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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
EL SISMO DE OMETEPEC, GUERRERO, DEL 20 DE MARZO DE 2012
Hugón Juárez García1, Alonso Gómez Bernal
2, José Luis Rangel Núñez
3, Arturo Tena
Colunga4, Elsa Pelcastre Pérez
5 y José N. Roldán Islas
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RESUMEN
El 20 de marzo de 2012, a las 12:02 hora local, un sismo de magnitud Mw = 7.4 ocurrió en el segmento de la
placas tectónicas conocido como Ometepec, en las costas de Guerrero. Esta es una zona en donde han
ocurrido eventos sísmicos aproximadamente cada 14 años desde 1928. El área de Estructuras de la
Universidad Autónoma Metropolitana, de la Unidad Azcapotzalco (UAM-A), ha mantenido como objetivo el
reconocimiento de daños en las zonas epicentrales de sismos moderados e intensos que ocurren en la
República Mexicana; así como reportar las “lecciones aprendidas” asociadas a estos eventos. Hace más de 16
años, en septiembre de 1995, la UAM-A fue a esta misma zona epicentral y reportó los daños, y algunas
lecciones derivadas del sismo del 14 de septiembre de 1995 en Ometepec, Guerrero. En este evento del 20 de
Marzo 2012 se ha constatado que hay lecciones aprendidas y no aprendidas, y que hay mejoras que pueden
aplicarse en diferentes ámbitos. En este trabajo se hace un resumen de los daños encontrados en la zona
epicentral de Ometepec, y las lecciones desde el punto de vista de la ingeniería estructural que pudieran
derivarse de este evento. Asimismo, se presentan algunas recomendaciones acerca de la respuesta que
deberían seguir las autoridades locales y globales ante emergencias.
ABSTRACT
On Tuesday, March 20th, 2012, at 12:02 local time. (18:02 GMT), an earthquake with magnitude Mw = 7.4,
struck the area near the towns of San Juan Cacachuatepec, Oaxaca and Ometepec, Guerrero, in the
southeastern region of Guerrero and Oaxaca states in Mexico. Since 1928, and approximately every 14 years,
earthquake events have happened in this area known as the Ometepec Segment in the Mexican subduction
zone. The objective of the reconnaissance teams of the Structureas Area, of the Universidad Autonoma
Metropolitana (UAM-A), has always been to recognize the cause of damage to structures, in the epicentral
areas of moderate to large earthquakes that happened in Mexico, as well as let the structural engineering
community know about the lessons learned from these earthquakes. In 1995, the reconnaissance team of
UAM-A visited the same epicentral area in Ometepec, Guerrero, and reported the lessons learned. In the event
of March 20th
, 2012, we have concluded that there were lessons learned and unlearned, and that there are
procedures and policies that can be enhanced in order to respond better to such disaster events. In this paper,
we summarize the structural damage encountered in the epicentral area and the lessons learned, from the
structural engineering point of view. We also provide recommendations and opinions on response and
recovery activities that local and global authorities should put attention to.
1 Profesor, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco. Edificio P4, 2º Piso, Cúb. 2 del Área
de Estructuras. Departamento de Materiales. Av San Pablo # 180, Col. Reynosa-Tamps. Del. Azcapotzalco.
CP 02200. México, D.F. México. Tel: 53-18-94-57. [email protected] 2 Profesor, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco. Edificio P4, 2º Piso, Cúb. 3 del Área
de Estructuras. Departamento de Materiales. [email protected] 3 Profesor, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco. Área de Geotecnia. Edificio P3,
cubículo 2, Departamento de Materiales. [email protected] 4 Profesor, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco. Edificio P4, 2º Piso, Cúb. 9 del Área
de Estructuras. Departamento de Materiales. [email protected] 5 Ingeniero Estructurista, Consultor Independiente, [email protected]
6 Ayudante del Área de Estructuras, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco.
XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Acapulco, Guerrero 2012
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INTRODUCCIÓN
El grupo de reconocimiento de daños del Área de Estructuras de la Universidad Autónoma Metropolitana,
Unidad Azcapotzalco (UAM-A), tiene como objetivo principal visitar las zonas epicentrales y localidades que
hayan sido afectadas por sismos importantes, con el fin de documentar el comportamiento de las estructuras
observado y las lecciones adquiridas por estos eventos. La experiencia del grupo de la UAM-A data desde
1985. Entre sus primeras publicaciones destacan las realizadas en 1989 sobre el gran sismo de Septiembre de
1985 (Sordo et al, 1989, Gómez-Bernal et al, 1989, Aguilar et al, 1989, e Iglesias, 1989). Para el sismo
ocurrido en Guerrero el 25 de Abril de 1989, el equipo enfocó su trabajo a los efectos de dicho sismo en la
ciudad de México, (Gómez-Bernal et al, 1991). Posteriormente, el equipo de reconocimiento documentó seis
sismos importantes. En 1995: Sismo de Ometepec, Guerrero, 14 de Septiembre, Mw =7.3 (Sordo et al 1995);
Sismo de Manzanillo, Colima, 9 de Octubre, Mw = 8.0 (Juárez García et. al. 1996 y 1997), y; Sismo de
Villaflores, Chiapas, 21 de octubre, Mw = 7.2. En 1999: Sismo de Tehuacán, Puebla, 15 de Junio, Mw = 7.0
(Juárez García et al, 1999). En 2003: Sismo de Tecomán, Colima, 23 de Febrero, Mw = 7.5 (Alcocer y Juárez
García, 2003 y Alcocer y Klingner, 2006). En 2010: Sismo El Mayor-Cucupah, Mexicali, Baja California
Norte, 4 de Abril, Mw = 7.2 (Rangel et al, 2011).
