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MICROZONIFICACIÓN SISMICA DEL GRAN SANTO DOMINGO – EFECTOS DE SITIO LITOLOGICOS Actividad 1.4 Mayo 2016

Esta publicación ha sido producida con el apoyo de la Unión Europea. El contenido de esta publicación es la responsabilidad de sus autores y no reflejan necesariamente las opiniones de la Unión Europea.

Microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo – Efectos de sitio

litológicos “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad

física del Gran Santo Domingo”

Actividad 1.4: Informe final

BRGM/RC-65731-FR Mayo 2016

Microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo – Efectos de sitio

litológicos

“Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo”

Actividad 1.4: Informe final

BRGM/RC-65731-FR Mayo 2016

J. Abad, M. Belvaux

Vérificateur :

Nom : Kristel Meza

Date : 13/06/2016

Approbateur :

Nom : Olivier Bouc

Date : 20/06/2016

En l’absence de signature, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM.

Le système de management de la qualité et de l’environnement est certifié par AFNOR selon les normes ISO 9001 et ISO 14001.

I

M 003 - AVRIL 05

Palabras clave: amenaza sísmica local, efectos de sitio, microzonificación, Santo Domingo, República Dominicana.

En bibliografía, este informe será citado de la siguiente manera:

Abad J., Belvaux M. (2016). Microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo – Efectos de sitio litológicos. “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo” - Actividad 1.4: Informe final. BRGM/RC-65731-FR. 94 p., 27 fig., 9 tablas, 1 anexo, 8 láminas fuera de texto. © BRGM, 2016, Este documento no puede reproducirse en totalidad o parcialmente sin autorización expresa de BRGM.

Microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo – Efectos de sitio litológicos

BRGM/RC-65731-FR – Final 5

Resumen

Este informe final entra dentro del marco del Proyecto “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo” y más concretamente de la Actividad 1.4: “Generación de estudio de microzonificación sísmica y efectos de sitio a partir de las áreas de intervención definidas en 8 municipios”. El objetivo consiste en la producción de mapas de Microzonificación Sísmica en la región metropolitana de Santo Domingo. El presente informe presenta la metodología empleada y los resultados obtenidos para caracterizar la amenaza sísmica local en de Gran Santo Domingo.

Se ha realizado una microzonificación sísmica representada en la forma de una mapa de amenaza a escala 1/25.000 (Figura 24 y 8 láminas fuera de texto) cuya lectura permite conocer las zonas que presentan una respuesta sísmica homogénea. Los espectros de diseño específicos adaptados a cada una de estas zonas se describen en el capítulo 4 de este informe. Constructores y urbanistas son los principales beneficiados por estos documentos, ya que los resultados de una microzonificación sísmica pueden ser utilizados directamente en los estudios de diseño de estructuras y de urbanismo.

La definición de las zonas homogéneas se ha hecho en numerosas etapas a partir de la toma y análisis de los datos geológicos, geofísicos y geotécnicos existentes, además de prospecciones geofísicas H/V y MASW desarrolladas durante el estudio. Este informe se completa con un anexo técnico donde se detallan los métodos y se presentan los datos de campo adquiridos sobre el territorio del Gran Santo Domingo en 2014 y 2015.

La determinación de los espectros de respuesta de sitio necesita, por un lado del conocimiento del movimiento en roca y, por otra parte, del conocimiento de las características geotécnicas de la columna de terreno con el fin de poder evaluar los efectos de sitio, es decir, las modificaciones de la señal sísmica en superficie con relación del movimiento en roca. Los resultados indican que, a excepción de las zonas localizadas sobre los bancos de roca caliza que corresponden a la formación geológica La Isabela, la mayor parte del Gran Santo Domingo está expuesta a efectos de sitio muy marcados, en muchos casos con niveles de amplificación superiores a los que indica el reglamento sismorresistente dominicano actual R-001 (2011).


6 BRGM/RC- 65731-FR – Final



ĺndice

1. Introducción ....................................................................................................................... 11

2. Análisis geofísico y geotécnico ........................................................................................ 15

2.1. DATOS UTILIZADOS: ................................................................................................... 15

2.1.1. Mapa geológico de detalle ................................................................................... 15

2.1.2. Modelo digital del terreno ..................................................................................... 16

2.1.3. Datos de sondeos geotécnicos ............................................................................ 16

2.1.4. Datos de mediciones geofísicas........................................................................... 18

2.2. COMENTARIOS POR FORMACIÓN GEOLÓGICA: ..................................................... 23

2.2.1. Formación Los Haitises y formaciones de karst: .................................................. 23

2.2.2. Dolinas y fondos endorreicos: .............................................................................. 24

2.2.3. Formación Yanigua: ............................................................................................. 26

2.2.4. Fondos de valle presentes en las formaciones del Plioceno-Pleistoceno: ............ 27

2.2.5. Formación Isabela: .............................................................................................. 28

2.2.6. Llanuras de inundación: ....................................................................................... 29

2.2.7. Terrazas fluviales: ................................................................................................ 30

2.2.8. Formación San Cristóbal: ..................................................................................... 31

2.3. ZONIFICACIÓN PRELIMINAR ...................................................................................... 31

2.4. INTERPRETACIÓN DE LAS CURVAS H/V .................................................................. 31

3. Modelación de los efectos de sitio ................................................................................... 37

3.1. EL MÉTODO LINEAL EQUIVALENTE .......................................................................... 37

3.2. COLUMNAS DE SUELO ............................................................................................... 37

3.3. SELECCIÓN DE ACELEROGRAMAS ADECUADOS ................................................... 38

4. Microzonificación .............................................................................................................. 41

4.1. REAGRUPAMIENTO DE LOS ESPECTROS DE RESPUESTA INDIVIDUALES .......... 41

4.2. ESPECTROS PROPUESTOS ...................................................................................... 41

4.2.1. Recordatorio sobre el cálculo de espectros reglamentarios ................................. 41

4.2.2. Definición de espectros de diseño específicos a la microzonificaciónón .............. 44

4.3. CARTOGRAFÍA FINAL ................................................................................................. 48

4.4. COMPARACIÓN ENTRE ESPECTROS ESPÉCIFICOS Y NORMATIVOS .................. 49

4.5. INFLUENCIA DE LOS EFECTOS DE SITIO SOBRE LAS ESTRUCTURAS ................ 53

4.5.1. Caracterización de las clases de suelo respecto a la resonancia ......................... 53



4.5.2. Calificación de la amplificación ............................................................................ 53

5. Conclusión y perspectivas ................................................................................................ 55

6. Bibliografía ......................................................................................................................... 57

Lista de figuras

Figura 1 : Límites de la zona de estudio (zona en rojo), límites de los municipios (contornos en negro) .. 13

Figura 2 : Mapa geológico del Gran Santo Domingo a escala 1/25.000 (realizada por el IGME, 2015). ... 20

Figura 3 : Datos de sondeos geotécnicos en la región metropolitana de Santo Domingo. El fondo del plano es la carta geológica a escala 1/25.000 de la Figura 2. .................................................................... 21

Figura 4 : Datos de mediciones geofísicas en la región metropolitana de Santo Domingo. El fondo del plano es la carta geológica a escala 1/25.000 de la Figura 2. .................................................................... 22

Figura 5 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la extensión original de la formación Los Haitises en el estudio geológico. .................................................................... 23

Figura 6 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las dolinas y fondos endorreicos de la zona de estudio................................................................................................... 25

Figura 7 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación Yanigua en la zona de estudio .................................................................................................................... 26

Figura 8 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de los fondos de valle. ............................................................................................................................................................ 27

Figura 9 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación Isabela. ........................................................................................................................................................ 28

Figura 10 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las llanuras de inundación. ............................................................................................................................................. 29

Figura 11 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las terrazas fluviales. ....................................................................................................................................................... 30

Figura 12 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación San Cristóbal. .............................................................................................................................................. 31

Figura 13 : Zonificación preliminar del Gran Santo Domingo en 33 zonas en base a los datos geotécnicos y geofísicos. ................................................................................................................................................. 32

Figura 14 : Gamas de valores de frecuencias de suelo fH/V obtenidas con medidas de ruido de fondo en el Gran Santo Domingo. .................................................................................................................................. 33

Figura 15 : Ejemplos de curvas H/V obtenidas en la zona urbana de Santo Domingo.. ............................ 34

Figura 16 : Comparación de los espectros de los acelerogramas naturales (a la izquierda), y los acelerogramas modificados (a la derecha) con el espectro en roca (Bertil et al., 2015). ........................... 39

Figura 17 : Acelerogramas naturales (N1 y N2) y naturales modificados (M1, M2 y M3), normalizados en referencia a PGA “en blanco” de 0,23g (Bertil et al., 2015). ....................................................................... 40

Figura 18 : Espectros de respuesta calculados para las 31 unidades geomecánicas de la zonificación preliminar y reagrupados en 6 clases de efectos de sitio. .......................................................................... 42

Figura 19 : Formulación y representación del espectro de diseño elástico previstos por el Reglamento para el análisis y diseño sísmico de estructuras (R-001, 2011).................................................................. 43



Figura 20 : Espectro normativo para edificaciones de ocupación normal (Grupo IV) fundadas sobre sitios de tipo A a E en Santo Domingo. ................................................................................................................ 44

Figura 21 : Espectros de respuesta calculados (en negro), espectros medios (en naranja) y espectros de diseño especificos (en rojo) propuestos para las 6 clases de efectos de sitio. .......................................... 45

Figura 22 : Dos criterios diferentes de ajuste de epspectro simplificado con respecto el espectro medio calculado (en naranja). ................................................................................................................................ 46

Figura 23 : Espectros de diseño elásticos propuestos para las 7 clases de efectos de sitio litológicos para la aglomeración de Santo Domingo. ........................................................................................................... 47

Figura 24 : Zonificación específica de clases de efectos de sitio litológicos para el Gran Santo Domingo.50

Figura 25 : Atribución del tipo de suelo equivalente según el reglamento R-001 (2011) a las 34 columnas de suelo de la microzonificación del Gran Santo Domingo. ........................................................................ 51

Figura 26 : Comparación entre espectros especificos de microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo y espectros reglamentarios. ......................................................................................................... 52

Figura 27 : Espectro de respuesta de los suelos y periodo de resonancia de diferentes edificios. ........... 53

Lista de tablas

Tabla 1 : Lista de proyectos previos con sondeos consultados. ................................................................. 17

Tabla 2 - Criterios seguidos para la elección de los acelerogramas. ......................................................... 38

Tabla 3 : Clasificación del sitio según el código sismorresistente (R-001, 2011). Aquí no se incluyen suelos tipo E y F que tienen características especificas tal como definidas en el código. ......................... 43

Tabla 4 : Valores de los facotres de sitio Fa y Fv en Santo Domingo para las clases de sitio de la normativa ..................................................................................................................................................... 44

Tabla 5 : Parámetros asociados a los espectros de diseño específicos de las clases de efectos de sitio litológicos. .................................................................................................................................................... 47

Tabla 6 : Agrupamiento de las columnas de suelo representativas en 7 clases de efectos de sitio litológicos. .................................................................................................................................................... 48

Tabla 7 : Valores medios de las velocidades VS30 estimadas para cada columna de suelos y correspondencia con la clasificación reglamentaria de suelos en base a VS30. .......................................... 49

Tabla 8 : Criterios de calificación del impacto de la amplificación debido a los efectos de sitio litológicos.54

Tabla 9 : Calificación de formaciones encontradas en el territorio del Gran Santo Domingo, en términos de influencia de efectos de sitio. ................................................................................................................. 54

Lista de anexos

Anexo 1. Fichas de columnas representativas por zona.



1. Introducción

El presente informe se incluye en el marco del ‘Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo” y corresponde a la Actividad 1.4 “Generación de estudio de microzonificación sísmica y efectos de sitio a partir de las áreas definidas de 8 municipios”. El objetivo general consiste en la producción de mapas de Microzonificación Sísmica a escala de 1:25.000 en el Gran Santo Domingo, siguiendo una normativa precisa en cuanto a su realización. En este informe se presentan los métodos empleados y los resultados obtenidos en los análisis de efectos de sitio litológicos de la zona de estudio delimitada dentro del proyecto.

El carácter excepcional del desastre ocurrido en Haití tras el seísmo del 12 de enero del 2010 que afectó a la región de Puerto Príncipe vino a recordar a su país vecino, la República Dominicana, que no estaba libre de una catástrofe similar. En efecto, la isla de La Española está situada en una zona de límite de placas entre las placas Caribeña y de América del Norte. Los movimientos de placas asociados a esta tectónica son responsables de una importante actividad sísmica, en particular el norte de la isla está amenazado por la actividad de una falla sismogénica mayor, la falla Septentrional. El sur de la República Dominicana, y en particular la capital Santo Domingo, está amenazado por la ruptura de dos fallas mayores: un segmento en la Fosa de los Muertos, al sur, y la subducción profunda de la placa de América bajo la placa Caribeña, en el norte. El sismo importante que se produjo en 1751, localizado al oeste de Santo Domingo, está asociado con el cabalgamiento principal en la Fosa de los Muertos. Por tanto, el Gran Santo Domingo se encuentra en la zona II (zona de mediana sismicidad) dentro de la zonificación sísmica nacional (Reglamento Dominicano, MOPC, 2011) que distingue dos zonas (la zona I al norte del país tiene se considera de alta sismicidad por la influencia de los sistemas de fallas Norte Hispaniola y Septentrionales consideradas incluso más peligrosas).

La evaluación de la amenaza sísmica es una parte preliminar de todo el estudio de riesgo sísmico. Este se divide en una estimación de la amenaza regional (caracterización de la agresión sísmica), además de la amenaza local (las modificaciones del movimiento vibratorio por la presencia de suelos susceptibles de sufrir deformaciones inelásticas en la superficie). En efecto, las condiciones particulares de un lugar (naturaleza y potencia de las formaciones superficiales, distancia en relación a la fuente sísmica) pueden cambiar radicalmente el potencial destructivo de un seísmo, incluso en distancias muy cortas. De ese modo, en una misma ciudad, es necesario esperar a que los efectos de sitio induzcan, de un barrio a otro, variaciones importantes del movimiento de suelo y por consiguiente de la intensidad de un seísmo.

Un estudio de microzonificación sísmica consiste en cartografiar las zonas de respuesta sísmica homogéneas y en proponer movimientos sísmicos de referencia en cada una de estas zonas. El objetivo final es orientar los esquemas de desarrollo urbano integrando las dificultades vinculadas a la amenaza sísmica.

El presente informe detalla las etapas de evaluación de la amenaza sísmica local para la región metropolitana de Santo Domingo. El trabajo se basa en la comprensión y el conocimiento que se tiene de la respuesta sísmica del subsuelo de la ciudad; estos dependerán de la cantidad de información disponible respecto a la geometría y naturaleza de los suelos.

