Periodos fundamentales de sitio utilizando microtemblores: comparación con otros métodos y aplicación a Mayagüez, Puerto Rico

Abstract

Most of the earthquake damage is caused by the amplification due to local geological conditions of the seismic waves propagating from the bedrock. A simple and efficient way to characterize the geological conditions is the fundamental natural period of the soil deposit. The use of microtremors is a convenient tool to estimate this period which does not require other geological information. The term microtremor is used to describe any environmentally-induced soil vibrations due to human activities, industries, traffic and noise produced by tides, wind and teleseisms. This work presents a comparison of different experimental techniques to determine the fundamental period of soil deposits. The ambient vibration measurements were undertaken in 134 sites in Mayagüez, Puerto Rico. The site periods were determined with the Nakamura (H/V ratio) technique. Several factors that affect the results were examined to guarantee the stability of the method and an isoperiod map for Mayagüez was prepared.

Muchos de los daños causados por terremotos son resultado directo de amplificaciones debido a condiciones de sitio locales que afectan las ondas sísmicas que se propagan desde la roca. Una manera simple pero eficaz de caracterizar las condiciones de sitio locales es a través del periodo natural fundamental del depósito de suelo. El uso de microtemblores es una herramienta muy conveniente para estimar este periodo sin necesidad de contar con otra información geológica. El término microtemblor se utiliza para denotar todo tipo de ruido sísmico ambiental o vibraciones ambientales: aquel producido por actividades humanas, generalmente de alta frecuencia, o por fuentes superficiales locales como las industrias y el tráfico, como el ruido natural de baja frecuencia generado por mareas, vientos, y telesismos. Este trabajo presenta una comparación de diferentes técnicas experimentales utilizadas para la determinación del periodo fundamental de depósitos de suelos basados en mediciones de vibraciones ambientales. Se efectuaron mediciones de vibraciones ambientales en 134 sitios en la ciudad de Mayagüez, Puerto Rico. Utilizando la técnica de Nakamura o del cociente espectral H/V se determinó el periodo natural en estos sitios. Se estudiaron diversos factores que podían influenciar los resultados para garantizar la estabilidad del método. Finalmente, se produjo un mapa de isoperiodos para la ciudad de Mayagüez.