El martes 20 de Marzo del 2012, a las 12:02 hora local (18:02 GMT), un terremoto de magnitud Mw=7.4 (USGS y Servicio Sismológico Nacional-SSN) sacudió la zona cercana a las poblaciones de San Juan Cacahuatepec, Oaxaca, y Ometepec, Guerrero, que se ubican en la porción Sureste de los estados de
Guerrero y Oaxaca,
Figura 1. En la Tabla 1 se indican los parámetros más importantes del sismo principal y de la réplica más
grande.
Figura 1. Localización de los epicentros de los sismos del 20/3/2012 y 14/9/1995
Tabla 1. Parámetros del sismo principal 20/3/2012 y la réplica más importante 2/4/2012
Fuente Latitud Longitud Prof (km) Mw Fallamiento
SSN 16.42 -98.36 15 7.4 -
Harvard, CMT solutions 16.41 -98.43 19.8 7.4 Inverso
USGS (WPhase Moment Solution) 16.662 -98.187 15 7.4 Inverso
SSN 16.27 -98.47 10 6.0 -
Harvard CMT Solutions 16.62 -98.30 12 6.0 Normal
USGS (WPhase Moment Solution) 16.476 -98.286 11 6.0 Normal
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
Se presentaron daños importantes en 19 municipios en Guerrero y 28 en Oaxaca, y les fueron proporcionados
fondos para reconstrucción de la infraestructura y apoyo a la población afectada (Diario Oficial de la
Federación, 2012a y 2012b).
Por su parte, la prensa oficial del estado de Oaxaca mencionó que 28 municipios fueron afectados, alrededor
de 2,000 viviendas se consideran como pérdida total, más de 3,000 viviendas tienen daños importantes y otras
3,000 presentan daño menor. En infraestructura: 22 escuelas, 42 oficinas de gobierno y 24 edificios históricos
fueron reportados con algún tipo de daño (Oaxaca, 2012). Sin embargo, de acuerdo con reportes locales, sólo
dos personas murieron. Es importante comentar que las personas que viven en esas zonas, están fuera de sus
casas durante el día ya que sus actividades principales son en el campo, en la industria agrícola o ganadera, y
es por ello que el número de muertos es sustancialmente bajo.
En la zona epicentral existen poblaciones pequeñas con menos de 2,000 habitantes, cuya economía es rural, y
sin servicios básicos en la mayoría de los casos; mientras que el número de habitantes en las ciudades más
cercanas al epicentro son: en Ometepec (55,000); en Cuajinicuilapa (25,000) y; en San Juan Cacahuatepec
(8,500), (INEGI, 2005). Asimismo, este terremoto fue sentido fuertemente en las ciudades de Chilpancingo,
Guerrero, y en la Ciudad de México.
SISMICIDAD
La actividad sísmica en el Suroeste de México, entre las longitudes -94º a -104º Oeste, es principalmente
resultado de los eventos que suceden en la zona subducción de la trinchera mexicana, donde la placa de Cocos
se desplaza por debajo de la placa Norteamericana en su parte más meridional. La velocidad del
desplazamiento entre placas varía desde 5.5 cm/año (-104º Oeste) a 7.7 cm/año (-94º Oeste). Esta zona de
subducción se encuentra segmentada, con dos formas principales de desplazamiento: algunos segmentos se
deforman mediante numerosos terremotos de magnitud pequeña e intervalos de recurrencia cortos y, otros que
tienen magnitudes más grandes y con periodos de retorno mayores a 75 años.
El sismo del 20 de Marzo del 2012 ocurrió en el segmento Ometepec de la zona de subducción que se ubica
entre el Río Copala, al Suroeste de Guerrero, y el Río Verde, localizado en el Sureste de Guerrero; la longitud
de este segmento es de aproximadamente 130 km de acuerdo con (Núñez-Cornú, 1996). Hasta el 13 de Abril
del 2012, se han observado más de 50 réplicas con magnitudes mayores a 4.1. Este segmento se comporta de
manera distinta a aquellos segmentos que producen los grandes sismos del pacífico mexicano. La diferencia
radica en que produce eventos de magnitud entre 7 a 7.5, con intervalos de recurrencia de aproximadamente
12 años. El evento previo al de marzo del 2012 fue el del 14 de septiembre de 1995, con magnitud de Mw =
7.3, con una profundidad de 21.8 km y un MMI=7, (Sordo et al, 1995). La profundidad reportada para los
eventos del segmento de Ometepec varían entre 10 y 70 km, y el mecanismo focal es tanto normal como de
subducción. En la Tabla 2 se listan los principales eventos que han afectado este segmente desde 1882 (Sordo
et al, 1995).
Tabla 2. Sismos importantes del segmento Ometepec, desde 1882, (González-
Ruíz y McNally, 1988), (Sordo et al, 1995), y (Núñez-Cornú, 1996)
Fecha del evento Magnitud Profundidad (km)
19 de Julio de 1882 7.5 60 2 de Diciembre de 1890 7.2 30 10 de Febrero de 1928 7.7 65 9 de Octubre de 1928 (*) 7.8 30 23 de Diciembre de 1937 (*) 7.5 18 11 de Octubre de 1945 6.5 65 6 de Febrero de 1948 (evento doble) (*) 6.7 (combinado) 18 14 de diciembre de 1950 (*) 7.3 18 28 de Julio de 1957 7.5 18 2 de Agosto de 1968 (*) 7.4 36 24 de Octubre de 1980 7.0 65 7 de Junio de 1982 (doble evento) (*) 7.0 18 y 19 14 de Septiembre de 1995 (*) 7.3 21.8
XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Acapulco, Guerrero 2012
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20 de Marzo del 2012 7.4 15
Se estima que en 1787 sucedió el evento más violento en el segmento Ometepec, con una ruptura aproximada
de 130 x 80 km. Núñez-Cornú en 1996 estimó que el intervalo de recurrencia promedio para este segmento es
de 13.4 años, pero si se incluye el sismo del 20 de Marzo del 2012, este valor promedio crece a 14 años. Por
otra parte, se han identificado siete asperezas en este segmento que están asociadas a los terremotos indicados
con (*) en la Tabla 2, (Núñez-Cornú, 1996).
