada a partir de un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS). Esta aplicación ha permitido la integración, explotación y gestión de los datos, así como generar cualquier otra información necesaria para evaluar el daño y otros aspectos relacionados con el riesgo sísmico de la ciudad. Esta herramienta ha permitido cartografiar escenarios georreferenciados de la distribución de la sacudida, la vulnerabilidad de las edificaciones y el daño para ambos escenarios. En la estimación del daño medio (Dm) para cada escenario se ha observado que, para el de I0 = VIII (Ir = VII en Granada) hay un 5% de edificios con daños de grado 3, lo que es una señal de alarma para este caso, ya que corresponde a un movimiento en suelo duro con periodo de retorno de 475 años. Para el escenario de I0 = IX (Ir = VIII en Granada) el 28% de edificios con grado ¿ 3 es un dato que apunta a la toma de medidas preventivas y correctoras, sobre todo en las edificaciones esenciales y las líneas vitales. Los resultados obtenidos reflejan una distribución de los daños esperados directamente relacionada tanto con la vulnerabilidad de las edificaciones como con las características de los suelos y constatan la variación de la vulnerabilidad con la evolución urbanística de la ciudad. La obtención del daño probable en cada tipología estructural ante el nivel de movimiento esperado que la afecte en cada terremoto, permite elaborar tanto los escenarios aquí calculados, como los de otros terremotos potenciales, así como para realizar predicciones ciegas de daños inmediatas en terremotos futuros. El MIV es una metodología muy adecuada para representar a nivel individual las características constructivas y estructurales de los edificios. Los EDS analizados y los resultados obtenidos son una herramienta extraordinaria para profundizar en el conocimiento del riesgo sísmico, pues permiten obtener una evaluación de la distribución de los daños, víctimas, pérdidas económicas, escombros a retirar, servicios interrumpidos, etc., con anterioridad a la ocurrencia de un terremoto destructor. Pero también tienen sus limitaciones, puesto que los resultados de los modelos predictivos heredan las incertidumbres de la definición de la acción sísmica y de la vulnerabilidad de los edificios, sin olvidar la correspondiente a la distribución de la población en el momento del terremoto. No obstante las conclusiones y las recomendaciones de este trabajo han intentado paliar este problema