El método de evaluación adoptado se articula de la siguiente forma:

- La primera parte presenta la subdivisión del área de estudio en zonas en las que se espera que la respuesta sísmica sea homogénea. Este análisis tiene en cuenta, por un



lado, el contexto geológico específico basado en la cartografía geológica de las formaciones superficiales (IGME, diciembre 2015); y por otro lado, los datos geotécnicos disponibles y aquellos obtenidos en el marco de este estudio, así como los resultados de investigación geofísica por métodos H/V y SASW desarrollados en el estudio. La integración de estos datos conduce a la definición de una zonificación sísmica preliminar.

- La segunda parte presenta las características de las columnas de suelo representativas de las configuraciones de sitio registradas en el Gran Santo Domingo y el método de cálculo de los movimientos sísmicos mediante simulaciones numéricas. El cálculo de movimientos sísmicos tiene en cuenta las condiciones locales de sitio así definidas.

- En la tercera y última parte se establecen los movimientos de suelo expresados en espectros de respuesta elásticos a considerar sobre el territorio metropolitano y la cartografía y la cuantificación de los efectos de sitio litológicos en la forma de una microzonificación sísmica. Este apartado se completa con una comparación con los movimientos sísmicos de referencia propuestos por la normativa nacional.

El área de interés para el proyecto es de aproximadamente 260 km2 (Figura 1), que cubren la siguiente extensión por municipios:

- Distrito Nacional: 87 km2

- San Cristóbal: 12 km2

- Bajos de Haina: 10 km2

- San Gregorio de Nigua: 2 km2

- Santo Domingo Este: 68 km2

- Santo Domingo Oeste: 33 km2

- Santo Domingo Norte: 33 km2

- Los Alcarrizos: 16 km2

Del área total de cobertura del estudio, los 87 km2 del Distrito Nacional han sido priorizados, recibiendo una mayor cantidad de mediciones y ensayos, por lo que se dispone de mayor información para el análisis realizado. En cambio, en el resto del área, en ocasiones la información disponible ha sido escasa y se ha contado con un enfoque más simplificado de correlación entre zonas que puedan verse afectadas por efectos de sitio litológicos.



Figura 1 : Límites de la zona de estudio (zona en rojo), límites de los municipios (contornos en negro)



2. Análisis geofísico y geotécnico

El análisis geofísico y geotécnico consiste en una primera evaluación de las unidades geológicas para establecer, en cada zona del área de estudio, las características siguientes:

- litológicas (disposición y espesor de las diferentes capas de terreno, profundidad de la capa freática),

- geotécnicas (granulometría, peso específico, límites de Atterberg), y

- geofísicas (perfiles de velocidades de propagación de ondas de corte, frecuencia de respuesta H/V).

El punto de partida de este análisis son las delimitaciones de las diferentes formaciones definidas en el mapa geológico. Sin embargo, a lo largo del estudio se pueden dar argumentos para redibujar los límites geográficos de una zona o dividir una misma formación en varias partes si éstas presentan diferencias en cuanto a los criterios relevantes para el análisis de la respuesta sísmica. Por lo tanto, al final de este análisis se obtienen dos resultados:

- por un lado, una nueva zonificación geográfica del área de estudio dividiéndola en zonas homogéneas según las características estudiadas, y

- por otro, una síntesis de las características de cada zona que se haya delimitado, que toma la forma de una columna de suelo representativa.

Se habla de columna, ya que se plantea la hipótesis de que cada zona está compuesta por capas de suelo horizontales y paralelas, y por tanto basta con observar los cambios de las características en la dirección vertical para caracterizar la zona en su totalidad. La columna de suelo representativa debe integrar además todas las informaciones necesarias en el capítulo 3 para realizar una simulación dinámica del comportamiento del suelo, que es lo que permitirá finalmente establecer la amplificación debida al efecto de sitio.

2.1. DATOS UTILIZADOS:

Para este análisis es necesario combinar diferentes fuentes de datos.

2.1.1. Mapa geológico de detalle

Como punto de partida se ha tomado la cartografía geológica realizada por el IGME en este mismo proyecto (« Memoria de los trabajos de cartografía geológica », 15 diciembre 2015, M. Llorente Isidro), aprovechando las definiciones de las formaciones geológicas y los límites geográficos de las mismas.

El mapa geológico del Gran Santo Domingo a escala 1/25.000 cubre aproximadamente unos 260 km2 de la región metropolitana de Santo Domingo, y se representa en la Figura 2. Como base para la ejecución del citado mapa, se han tenido en cuenta los resultados de la cartografía 1/50.000 elaborada previamente en el proyecto SYSMIN (2010). Fue completado con cortes geológicos construidos a partir de dicha cartografía y con el apoyo de los datos obtenidos en sondeos geotécnicos.

El mapa geológico (Figura 2) nos presenta dos grandes categorías de formaciones geológicas: por un lado las formaciones del Plioceno-Pleistoceno y por otro las formaciones del Cuaternario relacionadas con la actividad fluvial.



Las primeras son tres grandes formaciones que ocupan la casi totalidad de la zona de estudio y se disponen paralelas a la costa. De norte a sur, se trata de las formaciones Yanigua, Haitises e Isabela. La formación Isabela se presenta bajo la forma de tres escalones de roca caliza dura, con algunos procesos de karstificación detectados en los sondeos. La formación Haitises también es calcárea, pero más alterada, presentando una karstificación más importante, en particular los sistemas kársticos con grandes dolinas en el Distrito Nacional. La formación Yanigua incluye más terrígenos y a pesar de ser muy heterogénea, se puede decir que en general está constituida por margas calcáreas.

Las formaciones cuaternarias se encuentran, por un lado, en los fondos de valles de los numerosos riachuelos que transcurren por la formación Yanigua y por otro en los lechos de los tres grandes ríos (Ozama, Haina e Isabela) que han creado a su paso grandes terrazas fluviales y llanuras de inundación.

2.1.2. Modelo digital del terreno

Como parte del estudio geológico del IGME se realizó un levantamiento topográfico de toda el área de estudio mediante un sensor laser aerotransportado. Este mapa no se incluye dentro de este informe porque su distribución no ha sido autorizada dentro del proyecto. La información, con una resolución de 1m, fue cedida por el IGME a BRGM y ha sido la base de los análisis concerniendo la topografía y el relieve de la zona, que han permitido redibujar varios contornos.

2.1.3. Datos de sondeos geotécnicos

Se consultaron todos los datos de sondeos geotécnicos disponibles, así como los reportes de sondeos correspondientes:

- Por un lado la campaña de perforaciones SPT y de medidas de laboratorio realizada en el marco de este proyecto (« Memoria de los trabajos geotécnicos », 15 septiembre 2015, M. Llorente Isidro). Supervisada por el SGN y el IGME, la campaña ha consistido en 63 sondeos con recuperación continua de testigo totalizando una longitud total de 2100 metros. La descripción detallada de los sondeos, su situación en coordenadas GPS y sus columnas litológicas se incluye en el informe del IGME (2015). Se realizaron los siguientes ensayos de laboratorio:

Análisis granulométricos;

Límites de consistencia;

Compresión uniaxial simple;

Contenido de humedad;

Peso unitario.

- Por otro lado la base de datos de sondeos de 33 proyectos previos (Tabla 1) establecida también en el marco de este proyecto (por el Servicio Geológico Nacional en 2013), que suman más de 400 sondeos. Aunque se trate de mucha información, la calidad de esta misma es muy variable. La profundidad de estos sondeos varía de 2 a 30 metros, la mayor parte siendo menores a 6 metros de profundidad, ya que no fueron realizados con los mismos fines que el presente estudio. En muchos casos, no hay suficiente información para proponer una serie litológica que cubra toda la profundidad que es necesario modelar para evaluar la respuesta sísmica. Asimismo, se aprovecha que los informes que acompañan a estos sondeos contienen a menudo mucha información útil para nuestro estudio, como pueden ser los valores de resistencia a la compresión simple, el contenido en agua natural, los límites de Atterberg, el peso volumétrico o el ángulo de rozamiento externo. Sin embargo, toda esta información está



Código Empresa Nombre de Proyecto Sector

SD_GCON_PV GeoConsult Desconocido Bella Vista

SD_GCON_BM GeoConsult Bella Vista Mall Bella Vista

SD_GCON_TA GeoConsult Acrópolis Evaristo Morales

SD_GCON_TR GeoConsult Torre Roni Evaristo Morales

SD_GCON_TC GeoConsult Torre Caribe Evaristo Morales

SD_GCON_CD12 GeoConsult Condominio D-12 Evaristo Morales

SD_GCON_TD GeoConsult Torre Dominica IV Los Cacicazgos

SD_GCON_MN GeoConsult Mirador Norte Mirador Norte

SD_HC_CD Horizon Consultants

Corredor Duarte Los Ríos

SD_GCIV_CD GeoCivil Corredor Duarte Ensanche Naco

SD_GCON_CCS GeoConsult Los Prados Ensanche Paraíso

SD_ELGCIV_M2 Epsa-labco/ GEOCIVIL

2da Línea del Metro STO. DGO. Villa Juana

SD_GCON_CEP GeoConsult Desconocido Ensanche Piantini

SD_GCON_EQ GeoConsult Quisqueya Ensanche Quisqueya

SD_GCON_EQ24 GeoConsult Condominio D-24 Ensanche Quisqueya

SD_GCON_EQ25 GeoConsult Condominio D-25 Ensanche Quisqueya

SD_GCON_EE GeoConsult Edificio Elohim II Ensanche Quisqueya

SD_GCON_EN GeoConsult Ensanche Naco Ensanche Naco

SD_E_CD Ever Elevado J. F. Kennedy Esq. De filló Los Prados

SD_GCON_UR GeoConsultt Urbanización Real Urbanización Real

SD_GCON_LP GeoConsultt Los Prados Los Prados

GC_EL_CAASD Epsa Labco Plan Maestro de Alcantarillado STO. DGO.

Borojol

SD_SOUSE_CDEEE Constructora Souse S.A.

Estudio Geotécnico Proyecto Edificio Existente Sede CDEEE STO. DGO.

Centro de Los Héroes

SD_SOUSE_CNSS Constructora Souse S.A.

Estudio Geotécnico Proyecto Edificio Existente CNSS, STO. DGO.

Ensanche Naco

GS_EL_CAASD Epsa Labco Plan Maestro de Alcantarillado STO. DGO.

Villa Fontana

SE_GCIV_CD GeoCivil Corredor Duarte Altos de Cancino

SE_GCON_CD GeoConsult Elevado Charles de Gaulle San Isidro

F3-MT1 (GS_EL_CAASD)

Epsa Labco Plan Maestro de Alcantarillado STO. DGO.

Los Frailes

SN_GCON_RN GeoConsult Residencial del Norte Ciudad Modelo, Mirador Norte

(SN_GCON_RSLV) GeoConsult Evaluación Suelo de Fundación Casa de Retiro Santa Luisa

Villa Mella

SC_INAPA_SDH - Síntesis de Datos Hidrogeológicos (Provincia San Cristóbal)

Las Caobas

SC_GCON_LCR GeoConsult Laguna de Contención REFIDOMSA Haina

SC_GCIV_SPR GeoCivil Monitoreo en Refidomsa Haina

Tabla 1 : Lista de proyectos previos con sondeos consultados.



ligada a una gran incertidumbre: dada la fecha en la que fueron realizados y la imposibilidad de contactar las fuentes de todos y cada uno de ellos, no se puede verificar la correcta realización de estos ensayos. Además, dada la gran variedad de fuentes, el vocabulario y el detalle utilizados para describir una misma formación puede variar, induciendo confusión. Finalmente, la mayor fuente de incertidumbre es la localización: en la mayoría de los casos las coordenadas de los sondeos no están indicadas con suficiente precisión, y en algunos casos ni siquiera estaban indicadas y se ha tenido que inferir mediante planos de obra o con una representación en un plano callejero a escala aproximada 1:25.000. Destacamos los informes de las campañas de sondeos de las líneas de metro de Santo Domingo como una fuente de información particularmente rica y útil para el análisis.

La Figura 3 muestra todos los puntos de sondeos, tanto los nuevos como los antiguos.

2.1.4. Datos de mediciones geofísicas

En tercer lugar, se ha consultado la campaña de medidas geofísicas realizadas en el marco de este proyecto, con el objetivo de precisar los espesores de las formaciones cartografiadas y su velocidad de propagación de ondas de corte VS. De hecho, los espesores de las formaciones geológicas y las velocidades de las ondas de cizallamiento constituyen dos parámetros indispensables para la simulación numérica de la respuesta sísmica de columnas de suelo. Por este motivo en muchos códigos de construcción, incluido el código dominicano, se ha impuesto el valor de VS,30

1, una media ponderada de las velocidades VS en los primeros 30 m de

profundidad, como indicador del tipo de suelo sísmico. Realizar estos perfiles y calcular el valor VS,30 permitirá por tanto clasificar los diferentes suelos según el código dominicano y además comparar el espectro de amplificación del código con el que se calcule en este estudio.

Para ello, se utilizaron dos técnicas geofísicas:

- El método sísmico MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) que permite definir puntualmente perfiles de velocidades VS de las primeras decenas de metros del subsuelo. En una medición MASW se disponen varios geófonos receptores a distancias regulares y se genera una vibración en el suelo, por ejemplo con un golpe de martillo. La diferencia en las ondas de Rayleigh medidas por los diferentes geófonos permite descubrir los contrastes de impedancia entre las diferentes capas litológicas, donde una parte de la onda es reflejada y otra es transmitida. La campaña geofísica MASW se realizó en el Gran Santo Domingo en octubre y noviembre 2014. En total 57 bases de medidas sísmicas MASW fueron realizadas por el BRGM con el apoyo del SGN, en su mayoría a proximidad de un sondeo con análisis geotécnico.

- El método H/V (H sobre V de Nakamura, 1989) que permite identificar los emplazamientos de efecto de sitio y evaluar la frecuencia predominante del sitio en cada punto de medición. A diferencia de la técnica MASW, en la técnica H/V se utiliza un único geófono, y como fuente de vibración se utiliza simplemente las vibraciones ambientales que provienen de multitud de fuentes (actividades humanas, viento, tráfico, etc.). En la técnica H/V se miden por separado las tres componentes espaciales de las vibraciones y se comparan las vibraciones verticales con las horizontales. En algunas frecuencias se observa que la amplitud horizontal es superior a la amplitud vertical, y

1 Si consideramos N capas de espesor h y velocidad Vi de las ondas S, este parámetro se calcula como sigue :

Ni i

i

S

V

hV

,1

30,

30



estas frecuencias coinciden con las frecuencias de resonancia de la litología local. Curvas de cociente H/V y su distribución geográfica se utilizan para evaluar la coherencia con la geología y la geotecnia, y distinguir zonas homogéneas en cuanto a su comportamiento frente a condiciones sísmicas regionales. Durante el año 2015 se realizaron 490 registros de vibraciones ambientales distribuidos en 257 sitios para obtener cocientes espectrales H/V. La campaña fue conducida por el SGN con la supervisión del BRGM.