El epicentro del sismo del 20 de Marzo del 2012 se localiza en la misma región donde se presentaron los
dobletes en 1982, por lo que se concluye que el evento del 2012 y sus réplicas, que incluyen una de magnitud
Mw = 6, están asociadas con las dos asperezas y los dobletes de 1982; así, se podría concluir que los dobletes
podrían ocurrir cada 30 años aproximadamente.
GEOLOGÍA Y CONDICIONES DEL SUBSUELO
La región que ha experimentado las intensidades más altas se ubica a pocos kilómetros al Este del poblado de
Ometepec, Figura 1. El basamento geológico en esta zona corresponde a rocas graníticas Jurásicas, con una
intrusión de un granito plutónico de edad terciaria. Los granitos más antiguos están alterados y presentan un
alto contenido de arcilla, y en terrenos suaves están cubiertos por capas gruesas de lateritas. Los granitos más
jóvenes presentan grados de alteración menores. Este tipo de suelo se emplea localmente para elaborar
bloques de adobe de calidad pobre a regular para la construcción de casas.
En general, el desarrollo de los poblados sigue la topografía natural del terreno, y ocasionalmente se utilizan
rellenos de compactación no controlada para construir bases de cimentación (Sordo et al, 1995). En algunos
casos estos rellenos perdieron rigidez durante el sismo, generando colapsos parciales de los rellenos de las
casas que se ubican en laderas empinadas.
La topografía en la zona epicentral es de suave a moderada, con elevaciones variables entre 300 m, en
Ometepec y San Juan Cacahuatepec; y arriba de 800 m, en las montañas localizadas al Norte de estas
poblaciones. Muchos pueblos se localizan en las zonas más elevadas de las montañas, para evitar los
problemas de inundaciones en la temporada de lluvias y para dejar las tierras bajas para el cultivo agrícola. Al
Norte y al Este del área epicentral, la pendiente del terreno es de escarpada a muy empinada; al Oeste, el
terreno es semejante a Ometepec. En el Sur se encuentran las tierras de temporal y la costera, donde se
presentan depósitos de suelos finos de edad reciente (Sordo et al, 1995). En estas zonas no se encontraron ni
se reportaron licuación o fallas en el suelo (emersiones o hundimientos).
MOVIMIENTO DE TERRENO
Las intensidades máximas se reportaron en Ometepec, Huixtepec y Huajintepec en el estado de Guerrero,
mientras que en el estado de Oaxaca fueron los poblados de Buenavista y San Juan Cacahuatepec, con valores
de intensidad MMI entre VII y VIII, Tabla 3. En la Tabla 3 se muestran los valores de MMI asociados al
evento del 20 de Marzo de 2012, el cual está basado en observaciones realizadas por el equipo de
reconocimiento de la UAM e información recopilada tanto en medios electrónicos como de la prensa escrita
(* y **), para mayor información se pude consultar (Juárez García et al, 2012).
Las intensidades MMI disminuyen rápidamente a lo largo de la costa, en comparación con las MMI que se
observan hacia el interior de los estados de Guerrero y Oaxaca (es decir, hacia el continente), como se ha
observado en sismos anteriores (Sordo et al, 1995; Juárez García et al, 1996 y Juárez García et al, 1997). En
las ciudades de México y Chilpancingo se presentaron intensidades importantes debido a los efectos de sitio
tan conocidos en estas ciudades.
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
ESPECTROS DE RESPUESTA E INTENSIDADES INSTRUMENTALES EN LA CIUDAD DE MÉXICO
El Centro de Instrumentación y Registro Sísmico (CIRES) ha registrado acelerogramas en la Ciudad de
México desde 1988, y en el caso del sismo de Ometepec del 20 de marzo de 2012 registró el movimiento del
terreno en 14 estaciones: dos en terreno firme (zona I: TP13 y UI21), uno en zona de transición (zona II:
DX37) y once en zona del lago (zona III: seis estaciones localizadas en la Colonia Roma CO56, LI58, EX12,
CJ03, CJ04 y CI05).
Tabla 3. Intensidades MMI observadas en Guerrero y Oaxaca
Localidad Estado MMI Localidad Estado MMI
Distrito Federal DF VI-VII Pinotepa Nacional
Oaxaca
VIII** Chilpancingo
Guerrero
VI-VII San Pedro Jicayan VII* Tierra Colorada V San Andres Huaxpaltepec VII*
Las Mesas V Sta Ma Huazolotitlan VII* San Marcos V San Pedro Amuzgos VII* Las Vigas V Cuajinicuilapa VII*
Cruz Grande V Xochistlahuaca Guerrero
VI* Copala V Sta Ma Zacatepec VI*
Playa Ventura V Azoyu VI* Marquelia V Sta Catarina Michoacán
Oaxaca
VI* Juchitán VI Putla de Guerrero VI*
San Juan de Llanos VI Santiago Jamiltepec VI* Ometepec VII-VIII Pinotepa de Don Luis VI* Huixtepec VII-VIII San Luis Acatlán
Guerrero VI*
Huajintepec VII-VIII Tecoanapa VI* Buenavista
Oaxaca VII-VIII Sta Ma Asunción Tlaxiaco
Oaxaca VI*
San Juan Cacahuatepec VII-VIII Santiago Juxtlahuaca V* Amarillo
Guerrero V Acapulco Guerrero V**
Petaquillas V* El Espinal Oaxaca V** Cuautepec Oaxaca V* Ayutla
Guerrero V**
Ayutla de los libres Guerrero
V* Iguala V** Alpoyeca V* Tuxtepec Oaxaca V**
Cuilapan de Guerrero Oaxaca V* Taxco Guerrero V** Chilapa Guerrero VI**
* http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/usc0008m6h#pager_cities ** http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/dyfi/events/us/c0008m6h/us/index.html
Los valores de aceleración máxima del terreno no corregida (PGA) se muestran en la Tabla 4, y se comparan
con eventos anteriores (14 de Septiembre de 1995, Mw=7.3; y 25 de Abril de 1989, Mw=6.9). El sismo del 14
de Septiembre ocurrió en el segmento de Ometepec, mientras que el del 25 de Abril se originó en otra zona de
Guerrero; sin embargo, este sismo es el que ha generado la mayor aceleración en el terreno desde el terremoto
de 1985. Se observa que los valores de PGA son en general similares; por ejemplo, en la zona del lago se
alcanzaron valores de aceleración de 79 gales en la estación TH35.
