presentacion sismica de refraccion

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BENEMÉR IT A UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA  T ema Efectos de sitio en la ciudad de M!ico" #est#icciones de la onda de su$e#%cie con in&e#si'n de datos de #ef#acci'n su$e#%cial( Mate#ia P#os$ecci'n s)smica P#esentan D)a* Balc+*a# Lea Estela P#e* B#a&o Pa,lo U*iel M'nes -e$eda An.elica

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sismica de refraccion

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAAUTÓNOMA DE PUEBLA

 Tema

Efectos de sitio en la ciudad de M!ico" #est#iccionesla onda de su$e#%cie con in&e#si'n de datos de #ef#ac

su$e#%cial(

Mate#ia

P#os$ecci'n s)smica

P#esentan

D)a* Balc+*a# Lea Estela

P#e* B#a&o Pa,lo U*iel

M'nes -e$eda An.elica

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Int#oducci'n

-on el %n de com$#ende# / simula# efectos de sitio0 en fu

#e.ist#os de mo&imiento de tie##a de te##emotos #ecientesciudad de M!ico1 es fundamental dete#mina# in situ las el+sticas / anel+stica de la est#ati.#af)a $oco $#ofundas dLas $#inci$ales $#o$iedades de inte#s son las velocidadondas de cizalla, factores Q de calidad y su correlacparámetros similares en zonas de la ciudad. El an+licent#ado en la #e.i'n de La.o de Te!coco al no#este de laM!ico(

Se #e.ist#a#on ondas Ra/lei.2 / lo&e usando fuentes de ema*o / .e'fonos 314 5* &e#ticales / 2o#i*ontales1 #es$ectAdem+s1 $a#a la fuente de e!$losi&o1 #e.ist#amos sismo.t#es com$onentes 6ue utili*an 7 5*

0Los efectos de sitio son modi%caciones en am$litud1 du#aci'n / contenido de f#ecuencia 6ue e!$e#imencuando lle.an a la su$e#%cie( Ent#e m+s ,lando sea el ti$o de suelo 6ue e!ista ,a8o la estaci'n1 ma/o# s

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El $#ime# modelo m+s l'.ico / $#eciso $a#a utili*a# en la cd uno de 7D1 o,teniendo un es$eso# mu/ del.ado a$#o!imadm 6ue se e!tiende 2o#i*ontalmente a decenas de :m1 el $#ifue #eali*ado $o# Seed ;7<==>?ue insu%ciente $a#a modela# el mo&imiento del suelo en 6ue se utili*' el modelo de @D $a#a o,tene# los efectos del

En una #e&isi'n c#)tica1 el cient)%co -2+&e*a#c)a / Ba#d ;7e!amin' los dife#entes efectos @D $#o$uestos1 conclu/endosu$e#%ciales son los fen'menos m+s #a*ona,les de $#o$a.#es$onsa,le de los efectos de sitio(

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Los $#ime#os #esultados de la $#os$ecci'n s)smica fu$#esentados $o# ?i.ue#oa ;7<3> / Ma#t)ne* ;7<3> 2mediciones cuidadosas de &elocidad de la onda S enLa.o de Te!coco1 6ue com$a#a#on con los #esultadosdin+micas #eali*adas en el la,o#ato#io(

 Tam,in se #eali*a#on $#ue,as -PT $a#a tene# conoc

co##elaci'n ent#e &elocidades de ondas de ci*alla / lade &alo#es con la $enet#aci'n de un cono(

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O,8eti&os

El o,8eti&o del $#o/ecto es el de contribuir al estudio de los ede sitio o,se#&ado en la -iudad de M!ico du#ante te##emotos( $#o/ecto esta di#i.ido a caracterizar propiedades de los maty la estructura en el rango de frecuencia de inte#s en in.ens)smica con un nfasis en su #elaci'n con la $#o$a.aci'n de ondacuenca de ciudad de M!ico(Se $#esenta#+n a continuaci'n los #esultados de &a#ios e!$e#ime

#ef#acci'n s)smica diseFados $a#a $#o$o#ciona# datos so,#e lascaracterísticas de propagación de las ondas superciales.