Así, se han ejecutado un total de 490 medidas puntuales H/V y 57 perfiles MASW en la zona de estudio. La Figura 4 muestra todos los puntos de medidas geofísicas realizadas. El informe preliminar (Bretaudeau et al., 2015) presenta específicamente las prospecciones geofísicas MASW y H/V, así como los principales resultados obtenidos al final de estas campañas; el complemento está representado íntegramente en los anexos técnicos a este informe.



Figura 2 : Mapa geológico del Gran Santo Domingo a escala 1/25.000 (realizada por el IGME, 2015).



Figura 3 : Datos de sondeos geotécnicos en la región metropolitana de Santo Domingo. El fondo del plano es la carta geológica a escala 1/25.000 de la Figura 2.



Figura 4 : Datos de mediciones geofísicas en la región metropolitana de Santo Domingo. El fondo del plano es la carta geológica a escala 1/25.000 de la Figura 2.



2.2. COMENTARIOS POR FORMACIÓN GEOLÓGICA:

Los siguientes párrafos presentan una descripción del proceso de análisis que ha llevado a la subdivisión de cada una de las formaciones geológicas como parte de la zonificación sísmica preliminar.

2.2.1. Formación Los Haitises y formaciones de karst:

Ya en el informe de la clasificación geológica se establecía el hecho de que la formación Los Haitises es relativamente heterogénea, presentado un carácter diferente según la actividad kárstica que haya sufrido.

En nuestro estudio hemos preferido tratar la formación Los Haitises y las zonas más karstificadas de manera conjunta a la hora de realizar los análisis. A continuación se muestran las principales subdivisiones.

Como se puede observar en la Figura 5, la formación Los Haitises se presenta en Santo Domingo en tres grandes extensiones divididas por cursos fluviales. Específicamente, se hará referencia al bloque oeste (en la zona de Bajos de Haina), el bloque central (entre los ríos Haina y Ozama) y el bloque este (al este del Ozama).

Figura 5 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la extensión original de la formación Los Haitises en el estudio geológico.


24 BRGM/RC-65731-FR – Final

En el bloque central se ha mantenido las dos zonas de karst identificadas por el informe geológico así como la zona de formación Los Haitises que no llega a calificarse como karst. Así, la zona HT1 (véase Figura 5) corresponde a la formación Los Haitises propiamente dicha y la zona HT2 al dominio kárstico Villa Juana y la zona HT3 al dominio kárstico Los Prados. Sin embargo, se ha hecho algunos cambios en cuanto a los límites geográficos del karst Villa Juana debido a la interpretación de los sondeos de la línea de metro (EPSA-LABCO / GEOCIVIL, 2008), que pasan de presentar perfiles predominantemente gravosos a presentar niveles arenosos a partir del punto donde se ha puesto la nueva frontera.

Cabe destacar también la definición de la zona YA5, que viene a absorber una parte de lo que originalmente era formación Los Haitises. Esta zona fue delimitada por su peculiar respuesta H/V, que indica una clara resonancia alrededor de 5 Hz. El resto de la formación Los Haitises apenas ha presentado una respuesta H/V muy débil alrededor de 0.3 Hz. Esta zona YA5 se ha delimitado mediante la alta densidad de medidas H/V así como la topografía: la zona corresponde a una colina.

Al este del rio Ozama, donde la actividad kárstica es menor, tal como evidencia la ausencia de dolinas, las medidas MASW nos han permitido identificar una zona de velocidad de propagación muy alta, donde la formación Los Haitises se presenta con un carácter más rocoso, llamada HT5. Por el contrario, en la zona definida como HT4, encontramos perfiles que muestran principalmente gravas. No obstante, debido a la poca densidad de medidas geofísicas, la delimitación geográfica de esta zona tiene un grado de incertidumbre relativamente alto y se ha utilizado principalmente la topografía para intentar establecer un límite coherente.

Al igual que en el bloque central, la interpretación de los sondeos de la línea de metro conjuntamente con el perfil MASW SD-0011 ha llevado a identificar una extensión al norte de HT4 que es más similar a los terrenos definidos como parte de la formación Yanigua. En cualquier caso, en esta área se está en una zona de transición donde ambas formaciones se presentan entrelazadas.

En cuanto al bloque oeste, la separación geográfica y la actividad erosiva más intensa, como evidencian los numerosos cursos de agua, nos han llevado a definir la zona HT6.

2.2.2. Dolinas y fondos endorreicos:

Las dolinas o incluso las uvalas, la unión de varias dolinas, son un fenómeno típico de los dominios kársticos y calcáreos muy presente en Santo Domingo. El bloque central de la formación Los Haitises presenta una gran superficie recubierta por dolinas (Figura 6), algunas de ellas presentando capas de arcillas de disolución muy espesas.

Dado que las dolinas tienen como sustrato a la formación en la que aparecen, se ha hecho una “zona” de dolinas correspondiente a cada una de las zonas en las que se había subdividido la formación Los Haitises:

- La zona DO1 corresponde a las dolinas en la zona HT1. No se dispone de ninguna medida geofísica en estas dolinas, pero sí de un sondeo geotécnico (DN-02) que ha

servido de base para la columna de suelos propuesta.

- La zona DO2 corresponde a las dolinas en la zona HT2. Las medidas H/V no han detectado diferencia con el resto del dominio kárstico colindante. Los sondeos de la línea de metro parecen también mostrar un grado de disolución menor que en el resto de la zona, permaneciendo más material calcáreo en la dolina. El sondeo DN-22



finalmente fue atribuido a esta zona, por lo que se ha redibujado el límite de una de las dolinas para incluirlo.

- Las dolinas en la zona HT3 se han dividido entre las zonas DO3 y DO4 en lugar de crear una sola zona de dolinas: en estas dolinas se apreciaban dos tipos de respuestas H/V diferentes, apenas una respuesta a 0.35 Hz en la zona DO3 mientras que en la zona DO4 se observa una clara resonancia alrededor de 3.5 Hz.

Figura 6 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las dolinas y fondos endorreicos de la zona de estudio.

Los sondeos geotécnicos ayudaron a concluir que en la zona DO3 las dolinas son relativamente superficiales (de 5 a 10 m), mientras que en la zona DO4 las dolinas son muy profundas, presentando hasta 25 metros de arcilla de disolución.

- La zona DO5 incluye dolinas relativamente profundas encontradas en la zona de transición Haitises-Yanigua al este de la zona de estudio, donde un sondeo de la línea de metro muestra 15m de arcilla de descalcificación. Sin embargo, este es el único dato disponible para caracterizar esta zona, por lo que la columna presenta bastante incertidumbre. Se han incluido también en esta zona los fondos endorreicos y las dolinas al sur de la zona HT4 dada la presencia del mismo sustrato, pero igualmente se carece de datos para corroborar mejor esta hipótesis.

- La zona DO6 incluye las dolinas del sur de la zona, que se localizan dentro de formaciones de carácter particularmente rocoso (la zona HT5 y la formación Isabela). Dadas las múltiples cavidades subterráneas en esta zona, es posible que estas dolinas se originasen por colapso de una cavidad subterránea, en lugar de por descalcificación. En cualquier caso, no se dispone de ningún dato en esta zona, así que la columna correspondiente ha sido formulada únicamente por opinión de expertos.



2.2.3. Formación Yanigua:

La formación Yanigua es, junto con Haitises e Isabela, una de las formaciones geológicas que dominan Santo Domingo. De estas tres, la formación Yanigua es la que cubre la mayor superficie. Sin embargo, la formación Yanigua presenta un carácter muy heterogéneo y en el terreno se ha observado que la litología y las características geotécnicas pueden variar mucho con la geografía.

Se ha dividido la formación Yanigua en cuatro zonas (Figura 7):

Figura 7 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación Yanigua en la zona de estudio

- YA1 corresponde a la zona de la formación Yanigua afectada por la cuenca del Haina. Esta zona ha sido delimitada gracias a la respuesta H/V, que difiere del resto de la zona debido a su resonancia entre 1 Hz y 2.2 Hz (en el resto de la zona, las medidas H/V apenas han mostrado respuestas entre 0.5 Hz y 0.8 Hz).

- YA2 engloba ambas orillas del rio Isabela y presenta un perfil de VS característico, alcanzando los 650 m/s a apenas 3-4 m de profundidad.

- YA3 es una zona de transición entre las formaciones Yanigua y Haitises, donde es posible que se entrelacen. Se observa una erosión diferente: en lugar de riachuelos se dan fondos endorreicos. Se ha extendido esta zona también a las zonas de Yanigua en la parte oeste de la zona de estudio (Bajos de Haina y San Cristóbal) debido a las similitudes litológicas.

- YA4 se ha delimitado principalmente por los perfiles MASW, que contrastan con los de la zona YA2 al presentar un gradiente de velocidades VS que van aumentando con la profundidad. La frontera entre ambas zonas presenta cierta incertidumbre y puede estar influenciada por la forma de la zona de estudio, ya que el área donde probablemente esté la frontera cae fuera de ella.



- Finalmente, YA5 corresponde a una colina elevada en la frontera con la zona de karst Los Prados: en esta zona se detectó una clara respuesta H/V alrededor de 5 Hz, que se corresponde muy bien con la topografía local. En ausencia de perfiles MASW en esta área, la columna representativa preparada para la zona YA5 ha sido calibrada para dar esta misma frecuencia de resonancia.

2.2.4. Fondos de valle presentes en las formaciones del Plioceno-Pleistoceno:

Las formaciones geológicas del plioceno-pleistoceno presentes en la zona de estudio (Yanigua, Haitises, San Cristóbal), presentan una actividad erosiva que ha generado un entramado de estrechos valles, en ocasiones provocando desniveles importantes (hasta 20 m). En estos valles se presenta una versión alterada de las formaciones geológicas correspondientes, con capas superficiales de depósitos fluviales que presentan materia orgánica.

Se ha intentado proponer varias zonas que se corresponden con las divisiones que se han hecho en las otras formaciones. Sin embargo, ha sido difícil localizar datos en estas formaciones debido a su limitada extensión, que introduce incertidumbre en la posición exacta de las medidas realizadas. Se proponen las siguientes zonas (Figura 8):

Figura 8 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de los fondos de valle.

- FV1 corresponde a los fondos de valle en la zona YA1 de la formación Yanigua.

- FV2 corresponde a los fondos de valle en la zona YA2 de la formación Yanigua: siendo los valles algo más anchos que los de la formación YA1, no hubo problemas en



asegurarse que los sondeos programados para esta zona se realizaron correctamente en el seno de dicha zona.

- FV3 corresponde a los valles en la formación San Cristóbal.

- FV4 corresponde a los valles en la formación Los Haitises, y en las zonas de transición Haitises-Isabela que presentan un carácter de caliche gravoso (zona YA3).

- FV5 engloba los fondos de valle en la zona YA3 de la formación Yanigua.

2.2.5. Formación Isabela:

La formación Isabela se presenta bajo la forma de tres terrazas de roca calcárea más o menos alterada o fracturada a lo largo de toda la costa de Santo Domingo (Figura 9). Los sondeos realizados muestran que puede haber una gran heterogeneidad en la disposición de los tramos sanos y alterados, así como la existencia de cavidades subterráneas.

En principio, las cavidades no son lo suficientemente grandes (alrededor de 1 metro de alto) para influenciar la respuesta sísmica, ya que las ondas sísmicas tienen una longitud de onda mayor. Sin embargo, en caso de sacudida fuerte, estas cavidades presentan un riesgo de colapso que no ha sido en absoluto tratado en nuestro estudio: es necesario tener en cuenta este punto a la hora de edificar sobre esta formación.

Las velocidades de las ondas de cizallamiento pueden ser muy altas en esta formación, sobrepasando los 1600 m/s (a partir de 800 m/s se puede considerar un suelo como sustrato sísmico). Asimismo, los perfiles MASW han sido el argumento decisivo para dividir esta zona en dos mitades, a un lado y al otro del rio Ozama:

Figura 9 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación Isabela.



- IS1-2 describe la formación Isabela al oeste del Ozama. Debido a la heterogeneidad ya mencionada, se han preparado dos columnas tipo que se aplican en esta zona: los diferentes perfiles MASW presentaban dos tipos de comportamiento diferentes, pero ha sido imposible delimitar una separación geográfica, por lo que se simularán ambas columnas y se aplicará la más penalizadora a toda la zona.

- IS3 engloba la formación Isabela al este del rio Ozama. En esta área solo se ha preparado una columna, aunque el perfil de velocidades permanece por encima de los 800 m/s casi en su totalidad, por lo que no se esperan efectos de sitio.

2.2.6. Llanuras de inundación:

En ambas orillas de los principales ríos de la zona de estudio encontramos llanuras de inundación (Figura 10), en ocasiones de gran extensión, que describen la evolución de los cauces y están formadas por materiales depositados por los ríos. Los diferentes cauces han sido tratados por separado y del análisis se derivan las siguientes zonas:

- IN1: Esta zona engloba el tramo de llanura de inundación que transcurre de este a oeste en el punto de confluencia de los ríos Ozama e Isabela.

- IN2: Esta zona incluye el meandro del Ozama previo a su desembocadura en el mar.

- IN3: Esta zona constituye la amplia llanura de inundación del rio Nigua, sobre la cual está edificada la mayor parte del municipio de San Cristóbal.

- IN4: Esta zona corresponde a la llanura de inundación de la desembocadura del rio Haina.

- IN5: Esta zona corresponde a la extensión de llanura de inundación donde los arroyos Guazimar y Manoguayabo se unen al rio Nigua.

Figura 10 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las llanuras de inundación.



2.2.7. Terrazas fluviales:

El carácter de las terrazas fluviales depende completamente del curso fluvial que las acompaña, que influencia los materiales que se depositan para formarlas. Por lo tanto se ha partido de la hipótesis que estas formaciones debían ser analizadas de manera separada según la cuenca fluvial a la que pertenezcan.

De esta manera se ha establecido dos columnas específicas (Figura 11):

Figura 11 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de las terrazas fluviales.

- TE1 corresponde a las terrazas fluviales del rio Haina y el arroyo Manoguayabo, a su paso por la formación Yanigua, que se encuentra a unos 10 m de profundidad bajo las terrazas propiamente dichas.

- TE2 corresponde a las terrazas costeras del rio Nigua, que son muy profundas: el sondeo SGN-01 realizado en esta zona muestra que estos terrenos pueden tener hasta 30 m de profundidad.

Los tipos de materiales que se encuentran en estas formaciones son muy similares a los que se encuentran en las llanuras de inundación. Es por ello que se decidió incluir la pequeña extensión de terrazas en el meandro final del rio Ozama antes de su desembocadura dentro de la zona IN1 (Figura 11).

La extensión de terraza costera en la zona de la refinería de Refidomsa presenta una acumulación de materiales de terraza mucho menos espesa: apenas 3-4 m de espesor antes



de alcanzar la formación Isabela subyacente. Es por eso que en esta zona no hemos propuesto una columna específica y se ha incluido esta zona en la zona HT1.

2.2.8. Formación San Cristóbal:

Dentro de la zona de estudio, la formación San Cristóbal solamente se encuentra en el municipio del mismo nombre (Figura 12).