Tabla 4. Valores máximos de PGA sin corregir, para tres sismos diferentes
Estación 20/03/2012 14/09/1995 25/04/1989
NS EW V NS EW V NS EW V
TP13 17.37 11.12 5.89 13.77 10.16 4.08 17.72 12.42 6.98
UI21 15.82 18.60 7.57 13.02 15.16 6.44 SR SR SR
DX37 27.64 30.24 7.06 23.87 15.55 7.16 33.78 31.28 7.15
LV17 32.99 40.73 8.36 29.53 30.69 8.18 32.02 32.10 9.70
BO39 21.16 31.84 8.92 30.71 43.99 6.72 33.52 37.46 12.02
VM29 41.46 44.12 7.87 27.73 28.95 6.70 49.14 52.02 12.71
VG09 33.92 33.85 7.53 39.57 24.41 6.07 38.21 47.41 8.88
LI58 41.53 34.54 15.36 SR SR SR 40.94 40.34 23.44
EX12 46.00 41.22 14.20 33.05 41.59 10.06 SR SR SR
CJ04 42.55 30.47 10.40 24.52 27.08 11.29 SR SR SR
CI05 49.21 57.93 12.36 37.40 41.96 12.20 54.34 45.82 14.52
XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Acapulco, Guerrero 2012
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CJ03 41.43 37.57 10.90 24.90 26.1 10.54 40.73 37.68 10.14
CO56 34.62 40.55 16.14 44.31 45.42 20.65 73.00 39.10 30.64
TH35 49.57 79.08 14.18 72.72 61.71 16.62 54.77 72.09 18.09
En la Tabla 5 se muestran en detalle los parámetros de intensidad más significativos de los 3 eventos
mencionados en el párrafo anterior en la estación CO56 de la Colonia Roma. De la comparación se observa
que los eventos de 1995 y de 2012 tienen valores similares, mientras que el evento de 1989 es de una
intensidad sólo un poco mayor. Por ejemplo la intensidad de Arias de los tres eventos es 23.9 cm/s, 22.7 cm/s
y 42.2 cm/s, respectivamente, todos estos valores muy por debajo de la Intensidad de 224 cm/s de la
componente SCT-EW de 1985. Lo anterior se evidencia también en los espectros de respuesta, donde se
aprecia también que es bastante consistente la forma de los espectros de respuesta en los tres eventos. El
movimiento del suelo en la zona lacustre de la Ciudad de México para sismos de magnitud mediana (6.9-7.4),
que son los eventos que se han registrado después de 1985, ha sido muy consistente en duración, frecuencia y
amplitud, de acuerdo a las características de los acelerogramas.
Tabla 5. Parámetros de intensidad para tres sismos en las estaciones CO56 y TH35
NS2012 EW2012 VR2012 NS1995 EW1995 VR1995 NS1989 EW1989 VR1989
CO56 20/03/2012 14/09/2012 23/04/1989
PGA (cm/s2) 34.33 40.86 18.48 40.58 46.07 20.42 62.89 38.03 29.02
PGV (cm/s) 10.19 11.84 3.33 13.44 11.24 3.01 22.96 11.73 4.27 D max (cm) 3.66 4.14 1.85 4.48 4.00 1.14 8.38 4.79 1.61
Intensidad de Arias (cm/s) 17.00 23.90 1.70 22.70 21.50 2.70 42.20 17.20 3.30 Duración significativa (s) 107.32 90.96 62.98 97.57 73.28 79.53 62.31 86.59 58.01
Periodo predominante, Tp 1.98 1.98 0.96 2.18 2.30 0.74 2.38 0.90 0.76 Periodo medio, Tm 1.81 1.81 1.04 1.95 1.98 0.86 2.26 1.94 0.89
TH35 20/03/2012 14/09/2012 23/04/1989
PGA (cm/s2) 55.55 88.18 15.31 71.22 68.93 17.66 58.20 75.19 16.03
PGV (cm/s) 17.98 40.48 5.50 26.58 27.44 5.54 19.44 30.62 5.52 D max (cm) 9.95 20.33 2.60 11.30 13.40 2.40 11.80 14.67 2.34
Intensidad de Arias (cm/s) 35.60 54.60 2.90 37.60 36.50 2.60 33.60 36.20 3.00 Duración significativa (s) 122.53 94.16 89.05 76.17 79.20 83.51 68.22 63.47 69.98
Periodo predominante, Tp 1.86 2.82 1.86 2.00 2.86 1.90 2.18 2.80 1.78 Periodo medio, Tm 2.42 2.75 1.93 2.30 2.61 2.04 2.42 2.63 2.03
El espectro de respuesta para los tres terremotos también es similar, se ha observado que para sismos moderados que afectan a la ciudad de México (6.9 a 7.4), los parámetros de intensidad
instrumental son muy consistentes (duración, contenido de frecuencia y amplitud). En la
Figura 2 se muestran los acelerogramas para la estación CO56 en la Colonia Roma, donde se observan las
características típicas de vibración de los depósitos arcillosos del Valle de México.
