peligro por deslizamientos ante sismo y lluvia...
TRANSCRIPT
PELIGRO POR DESLIZAMIENTOS ANTE SISMO Y LLUVIA INTENSA INTEGRADO EN
UN SISTEMA DE INFORMACIÓNUN SISTEMA DE INFORMACIÓNGEOGRÁFICA
Mauro Niño
junio 2009
Situación
México es un país conformado en dos terceras partes por sistemas montañosos, en los cuales se conjugan
Factores geológicos
Factores geomorfológicos
Factores estructurales
Factores climáticos
Riesgo potencial ante la generación de deslizamientos y derrumbes de roca o flujos de lodos.
Habitantes
Inmuebles
Infraestructura
Objetivo
Establecer una metodología para la estimación de deslizamientos por estimación de deslizamientos por sismos y lluvias intensas usando
sistemas de información geográfica (SIG)
Parámetros requeridos
Cohesión (c )
GEOLOGÍA (SIG) PENDIENTE (αααα) (SIG)
Peso volumétrico (γγγγ)))) Espesor (t ) Tipo de proceso
Ángulo de fricción (φφφφ)
Uso del método del talud infinito
tantan
tan tan
wmcFS
t sen
γ φφγ α α γ α
= + −⋅ ⋅ ⋅
α= −
Metodología
1.952 1.279
max max
ln 1.284 log 1 0.588c c
a aD
a a
− = − + − ±
Desplazamientos
permisibles
( 1)ca FS senα= −
≥
Desplazamiento de NewmarkPara sismos de subducción en México
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) . Ambraseys y Menu (1988)
Jibson (2007)
Ecuación 3 (Este artículo)
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) . Ambraseys y Menu (1988)
Jibson (2007)
Ecuación 3 (Este artículo)
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) . Ambraseys y Menu (1988)
Jibson (2007)
Ecuación 3 (Este artículo)
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) .
2
3
4
(cm
) . Ambraseys y Menu (1988)
Jibson (2007)
Ecuación 3 (Este artículo)
Ambraseys y Menu (1988)
Jibson (2007)
Ecuación 3 (Este artículo)
Expresión de deslizamiento en función de ac
Metodología
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
ac/amax
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
-4
-3
-2
-1
0
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1Ac/Amax
logDN (cm
) .
ac/amax
1.952 1.279
max max
ln 1.284 log 1 0.588c c
a aD
a a
− = − + − ±
Desplazamiento de
Newmark
Materiales afectados
5 cm Rocas frágiles
5-10 cm Materiales limo-arcillosos
10 cm Materiales arcillosos
Uso del método del talud infinito para deslizamiento por lluvias
( ) 2
tan1
cos tan tan
sc
w w
T sen cQ
a b g h
γα αγ α φ γ φ
= + − ⋅ ⋅ ⋅
Precipitación crítica
Metodología
( ) w w
( )tan
1tan
sc
w
T senQ
a b
γα αγ φ
= −
Precipitación crítica para
suelos no cohesivos
t
αααα
2tan 1 tan
cos
c
g h
γα φ
γγ α
< + −
Taludes incondicionalmente estables
Metodología
2tan 1 tan
cos wg hα φ
γγ α< + −
2tan tan
cos
c
ghα φ
γ α> +
Taludes incondicionalmente inestables
Valle de México
Zona del Valle de México
γγγγ SECOCOHESIÓNSECO Ángulo de fricción φφφφ SECO
Espesor t Desplazamientos permisibles Pendiente (αααα)
Valle de México
Sismo de M=8.1 de subducción
Estado Seco 30% Humedad 50% Humedad
Zona del Valle de México
80% Humedad 100% Humedad
Amenaza y Susceptibilidad
Monterrey y Zona Metropolitana
Huracán Gilberto (1988) Susceptibilidad de deslizamientos
EVALUACIÓN DEL PELIGRO POR SOCAVACIÓN EN PUENTES INTEGRADO EN
UN SISTEMA DE INFORMACIÓNUN SISTEMA DE INFORMACIÓNGEOGRÁFICA
Socavación en puentes
Existen más de 7000 puentes en el país que forman parte del sistema carretero federal.
Socavación en puentes
Debido al conjunto de sistemas montañosos que existen en el territorio nacional, se crean una gran cantidad de cauces
Socavación en puentes
Daños severos durante inundaciones o grandes avenidasen estos puentes producidos por la socavación en sucimentación u obras de acceso.
Pérdidas considerables debido a la reparación de losmismos.
Interrupción en la comunicación entre comunidadesafectadas.
Socavación en puentes
A pesar de las investigaciones que se han estadodesarrollando, los puentes continúan fallando debido a lasocavación en su cimentación.
Inadecuados criterios de diseño que se adoptaron en la
construcción de puentes antiguos.construcción de puentes antiguos.
Estado de conocimiento actual sobre algunos aspectos
de hidráulica de puentes y socavación.
Falta de una disponibilidad apropiada, por parte de los
ingenieros encargados del diseño de puentes, de resultados
de investigaciones pasadas en socavaciones.
Objetivo
Establecer una metodología para la estimación de socavación en puentes estimación de socavación en puentes
por lluvias intensas usando sistemas de información geográfica (SIG)
Socavación en puentes
La socavación en puentes estará definida por tres tipos.
Socavación general.
Socavación por restricción.
Socavación local.Socavación local.
Socavación
local
Socavación total
en pila
Socavación por contracción
más socavación general
Socavación local en estribo
Nivel de avenida
Nivel normal
Nivel final
Socavación en puentes
La socavación general se presenta independientemente dela presencia de un puente en la trayectoria del flujo.
La socavación por contracción se origina debido alLa socavación por contracción se origina debido alcambio de velocidad y dirección del flujo del cauce.
Socavación en puentes
Nivel de avenida
La socavación local se presenta debido a la presencia deun obstáculo en la trayectoria del flujo, siendo éstos las pilasy los estribos.
Nivel
de av
enida
Socavación en puentes
Sobre las características de los puentes que afectan lasocavación se toma en cuenta:
Espacio libre
LongitudLongitud
Número de pilas
Georreferenciación
Tipo de cimentación
Socavación en puentes
Sobre los factores que definen la amenaza se toma encuenta:
Topografía del lugar
Área tributariaÁrea tributaria
Precipitación en un evento dado
Características de la litología
Sección transversal del cauce
Vulnerabilidad por socavación en puentes
Socavación general
0.15
0.764.56
G
m
W WY
D
=
Socavación por contracción
67
22 2 11 3
2
1.48 ; C
m
QY Y Y Y
D W
= = −
Socavación local
0.63
2 12 1
1 2
; LP
Y WY Y Y
Y W
= = −
Vulnerabilidad por socavación en puentes
0.8
1
1.2
Pé
rdid
a e
spe
rad
a
0
0.2
0.4
0.6
0 20 40 60 80 100 120
Pé
rdid
a e
spe
rad
a
Gasto m3/s
FV Soc 1
FV Soc 2
FV Soc 3
Conclusiones
Se presenta una metodología para estimación dedaños por deslizamientos en el país inducidos por sismos ylluvias intensas usando sistemas de informacióngeográfica (SIG).geográfica (SIG).
Se presenta una metodología para estimación desocavación en puentes por lluvias intensas usandosistemas de información geográfica (SIG).
Conclusiones
Los resultados que se obtienen son de utilidad en laevaluación y mitigación de daños debidos a este tipo defenómenos.