La subdivisión de esta formación se explica por las diferencias importantes en la topografía, más pronunciada en la zona que se ha llamado SC1 y más llana en la zona SC2. Los datos geofísicos también confirman esta división: la zona SC1 responde a 6 Hz, teniendo el suelo un carácter más gravoso, mientras que la zona SC2 presenta resonancia alrededor de 3.5 Hz y un carácter más arcilloso.

Figura 12 : Subdvisión en zonas de características geotécnicas y geofísicas homogéneas de la formación San Cristóbal.

2.3. ZONIFICACIÓN PRELIMINAR

El análisis conjunto de los datos geológicos, geotécnicos y geofísicos ha permitido la caracterización de las formaciones y la determinación de los parámetros geomecánicos necesarios para los estudios de sitio litológicos. Este análisis permite considerar 33 zonas preliminares para el estudio de los efectos de sitio en el Gran Santo Domingo.

Las 33 zonas descritas en el párrafo 2.2 se representan en la Figura 13.

2.4. INTERPRETACIÓN DE LAS CURVAS H/V

Entre todas las medidas H/V efectuadas en la región metropolitana de Santo Domingo, a pesar de que relativamente pocos sitios presentan evidencias de amplificación neta de una frecuencia o periodo particular, la interpretación de las medidas H/V ha permitido identificar tendencias coherentes con los datos geofísicos y geotécnicos (mapa de interpretación de la Figura 14 y ejemplos de curvas H/V en la Figura 15).



Figura 13 : Zonificación preliminar del Gran Santo Domingo en 33 zonas en base a los datos geotécnicos y geofísicos.



Figura 14 : Gamas de valores de frecuencias de suelo fH/V obtenidas con medidas de ruido de fondo en el Gran Santo Domingo.



Figura 15 : Ejemplos de curvas H/V obtenidas en la zona urbana de Santo Domingo. De arriba abajo: curvas llanas sin resonancia (IPH-Bajos de Haina y 911), picos a veces dudosos a muy baja frecuencia

(Ens. Miraflores y Mendoza Play SDE), picos entre 0.4 y 1 Hz (Embajada USA y calle Planeta SDN), picos entre 1 y 4 Hz (Play Nazareno-Los Alcarrizos e Instituto Loyola–San Cristobal), y picos muy

marcados entre 4 y 10 Hz (Los Prados y cerca del Ministerio de Agricultura).



Casi la mitad de los sitios estudiados mediante el método H/V no presentan ninguna manifestación de amplificación de las vibraciones sísmicas debido a efectos de sitio, o acaso manifiestan amplitudes particularmente débiles sobre las curvas H/V a través de picos poco marcados en frecuencias a menudo muy bajas (inferiores a 0.5 Hz) y por tanto cercanas al límite instrumental. Por ejemplo, toda la banda costera constituida de calizas coralinas presenta curvas de H/V con picos inexistentes o poco marcados a frecuencias bajas (0.5 Hz o menos), lo que traduce una ausencia de efecto de sitio litológico.

A pesar de todo, se han podido establecer algunas tendencias entre las respuestas H/V inferiores a 1 Hz:

- En la gran formación geológica heterogénea Yanigua, el sector al oeste, YA1, se distingue claramente del resto de la Fm. Yanigua. YA1 presenta curvas H/V con amplificación en frecuencias comprendidas entre 1 y 2.3 Hz, mientras que en el resto de la formación las frecuencias están generalmente comprendidas entre 0.4 y 1 Hz (círculos verdes en la Figura 14).

- Las respuestas H/V también han permitido confirmar la diferenciación entre el sector HT1, donde las curvas H/V marcan una amplificación ligeramente superior a 0.4 Hz, y las zonas vecinas HT2 y HT3, donde las frecuencias parecen menores (inferiores a 0.4 Hz) o son inexistentes.

La aparición de un pico débil a baja frecuencia (0.25 – 0.75 Hz) pero persistente en numerosos puntos del sector de estudio puede constituir la manifestación de la respuesta sísmica de los yacimientos geológicos de gran espesor (varios cientos de metros). Estos análisis deberán ser continuados en el futuro, prestando atención a los límites de validez del método para estas frecuencias tan bajas, ya sea por razones de respuesta instrumental, ya sea por problemas con la calidad de las grabaciones de ruido de fondo y de su tratamiento.

Ni los dominios kársticos (Villa Juana y Los Prados) ni siquiera las dolinas se perciben con nitidez mediante este método geofísico instrumental. Sin embargo, las dolinas más profundas, como la zona DO4, están mejor resaltadas mediante amplificaciones alrededor de 3.5 a 4 Hz. Pocos puntos de medidas de ruido de fondo han sido realizados en la zona DO4. Sería por tanto interesante completar con otros estudios de sitio en esta zona.

Sin dejar el Distrito Nacional, en el límite con Santo Domingo Oeste, en el área de los barrios Los Jardines (DN) y Enriquillo y el norte de la zona industrial de Herrera (SDO), el método H/V muestra una respuesta muy particular: una amplificación muy bien marcada entre 4 y 6 Hz. Después de las primeras medidas que habían mostrado este comportamiento, los equipos del SGN realizaron una serie de medidas complementarias en la zona, que confirmaron la respuesta H/V clara alrededor de 5 Hz. Esta zona, llamada YA5, corresponde a una colina más elevada que sus alrededores. Sin embargo, harían falta más datos (MASW o sondeos geotécnicos) para ir más lejos con la interpretación de esta respuesta particular.

La interpretación de los resultados obtenidos en el municipio de San Cristóbal ha tenido dificultades porque muy a menudo las mediciones fueron perturbadas por la presencia de la importante actividad industrial en esta zona. Muchas veces las curvas H/V obtenidas en San Cristóbal muestran amplificaciones con varios picos cuya forma sugiere que se trata de picos de origen antrópico. Como se muestra en Figura 14, varias medidas no se pueden usar (indicadas por círculos con relleno transparente), y los otros resultados deben utilizarse con precaución. En estos sitios, haría falta repetir estas mediciones durante la noche o en un domingo o festivo.



Los aluviones recientes situados a ambos lados de los dos ríos son susceptibles de producir amplificaciones del movimiento sísmico en frecuencias de resonancia variables en función del espesor de los depósitos blandos. Sin embargo, aquí tampoco disponemos de suficientes datos para poder precisar.

En conclusión, los resultados obtenidos en Santo Domingo a partir de las investigaciones H/V basadas sobre el ruido de fondo han permitido delimitar una zona propicia a las amplificaciones de la vibración del suelo por efecto de sitio litológico, YA5, y han contribuido parcialmente a discernir sectores con curvas H/V de forma similar, ya sean estas planas, ya presenten picos más o menos marcados en ciertas frecuencias.



3. Modelación de los efectos de sitio

Este capítulo describe el trabajo realizado para definir una o dos columnas de suelo representativas de cada una de las zonas consideradas en la zonación preliminar (Figura 13), además del cálculo de las respuestas sísmica asociadas, con ayuda de las simulaciones numéricas 1D en las que se combina el espectro de referencia en roca definido a partir de la amenaza sísmica regional y las columnas de suelo tipo definidas.

3.1. EL MÉTODO LINEAL EQUIVALENTE

Para caracterizar los efectos de modulación de las ondas sísmicas de un sitio (efecto de sitio) es necesario simular la propagación de varias señales sísmicas dadas las condiciones particulares de ese sitio. Para ello, utilizamos modelos numéricos, representaciones matemáticas del fenómeno real.

En este estudio, se ha utilizado un modelo lineal equivalente unidimensional, lo que conlleva que:

- Bajo la hipótesis de un modelo unidimensional, se asume que las ondas sísmicas se propagan verticalmente, perpendiculares a un modelo litológico compuesto por capas homogéneas, horizontales y paralelas: es por esto último que el modelo se puede simplificar a una columna de suelo (de ahí el nombre de unidimensional), ya que sólo importan el orden y el espesor de las capas de terreno, sin necesidad de considerar su extensión lateral.

- El comportamiento inelástico de los suelos se representa con un modelo lineal equivalente: las características mecánicas de un suelo, específicamente su rigidez y su amortiguamiento, cambian con la deformación que sufre a lo largo de un terremoto. En un modelo lineal equivalente, este comportamiento inelástico se simplifica: en cada iteración los cálculos se realizan con modelos lineales de deformación, pero los valores del módulo de elasticidad de cizallamiento G y el coeficiente de amortiguamiento D se

actualizan en función de la distorsión alcanzada gamma (). Para ello es necesario

definir para capa de suelo las curvas G()/Gmax y D() que permiten actualizar estos valores durante las simulaciones.

En este estudio se ha utilizado el modelo lineal equivalente programado dentro del software CyberQuake (Modaressi et al., 1997), por lo que para cada zona homogénea definida en el capítulo anterior se ha preparado columnas de suelo con todos los parámetros que requiere este software para realizar los cálculos.

Además hemos utilizado las curvas G()/Gmax y D() propuestas en la literatura científica para los suelos granulares, arenas y gravas (Kokusho, 1980), y para suelos coherentes y arcillas (Darendeli, 2001).

3.2. COLUMNAS DE SUELO

La columna de suelo representativa del terreno debe ser descrita por:

- la litología de los horizontes (tipos de suelos: coherentes, granulares o roca),

- la estratigrafía (secuencia y espesor de las capas de suelo),



- las características geomecánicas, necesarias en la simulación del comportamiento de una columna de suelo bajo solicitación sísmica. En este caso el peso específico

húmedo (h), la velocidad de propagación de las ondas de cizallamiento (VS), y las

curvas curvas G()/Gmax y D().

Para cada una de las 33 zonas descritas en el anterior capitulo, se presentan en el Anexo 1 los modelos de columnas y los parámetros geomecánicos correspondientes.

La principal dificultad encontrada a la hora de establecer las columnas de suelo representativas proviene de la falta de sondeos profundos en ciertas zonas. En estos casos, con el fin de resolver problemas puntuales, se han hecho hipótesis sobre la base de los conocimientos geológicos y con la ayuda de los resultados geofísicos cuando éstos estaban disponibles. En las zonas donde las informaciones no permitían de precisar los valores de los parámetros, se ha optado por los valores más desfavorables como medida de seguridad.

Las columnas de suelo así descritas son utilizadas con el software CyberQuake (Modaressi et al., 1997) para calcular su respuesta a una tensión sísmica en roca. Como movimiento sísmico de referencia, hay que definir acelerogramas teniendo una respuesta espectral próxima al espectro de respuesta en roca obtenido en el estudio de amenaza sísmica regional del Gran Santo Domingo.

3.3. SELECCIÓN DE ACELEROGRAMAS ADECUADOS

La elección de acelerogramas de referencia representativos de una zona rocosa en Santo Domingo fue efectuada en el estudio de la amenaza sísmica regional (Bertil et al., 2015; capitulo 7). La amenaza regional cartografiada en cada punto de la zona de estudio es la correspondiente a un suelo de tipo B según la norma dominicana y una probabilidad de excedencia de 2% en 50 años (periodo de retorno de 2475 años).

Para ello es necesario determinar primero las características físicas del sismo de referencia (mecanismo de ruptura, magnitud y distancia focal). El espectro de respuesta de referencia se define entonces a partir de varios sismos con estas características de referencia escogidos siguiendo un método probabilista. Los criterios seleccionados para esta investigación están recogidos en la Tabla 2.

Características sismo de referencia – estación

mecanismo inverso

7,0 Mw 8,0

35 km dfocal 140 km

PGAblanco el más próximo posible de 0,23g

Roca - clase B

Tabla 2 - Criterios seguidos para la elección de los acelerogramas.

La selección de acelerogramas consiste en seleccionar señales reales en las bases de datos de movimientos fuertes. Se han elegido dos acelerogramas “naturales” (registros de sismos cuya forma espectral de manera “natural” se asemeje lo mejor posible la amenaza regional de referencia) y tres acelerogramas “modificados” (registros de sismos naturales que han sido



alterados para optimizar la semejanza con el movimiento sísmico de referencia). A pesar del nombre, se ha aplicado un factor de amplitud tanto a los sismos “naturales” como los “modificados” para que el PGA coincida con el del sismo de referencia.

Los acelerogramas seleccionados, naturales y naturales modificados, se muestran en la Figura 17. Los espectros de respuesta de dos acelerogramas naturales y de tres acelerogramas naturales modificados, se muestran en la Figura 16 con el espectro de referencia en la roca seleccionado para Santo Domingo. Por deseo de homogeneidad con la representación de los espectros reglamentarios nacionales, los espectros de respuesta elásticos son representados en aceleración en función del período.

Finalmente, con cada una de las 33 columnas representativas se han realizado 5 simulaciones de respuesta sísmica con los 5 acelerogramas diferentes aplicados a la base de cada columna.

Figura 16 : Comparación de los espectros de los acelerogramas naturales (a la izquierda), y los acelerogramas modificados (a la derecha) con el espectro en roca (Bertil et al., 2015).



Figura 17 : Acelerogramas naturales (N1 y N2) y naturales modificados (M1, M2 y M3), normalizados en referencia a PGA “en blanco” de 0,23g (Bertil et al., 2015).



4. Microzonificación

En este capitulo se presentan las simulaciones numéricas 1D y posteriormente al análisis de los resultados de cálculo, que se analizan conjuntamente para reagrupar las diferentes zonas que presentan respuestas similares y proponer los espectros de amplificación que caracterizan dichas respuestas. Esta etapa permite definir un número limitado de clases de efectos de sitio presentado una respuesta sísmica homogénea y determinar una zonificación sísmica final.

Cada zona sísmica (o cada clase de efectos de sitio) se ha definido con un espectro de respuesta específico único teniendo en cuenta los efectos de sitio litológicos. Como ha sido desarrollada específicamente para el contexto local, esta clasificación de la microzonificación tiene por objetivo el de remplazar la clasificación somera de los suelos definida en el reglamento sismorresistente dominicano R-001 (2011).

4.1. REAGRUPAMIENTO DE LOS ESPECTROS DE RESPUESTA INDIVIDUALES

Para todas las zonas descritas previamente y donde las columnas de suelo tipo han sido definidas en el párrafo previo, se han realizado 5 simulaciones de respuesta sísmica con los 5 acelerogramas diferentes aplicados a la base de cada columna. La respuesta sísmica que resulta de las simulaciones para cada columna ha sido luego transcrita en la forma de espectros de respuesta elástico (amortiguamiento de 5%). Como se han planteado 33 columnas, a razón de 5 simulaciones por columna, se han realizado un total de 165 simulaciones.

Los 165 espectros de respuesta individuales fueron después reportados en un único gráfico para evaluar su semejanza y efectuar los reagrupamientos de zonas en caso de respuestas sísmicas equivalentes. Una excepción son los espectros correspondiente a las zonas IS1-2 e IS3, que han resultado ser prácticamente idénticos al espectro en roca, y por lo tanto pasan a considerarse como parte de la clase 0, sin amplificación. Esto no es sorprendente, ya que estas columnas apenas presentaban formaciones litológicas blandas.

