Medidas de precaución en el sector de la construcción ante peligro sísmico en Ecuador

Entrevista: Ingeniero Geólogo Stalin Benitez

Ing. Stalin Benítez

El temor ante la posibilidad de un movimiento telúrico en Ecuador, que cause víctimas y pérdidas graves es latente en nuestra población, sobre todo después de que se recordó, e informó masivamente, que nuestro país se encuentra dentro del Cinturón de Fuego del Pacífico, lo que lo hace uno de los estados más proclives a sufrir peligros sísmicos en el mundo.

Pero ¿qué significa estar en esta situación geosísmica y cuáles son los riesgos a los que nos enfrentamos?

Stalin Benitez, Doctor en Geología por la Universidad de Grenoble e Ingeniero en el mismo ramo por la ESPOL, explica detalladamente este tema y además brinda importantes  datos acerca de cómo afecta el peligro sísmico a las edificaciones y viviendas en nuestro país.

¿Qué es el peligro sísmico? ¿Existe en Ecuador?
Peligro sísmico es una magnitud geofísica que da la probabilidad de ocurrencia de sismos en un área geográfica específica durante un intervalo de tiempo determinado e involucrando aceleraciones del suelo por encima de cierto valor dado. Da idea por tanto de la probabilidad de que se produzcan determinadas aceleraciones del suelo. Las estimaciones de peligro sísmico, están frecuentemente basadas en análisis estadísticos de la historia sísmica (catálogo) del área de interés.

El Cinturón de fuego del Pacífico es una de las zonas con mayor peligro sísmico a nivel mundial.

El Ecuador al encontrarse dentro del Cinturón de Fuego del Pacífico es uno de los países con mayor peligro sísmico del mundo. La sismicidad se correlaciona estrechamente con la existencia de las ZONAS DE SUBDUCCIÓN las que a su vez están asociadas morfológicamente con las FOSAS OCEANICAS (línea azul figura anterior).

2.¿Cuál es la diferencia entre peligro sísmico y riesgo sísmico?

Se llama riesgo sísmico a una medida que combina el peligro sísmico, con la vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por movimientos sísmicos en un período determinado. No debe confundirse este concepto con el de peligro sísmico, que mide la probabilidad de que se produzca una cierta aceleración del suelo por causas sísmicas.

En el riesgo sísmico influyen la probabilidad de que se produzca un evento sísmico o terremoto, los posibles efectos locales de amplificación de las ondas sísmicas, la vulnerabilidad de las construcciones (e instituciones) y la existencia de habitantes y bienes que puedan ser perjudicados.

El riesgo sísmico depende fuertemente de la cantidad y tipo de asentamientos humanos del lugar. Aunque el peligro potencial sísmico es muy alto en el Cordillera Real del Ecuador el riesgo sísmico es pequeño porque es una región muy deshabitada. En cambio, el peligro sísmico no es tan grande en Guayaquil, porque allí los grandes sismos no suelen ser tan frecuentes como en la Cordillera Real, pero la cantidad de personas que viven allí, la cercanía a las fallas y el tipo de construcción, hacen que el riesgo sísmico sea muy grande; esto es claro al comparar el número de víctimas, para uno y otro lugar. Es decir, el riesgo sísmico es una función de la Peligrosidad Sísmica (P), la Vulnerabilidad (V) y el Daño (D).

3.¿Qué son las fallas geológicas y cómo afecta su existencia la estabilidad de los territorios?
Fallas Geológicas son planos de ruptura de las rocas. Al romperse una roca a lo largo de un plano de falla se produce un roce entre los bloques resultantes y este roce provoca los movimientos ondulatorios que se llaman sismos. 

Estos movimientos son los que provocan los temblores cuando son de baja magnitud y terremotos cuando son de magnitud generalmente mayor que 5 en la escala Richter que es una medida de su intensidad. Cuando el epicentro del sismo sale al fondo marino puede provocar un tsunami o maremoto.
Las fallas existen en todas las escalas, desde métricas hasta kilométricas e incluso existen fallas de longitud regional que pasan de un país a otro. Las fallas pueden ser pre-existentes o formarse con el sismo.

 

4.¿Cuáles son las fallas geológicas en Ecuador?

Nuestro país al encontrarse casi completamente en la Zona de Subducción está cruzado por fallas en todas las escalas posibles. Se tienen Fallas Activas cuando se han movido por lo menos durante el Cuaternario Reciente (últimos 18. 000 años). Son Fallas Inactivas las que se han movido en tiempos anteriores al Reciente. En el Ecuador existen muchas fallas activas especialmente relacionadas con los movimientos del Sistema de Subducción Ecuatoriano asociado a la Fosa Ecuador: Se las encuentra principalmente en el borde costero y en los límites Occidental y Oriental de la Cordillera de los Andes y son éstas las zonas con mayor riesgo sísmico en el país. 
Como ejemplo de una falla ACTIVA REGIONAL se tiene en Ecuador la Falla Guayaquil-Pallatanga-Romeral que parte del Golfo de Guayaquil, pasa por Pallatanga y continúa hasta el Norte de Colombia siguiendo la Cordillera Occidental.