Se utili*a#on dos ti$os de sism'met#os de 3(4 5*1 .e'fonos de #ef2o#i*ontales / &e#ticalesG 7 5*1 .e'fonos sismol'.icos t#ia!iales(

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P#o/ecto Te!coco de -omisi'nNacional del A.ua del la.o de Te!coc

(

En esta +#ea1 el mate#ial de la su$e#%cie consiste en &i#.ea#cilla inalte#ada desde el lec2o del anti.uo la.o d

 Te!coco1 simila# al su,suelo de las *onas daFadas en cent#o de la ciudad de M!ico en 7<=41 a e!ce$ci'n de es$eso# de la ca$a de a#cilla / cam,ios causados $o# const#ucci'n u#,ana( El sitio seleccionado est+ le8os dt#+%co u#,ano / ot#as fuentes de #uido / eto$o.#+%camente / $lana(

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El #ect+n.ulo som,#eado muest#a la u,icaci'n de el +#ea de t#acam$o

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E6ui$o utili*ado

El fue un sism'.#afo ES@397;.eomet#ics> de @3 canales(

Pe6ueFas ca#.as e!$losi&as de 3(4 5*  e'fonos &e#ticales con un es$aciamiento de 79 met#os /

com$ensaciones de 791 @9 / C9 m(

Las mat#ices fue#on @391 @49 / @9 m(

En la $#ime#a $a#te de la e!$e#imento1 se utili*' $e6ueFasca#.as e!$losi&as como el o#i.en / de 3(4 5* .e'fonos&e#ticales con un es$aciamiento de 79 met#os / casi #ast#odes$la*amiento de 791 @9 / C9 m de di#i.i# / dis$a#os #e&e#Lon.itudes totales de estos a##e.los fue#on @391 @49 / @9

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Re.ist#o de s)smica de #ef#acci'n ;ti#o di#ecto> com$onentes &e#tical de mo&imiento con du#aci'n de = s( ?uente e!$losi&a dis$a#o de 2o/Se o,tu&o este #e.ist#o utili*ando un des$la*amiento de C9 m ce#ca / 314 5* .e'fonos es$aciadas 79 m( Las ma/o#es am$litudesco##es$onden a las ondas de Ra/lei.2

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En la se.unda $a#te del e!$e#imento1 se utili*' un

ma#tillo como fuente / 314 5* .e'fonos 2o#i*ontaleso#ientadas t#ans&e#salmente a la l)nea de le&antamienUn ta,l'n fue .ol$eado 2o#i*ontalmente $a#a .ene#a#ondas S5( En este caso1 la distancia del detecto# fue dm1 / el des$la*amiento casi #ast#o fue de 4 m en eldi#ecto / los ti#os a #e&e#ti#1 la lon.itud total del a##e.en este se.undo e!$e#imento fue de 47 m(

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Re.ist#o de s)smica de #ef#acci'n ;ti#o di#ecto>( -om$onente del m2o#i*ontal t#ans&e#sa no#mali*ada1 ma#tillo como fuente1 #ast#o co4 mG 314 5* .e'fono es$aciando @ m( El m+s la#.o am$litudes co# a las ondas lo&e(

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 Análisis de dispersión

Al ea6,i / 2e##man most#ado la utilidad de la su$e#%cie cu#&as d

dis$e#si'n de la onda en la dete#minaci'n de los $a#+met#os deondas el+sticas de suelos $oco $#ofundos( Po# esta #a*'n1 el tiemde .#a,aci'n se 2i*o lo su%ciente $a#a #e.ist#a# las ondassu$e#%ciales 6ue lle.an si.ni%cati&amente m+s ta#de 6ue las onddi#ectas / #ef#actados(

5emos calculado la fase de cu#&as de dis$e#si'n de &elocidad de#e.ist#o de

ondas de su$e#%cie mediante la t#ansfo#maci'n de los datos aldominio de #a/os $a#+met#o de f#ecuencia ;$H>( En este an+lisisuna $ila inclinada en el ti#o comn se #enen dominio es #eali*ad$a#a t#ansfo#ma# el cam$o de ondas al dominio #a/os &e*$a#+met#o inte#secci'n ;PT>( Se a$lica una t#ansfo#mada de ?ou#en el tiem$o de inte#ce$ci'n $a#a con&e#ti# el cam$o de onda#esultante $a#a el dominio $ H(

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-u#&as de dis$e#si'n &elocidad de fase e!$e#imentales $a#aRa/lei.2ondas de #e.ist#os 3(4 5* .e'fonos &e#ticales ;J> / seissismo.#amas$#o$o#cionadas $o# senso#es Lenna#ta ;9> utili*ando$a#+met#os de #efe#encia de #a/o an+lisis de dominio( Laslíneas continuas muestran las curvas teóricas de modos

fundamentales y superiores desde el modelo nalderivado de el proceso de inversión.