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Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural
-45
0
45
0 40 80 120 160 200 240 280 320
EW2012
EW2012
-45
0
45
0 40 80 120 160 200 240 280 320
EW1995
EW1995
-45
0
45
-40 0 40 80 120 160 200 240 280
EW1989
EW1989
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5
NS-2012
EW-2012
VR-2012
Period T (sec)
Acc
eler
atio
n (c
m/s
2 )
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5
NS-2012
EW-2012
VR-2012
NS-1995
EW-1995
VR-1995
NS-1989
EW-1989
VR-1989
Period T (sec)
Acc
eler
atio
n (c
m/s
2 )
Figura 2. Acelerogramas en la estación CO56, Colonia Roma, para tres sismos diferentes
En la Figura 3 se presentan los espectros de respuesta del sismo de Ometepec del 20 de Marzo de 2012 en las
estaciones CO56 y TH35. Se observa que las amplificaciones en la estación CO56 son mayores en los
periodos de 1 s y 2 s. Una particularidad de los espectros en la zona del lago de la Ciudad de México es que
muestran dos o más picos en diferentes periodos (Gómez-Bernal, 1999 y 2002). En la figura de la derecha se
observa que estos picos se localizan en 1s y 2 s y están presentes en todos los sismos mostrados. Para los
sismos del 1989 y 1995, el periodo se mueve ligeramente hacia los 2.5 s, lo cual es una consecuencia de los
azimuts. Estos comentarios también son válidos para lo observado en la estación TH35, Figura 4.
Figura 3. Espectros de respuesta para la estación CO56. Derecha: 20/marzo/2012 Izquierda: tres
sismos diferentes.
XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Acapulco, Guerrero 2012
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Figura 4. Espectros de respuesta en la estación TH35
SISTEMA DE ALERTA SÍSMICA DE LA CIUDAD DE MÉXICO (SAS)
El CIRES organiza y maneja la información y logística del Sistema de Alerta Sísmica (SAS), que inició
trabajos en 1986, y estuvo en completa operación en 1991. El objetivo del SAS y SASO es el de alertar a la
población de la ciudad de México, con una anticipación de 60 s, de la llegada de un gran sismo desde la costa
del Pacífico Mexicano, (CIRES, 2012a).
En los últimos 18 años, el sistema SAS ha grabado aproximadamente 2,000 terremotos con magnitudes
variables entre 4 y 7.4, de los cuales 53 han sido sismos moderados y 13 se han considerado eventos
importantes. Los 53 sismos han activado la “alarma sísmica preventiva”, que es recibida solamente por las
agencias gubernamentales y de emergencia. Para los 13 sismos importantes se emitió la “alarma sísmica
pública”, que como su nombre lo indica esta es escuchada por la población de la ciudad de México a través de
la radio y televisión. Los eventos sísmicos que se han generado en el segmento de Ometepec han activado las
alarmas sísmicas. El del 14 de Septiembre de 1995 provocó una alarma sísmica pública mientras que los
sismos recientes del 20 de Marzo del 2012 (Mw = 7.4, evento principal) y el 2 de Abril del 2012 (Mw = 6,
replica) activaron la alarma sísmica preventiva (siete de doce estaciones detectaron actividad sísmica y se
pronosticaron efectos moderados, (CIRES, 2012b).
Con la activación de SAS, los edificios públicos de la ciudad de México tuvieron 60 s para detener sus
operaciones y evacuar las instalaciones. Comparando con terremotos anteriores, las agencias de emergencias,
como Protección Civil, han mejorado notablemente sus procedimientos de evacuación ya que la evacuaciones
se realizaron de manera ordenada y en calma (en algunos casos la gente portaba letreros que indicaban el piso
del edificio en el que trabajan); sin embargo, existieron hay detalles que deben corregirse por las agencias de
emergencia y autoridades locales. Al evacuar las instalaciones, se deben ubicar las personas en zonas seguras,
no en el arroyo vehicular de avenidas o calles, ya que pueden bloquear las rutas de acceso y evacuación de los
servicios de emergencia, en caso de un terremoto de consecuencias severas.
En el caso del sistema colectivo de transporte METRO, se detuvieron las operaciones una vez escuchada la
alerta sísmica y dio tiempo tanto a los aperadores como usuarios de evacuar las instalaciones, lo cual evitó
daños o lesiones, como las que pudieran suceder al paso de las ondas superficiales Lg. Como ejemplo de los
daños que ocasiona la onda superficial, en la Figura 5 izquierda, se muestra la deformación que ocasionó en
las vías del tren en la población de Lázaro Cárdenas en el gran sismo de 1985, y en la central la ruptura del
pavimento de la calle donde estaban ocultas las vías del tranvía en la ciudad de México durante el sismo
de1985. En el caso del terremoto del 20 de Marzo de 20120, en la Figura 5 derecha, se muestra el
desplazamiento permanente generado en las vías de la línea A del Metro de la ciudad de México. Un día
después, el daño en las vías había sido reparado y se reinició su funcionamiento sin ocasionar ningún daño a
trenes ni a usuarios.
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NS-1995
EW-1995
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NS-1989
EW-1989
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cm/s
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Figura 5. Daño en vías por ondas superficiales. Izq, Lázaro Cárdenas, Michoacán (Cinna Lomnitz, 1985). Centro, vías de tranvía en ciudad de México, (UAM-A, 1985). Der, Línea A metro de la ciudad de
México, (Twitter, usuario: Adan4xinhua, 2012)
RESPUESTA ESTRUCTURAL
ÁREA EPICENTRAL Y OMETEPEC
En edificios especializados, como hospitales y escuelas, el daño se localizó en elementos no estructurales
(muros aparentes y elementos de fachada) y en los contenidos de dichas edificaciones como muebles y
computadoras.