Para las 31 unidades geomecánicas restantes, el proceso de reagrupamiento ha permitido definir 6 clases de efectos de sitio litológicos (más la clase 0 correspondiente al sustrato rocoso) en toda la zona de estudio.

La Figura 18 ilustra los grupos de formas espectrales similares, que constituyen las clases de efectos de sitio litológicos.

4.2. ESPECTROS PROPUESTOS

4.2.1. Recordatorio sobre el cálculo de espectros reglamentarios

En la República Dominicana, los espectros normativos vienen definidos por el “Reglamento para el análisis y diseño sísmico de estructuras” (R-001, 2011). A cada clase de suelo de la clasificación definida en el reglamento y presentada en la Tabla 3 le corresponde un espectro reglamentario. El espectro de referencia en roca es el que corresponde a un suelo de tipo B.



Figura 18 : Espectros de respuesta calculados para las 31 unidades geomecánicas de la zonificación preliminar y reagrupados en 6 clases de efectos de sitio.

Recordamos asimismo que para obtener los valores de carga sísmica que se deben aplicar a los edificios, conviene asociar el edificio a un grupo, basado en la función para la que esté destinado (definido en el Artículo 36 del Reglamento) y que los espectros de diseño se calculan con 5% de amortiguamiento (amortiguamiento recomendado para los edificios corrientes en las normas sismorresistentes).

La forma de los espectros de diseño está definida e ilustrada en la Figura 19. Un espectro de una clase de suelo se construye a partir de los dos parámetros SDS y SD1 que se calculan combinando:



- por un lado, los parámetros SS y S1 calculados a partir de los valores de aceleración en los periodos 0,2s y 0,1s de la amenaza en roca (periodo de retorno de 2 475 años, es decir una probabilidad de excedencia de un 2% en 50 años);

- y por otro lado, los coeficientes de amplificación Fa (pasa SDS) y Fv (para SD1). Estos coeficientes cuantifican la amplificación en aceleración espectral con respecto a un suelo rocos (clase B) para los periodos 0,2s (Fa) y 0,1s (Fv).

Clasificación del sitio

Designación

Propiedades promedio en los primeros 30 metros

Velocidad de la onda de corte

VS (m/s)

Resistencia de penetración

estándar

N

Resistencia al corte del suelo

sin drenar Su (kg/cm

2)

A Roca fuerte VS30 > 1500 N/A N/A

B Roca 760 < VS30 ≤ 1500 N/A N/A

C Suelo muy denso

y roca blanda 360< VS30 ≤ 760 N > 50 Su ≥ 1.0

D Suelo rígido 180 ≤ VS30 ≤ 360 15 ≤ N ≤ 50 0.5 ≤ Su ≤ 1.0

E Suelo blando VS30 < 180 N < 15 Su < 0.5

Tabla 3 : Clasificación del sitio según el código sismorresistente (R-001, 2011). Aquí no se incluyen suelos tipo E y F que tienen características especificas tal como definidas en el código.

Figura 19 : Formulación y representación del espectro de diseño elástico previstos por el Reglamento para el análisis y diseño sísmico de estructuras (R-001, 2011).

Los periodos T0 y TS de la meseta del espectro se deducen a partir de estos dos valores. La relación meseta/PGA se fija como igual a 2,5. Más allá del periodo TS, el espectro decrece según la función 1/T.

Teniendo en cuenta los niveles de amenaza de la aglomeración de Santo Domingo, es decir, valores de SS = 0.62g y S1 = 0.24g deducidos de los mapas n°6 y 7 en anexo del Reglamento R-001 (2011), los factores de amplificación que hay que tener en cuenta según el reglamento están presentados en la Tabla 4.

Un ejemplo de los espectros de diseño para las diferentes clases de suelo está ilustrado en la Figura 20 para la ciudad de Santo Domingo.



Clase de sitio R-001 (2011)

Fa Fv

A 0,8 0,8

B 1 1

C 1,18 1,56

D 1,28 1,92

E 1,46 3,04

Tabla 4 : Valores de los facotres de sitio Fa y Fv en Santo Domingo para las clases de sitio de la normativa

Figura 20 : Espectro normativo para edificaciones de ocupación normal (Grupo IV) fundadas sobre sitios de tipo A a E en Santo Domingo.

4.2.2. Definición de espectros de diseño específicos a la microzonificaciónón

Para la definición de los espectros de diseño de las clases de suelos de la microzonificación, hemos elegido conservar el mismo método que el utilizado en el reglamento R-001 (2011). Las formulas respetan estrictamente la función propuesta en el reglamento sismorresistente dominicano. Por lo tanto, la única diferencia es que hemos creado una serie de coeficientes de amplificación Fa y Fv nuevos para las nuevas clases de suelo que difieren de los del reglamento.

La elección de adaptar directamente el proceso de construcción de espectros del reglamento dominicano se ha hecho por dos razones:

- Se espera que así el impacto de los resultados de la microzonificación sobre los ingenieros y profesionales de la construcción sea facilitado, ya que la aplicación práctica y efectiva de los resultados para el cálculo de estructuras no requerirá ninguna adaptación particular.

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Ace

lera

ció

n (

g)

Período (seg)

SITIO A

SITIO B

SITIO C

SITIO D

SITIO E



- Las características de los espectros de diseño permanecen así en parte desvinculadas del nivel de amenaza regional. Si este último se ve actualizado en los años que vienen, los espectros de clases de suelo podrán ser fácilmente reconstituidos a partir de Fa y Fv sin tener que revisar los resultados de la microzonificación. Cabe sin embargo resaltar que Fa y Fv solo conservarán su validez si el cambio en la amenaza regional permanece dentro del mismo orden de magnitud. No sería correcto, por ejemplo, utilizar los mismos coeficientes de Fa y Fv si se cambia la referencia de amenaza regional de un periodo de retorno de 2475 a uno de 475, ya que el comportamiento de los suelos cambia con el nivel de carga sísmica (comportamiento no lineal, o lineal equivalente).

En cada clase en Figura 18, un espectro de diseño específico ha sido trazado, tratando de respetar lo mejor posible el ajuste en torno a la media de los diferentes espectros de respuesta calculados. Las formas espectrales propuestas aparecen trazadas en rojo en la Figura 21.

Figura 21 : Espectros de respuesta calculados (en negro), espectros medios (en naranja) y espectros de diseño especificos (en rojo) propuestos para las 6 clases de efectos de sitio.



Un inconveniente de este método es que la forma extremadamente simplificada de los espectros no permite reproducir exactamente los resultados en toda la gama de frecuencia para las respuestas específicas. Ha sido necesario hacer compromisos para poder conciliar el nivel de la meseta y la disminución de la asíntota en largos periodos (actualmente en 1/T).

Tomando la clase 3 como ejemplo en la Figura 21, la aplicación estricta de las reglas de cálculo estandarizado de espectros previstas en el reglamento R-001 (2011) impone terminar la meseta en un valor de periodo TS = SD1 /SDS (cociente entre las aceleraciones espectrales para 1,0s y 0,2s) de 0,18s. En la Figura 22 se representa en azul este espectro con TS = SD1 /SDS y contrastado con el espectro medio (en naranja) calculado a partir de las 55 simulaciones de espectros de respuesta individuales de la clase 3.

Se aprecia que la meseta del espectro azul es demasiado estrecha y aparece desplazada hacia los periodos cortos, por lo que no resulta una buena aproximación de la respuesta simulada. En cuanto al espectro naranja, éste no puede utilizarse directamente para el diseño sismorresistente, ya que para ello hacen falta espectros que codifiquen una agresión representativa, y por tanto no contengan las variaciones bruscas que resultan de la complejidad de los terremotos seleccionados en nuestro estudio (de haberse elegido otros terremotos para las simulaciones, los niveles globales de aceleración serían los mismos, pero el paisaje de picos pronunciados que se observa en el espectro naranja podría tener otra forma).

La única forma de ensanchar la meseta (o aumentar TS) manteniendo la forma de espectro estandarizada del reglamento R-001 implica reducir la altura de la meseta y aumentar al mismo tiempo el valor del espectro a 1,0s. De esta manera, se mantiene implícitamente una hipótesis conservadora por lo que concierne estructuras de más que 5 pisos. El resultado de este método para la clase 3 aparece en negro en la Figura 22. Esto lleva a sobrestimar la respuesta para las altas frecuencias (a partir de 0.6s), pero preferimos esta solución, ya que el contenido espectral global se respeta así mejor.

La clase 3 ha sido el caso más desfavorable. Para las otras clases ha sido necesario realizar menos compromisos en el ajuste al espectro estándar.

Figura 22 : Dos criterios diferentes de ajuste de epspectro simplificado con respecto el espectro medio calculado (en naranja): aplicación estricta de las reglas de calculo (en azul), o imposición de periodo TS

(en negro).

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Ace

lera

ció

n (

g)

Período (seg)

clase 3 espectro medio

espectro con Ts fijo

espectro con TS=SD1/SDS



La Figura 23 reúne los 7 espectros de diseño específicos determinados en este estudio de microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo. Para la clase 0, el espectro de referencia en roca es el que fue definido en la Figura 16.

En cuanto a los parámetros de cálculo de las formas espectrales, están definidos en la Tabla 5.

Figura 23 : Espectros de diseño elásticos propuestos para las 7 clases de efectos de sitio litológicos para la aglomeración de Santo Domingo.

SDS (g)

SD1 (g)

PGA (g)

T0 (seg)

TS (seg)

Fa Fv

Classe 0 0.48 0.16 0.19 0.07 0.33 1 1

Classe 1 0.63 0.19 0.25 0.06 0.30 1.31 1.17

Classe 2 0.95 0.19 0.38 0.04 0.20 1.99 1.19

Classe 3 0.79 0.33 0.32 0.08 0.42 1.65 2.08

Classe 4 0.62 0.37 0.25 0.12 0.60 1.29 2.32

Classe 5 0.48 0.49 0.19 0.20 1.02 1.00 3.04

Classe 6 0.78 0.22 0.31 0.06 0.28 1.62 1.36

Tabla 5 : Parámetros asociados a los espectros de diseño específicos de las clases de efectos de sitio litológicos.

El examen de los espectros propuestos en la Figura 23 lleva a destacar el nivel elevado de las aceleraciones de meseta para las clases 2, 3 y 6. Los espectros de respuesta hacen resaltar los periodos fundamentales de la cobertura sedimentaria, que disminuyen a medida que el espesor de las capas de suelo blando se reduce. Para estas tres clases de efectos de sitio litológicos, los valores más elevados de aceleración en meseta traducen una amplificación importante en los periodos cortos (hasta 0,4 segundos). Las diferencias más marcadas son las de la clase 2, que es característica de terrenos arcillosos que recubren margas más densas. Los niveles de amplificación dependen esencialmente del contraste de impedancia entre los

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Ace

lera

ció

n (

g)

Período (seg)

clase 0 (roca)

clase1

clase2

clase3

clase4

clase5

clase6



horizontes blandos y el basamento rígido. Este hecho no es especifico de Santo Domingo, sino que ha sido observado en muchas ocasiones que las formaciones de mala calidad, incluso si tienen un espesor limitado, pueden producir amplificaciones fuertes del movimiento sísmico para las altas frecuencias.

4.3. CARTOGRAFÍA FINAL

Los agrupamientos de espectros de respuesta de la Figura 23 nos permiten cartografiar las 7 clases de efectos de sitio litológico para la totalidad de la zona urbana de Santo Domingo. La repartición final de las 33 columnas de suelo representativas en clases de efecto de sitio esta expresada en la Tabla 6, y la cartografía correspondiente de las clases de suelo se presenta en la Figura 24.

Clase 0 Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 5 Clase 6

IS1 IS2 IS3

HT1 HT2 HT4 HT5 YA4

DO1 DO2 DO3 DO6 YA3 HT3 FV5

DO5 YA1 FV1 FV3 FV4 SC1 SC2 TE1 TE2 IN3 IN5

FV2 IN2 DO4

IN1 IN4

HT6 YA2 YA5

Tabla 6 : Agrupamiento de las columnas de suelo representativas en 7 clases de efectos de sitio litológicos.

La Tabla 7 presenta la lista de las 33 columnas de suelo representativas del subsuelo del Gran Santo Domingo y su atribución a una clase de suelo reglamentaria en base al valor del parámetro VS,30. Esta correspondencia permite obtener una cartografía de clases de suelo de fundamento propuestas por la norma de construcción R-001 (2011), a las que se asocian los espectros de diseño reglamentarios que representan la carga sísmica.

Esta zonificación en clases de suelo del reglamento R-001 (2011) está ilustrada en la Figura 25. Se puede apreciar que es menos fina que la zonificación en 7 clases de suelo específicas. Utilizando como único criterio el valor de la velocidad de las ondas de corte en los primeros 30 m (VS30), no permite distinguir diferencias de comportamiento de suelos (amplificaciones en periodo corto y/o periodo largo) que la zonificación en clases especificas sí distingue, ya que tiene en cuenta columnas de suelo descritas con precisión y profundidades a menudo superiores a los 30m. El primer punto que resalta es el hecho de que, a pesar de presentar respuestas muy variables en cuanto a las medidas de terreno realizadas en la región metropolitana de Santo Domingo, las zonas con efectos de sitio se corresponden mayoritariamente con la clase C y en menor grado con suelos de tipo B. La clase D también está representada y recubre formaciones heterogéneas, como la amplia llanura de inundación del rio Nigua y la zona de la formación Yanigua afectada por la cuenca del Haina (clase 3), el tramo de llanura de inundación que transcurre de este a oeste en la confluencia de los ríos Ozama e Isabela (clase 4), o incluso el meandro del Ozama previo a su desembocadura en el mar en la clase 6. Finalmente, la clase E también está representada y recubre la llanura de inundación de la desembocadura del rio Haina.



Columna de suelo

VS30 promedio

(m/s)

Clase de sitio

R-001

Columna de

suelo

VS30 promedio

(m/s)

Clase de sitio

R-001

IS1 942 B FV1 337 D

IS2 777 B FV3 369 C- IS3 1007 B FV4 429 C

HT1 927 B SC1 376 C

HT2 721 C SC2 372 C

HT4 727 C TE1 405 C

HT5 973 B TE2 387 C

YA4 671 C IN3 328 D

DO1 639 C IN5 434 C

DO2 569 C FV2 279 D

DO3 485 C IN2 291 D

DO6 603 C DO4 400 C

YA3 714 C IN1 190 D-

HT3 537 C IN4 175 E+

FV5 526 C HT6 742 C

DO5 383 C YA2 573 C

YA1 354 D+ YA5 568 C

Tabla 7 : Valores medios de las velocidades VS30 estimadas para cada columna de suelos y correspondencia con la clasificación reglamentaria de suelos en base a VS30.

La zonificación específica (Figura 24) aporta sobre todo una visión más detallada y permite así tener mejor en cuenta la variedad de las respuestas sísmicas que una zonificación que utiliza las clases de suelo reglamentarias.