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-u#&as de dis$e#si'n &elocidad de fase e!$e#imental$a#a ondas lo&e de 314 5* #e.ist#os .e'fonos2o#i*ontales( Las l)neas continuas muest#an cu#&aste'#icas desde el modelo %nal de#i&ado del $#oceso de

in&e#si'n

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La f#ecuencia dominante de las condiciones de la ca$en el sitio de la $#ue,a se 8u*.a a se#si.ni%cati&amente

infe#io# a la f#ecuencia natu#al de la 314 5* .e'fonos 6ue im$lica 6ue el modo fundamental de ondassu$e#%ciales no se #e.ist#' $o# dic2os inst#umentos(

Po# el cont#a#io1 los datos de las 7 5* enca8a el modofundamental( Ot#a ca#acte#)stica si.ni%cati&a

o,se#&ada es 6ue las cu#&as de dis$e#si'n tienden2acia alta &alo#es en sus l)mites de co#te de ,a8af#ecuencia(

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Estos #esultados su.ie#en 6ue e!iste un .#ancont#aste de im$edancia ent#e las ca$as su$e#%ciales / el su,st#atode tal mane#a 6ue las ondas su$e#%ciales no $enet#an lo su%ciente$a#a o,tene# info#maci'n so,#eel sust#ato(

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An+lisis de atenuaci'n anel+stica

En mediciones in situ de las $#o$iedades anel+stica de mate#iales de tie##a son mu/ im$o#tantes $a#a los $#o$'sitos de in.enie#)a1 ;Kon.ma

/ Demanet1 7<<C>( Enen $a#ticula#1 de ondas su$e#%ciales ;>1 / las ondas de co#te ;1> Losfacto#es de calidad son $a#+met#os 6ue tienen una inuencia im$o#taso,#e la am$litud / la du#aci'n de mo&imientos s)smicos(

O,se#&amos 6ue los dife#entes modos no $ueden se$a#a#se eidenti%ca#se en los datos e!$e#imentales(

Los dife#entes modos se $#oducen est#ec2amente es$aciadas en

f#ecuencia / no se $ueden #esol&e# $o# la lon.itud del a##e.lo( -omose.undo $aso1 se estim' el facto# anel+stico ;H> $o# un an+lisis de#e.#esi'n del lo.a#itmo de las am$litudes de los so,#es de .#u$o;o,tenido mediante la tcnica de %lt#ado mlti$le> f#ente a ladistancia(

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Atenuaci'n e!$e#imental e!$; !>( L)neas continuas muest#an las cu atenuaci'n $a#a los modos fundamentales / t#es modos m+s .#ande#e.ist#adas en &a#ias distancias en el se.undo e!$e#imento

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el facto# anel+stico es

donde H es la f#ecuencia an.ula# / U es la &elocidad de .#u$o1 el#an.o de los facto#es caen ent#e 7 / C 79 @ ;m 7>( Los&alo#es te'#icos se calcula#on ;5e##mann1 7<=<> utili*ando elmodelo de &elocidad su$oniendo un &alo# de $a#tida de # Q s(Mediante un $#ocedimiento de ensa/o / e##o#1 s $a#a la ca$asu$e#io# se modi%c' $a#a o,tene# el me8o# a8uste ent#elos&alo#es te'#icos / e!$e#imentales(

Estos .#+%cos muest#an la atenuaci'n en fo#ma e!$ e!$onencial; !>( Las l)neas continuas co##es$onden a la atenuaci'n te'#icade la fundamental / la $#ime#a t#es modos m+s altos de ondasde Ra/lei.21 mient#as 6ue los s)m,olos #e$#esentan los &alo#ese!$e#imentales de atenuaci'nG las distancias anali*adas fue#on91 7991 7391 791 @79 / @49 m(

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Discusiones

La &elocidad de la onda deci*alla f#ente a la$#ofundidad de#i&ada de lasmediciones .eotcnicas secom$a#a con la o,tenida eneste t#a,a8o

