NUMERO: 8 FECHA: Noviembre-Diciembre 1985 INDICE ANALITICO: Geotecnia

NUMERO: 8
FECHA: Noviembre-Diciembre 1985
TITULO DE LA REVISTA: El Sismo: Antecedentes y Consecuencias
INDICE ANALITICO: Geotecnia
AUTOR: Enrique Tamez [*]
TITULO: Aspectos Geotécnicos del Sismo
TEXTO:
Pintura. México[H-]
El foco del sismo se localizó a unos 20 km de la costa del Pacífico, frente a la población
de Lázaro Cárdenas Michoacán, y a unos 350 km al suroeste del Valle de México, como
se ve en el esquema de la figura 1: su profundidad no ha sido precisada aún, pero puede
asegurarse que se encuentra bajo la Trinchera de Acapulco, donde se han generado la
mayor parte de los sismos de gran magnitud que han afectado a la capital del país y de los
que se tiene algún registro desde fines del siglo pasado.
Figura 1. Localización del Foco Sísmico[H-]
La Trinchera de Acapulco es una depresión del fondo marino que forma parte de la Fosa
del Pacífico, cuya profundidad alcanza de 12 a 15 km bajo el nivel del mar y que se
extiende a lo largo de toda la costa del Pacífico, desde Alaska hasta la Tierra del Fuego.
Esta gran fosa es el resultado de los desplazamientos relativos que experimentan, por una
parte, la corteza terrestre submarina que penetra debajo de la gran placa de corteza que
constituye todo el continente Americano, como muestra el esquema de la figura 2. La
placa continental cabalga sobre la placa del Pacífico, una de cuyas fracciones recibe el
nombre de Placa de Cocos, que se extiende desde el estado de Colima hasta Centro
América. Ambas placas se desplazan a una velocidad que varía de 5 a 10 cm por año,
aunque no es un movimiento uniforme, sino que se desarrolla en forma de
desplazamientos bruscos, generando cada vez la liberación de una gran cantidad de
energía acumulada por deformación elástica, que produce los movimientos sísmicos
como los que acabamos de sufrir los días 19 y 20 de septiembre, así como la serie de
sismos menores que les han sucedido.
Figura 2. Desplazamiento de Placas, Corte A-A[H-]
La energía liberada por el terremoto del día 19, alcanza una magnitud que en la escala de
Richter le corresponde el grado 8, lo que representa una energía 40 veces mayor que la
liberada por el temblor de julio de 1957 y unas 6 000 veces la de la bomba atómica de
Hiroshima. Las ondas sísmicas viajaron a través de la placa continental y alcanzaron al
Valle de México sacudiéndolo durante dos minutos y causando grandes destrozos y
pérdida de vidas en la zona central de la ciudad. Llama la atención el hecho de que los
daños a las construcciones y los servicios públicos hayan sido mínimos o nulos fuera de
esta zona; este hecho está estrechamente relacionado con las características de los suelos
del Valle, las cuales son una consecuencia de su origen geológico.
La figura 3 muestra un esquema dibujado a mano libre por F. Mooser, de una vista en
perspectiva del Valle de México, con el observador colocado a gran altura sobre el Valle
de Cuernavaca, viendo hacia Pachuca, en un raro día despejado y libre de smog. Se
aprecia que el Valle es una cuenca cerrada rodeada de montañas, al Norte la Sierra de
Pachuca, al Este la Sierra Nevada y la Sierra de Río Frío, al Oeste las Sierras de las
Cruces y de Tepotzotlán y al Sur la del Chichinautzin. Esta última está constituida por
una serie de volcanes que hicieron erupción hace 500 000 a 600 000 años y que se
extiende desde el Ajusto hasta el Popocatépetl; es la más joven de todas las cadenas
montañosas que limitan a la cuenca. Según F. Mooser, antes de la aparición del
Chichinautzin la cuenca era abierta y drenaba hacia el Valle de Cuernavaca; la formación
de la sierra en el sur creó una gran presa natural que fue asolvada por las cenizas
volcánicas producto de las mismas erupciones que dieron origen al Chichinautzin. Los
sedimentos depositados en el gran lago que se formó al cerrarse la cuenca produjeron
suelos muy compactos y permeables, de varios centenares de metros de espesor, los
cuales fueron cubiertos finalmente por capas de arcilla impermeable y muy blanda cuyo
espesor es mayor de 80 m hacia el centro de lo que fuera el Lago de Texcoco, antes de su
actual desecación.
Figura 3. Geomorfología del Valle de México[H-]
La figura 5 muestra esquemáticamente un corte hecho por el centro de la ciudad en la
dirección Este-Oeste, en el que se observa que el espesor de la capa de suelo arcilloso
muy blando varía desde nulo en las lomas del Oeste, donde aparecen los suelos duros y
muy compactos, conocidos como "tepetates", aumentando hasta superar los 80 m en el
centro del lago, para volver a reducirse a cero hacia el extremo Este. Para tener una idea
de las características de las arcillas lacustres que forman esta capa blanda basta
mencionar que, en la zona virgen del lago, su volumen llega a estar formado por un 7%
de partículas sólidas y un 93% de agua, mientras que en sus partes más consolidadas el
agua ocupa el 80% del volumen. A esto se deben la baja resistencia, la alta
compresibilidad y la gran elasticidad de estos suelos; su comportamiento es semejante al
de una gelatina.
Figura 5. Amplificación de la Onda Sísmica en la Superficie de la Arcilla Lacustre muy
Blanda[H-]
Cuando las ondas sísmicas provenientes de la Trinchera de Acapulco llegan al Valle de
México, los suelos muy compactos del fondo y las orillas oscilan con una ondulación
cuya amplitud dependerá de la energía del temblor; al ser transmitida esta ondulación al
depósito de arcilla muy blanda la amplitud del movimiento es amplificada
considerablemente, según el espesor y la consistencia de la capa de arcilla. A esto se
atribuye, en buena parte, el hecho de que tanto en el sismo de 1957 como en el
recientemente ocurrido, los mayores daños se produjeran en la zona central de la ciudad,
denominada en el Reglamento de las Construcciones del D.F. como Zona III o zona del
lago, donde, el espesor total de los suelos blandos excede de 40 m.
La figura 4 presenta la zonificación de la Ciudad de México en función del espesor de la
capa de suelos compresibles y blandos. Es interesante notar que en las zonas I y II,
denominadas también de lomas y de transición, respectivamente, los daños causados por
el sismo fueron nulos o de muy pequeña importancia.
Figura 4. Zonificación de la Ciudad de México[H-]
En la zona más afectada se observaron algunos casos de hundimiento brusco de la
cimentación de edificios acompañado de inclinación importante de la estructura; en un
solo caso, ubicado en la colonia Roma, se produjo la falla total del suelo de la
cimentación y el volcamiento completo del edificio. Sin duda, el análisis de estos casos
permitirá perfeccionar los métodos actuales de diseño y construcción para evitar en el
futuro la destrucción, por sismos aún mayores que éste, sin precedente en la historia del
Valle de México.
Cuadro 1. Uso del Suelo en las 4 Delegaciones más Afectadas por el Sismo[H-]
CITAS:
[*] Ex-rector de la Unidad Azcapotzalco, Universidad Autónoma Metropolitana.