Determinación de períodos fundamentales del suelo mediante vibración ambiental en las comunidades de Jardines del Caribe y La Playa, Puerto Rico

Abstract

Due to the seismic risk of Puerto Rico, this project was conducted to estimate the fundamental periods of vibration of the soil deposits in the areas of Jardines del Caribe and La Playa, respectively communities of Mayagüez and Añasco. These areas were chosen not for their population density, but for their proximity to the Mona canyon and for being at the mouth of the Río Grande of Añasco, low ground vibration frequencies could be expected. This will avoid the phenomenon of resonance that consists of the coincidence of the periods of vibration between the soil deposit and the structure at the time of the occurrence of an earthquake. For the purpose, the Nakamura method also known as the H/V spectral ratio method was used. It is simple, easy to repeat and inexpensive tool for characterizing soil deposits only using environmental vibration measurements. An amount of 89 measurements of environmental vibration were taken in the areas of interest, then processed to obtain the fundamental periods of the different soil deposits. Finally, the data collected was used to generate an isoperiod map using the ArcGIS platform.

La isla caribeña Puerto Rico se considera como una zona de alto riesgo sísmico debido a su ubicación en la esquina noreste de la placa tectónica del caribe, también por sus diversas fallas internas y las que la rodean. Gran parte de los daños causados por terremotos son resultado directo de amplificaciones debido a condiciones de sitios locales que afectan las ondas sísmicas que se propagan desde la fuente (Cosme, 2013). Una manera simple y eficaz de caracterizar los depósitos de suelo es mediante las mediciones de vibración ambiental para estimar los periodos naturales de suelos. Esta investigación tiene como objetivo generar un mapa de isoperiodos mediante la obtención de periodos naturales de los depósitos de suelos obtenidos por medio de registros de vibración ambiental en las comunidades de Jardines del Caribe y La Playa que son barrios de Mayagüez y Añasco, respectivamente. Jardines del Caribe y La Playa fueron elegidas por ser dos comunidades vecinas separadas por el Río Grande de Añasco y por la proximidad con el pasaje de la Mona y la Gran Zona de Falla del Sur de Puerto Rico (GSPRFZ). Además, el suelo por ser constituido de materiales aluviales se pudieran esperar depósitos de suelos profundos y por ende periodos de vibración relativamente altos. Para llevar a cabo dicha investigación se realizaron mediciones de vibración ambiental en 89 lugares diferentes. Los datos que se recolectaron fueron procesados utilizando el procedimiento de Nakamura, también conocido como el método de los cocientes espectrales H/V, para obtener los periodos fundamentales y generar un mapa de isoperiodos usando el programa de ArcGIS.