En otros edificios de concreto, hoteles y bancos, de dos a cuatro niveles, con configuraciones irregulares, se
presentaron agrietamientos en muros de ladrillo. Los daños en los edificios de servicio fueron reparados y
después del tercer día se encontraban en operación.
En la carretera Copala-Ometepec, aproximadamente a 10 km al suroeste de Ometepec, se presentaron
deslizamientos ligeros en cortes de carreta de moderada y pequeña altura. En los caminos en la zona
epicentral se observaron desprendimientos de la parte superior de los cortes. Es importante mencionar, que no
se observó falla general de los taludes, ni movimientos traslacionales de importancia, Figura 6.
Figura 6. Inestabilidades observadas en los cortes de los caminos: a) Cerca de Cacahuatepec, b)
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Carretera Huanjintepec-Cacahuatepec, c) Carretera Juchitán-Ometepec, d) Carretera Ometepec-Huajintepec, y e) centro de Ometepec
Estructuras de mampostería de adobe sin refuerzo
Los pueblos en la zona epicentral son típicamente comunidades rurales con carreteras y sistemas de
comunicación inadecuados. Los pobladores construyen sus casas de un sólo cuarto con muros de carga hechos
con bloques de adobe y sin elementos que den resistencia lateral a la vivienda. Como se ve en (Sordo et al,
1995), la calidad del adobe juega un papel preponderante en la respuesta estructural. Los daños mayores se
presentaron en bloques de adobe intemperado, donde la lluvia y otros elementos naturales degradan su
resistencia y rigidez.
Durante el recorrido se observaron fallas en las viviendas pero estas no fueron tan severas como lo
que se presentaron en 1995. Las fallas típicas fueron tres: 1) confinamiento inadecuado en las esquinas de los muros de adobe, lo que generó fallas fuera del plano, Figura 7, 2) fallas transversales
del muro, ocasionadas por las fuerzas de inercia de las vigas principales de madera del sistema de techo, Figura 8, y 3) concentración de esfuerzos en las esquinas de las ventanas o puertas, aunque en la práctica local de la construcción se utilizan postes de madera en la parte superior de las ventanas y
puertas,
Figura 9.
Figura 7. Fallas fuera del plano en los muros de adobe producidas por el confinamiento deficiente. Izquierda: daño reportado 1995, (Sordo et al, 1995), derecho: daño observado en el
sismo del 20 de Marzo de 2012
Figura 8. Fallas transversales de los muros debidos a las fuerzas de inercia producidos por las vigas principales de madera del sistema de techo. Izquierda: daño observado en 1995, (Sordo
et al, 1995). Centro y derecha: daño observado en el sismo del 20 de Marzo
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Figura 9. Concentraciones de esfuerzos en las esquinas de puertas y ventanas. Izquierda:
daño observado en 1995, (Sordo et al, 1995). Derecha: daño observado en el sismo del 20 de Marzo de 2012
Estructuras de Mampostería de Adobe Reforzado
En comunidades rurales, es menos frecuente el empleo de la estructuración con mampostería de adobe
reforzada con elementos de concreto como dalas, castillos, vigas y columnas. El proceso de construcción ha
sido mejorado con mampostería reforzada; sin embargo, aún es posible observar en pueblos y comunidades
rurales las estructuras de adobe reforzadas con madera y bajareque, las cuales presentaron daño estructural
ligero, Figura 10.
Figura 10. Estructuras de adobe reforzadas con madera y bajareque.
Estructuras de Mampostería Confinada
Sordo y otros en 1995 reportaron que la práctica constructiva empleaba estructuras de adobe sin refuerzo para
las viviendas, y algunas viviendas ya tenían elementos de concreto rudimentarios, que de alguna manera
mejoraban su respuesta sísmica. También se reportó que el aprendizaje de los constructores se lograba ya sea
por experiencia propia o intuición, y se observaba que se colocaban elementos de concreto donde ocurrían
fallas o agrietamientos en las estructuras. Actualmente, se observa una mejora sustancial en las soluciones y
técnicas constructivas aplicadas.
Las casas de un solo cuarto ahora se construyen con mampostería confinada, conservando su estilo
arquitectónico. Aquí, se remplaza la trabe de madera por una de concreto, Figura 11. A pesar del control de
calidad deficiente en los materiales empleados y en la fabricación de los ladrillos de arcilla y vigas de
concreto, no se observó ningún daño en este nuevo tipo de vivienda. Esta podría ser una de las razones del por
qué en el sismo del 20 de Marzo del 2012 no se presentaron daños, ni en los pueblos ni en las ciudades de la
zona epicentral.
XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Estructural Acapulco, Guerrero 2012
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Figura 11. El refuerzo típico de la casa habitación estructurada con muros de adobe sin refuerzo (izquierda) o con mamposteria reforzada (centro y derecha).
En general, las viviendas y edificios comerciales están construidos con esta técnica, muchos de ellos con
redundancia en los elementos de concreto de confinamiento, dalas y castillos, Figura 12, lo que ha sido una
consecuencia, ya sea por intuición o experiencia, de lo que se ha vivido en el pasado en terremotos de
moderada magnitud.
Figura 12. Redundancia en los elementos de concreto en las nuevas estructuras resueltas con
mamposteria reforzada
Dado que el área sureste del estado de Guerrero es húmeda y con clima caluroso, las alturas de entrepisos
pueden variar entre 3 y 5 m, y por lo tanto, los constructores locales han reforzado dichos muros con
elementos de concreto a cada 1.5 m ó menos, como se ilustra en la Figura 13.