4.4. COMPARACIÓN ENTRE ESPECTROS ESPÉCIFICOS Y NORMATIVOS

Teniendo en cuenta las equivalencias Tabla 6 y la Tabla 7, se ha llevado a cabo una comparación entre los espectros específicos y los espectros reglamentarios actuales para completar el análisis.

La Figura 26 ilustra esta comparación para las siete clases de suelo de efectos de sitio litológicos.

- El espectro especifico de la clase 0 es equivalente al espectro reglamentario tipo B;

- El espectro especifico de la clase 5 es muy similar al espectro reglamentario E;

- Para las clases 1, 2 y 6, el espectro especifico penaliza de manera sistematica los periodos cortos (inferiores a 0.4s) con respecto a los espectros de la norma. Concretamente, esto implica que los espectros propuestos en este estudio son mas penalizantes que los espectros de la normativa nacional para los edificios con periodo fundamental corto (edificios bajos o de altura intermedia, p.ej. hasta 4-5 pisos – periodo inferior a 0.4s).

- Para las clases 3 y 4 los espectros propuestos son mas penalizantes también sobre los periodos largos (superiores a 0.5s) con respecto a los espectrso de los suelos C y D del reglamento, lo que afecta también a los edificios de gran altura con periodo fundamental largo.

Esta comparación muestra que, en el caso del Gran Santo Domingo, los resultados de la microzonificación sísmica permiten identificar ciertas zonas con un potencial de amplificación marcado para las cuales un diseño según prescripciones superiores a las de la norma es necesario y está justificado.



Figura 24 : Zonificación específica de clases de efectos de sitio litológicos para el Gran Santo Domingo.



Figura 25 : Atribución del tipo de suelo equivalente según el reglamento R-001 (2011) a las 34 columnas de suelo de la microzonificación del Gran Santo Domingo.



Figura 26 : Comparación entre espectros especificos de microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo y espectros reglamentarios.



4.5. INFLUENCIA DE LOS EFECTOS DE SITIO SOBRE LAS ESTRUCTURAS

4.5.1. Caracterización de las clases de suelo respecto a la resonancia

Las zonas sujetas a efectos de sitio van a generar, por definición, amplificaciones importantes en periodos particulares (periodo de resonancia del suelo, en segundos), que pueden concernir una amplia gama de estructuras. Asimismo, cada edificio, debido al tipo de materiales, su configuración estructural, su número de pisos, etc., posee también un periodo fundamental, periodo en el que le resulta más fácil vibrar, también llamado periodo de resonancia. Si el suelo comienza a vibrar en este periodo, el edificio entra en resonancia: este mismo comenzará a oscilar con amplitud cada vez mayor y es posible que colapse. Los edificios altos o flexibles oscilan lentamente (largos periodos o bajas frecuencias), mientras que las casas de baja altura y las estructuras rígidas vibran más rápido (cortos periodos o altas frecuencias). La coincidencia del periodo de resonancia de un suelo y el de ciertos edificios puede explicar una parte de los daños en caso de terremoto.

La Figura 27 ilustra de manera esquemática este fenómeno. En una primera aproximación, el periodo fundamental de resonancia de un edifico es igual al número de plantas (incluidas la planta baja) dividido por 10. Para los suelos blandos, el espectro de respuesta tiene su valor máximo desplazado hacia los periodos largos; los edificios más altos (más flexibles) sufren una aceleración mayor que los edificios de menor altura (más rígidos). Inversamente, en el caso de los suelos rígidos, el espectro de respuesta tiene su máximo desplazado hacia los periodos cortos: las estructuras de baja altura sufren entonces una aceleración mayor. Este tipo de comparación solo se aplica si los espesores del suelo son idénticos.

Figura 27 : Espectro de respuesta de los suelos y periodo de resonancia de diferentes edificios. Los edificios altos (o flexibles) sufren una mayor agresión sobre suelos blandos (izquierda). Inversamente, los

efectos de sitio asociados a suelos rigidos agreden en mayor medida las estructuras de poca altura (derecha).

Más allá de los espectros de diseño que integran estos efectos, es posible también dar una información cualitativa sobre el peligro de entrar en resonancia, con el fin de llamar la atención a las constructoras para que adapten la altura de sus edificios en consecuencia. Así, sobre suelos muy blandos en capas relativamente espesas (mínimo 20 m), cuyo periodo es muy elevado, se deberá privilegiar las estructuras bajas que oscilen a periodos cortos.

4.5.2. Calificación de la amplificación

Por estas razones proponemos calificar la influencia de los efectos de sitio litológicos sobre la amplificación de las vibraciones sísmicas trasmitidas a una estructura, a partir de los coeficientes Fa y Fv definidos en el párrafo 4.2. Distinguimos:



- Los efectos sobre los edificaciones de periodo fundamental corto ( 0.2 s), generalmente edificios con estructuras rígidas o de baja altura;

- Los efectos sobre los edificios de periodo fundamental más alto (> 0.2 s), generalmente edificios con estructuras más flexibles o de mayor altura.

La clasificación se basa sobre las gamas de valor de los coeficientes Fa y Fv presentadas en la Tabla 8, a las que se asocia un código de color verde, naranja y rojo. Hemos preferido, en la nomenclatura, utilizar una gama que indica una continuidad del nivel de amplificación (“de bajo a medio”, “de medio a alto”, “alto”) en lugar de saltos en los límites (por ejemplo: Fa = 1.3 es medio; Fa = 1.7 es fuerte, Fa entre 1.3 y 1.7 es “medio a fuerte”).

Fa - Efecto de sitio sobre edificaciones de periodo

fundamental 0.2s

bajo-medio Fa < 1.3

medio-alto Fa 1.3 a 1.7

alto Fa > 1.7

Fv - Efecto de sitio sobre edificios de periodo fundamental > 0.2s

bajo-medio Fv < 1.5

medio-alto Fv 1.5 a 2.5

alto Fv > 2.5

Tabla 8 : Criterios de calificación del impacto de la amplificación debido a los efectos de sitio litológicos.

Una calificación de la amplificación de la aceleración en cada clase de suelo presente en el Gran Santo Domingo se presenta en la Tabla 9. Son posibles fuertes amplificaciones para los

edificios de periodo corto (baja altura, rígidos) (T 0.2s) en los suelos en la clase 2. En la clase 5, los edificios de periodo largo (gran altura, flexibles) (T > 0.2s) son susceptibles de sufrir una agresión más marcada que en las otras clases. Además, se esperan amplificaciones significativas por uno u otro tipo de edificios en las clases 1, 3, 4 y 6.

Subsuelo

Fa Fv efecto de sitio sobre

edificaciones de periodo fundamental:

amp 0.2s amp 1.0s T 0.2s T > 0.2s

Clase 0 1 1 bajo-medio bajo-medio

Clase 1 1.31 1.17 medio-alto bajo-medio

Clase 2 1.99 1.19 alto bajo-medio

Clase 3 1.65 2.08 medio-alto medio-alto

Clase 4 1.29 2.32 bajo-medio medio-alto

Clase 5 1.00 3.04 bajo-medio alto

Clase 6 1.62 1.36 medio-alto bajo-medio

Tabla 9 : Calificación de formaciones encontradas en el territorio del Gran Santo Domingo, en términos de influencia de efectos de sitio.



5. Conclusión y perspectivas

El presente trabajo representa la finalización del estudio de microzonificación sísmica del Gran Santo Domingo. El resultado final de este trabajo es una subdivisión de la zona de estudio en 7 clases de efectos de sitio, cada una con su espectro de diseño específico. A corto plazo, esta microzonificación será utilizada para realizar escenarios de daños sísmicos en el Distrito Nacional (Monfort, 2016). A largo plazo, se espera que estos nuevos espectros de amplificación acaben sustituyendo a los que actualmente propone el reglamento sismorresistente actual R-001 (2011) y se usen por tanto en el dimensionamiento de nuevas estructuras en Santo Domingo.

Para facilitar su aplicación en la industria de la construcción, se ha optado por generar los espectros siguiendo las mismas normas de cálculo previstas en la actual norma dominicana, es decir, que cada espectro esta descrito unívocamente por una pareja de parámetros Fa y Fv. Esta estrategia propone además la ventaja de que los espectros de diseño propuestos pueden acomodar revisiones en el nivel de amenaza sísmica regional, siempre que esto no suponga un cambio total de orden de magnitud de la misma.

La identificación y localización de capas superficiales de suelos blandos, que al contrastar con la base rocosa que las subyace implican la amplificación de las ondas sísmicas, ha dado como resultado espectros de diseño que representan una más alta demanda sísmica para ciertas zonas que los propuestos por la norma actual. Por tanto, se recomienda la entrada en vigor de los espectros de diseño propuestos lo antes posible, para proporcionar las nuevas estructuras en estas zonas con la protección adecuada en caso de terremoto en Santo Domingo. .

El análisis realizado incluye también una evaluación de qué tipos de estructuras estarán más expuestas a la amplificación sísmica y la resonancia según la clase de efectos de sitio, permitiendo una primera orientación del planeamiento urbanístico del Gran Santo Domingo si se desea tener en cuenta el riesgo sísmico. Recordamos sin embargo que solo se han tenido en cuenta los efectos de amplificación litológicos. Para tener en cuenta los riesgos geológicos en el planeamiento urbano, sería conveniente combinarse con un análisis de la amenaza de licuefacción, de la amenaza de colapso de cavidades subterráneas (observadas en la formación geológica La Isabela, por ejemplo) y de los efectos de sitio topográficos.



6. Bibliografía

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EPSA-LABCO / GEOCIVIL (2008) – Estudios Básicos Geotécnicos, OPRET, Tramo central (9+200 @ 16+800), Proyecto piloto del sistema de trasporte rápido masivo, Informe final, Santo Domingo, 604p.

Kokusho T. (1980) - Cyclic triaxial test of dynamic soil properties for wide strain range. Soils and foundations, 20(4):45-60.

Llorente Isidro M. (2015) - Memoria de los trabajos geotécnicos, Proyecto “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo”, 22 p., 4 anexos.

Llorente Isidro M. (2015) - Memoria de los trabajos de cartografía geológica, Proyecto “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo”, 45 p., 3 anexos.

Modaressi H., Foerster E. and Mellal A. (1997) - Computer aided seismic analysis of soils. Proc. Of the 6th Int Symp. On Numerical Models in Geomechanics, NUMOG VI, Montréal, Québec, Canada July 2-4.

Monfort D. (2016). Generación de escenarios de daños en el Distrito Nacional. “Estudio de la amenaza sísmica y vulnerabilidad física del Gran Santo Domingo” Actividad 2.5. BRGM/RC-65732-ES. 72 p.

MOPC (2011). Reglamento para el análisis y diseño sísmico de estructuras, Decreto No.201-11, 24 Marzo 2011, Ministerio de Obras Publicas y Comunicaciones, 62 p.

Nakamura Y. (1989). A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface, QR of RTR1, 30, 1, 25-32.



Anexo 1

Fichas de columnas representativas por zona

Las casillas en amarillo han sido tenidas en cuenta como pseudo-sustrato rocoso y no han sido incluidas en las simulaciones.

Para los sondeos previos a este proyecto, consultar la Tabla 1.





Columna HT1

Nombre

columna HT1 Situacion:

Clase

NEHRP:B

30 m

x m

927.2 m/s

0.5 Hz

Prof.

Techo

Prof.

FondoEspesor Descripcion litologica h Ip

Vs asociada(perfil MASW

asociado)

m m m kN.m-3 (%) kPa m/s

0 1 1 Asfalto y bolos 10 20 10 Kokusho 20kPa 550

1 4 3 Caliza muy alterada (zona débil) >> 50 18 47 Comp. elastico 600

4 7 3 Grava en matriz arcillo-arenosa >> 50 20 5 104 Kokusho 100kPa 700

7 8 1 Roca caliza mas o menos alterada >> 50 18 143 Comp. elastico 800

8 16 8 Gravas en matriz arenosa 25-30 20 232 Kokusho 300kPa 1000

16 18 2 Roca caliza muy fracturada/margosa >> 50 19 331 Comp. elastico 1000

18 26 8 Gravas en matriz arenosa 20-35 20 430 Kokusho 300kPa 1000

26 28 2 Roca caliza muy fracturada >> 50 19 529 Comp. elastico 1000

28 30 2 Gravas >> 50 20 568 Kokusho 300kPa 1200

Zona central de la Formacion Haitises en el distrito nacional. Delimitada por la respuesta H/V f=0.5Hz. Caracter

arenoso del terreno

Fin de sondeos:

Profundidad capa freatica:

Vs,30 calculada:

Frecuencia H/V:

DN_15 (DN_02)SD_GCON_TA, SD_GCON_TR, SD_GCON_TC, SD_GCON_CD12, SD_GCIV_CD,

SD_GCON_CEP, SD_GCON_EQ, SD_GCON_EQ24, SD_GCON_EN, SD_0037

GSD005, GSD020, GSD052, GSD078, GSD079, GSD107, GSD108, GSD109,

GSD110, GSD221

Fuentes de datos

Fuentes de datos

H/V:

Otras fuentes de

datos geotécnicos:

Sondeos nuevos:

(-)

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociadosCurvas G-D/



Columna HT2

Nombre


Clase

NEHRP:C

40 m

x m

721 m/s

0.3 Hz

Prof.

Techo

Prof.


Vs

asociada(perfil MASW

asociado)


0 1 1 Asfalto y bolos 0 20 10 Kokusho_ 20kPa 400

1 4 3 Grava en matriz arcillosa 30 19 49 Kokusho_ 50kPa 500

4 5 1 Roca caliza sana/fracturada >> 50 20 87 elastic 600

5 8 3Grava en matriz arenosa (zona débil)

10 18 124 Kokusho_ 100kPa 550

8 18 10 Grava en escasa matriz arcillosa 20-25 19 246 Kokusho_ 300kPa 800

18 24 6 Roca fracturada >> 50 20 401 elastic 800

24 30 6 Gravas y margas arcillosas 30-45 20 521 Kokusho_ 300kPa 1000

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociado

s

Curvas G-D/

(-)

Otras fuentes de SD_ELGCIV_M2 (TC25 a TC55, TC60 a TC77) Profundidad capa

Fuentes de datos SD_0036 Vs,30 calculada:

Fuentes de datos GSD021, GSD047, GSD059, GSD074, GSD077, GSD82, GSD126, GSD128, GSD212 Frecuencia H/V:

Zona este de la Fm Haitises en el Distrio Nacional, "Karst Villas Agricolas y Villa Juana"

Sondeos nuevos: DN-22, DN-03, DN-12 Fin de sondeos:



Columna HT3

Nombre


Clase

NEHRP:C

32 m

? m

537 m/s

0.35 Hz

Prof.

Techo

Prof.