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El $e#%l de#i&ado de este estudio concue#da con las med.eotcnicas #eali*adas $a#a los $#ime#os 39 met#os( Po#de estas $#ofundidades las mediciones .eotcnicas m&elocidades m+s ,a8as(

La in&e#si'n de la onda su$e#%cial $e#mite dete#m

$#ofundidad / &elocidad de los est#atos su,/acentessedimentos ,landos

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La com$a#aci'n ent#e las dos tcnicas su.ie##esultados son %a,les1 al menos $a#a los $#ime#os 39

Los nume#osos estudios demuest#an 6ue las ondas s6ue se .ene#an en las ca$as m+s su$e#%ciales de lodent#o de la cuenca1 no cont#i,u/en a las la#.ao,se#&adas en los #e.ist#os de mo&imientos fue#tes

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Las ondas su$e#%ciales .uiadas $o# las ca$as su$dis$e#san / atenan mu/ #+$idamente(

La lle.ada de el cam$o incidente a la cuenca consisondas Ra/lei.2 / Lo&e(

Pa#a la inte#acci'n de ste cam$o incidente con 2etlate#al1 se .ene#a#+n ondas su$e#%ciales adicionale

.uiadas $o# ca$as de 7 a 3 :m de es$eso# / lue.o $o# las ca$as su$e#io#es(

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-onclusiones

Se in&i#tie#on las fasesde &elocidad de cu#&asde dis$e#si'n de lasondas Ra/lei.2 / Lo&ede #ef#acci'n s)smica$oco $#ofundas $a#adete#mina# laest#ati.#af)a m+s altaen la #e.i'n del la.o de

 Te!coco al no#oeste dela ciudad de M!ico(

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Las cu#&as de dis$most#a#on 6ue las

su$e#%ciales se $#ocon &elocidades mu/de C9 a 9 :ms e$#ime#os 39 met#o$#ofundidad(

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Se o,tu&o un &alo# e!$e#imental de 3@ $a#a ;el facto# las ondas de ci*alla en las ca$as su$e#%ciales(

Éste $a#+met#o es mu/ im$o#tante en la estimaci'n de $o#6ue #e.ula los efectos de amo#ti.uaci'n en la am$litudu#aci'n de los tem,lo#es(

Los $a#+met#os el+sticos de#i&ados de la est#ati.#af)a scuenca de la -iudad de M!ico a$o/an la 2i$'tesis de su$e#%ciales son .uiadas $o# la ca$a a#cillosa su$e#io#1#+$idamente / se atenan con la distancia / no $a#ecen cla#.as du#aciones de mo&imiento du#ante los te##emotos f

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 Tam,in se demost#' 6ue las mediciones de ondas su$e#%de #ef#acci'n $oco $#ofundas son a$lica,les en la $a#+met#os s)smicos del su,suelo1 $oco $#ofundo1 $a#a in.enie#)a(

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Refe#encias

A:i1 ( and Ric2a#ds1 P((1 7<=9( uantitati&e Seismolo./1 T2eo#/ and Met2ods( (5( ?#eeman1 San ?#ancisco1 -A(

AlE6a,i1 (I( and 5e##mann1 R(B(1 7<<C( #ound #oll" A $otential

tool fo# const#ainin. s2alloH s2ea#Ha&e st#uctu#e( eo$2/sics1

4" 7C7<(

-2a&e*a#cia1 ?(K(1 7<<7( Di#action et am$li%cation des ondes

sismi6uea dans le ,assin de Me!ico( P2D T2esis1 Uni&e#site

 Kose$2 ?ou#ie# de #eno,le1 CC I $$( -2a&e*a#cia1 ?(K( and Ba#d1 P((1 7<<Ca( #a&it/ Ha&es in

Me!ico -it/W I( #a&it/ $e#tu#,ed Ha&es in an elastic

solid( Bull( Seismol( Sot( Am(1 =C" 7C744(

-2a&e*a#cia( ?(K( and Ba#d1 P((1 7<<C,( #a&it/ Ha&es in

Me!ico -it/W II( -ou$lin. ,etHeen an elastic solid and a

uid la/e#( Bull( Seismol( Sot( Am(1 =C" 7474(

-2a&e*a#cia1 ?(K( and Ba#d1 P((1 7<<3( Site eects in Me!ico

-it/ ei.2t /ea#s afte# t2e Se$tem,e# 7<=4 Mic2oacan ea#t26ua:es