Factores geológicos-geotécnicos que controlan los deslizamientos inducidos por terremotos en zonas de alta y media actividad sísmicacaso de El Salvador

Résumé

Las inestabilidades de ladera son uno de los efectos secundarios de los terremotos más importantes y de mayor repercusión. Las pérdidas económicas y humanas que producen son en ocasiones muy superiores a las derivadas de la propia sacudida. El Salvador, como consecuencia del contexto geológico y geodinámico en el que se enmarca, ha sufrido en los últimos 60 años grandes terremotos destructivos, debido fundamentalmente a las inestabilidades de ladera inducidas. Los dos últimos grandes terremotos que ha sufrido El Salvador en Enero y Febrero de 2001 son el ejemplo más reciente. Con un mes de diferencia y génesis distintas, produjeron y reactivaron gran cantidad de inestabilidades de ladera en la mayor parte del país. Cerca de 1.200 personas perdieron la vida, de las cuales casi 600 fueron por causa de las grandes inestabilidades inducidas. Algunos autores [Keefer, 1984; Rodríguez et al., 1999] han puesto de manifiesto que el número de inestabilidades inducidas por terremotos, así como el área afectada y el volumen de materiales movilizados parecen ser mayores en El Salvador en comparación con otras regiones del mundo que sufren sismos de magnitud y características similares. Por otra parte, en El Salvador parece existir una distribución y concentración anómala de las inestabilidades inducidas por terremotos independientemente de la magnitud del sismo, de su distancia al epicentro y origen del terremoto. La presente Tesis Doctoral aborda el estudio de las inestabilidades de ladera inducidas por terremotos en El Salvador. Tiene por objetivo el estudio de la relación y grado de influencia de los factores que controlan los movimientos de ladera, así como la evaluación a nivel regional de la susceptibilidad a sufrir inestabilidades cosísmicas según varios escenarios sísmicos, y definir un umbral numérico de la misma. El estudio realizado se ha dividido en tres partes. Primeramente se ha analizado la distribución espacial de las inestabilidades en relación a la geología superficial, a las estructuras tectónicas, a la topografía, la dirección de caída y el comportamiento mecánico de los materiales involucrados. En la segunda parte se ha llevado a cabo un análisis a escala regional de susceptibilidad de inestabilidades cosísmicas en El Salvador con el objetivo principal de identificar aquellas zonas que en futuros eventos puedan ser susceptibles a deslizar. Se han aplicado dos métodos de cálculo: Newmark [1965] en sus posteriores modificaciones [Jibson et al., 1998, 2000; Jibson 2007] y Coeficiente de Susceptibilidad [Tsige et al., 2012]. Se han contemplado tres tipos de escenarios sísmicos: reales probabilista; y por primera vez en El Salvador, tres escenarios deterministas correspondientes a posibles rupturas de tres segmentos de falla pertenecientes a la principal estructura de deformación del país. El estudio ha sido completado considerando el efecto de la amplificación litológica en cada uno de estos escenarios. En la tercera parte se ha abordado el estudio de detalle de la estabilidad de una de las grandes inestabilidades ocurridas durante los terremotos de 2001, el deslizamiento de Jiboa, cuyo propósito es el de conocer los factores que han contribuido en su ocurrencia. Para ello se han empleado dos métodos de cálculo distintos: equilibrio límite y elementos finitos. Los resultados obtenidos en los tres análisis realizados apuntan a la litología como principal factor condicionante de la ocurrencia, distribución y concentración de las inestabilidades cosísmicas, más concretamente el doble comportamiento mecánico que presentan ciertas litologías, comportándose como materiales tipo roca en ausencia de sismicidad, y como suelo bajo la carga sísmica. La capacidad de amplificar la señal sísmica por parte de ciertas litologías ha demostrado ser un factor importante a tener en cuenta en la elaboración de mapas de susceptibilidad, pues son varias las poblaciones que se ubican en zonas susceptibles a sufrir deslizamientos cosísmicos.