Vs


asociado)


0 2 2Relleno

20 17 17Darendeli

_ip0_25kPa 400

2 5 3Arcillas marrones muy plasticas

15 16 40 58Darendeli

_ip50_100kPa 300

5 14 9 Gravas y cantos en matriz arcillosa 20-25 19 10 168 Kokusho_ 200kPa 450

14 16 2Arcillas marrones muy plasticas

10-15 17 40 270Darendeli

_ip50_400kPa 600

16 30 14 Gravas en matriz arcillosa 25-40 20 10 427 Kokusho_ 300kPa 800

30 40 10 Gravas y calcarenitas 35-40 20 10 667 Kokusho_ 300kPa 900

(-)


Fuentes de datos GSD006, GSD095, GSD131, GSD148, GSD233, GSD234, GSD235, GSD237, GSD238 Frecuencia H/V:

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociado

s

Curvas G-D/

Zona alrededor de las grandes dolinas/Karst Villas

Sondeos nuevos: x Fin de sondeos:

Otras fuentes de SD_GCON_EQ24, SD_GCON_EE, SD_E_CD, SD_GCIV_CD, SD_GCON_LP Profundidad capa



Columna HT4

Nombre


Clase

NEHRP:C

40 m

38 m

727 m/s

0.3 Hz

Prof.

Techo

Prof.


Vs


asociado)


0 2 2 Roca caliza muy alterada 0 0 19 19 elastic 600

2 5 3 Gravas en matriz arcillosa rosacea 0 19 67 Kokusho_ 100kPa 700

5 12 7Gravas en matrix arenosa con tramos mas rocosos/sin matriz

0 19 162 Kokusho_ 200kPa 1000

12 18 6Gravas en matriz arcillosa blanca/marron

0 19 285 Kokusho_ 300kPa 600

18 25 7Gravas en matriz arenosa blanquecina

0 20 412 Kokusho_ 300kPa 600

25 30 5Gravas en matriz arcillosa con pasajes de roca

0 20 532 Kokusho_ 300kPa 1000

30 40 10 Gravas en matriz arenoso-arcillosa 0 20 682 Kokusho_ 300kPa 1000

Fuentes de datos 0 Frecuencia H/V:

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociado

s

Curvas G-D/

(-)

Zona Este

Sondeos nuevos: SDE-03, SDE-09, SDE-12 Fin de sondeos:

Otras fuentes de SE_GCON_CD Profundidad capa

Fuentes de datos SD_0003, SD_0006 Vs,30 calculada:



Columna HT5

Nombre


Clase

NEHRP:B

40 m

x m

973 m/s

0.25 Hz

Prof.

Techo

Prof.


Vs


asociado)


0 8 8 Roca calcarea muy porosa 0 19 76 elastic 1600

8 17 9Zona débil : grava calcarea en matriz arenosa

0 19 238 Kokusho_ 300kPa 600

17 30 13 Grava en matriz arcillosa 0 19 447 Kokusho_ 300kPa 1200

30 40 10 Roca calcarea muy porosa 0 20 670 elastic 1350

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociado

s

Curvas G-D/

(-)

Otras fuentes de SE_GCON_CD Profundidad capa



Zona dura al sureste

Sondeos nuevos: SDE-08 Fin de sondeos:



Columna HT6

Nombre


Clase

NEHRP:C

32 m

x m

742 m/s

? Hz

Prof.

Techo

Prof.


Vs


asociado)


0 7 7 Gravas arcillosas 25 19 8 67 Kokusho_ 100kPa 400

7 10 3 Cantos de roca fracturada 35-45 19 162 Kokusho_ 200kPa 700

10 16 6Arcillas con cantos

15 17 5 241Darendeli

_ip15_400kPa 500

16 20 4 Arenas arcillosas con cantos 15 18 328 Kokusho_ 300kPa 600

20 21 1 Roca caliza >> 45 20 374 elastic 800

21 30 9 Arenas arcillosas con cantos 40 20 474 Kokusho_ 300kPa 1000

30 35 5 Roca caliza 0 20 614 elastic 1000

(-)



Presion en

mitad de

capa s'v

SPT

asociado

s

Curvas G-D/

Bajos de Haina

Sondeos nuevos: BH-01 Fin de sondeos:

Otras fuentes de x Profundidad capa



Columna DO1

Nombre

columna DO1 Situacion:

Clase

NEHRP:C

35 m

x m

639 m/s

0 Hz

Prof. Techo Prof. Fondo Espesor Descripcion litologica h Ip

Vs


asociado)


0 1 1 Relleno 10 16 10 8 Darendeli_ip15_ 25kPa 300

1 7 6 Arcilla rosada de descalcificacion 15 16 5 64 Darendeli_ip15_ 100kPa 300

7 9 2Roca caliza mas o menos alterada

25 19 131 elastic 700

9 16 7 Gravas en matriz arenosa >> 50 19 217 Kokusho_ 200kPa 800

16 18 2 Roca caliza muy fracturada/margosa 25-30 19 302 elastic 1000

18 26 8 Gravas en matriz arenosa >> 50 20 401 Kokusho_ 300kPa 1000

26 28 2 Roca caliza muy fracturada 20-35 20 501 elastic 1000

28 35 7

Gravas

>> 50 20 591 Kokusho_ 300kPa 1000

Fuentes de datos H/V: x Frecuencia H/V:

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)

Dolinas en la zona HT1

Sondeos nuevos: DN_02 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos x Profundidad capa freatica:

Fuentes de datos x Vs,30 calculada:



Columna DO2

Nombre


Clase

NEHRP:C

32 m

x m

569 m/s

0.33 Hz


Vs


asociado)


0 1 1 Asfalto y bolos 0 19 10 Kokusho_ 20kPa 400

1 4 3 Limo con arena y gravas 0 17 10 45 Darendeli_ip15_ 25kPa 300

4 8 4Marga arenosa con fragmentos de caliza

0 18 106 Kokusho_ 100kPa 500

8 13 5Marga arenosa con fragmentos de caliza (zona débil)

0 19 190 Kokusho_ 200kPa 400

13 24 11 Marga arenosa con fragmentos de caliza 0 19 342 Kokusho_ 300kPa 800


Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)

Otras fuentes de datos SD_ELGCIV_M2 (TC56 a TC59) Profundidad capa freatica:


Fuentes de datos H/V: GSD073, GSD075, GSD076, GSD080, GSD081 Frecuencia H/V:

Dolinas en zona HT2

Sondeos nuevos: DN-22 Fin de sondeos:



Columna DO3

Nombre


Clase

NEHRP:C

35 m

x m

485 m/s

0.35 Hz


Vs


asociado)


0 2 2 Relleno 10 16 16 Darendeli_ip0_ 25kPa 200

2 5 3 Arcillas con restos de tierra vegetal 10 16 40 56 Darendeli_ip50_ 100kPa 350

5 7 2Gravas con arcilla

20-25 18 30 98 Kokusho_ 100kPa 300

7 12 5 Arcillas con gravas 10-15 18 20 161 Darendeli_ip30_ 100kPa 400

12 22 10 Gravas en matriz arenosa-arcillosa 25-40 19 15 301 Kokusho_ 300kPa 700

22 29 7 Gravas en matriz arenosa escasa 35-40 20 466 Kokusho_ 300kPa 800

29 40 11

Margas arenosas

0 20 30 646 Darendeli_ip30_ 400kPa 900

(-)

Fuentes de datos SD_0014, SD_0015, SD_0060 Vs,30 calculada:

Fuentes de datos H/V: GSD0019, GSD048, GSD049, GSD093, GSD094, GSD097, GSD240, GSD541, Frecuencia H/V:

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


Dolinas en zona HT3

Sondeos nuevos: DN_07, DN_10, DN_11 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos GS_EL_CAASD, SD_ELGCIV_M2 (TC1 a TC3) Profundidad capa freatica:



Columna DO4

Nombre


Clase

NEHRP:C

25 m

6 m

400 m/s

3.5 Hz


Vs


asociado)



1 6 5 Arcilla mus plastica, color marron 0 16 37 57 Darendeli_ip50_ 100kPa 200

6 11 5

Arcilla mus plastica, color marron

0 16 37 112 Darendeli_ip50_ 100kPa 200

11 16 5 Arcilla con granulos calcareos (cantidad variable)0 17 37 145 Darendeli_ip50_ 100kPa 250



26 36 10 Gravas en matriz areno-arcillosa 0 19 277 Kokusho_ 300kPa 600

36 45 9 Gravas y calcarenitas 0 20 367 Kokusho_ 300kPa 900

Fuentes de datos H/V: GSD003, DSG096, GSD099, GSD100, GSD104; GSD230, GSD239 Frecuencia H/V:

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)

Dolinas profundas

Sondeos nuevos: DN-04 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos SD_GCON_CCS Profundidad capa freatica:




Columna DO5

Nombre


Clase

NEHRP:C

20 m

24 m

383 m/s

0.36 Hz


Vs


asociado)



1 6 5 Arcilla roja de descalicificacion 10 15 45 55 Darendeli_ip50_ 100kPa 300

6 11 5Arcilla roja de descalicificacion

10 15 30 130 Darendeli_ip30_ 100kPa 300

11 15 4 Arcilla roja de descalicificacion con arena 10 15 25 197 Darendeli_ip30_ 100kPa 400

15 22 7 Gravas en matriz arcillosa 20 19 294 Kokusho_ 300kPa 500

22 36 14Gravas en matriz arcillosa

20-30 19 443 Kokusho_ 300kPa 500

36 38 2 Caliza >> 50 20 516 elastic 800


Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)

Otras fuentes de datos SE_GCON_M2 (E-213) Profundidad capa freatica:


Fuentes de datos H/V: X Frecuencia H/V:

Dolinas en la zona este




Columna DO6

Nombre


Clase

NEHRP:C

x m

40 m

603 m/s

0 Hz


Vs


asociado)


0 8 8 Caliche arcilloso 0 15 60 Darendeli_ip0_ 100kPa 300

8 12 4 Gravas 0 19 158 Kokusho_ 200kPa 600

12 16 4Gravas

0 19 234 Kokusho_ 300kPa 800


19 25 6 Caliza 0 20 389 elastic 1200

25 30 5 Caliza 0 20 499 elastic 1600

(-)



Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


Dolinas en Isabela





Columna YA1

Nombre

columna YA1 Situacion:

Clase

NEHRP:D

35 m

11 m

354 m/s

1.3-1.6 Hz

Prof.

TechoProf. Fondo Espesor Descripcion litologica h Ip


asociado)


0 5 5Arenas limosas con cantos

0 18 45 Kokusho_ 50kPa 200

5 9 4 Arenas con cantos 0 18 126 Kokusho_ 100kPa 300

9 18 9Arcillas y margas ocres/verdes con pasajes rojizos

0 17 10 214 Darendeli_ip15_ 400kPa 400

18 22 4 Arenas con cantos/gravas 0 18 261 Kokusho_ 300kPa 400

22 24 2 Calcarenitas/conglomerados 0 20 287 elastic 500

24 35 11 Arcillas y margas verdes 0 20 30 352 Darendeli_ip30_ 400kPa 600

Presion en

mitad de

capa s'vSPT asociados Curvas G-D/

(-)


Fuentes de datos H/V: GSD008, GSD009, GSD111, GSD152, GSD153, GSD154, GSD155 Frecuencia H/V:

Borde oeste de la zona de estudio

Sondeos nuevos: LA_01, LA_02, LA_03 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos GS_EL_CAASD Profundidad capa freatica:



Columna YA2

Nombre


Clase

NEHRP:C

40 m

8 m

573 m/s

0.8 Hz

Prof.



asociado)


0 1 1Relleno de arcillas

10 14 10 7 Darendeli_ip15_ 25kPa 200

1 8 7 Gravas y arenas arcillosas 10 18 5 77 Kokusho_ 100kPa 700

8 20 12 Arcillas margosas, algunos cantos 20 17 20 182 Darendeli_ip30_ 100kPa 500

20 24 4 Roca 40 20 244 elastic 700

24 26 2 Gravas en matriz arcillosa >> 50 19 273 Kokusho_ 300kPa 750

26 30 4 Arcillas 45-50 19 30 300 Darendeli_ip30_ 400kPa 800


Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD007, GSD053, GSD060, GSD061, GSD062, GSD063, GSD103, GSD105, GSD106, Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: DN-16, DN-17, SDO-05 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos SD_HD_CD, GS_El_CAASD Profundidad capa freatica:

Zona central Yanigua a ambos lados del rio Isabela



Columna YA3

Nombre


Clase

NEHRP:C

45 m

x m

714 m/s

0.4 Hz

Prof.



asociado)


0 1 1Relleno

15 16 10 8 Darendeli_ip15_ 25kPa 275

1 5 4 Marga arcillosa 15 17 10 50 Darendeli_ip15_ 100kPa 400


10 11 1 Roca/gravas sin matriz >> 50 20 189 elastic 550





Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD036, GSD039, GSD045, GSD046, GSD118, GSD126, GSD127, GSD129, GSD160, Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDE-02, SDE-10, SDE-11 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos SE_GCIV_CD, F3-MT1, GS_El_CAASD Profundidad capa freatica:

Zona al sur del rio en el SD Este



Columna YA4

Nombre


Clase

NEHRP:C

40 m

20 m

671 m/s

0.5-0.6 Hz

Prof.



asociado)


0 3 3Arenas arcillosas

0 18 27 Kokusho_ 20kPa 350

3 10 7 Arcillas con cantos 0 17 45 114 Darendeli_ip50_ 100kPa 500

10 12 2 Gravas con arcillas plasticas 0 19 192 Kokusho_ 200kPa 750

12 18 6 Arenas con arcillas y cantos 0 18 265 Kokusho_ 300kPa 800

18 30 12 Arcillas/margas blanquecinas 0 17 12 381 Darendeli_ip15_ 400kPa 1000



Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: 0 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDN-07, SDN-08 Fin de sondeos:


Zona nordeste



Columna YA5

Nombre


Clase

NEHRP:C

30 m

30 m

568 m/s

4-6 Hz

Prof.



asociado)


0 3 3Arenas arcillosas

15 18 27 Kokusho_ 20kPa 350

3 11 8 Arcillas plasticas rojizas 15 17 45 122 Darendeli_ip50_ 100kPa 500

11 19 8 Gravas en matriz areno-arcillosa 25-30 19 266 Kokusho_ 300kPa 500

19 34 15 Caliza con tramos de grava >> 50 19 485 elastic 900

Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD04, GSD016, GSD018, BSD101, GSD102, GSD149, GSD158, GSD215, GSD216, GSD217, Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDN-06, DN-06 Fin de sondeos:


Colina alta con resonancia H/V



Columna FV1

Nombre

columna FV1 Situacion:

Clase

NEHRP:D

35 m

3.5 m

337 m/s

1.4 Hz

Prof.



asociado)


0 5 5 Rellenos organicos 10 16 4 40 Darendeli_ip0_ 25kPa 150

5 11 6Arcillas blancas/amarillas con cantos

15-20 17 10 86 Darendeli_ip15_ 100kPa 250

11 14 3 Arcillas verdes con cantos 15 17 15 118 Darendeli_ip15_ 100kPa 400

14 20 6 Arcillas plasticas con cantos de calcarenita>> 50 17 13 149 Darendeli_ip15_ 100kPa 500