5.¿Cuál es el riesgo que se enfrenta por la presencia de estas fallas?
A lo largo de las fallas activas el Peligro Sísmico es muy alto, pero en zonas pobladas como son las del borde costero el Riesgo Sísmico es más alto aún. Como ejemplo tenemos el caso del Terremoto de Pedernales de abril de 2016, de 7.8 Richter. Este se originó en una FALLA ACTIVA conectada directamente con la PLACA DE NAZCA que se hunde bajo la corteza continental.

6.¿Cuáles son los puntos más vulnerables?

Los puntos más vulnerables, en lo que se refiere a vidas humanas, en caso de un terremoto son la caída de los edificios de hormigón con malos diseños estructurales o con problemas locales de cimentación, como licuefacción de arenas -como ocurrió en Pedernales y en Manta en el 2016- o deslizamientos en zonas pobladas provocados por el sismo como pasó en Pelileo en 1949, por causa del terremoto de Ambato.

7. En el ámbito de las estructuras y construcciones, ¿cuál es el peligro que se enfrenta por encontrarnos sobre estas fallas?
El peligro para una construcción que está sobre una falla está en que el sismo que se produce al moverse la falla llega con la mayor intensidad o aceleración, a la construcción indicada.

Además, una falla crea una zona de fracturación importante en sus alrededores que se denomina zona de falla, en la que se encuentra una familia de diaclasas que son generalmente sub-paralelas a la falla. La zona de fracturación es una zona fracturada, es decir, un área que se caracteriza por su gran fracturamiento y su tendencia a infiltrar agua que finalmente descompone o meteoriza la roca con más facilidad, con lo cual se transforma en zona de debilidad en un terreno determinado, aumentando la vulnerabilidad del peligro sísmico.

8. En relación a la seguridad de edificaciones, ¿cuál es la forma de prevenir este tipo de consecuencias?

Para predecir la seguridad de una edificación la forma más es en primer lugar hacer un estudio geológico-geotécnico adecuado, que permita llegar a un diseño estructural anti-sísmico del edificio, adaptado a las condiciones geodinámicas del subsuelo.

Un diseño estructural anti-sísmico implica reforzar las condiciones estructurales de la edificación y establecer la aceleración sísmica de la estructura, la misma que debe adaptarse a la aceleración sísmica natural del subsuelo.

Para establecer las condiciones geodinámicas del subsuelo se requiere establecer las condiciones estratigráficas este, mediante sondeos geofísicos y geotécnicos, que permitan establecer las velocidades de las ondas sísmicas en el subsuelo y además medir la aceleración sísmica natural del subsuelo mediante el Ensayo de Nakamura.

9.¿Qué son las construcciones anti-sísmicas?
Deben tener un diseño antisísmico, es decir que deben cumplir con tener una aceleración de diseño que se adapte a la aceleración sísmica natural del subsuelo.

También se pueden tomar algunas medidas llamadas antisísmicas que pueden atenuar o eliminar completamente el riesgo sísmico. Si son construidas en hormigón, deben reforzar ciertas partes de la construcción, para que sean capaces de soportar los movimientos sísmicos, siguiendo las normas de construcción antisísmicas. Para la construcción con madera también existen normas antisísmicas, aunque el riesgo en menor.

10. ¿Qué tipo de medidas anti-sísmicas se puede tomar para proteger estructuras y edificaciones?

Las técnicas más comunes a utilizar son la disipación y aislamiento.

La disipación sísmica absorbe la energía del movimiento sísmico y la disipa en materiales que se deforman sin llegar al colapso, disminuyendo el movimiento y la deformación de la construcción. Esta es la forma tradicional de medidas anti-sísmicas.

El aislamiento de la base es una técnica que tiene pocos años y consiste en desacoplar la estructura del edificio del suelo por medio de dispositivos llamados aisladores de base, que absorben energía del sismo al deformarse con el movimiento, reduciendo de esta manera las fuerzas que aplican los sismos a las estructuras y evitando la deformación irreversible de las mismas. 

Prácticamente los aisladores de base separan al edificio de sus cimientos cuando ocurre un movimiento sísmico, recibiendo la base el impacto y disipando la energía, mientras el resto de la estructura se mueve de forma lenta.


 11. Una vivienda o edificio que no haya sido construido con material anti-sísmico, ¿se puede convertir en anti-sísmico?

Sí, una vivienda o edificio puede volverse antisísmico así sea que en un principio no se planeó con este fin, pero va a depender de varios factores y no siempre será viable.

¿Cómo se podría hacer?

Las estructuras antisísmicas tienen sus parámetros que pueden ser corregidos, como por ejemplo la liviandad del edificio, la cantidad de defensas, la tenacidad de éste y la rigidez. 

Otros parámetros como son el diseño, la simetría y la regularidad del edificio tanto en planta como en altura, que se basan en la forma de la edificación, causan que no sea viable convertirlo en un modelo antisísmico.

Uno de los métodos más utilizados para convertir un edificio o vivienda en antisísmico son los aisladores de base, que, con técnicas de corte y encamisado con acero de las columnas de la base y la colocación de aisladores sísmicos, se le puede brindar un soporte antisísmico a algunas edificaciones ya construidas.