Figura 13. Elementos de concreto colocados a cada 1.5 m o menos
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Estructuras de Concreto
En general, todas las estructuras de concreto se comportaron satisfactoriamente durante el sismo; sin embargo
algunas estructuras sufrieron daños de ligeros a moderados.
CHILPANCINGO, GUERRERO
La ciudad de Chilpancingo se localiza en un valle donde las condiciones geológicas amplifican de manera
importante las ondas sísmicas (Gómez-Bernal et al, 1999), por lo que los sismos provenientes de la zona de
Guerrero han provocado daños importantes en los edificios de infraestructura.
El terremoto del 10 de diciembre del 2011, con epicentro a menos de 100 km de distancia y magnitud de Mw
= 6.5, ocasionó daño a edificios importantes como la Catedral ubicada en el centro de Chilpancingo, que es
considerada como un edificio con valor histórico. Por su parte, el sismo del 20 de Marzo del 2012, que
ocurrió unos meses después, y con un epicentro localizado a una distancia mayor del sismo del 2011, causó
acumulación de daño en algunas estructuras.
El edificio de gobierno se localizan a unos metros de distancia de la catedral, también sufrió daño moderado
en elementos no estructurales y ligero en las columnas de concreto. Esta construcción es irregular de cuatro
niveles, y construida con marcos de concreto y muros de mampostería de relleno.
Los edificios de la escuela preparatoria, que son de tres pisos de altura y 50 m x 15 m de planta, se
construyeron en 1950, empleando la solución estructural basada en marcos de concreto y muros de
mampostería de relleno. Estos edificios fueron los que sufrieron el mayor daño en el terremoto de Ometepec
del 2012. El movimiento de oscilación del edificio estaba restringido en la planta baja por las escaleras de
entrada, en la dirección corta. Esta restricción ha causó daño estructural severo en la planta baja y primer piso.
Figura 14. Escuela preparatoria en Chilpancingo con daño severo. (Izquierda: Google Earth)
CIUDAD DE MÉXICO
Varios edificios en la ciudad de México sufrieron daño de ligero a moderado. Ventanas rotas, transformadores
localizados en lo alto de los postes se cayeron así como parapetos de edificios, sin embargo, el daño
estructural, en general, fue ligero. El daño más significativo se localizó en los sistemas de infraestructura.
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SISTEMAS DE INFRAESTRUCTURA
OMETEPEC Y ÁREA EPICENTRAL
En general, los sistemas de infraestructura se comportaron bien durante el terremoto; sin embargo, en las
zonas rurales ubicadas en el área epicentral los servicios de agua, teléfono móvil y fijo fueron suspendidos o
limitados. En el caso de Ometepec, los servicios se recuperaron después de algunas horas.
Caminos locales sufrieron algún daño, pero fue principalmente por falta de mantenimiento. Las carreteras y
puentes no presentaron daños y estuvieron trabajando sin suspensión de actividad. Al comparar con lo
sucedido en el sismo de 1995, el panorama fue totalmente opuesto y favorable. Por ejemplo, el puente de
Marquelia, que se dañó en el sismo de 1995, en el sismo de 2012 no presentó daño alguno, principalmente por
su buen mantenimiento. Es importante mencionar que las carreteras locales y principales han mejorado sus
condiciones estructurales desde 1995, al contar con más carriles y puentes, esto ha impactado positivamente
en el comportamiento de los sistemas de infraestructura, Figura 15.
Figura 15. Puente en Marquelia, Guerrero.
CIUDAD DE MÉXICO
El principal daño, tanto estructural como no estructural, reportado en la ciudad de México, fue en el sistema
de transporte. La línea A del metro sufrió daño en el sistema de vías, Figura 5 derecha. Asimismo, en la
calzada Zaragoza, en algunos tramos se generaron asentamientos que provocaron daños en las plataformas de
aproximación en puentes vehiculares, Figura 16 izquierda. También se presentaron colapsos parciales de los
muros de protección de un puente peatonal al norte de la ciudad de México, Figura 16 derecha.
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Figura 16. Asentamiento en puentes vehiculares (izq) y y colapso del pasamanos de puentes peatonales (der).
Estructuras subterráneas
Actualmente está en construcción el nuevo sistema de drenaje profundo de la ciudad de México, llamado
Túnel Emisor Oriente (TEO) y la línea 12 del metro. El TEO es un túnel circular de 62 km de longitud y 7m
de diámetro interior, el cual cruza todo tipo de suelos, desde suelos blandos como arcillas muy compresibles,
hasta suelos duros como tobas volcánicas, debajo del nivel freático y en ocasiones con presiones de poro muy
altas, hasta de 80 kN / m2. Asimismo, el proyecto contempla la construcción de 24 lumbreras con
profundidades variables entre 30 y 150 m, y diámetros internos de 16 a 20 m. Por su parte, la línea 12 del
metro es un túnel circular de gran diámetro, 10.5 m de diámetro interno y de 2.5 km de longitud, y se cruzan
los depósitos arcillosos típicos del valle de México.
Todas las estructuras de ambos proyectos tuvieron un comportamiento bueno durante el sismo de Ometepec,
y en general se podría mencionar que las deformaciones inducidas durante el sismo se ubicaron en el intervalo
elástico. Este aspecto es importante porque en algunas estructuras el efecto del sismo fue parámetro de diseño
más importante.
Hospitales.
Algunos hospitales públicos reportaron daño, tanto estructural como no estructural. Un hospital localizado en
el norte de la ciudad fue totalmente evacuado durante el sismo de Ometepec del 2012, y permaneció cerrado
durante siete días, mientras que otro hospital ubicado al sur de la ciudad y que sufrió el colapso de 60 m2 de
su fachada en el sismo del 13 de Abril del 2012, un paciente fue reportado muerto después de un ataque al
corazón durante el proceso de evacuación del hospital.