20 21 1 Gravas heterométricas 30 19 175 Kokusho_ 200kPa 800


28 32 4 Limos con cantos 0 20 12 269 Darendeli_ip15_ 400kPa 900


Presion en

mitad de


(-)



Fondos de valle en YA1

Sondeos nuevos: SDO_03 Fin de sondeos:

Otras fuentes de GS_EL_CAASD Profundidad capa freatica:



Columna FV2

Nombre


Clase

NEHRP:D

80 m

8 m

279 m/s

1.2 Hz

Prof.



asociado)


0 3 3 Limos arenosos 0 18 27 Kokusho_ 20kPa 200

3 7 4Gravas en matriz arcillosas

0 19 92 Kokusho_ 100kPa 200

7 16 9 Margas/arcillas con resots vegetales 0 17 10 172 Darendeli_ip15_ 100kPa 250

16 19 3 Gravas en matriz arcillosas 0 19 217 Kokusho_ 200kPa 200


23 30 7 Gravas arcillosas 0 20 297 Kokusho_ 300kPa 600

30 35 5 Roca dura 0 20 357 elastic 800

35 80 45 Margas verdes 0 20 12 607 Darendeli_ip15_ 400kPa 900

Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD-011, GSD_012, GSD_015, GSD_060, GSD_121, GSD_122 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: DN-21, SDN-03, SDN-05, SDN-06 Fin de sondeos:

Otras fuentes de GS_EL_CAASD Profundidad capa freatica:




Columna FV3

Nombre


Clase

NEHRP:C

30 m

1 m

369 m/s

0 Hz

Prof.



asociado)


0 1 1 Rellenos 0 18 20 9 Darendeli_ip30_ 25kPa 200

1 11 10Arcillas arenosas

0 17 30 53 Darendeli_ip30_ 100kPa 200



Presion en

mitad de


(-)



Sondeos nuevos: SC-05 Fin de sondeos:

Otras fuentes de x Profundidad capa freatica:

Fondos de valle en SC2



Columna FV4

Nombre


Clase

NEHRP:C

20 m

7 m

429 m/s

0 Hz

Prof.



asociado)



1 4 3Arcilla arenosa amarilla

10 17 17 43 Darendeli_ip15_ 25kPa 200

4 7 3 Arcilla gris a negra 5 16 30 92 Darendeli_ip30_ 100kPa 250

7 10 3 Arcilla marron muy plastica 15 17 40 127 Darendeli_ip50_ 100kPa 300





Presion en

mitad de


(-)




Otras fuentes de SE_GCON_M2 (E-308) Profundidad capa freatica:




Columna FV5

Nombre


Clase

NEHRP:C

40 m

13 m

526 m/s

0.45 Hz

Prof.



asociado)



1 3 2Gravas con materia organica

10 18 35 36 Kokusho_ 50kPa 300

3 11 8 Limos amarillentos 20 17 7 122 Darendeli_ip15_ 100kPa 400

11 15 4 Roca caliza muy fracturada >> 50 19 228 elastic 750

15 22 7 Gravas en matriz arcillosa 20 19 7 278 Kokusho_ 300kPa 700

22 36 14 Gravas en matriz arcillosa 20-30 19 372 Kokusho_ 300kPa 800

36 38 2 Caliza >> 50 20 445 elastic 1000


Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD041 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDN-09 Fin de sondeos:

Otras fuentes de x Profundidad capa freatica:




Columna IS1

Nombre

columna IS1 Situacion:

Clase

NEHRP:B

40 m

40 m

942 m/s

0.4 Hz

Prof. Techo Prof. Fondo Espesor Descripcion litologica h IpVs asociada

(perfil MASW

asociado)


0 2 2Relleno

19 10 19Darendeli_ip15

_25kPa 600

2 8 6 Caliza 20 98 elastic 1200

8 11 3 Roca (mas fracturada?) 17 184 elastic 900

11 14 3 Gravas 19 238 Kokusho_ 300kPa 600

14 19 5 Caliza 18 311 elastic 900

19 25 6 Caliza 19 413 elastic 1100

25 30 5 Caliza 20 520 elastic 1200

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)



Isabela (tous niveaux) avec inversion

Sondeos nuevos: DN-01, DN-09 Fin de sondeos:

Otras fuentes de datos 0 Profundidad capa freatica:



Columna IS2

Nombre


Clase

NEHRP:B

50 m

40 m

777 m/s

0.4 Hz


(perfil MASW

asociado)


0 2 2Relleno

16 10 16Darendeli_ip15

_25kPa 350



12 15 3 Caliza 19 247 elastic 800


22 25 3 Caliza 19 430 elastic 800


Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)



Sondeos nuevos: DN-20, DN-05, DN-14, DN-08 Fin de sondeos:


Isabela sin inversion de velocidades, mas gravosa



Columna IS3

Nombre


Clase

NEHRP:B

25 m

40 m

1007 m/s

0.25 Hz


(perfil MASW

asociado)






19 25 6 Caliza 19 398 elastic 1200

25 30 5 Caliza 20 505 elastic 1600

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)



Sondeos nuevos: SDE-04, SDE-05, SDE-06,(SDE-07) Fin de sondeos:


Isabela (tous niveaux) avec inversion



Columna IN1

Nombre

columna IN1 Situacion:

Clase

NEHRP:D

38 m

3 m

189 m/s

1.2-2 Hz

Prof.



asociado)


0 1 1 Tierra vegetal/arena limosa 15 17 9 Kokusho_ 20kPa 200

1 3 2Arenas arcillosas finas

10 17 34 Kokusho_ 50kPa 150

3 9 6 Arcilla muy plastica, algo arenosa 5 17 10 72 Darendeli_ip15_ 100kPa 100

9 14 5Arcillas limosas

7.5 17 10 111 Darendeli_ip15_ 100kPa 150

14 21 7Arcillas negras con cristales de yeso y restos vegetales

10 16 25 149 Darendeli_ip30_ 100kPa 300


10 16 25 191 Darendeli_ip30_ 100kPa 300


10 16 25 233 Darendeli_ip30_ 400kPa 300

35 45 10Margas arenosas (Yanigua)

20-45 20 20 304 Darendeli_ip30_ 400kPa 600

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD043, GSD044 Frecuencia H/V:

Distrito Nacional, meandro del Ozama

Sondeos nuevos: DN_18, DN_19 Fin de sondeos:




Columna IN2

Nombre


Clase

NEHRP:D

30 m

1 m

291 m/s

1.8-2.3 Hz

Prof.



asociado)


0 3 3 Relleno: Gravas arcillosas 15 18 10 22 Darendeli_ip15_ 25kPa 200

3 12 9Arcillas con restos vegetales

< 5 16 10 61 Darendeli_ip15_ 100kPa 150

12 16 4 Arcillas plasticas, con o sin restos vegetales 5-10 16 25 100 Darendeli_ip30_ 100kPa 300

16 20 4Gravas en matriz arcillosa, algunos pasajes finos de caliza

20 19 10 130 Darendeli_ip15_ 100kPa 500


30 19 10 166 Darendeli_ip15_ 100kPa 600


40 19 10 202 Darendeli_ip15_ 400kPa 700


40 19 10 238 Darendeli_ip15_ 400kPa 700

32 40 8 Margas de Yanigua 30-45 20 30 296 Darendeli_ip30_ 400kPa 900

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD_10, GSD42 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDN_01, SDN_02 Fin de sondeos:


Extension alrededor de la confluencia Ozama/Isabela



Columna IN3

Nombre


Clase

NEHRP:D

30 m

4 m

328 m/s

1.6-2.2 Hz

Prof.



asociado)



2 7 5Arenas finas con algunos pasajes mas gravosos

10 18 74 Kokusho_ 100kPa 200

7 14 7 Arcillas arenosas 15-25 17 20 119 Darendeli_ip30_ 100kPa 250

14 21 7 Arenas limpias 20-25 18 171 Kokusho_ 200kPa 400


35 36 1 Gravas calizas 0 19 27 302 Kokusho_ 300kPa 900

36 45 9 Arcillas 0 20 20 351 Darendeli_ip30_ 400kPa 900

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD065, GSD066, GSD085, GSD086, GSD087, GSD088, GSD090, GSD091 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SC-02, SC-03, SC-04 Fin de sondeos:


Llanura inundacion rio Nigua en San Cristobal



Columna IN4

Nombre


Clase

NEHRP:E

35 m

2 m

175 m/s

0.85-1.0 Hz

Prof.



asociado)


0 2 2 Rellenos: tierra organica y basuras 0 15 15 Darendeli_ip0_ 25kPa 150

2 4 2Arcillas arenosas negras

10 16 5 36 Darendeli_ip15_ 25kPa 100

4 10 6 Arcillas verdes 5 17 10 63 Darendeli_ip15_ 100kPa 100

10 20 10Arcillas negras oleosas con restos vegetales

5 16 50 114 Darendeli_ip50_ 100kPa 200

20 26 6 Arenas arcillosas con restos oleosos 40 18 168 Kokusho_ 200kPa 400

26 34 8 Secuencias de arena deltaica 15 18 224 Kokusho_ 200kPa 300

34 40 6 Arcillas negras deltaicas 30 20 30 286 Darendeli_ip30_ 400kPa 600

40 52 12 Gravas calcareas? 0 20 376 Kokusho_ 300kPa 900

52 65 13 Arcillas y margas de Yanigua? 0 20 30 501 Darendeli_ip30_ 400kPa 900

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)



Sondeos nuevos: BH-03 Fin de sondeos:


Bajos de Haina



Columna IN5

Nombre


Clase

NEHRP:C

35 m

x m

434 m/s

1.5-1.8 Hz

Prof.



asociado)


0 4 4 Rellenos: arenas arcillosas 20 16 32 Kokusho_ 50kPa 400

4 9 5Arcillas oleosas/con restos vegetales. Pasajes con gravas y arena

5-15 16 17 104 Darendeli_ip15_ 100kPa 200

9 13 4 Gravas 15-20 18 180 Kokusho_ 200kPa 400

13 16 3 Arcillas limosas 10 17 15 242 Darendeli_ip15_ 400kPa 500

16 19 3Arcillas con cantos centimétricos

20 17 25 293 Darendeli_ip30_ 400kPa 600


20 27 7 Arcillas muy plasticas, restos vegetales 30-45 17 30 398 Darendeli_ip30_ 400kPa 800

27 29 2 Pasaje rocoso/gravoso >> 50 20 477 elastic 1000

29 35 6 Arenas finas con cantos 45-50 19 554 Kokusho_ 300kPa 1000

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD0054, GSD156 Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SDO-04 Fin de sondeos:


Rio Haina, zona norte



Columna TE1

Nombre

columna TE1 Situacion:

Clase

NEHRP:C

35 m

x m

404 m/s

1.3 Hz

Prof.



asociado)


0 1 1 Gravas arenosas 19 10 Kokusho_ 20kPa 300

1 6 5 Gravas arcillosas 18 10 64 Kokusho_ 50kPa 500

6 11 5 Arcillas con elementos 17 15 152 Darendeli_ip15_ 100kPa 250

11 18 7 Gravas arcillosas, cantos subredondeados 19 10 261 Kokusho_ 300kPa 300

18 24 6Arcillas con cantos angulosos

18 30 381 Darendeli_ip30_ 400kPa 600

24 35 11

Gravas arcillosas

20 10 545 Kokusho_ 300kPa 800

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)



Terraza sur del rio Haina

Sondeos nuevos: SDO-01, SDO-02 Fin de sondeos:




Columna TE2

Nombre

columna TE2 Situacion:

Clase NEHRP: C

40 m

12 m

387 m/s

0 Hz


(perfil MASW

asociado)


0 2 2 Rellenos 10 16 16 Kokusho_ 20kPa 500

2 5 3Arenas arcillosas con materia organica

15-20 16 8 56 Kokusho_ 50kPa 250

5 8 3 Arenas finas con algunos cantos 25 17 106 Kokusho_ 100kPa 400

8 12 4Arenas con cantos y nodulos arcillosos

20 17 165 Kokusho_ 200kPa 250

12 16 4Arcillas laminadas

20-30 17 7 213 Darendeli_ip15_ 400kPa 400

16 30 14

Arcillas arenosas

25 17 32 276 Darendeli_ip30_ 400kPa 500

30 34 4Arenas finas arcillosas

30 18 341 Kokusho_ 300kPa 600

34 37 3 Caliza arrecifal 40 20 372 Kokusho_ 300kPa 800

37 39 2 Gravasen matriz arcillosa 50 19 396 Kokusho_ 300kPa 900

39 50 11 Arenas arcillosas con cantos 45 20 30 785 Darendeli_ip30_ 400kPa

Presion en

mitad de

capa s'v

SPT


(-)

Fuentes de datos MASW: SD_0017 Vs,30 calculada:

Fuentes de datos H/V: SC_GCON-LCR, SC_GCIV_SPR Frecuencia H/V:

Sondeos nuevos: SGN-01 Fin de sondeos:


Terraza Nigua/Bajos de Haina



Columna SC1

Nombre

columna SC1 Situacion:

Clase

NEHRP:C

25 m

1.5 m

376 m/s

6.6-6.9 Hz


(perfil MASW

asociado)


0 1 1 Relleno 30 18 9 Kokusho_ 20kPa 200

1 5 4 Gravas arenosas 7.5 19 41 Kokusho_ 50kPa 250

5 10 5 Arcillas arenosas 7.5 17 17 77 Darendeli_ip15_ 100kPa 200

10 13 3 Arcillas plasticas-arenas arcillosas con cantos 40 17 19 105 Darendeli_ip15_ 100kPa 300

13 16 3Gravas arcillosas

>> 50 19 129 Kokusho_ 100kPa 550

16 21 5Gravas con grandes cantos de aloquimicos

>> 50 20 167 Kokusho_ 200kPa 700

21 30 9Arcillas verdosas muy compactas

49 20 17 237 Darendeli_ip15_ 400kPa 800

Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD_067 Frecuencia H/V:

Terrazas al oeste





Columna SC2

Nombre

columna SC2 Situacion:

Clase

NEHRP:C

34 m

2.5 m

372 m/s

3.5 Hz


(perfil MASW

asociado)


0 1 1 relleno 10 18 9 Kokusho_ 20kPa 200

1 12 11Arcillas gris-verdosas con tramos arenosos

20 17 40 72 Darendeli_ip50_ 100kPa 250

12 13 1 Arenas limpias 15 18 114 Kokusho_ 100kPa 300

13 17 4 Arcillas gris-verdosas 20 17 30 132 Darendeli_ip30_ 100kPa 400

17 22 5Gravas arenosas

35 19 169 Kokusho_ 200kPa 600

22 34 12Arcillas con algunos niveles mas arenosos

50 20 20 251 Darendeli_ip30_ 400kPa 800

Presion en

mitad de


(-)


Fuentes de datos H/V: GSD089, GSD0618, GSD071 Frecuencia H/V:



San Cristobal al borde del rio

Centre scientifique et technique Direction Risques et Prévention

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