IMPACTO SOCIAL Y RESPUESTA DE EMERGENCIA
La ciudad de Ometepec cuenta con dos nuevos hospitales y a pesar de que se presentaron daños ligeros en
elementos no estructurales, estuvo en funcionamiento y pudo servir para dar asistencia a todas las víctimas
afectadas por el terremoto. Dos semanas después del sismo, muchos de los habitantes de las zonas
epicentrales aún vivían en casas dañadas, o en los patios, utilizando casas de campaña o a la intemperie.
Los medios de comunicación no prestaron atención al área epicentral o a los daños en las comunidades
rurales, al contrario se enfocaron solamente en el sistema de alarma sísmica y otros aspectos de política del
país.
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La armada mexicana, como usualmente sucede, fue el primer grupo en ayudar a la gente en los lugares de
afectación del terremoto. Dos semanas después del terremoto, la mayoría de los pueblos aún estaba esperando
la ayuda del gobierno.
CONCLUSIONES
El sismo del 20 de marzo de 2012 en Ometepec, Guerrero y sus réplicas pueden ser consideradas como un
evento doble, como el ocurrido en 1982 en el mismo segmento. Esto puede indicar que los dobletes podrían
presentarse cada 30 años aproximadamente.
Este sismo en Ometepec pone de manifiesto, otra vez, la importancia de una buena configuración estructural y
el adecuado mantenimiento de las estructuras. Se puede decir, que el daño estructural estuvo asociado a la
situación económica de la zona epicentral. La ausencia de asesoría técnica y profesional para mejorar la
configuración estructural y, en general, para mejorar el desempeño sísmico de las viviendas, utilizando
materiales locales ha dejado un sinnúmero de viviendas dañadas o mal reforzadas. Sin embargo, podemos
afirmar que la práctica de construcción ha mejorado sustancialmente; la población afectada ha entendido cuál
es el precio de utilizar malas configuraciones estructurales, o materiales y elementos estructurales carentes de
resistencia anti sísmica; estos pobladores de las zonas epicentrales han cambiado las casas de adobe por casas
de mampostería confinada.
Hay comunidades rurales en Guerrero y Oaxaca que no han mejorado sus condiciones de vida, y por lo tanto
el daño que se presenta en sus viviendas ha sido el mismo, evento tras evento. Los servicios básicos siguen
siendo un problema para ellos, a pesar de que se encuentran relativamente cercanos a ciudades principales, 30
km aproximadamente, de ciudades como Ometepec. Estas comunidades viven en otro mundo, otro país y otra
era, sin agua potable, ni electricidad, ni sistemas de comunicación, etc. Las provisiones federales para asistir a
estas comunidades se enviaron rápidamente, y esperamos que dentro de 14 años, las condiciones de vida de
estas comunidades hayan cambiado, y que sean diferentes a lo que vimos en 1995 y, ahora, en 2012.
Las agencias que se encargan de atender las emergencias han mejorado sus procesos de evacuación, ahora
están mejor organizadas. Sin embargo, hay aspectos que deben mejorar estas agencias (Protección Civil) y las
autoridades locales y globales (ayuntamientos, municipios, estatales y federales); por ejemplo, a medida que
las personas evacuaban instalaciones y edificios públicos, invadían calles y avenidas principales bloqueando
el paso de los vehículos, y finalmente obstaculizándolos por completo. En un terremoto de grandes
consecuencias, estas avenidas y calles no podrían habilitarse como rutas de emergencia. Se percibe que las
autoridades locales están confundidas de lo que significa la respuesta ante emergencias, creen que la respuesta
está basada en la manera en que opera el SAS, y la organización en instalaciones y edificios públicos para
comenzar el proceso de evacuación. Después de la evacuación, no hay coordinación entre autoridades locales
y globales. Un ejemplo es lo sucedido en un hospital público ubicado al sur de la Ciudad de México, después
de una gran réplica se desprendieron y colapsaron 60 m2 de elementos de fachada, dañando elementos no
estructurales, como tuberías de gas. Las autoridades del hospital decidieron evacuar el hospital sin
coordinación, esto provocó pánico, caos y stress a los pacientes del hospital. Reacción no es lo mismo que
Respuesta.
Otra lección importante es que en todo México hay una buena cantidad de estaciones acelerográficas, pero
sólo algunas de ellas son realmente funcionales. Las que opera el CIRES se encuentran funcionales y
distribuyeron la información rápidamente, con un buen entendimiento acerca del valor de los datos sísmicos.
Hace 15 años, en México, había la voluntad de establecer estaciones sísmicas por todo el país, y autoridades e
instituciones estaban listas para construirlas y operarlas. En la Ciudad de México hay unas 120 estaciones,
pero si sucede un terremoto de gran magnitud, dudamos que todas las estaciones se encuentren
completamente funcionales; y por consiguiente, sólo será posible contar con unos cuantos, como sucedió en
los terremotos de 1985. El problema en estas estaciones ha sido la obsolescencia, la falta de pericia técnica, la
falta de recursos humanos y económicos para que puedan ser funcionales hoy en día, y por lo tanto, creemos
que algunas de estas estaciones se encuentran cercanas a su inoperatividad. Asimismo, hemos experimentado
una falta de interés en proporcionar información de datos sísmicos, las autoridades de todos ámbitos deberían
prestar atención a estos problemas, ya que no se percatan de la importancia que tiene esta información
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sísmica, con fines de investigación, de reglamentación estructural y sísmica, así como de preparación,
respuesta y recuperación ante eventos sísmicos moderados y grandes.
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