Es importante destacar que la caracterizaciГіn de los suelos en la Norma de Construcciones Sismorresistentes obedece a criterios netamente geotГ©cnicos. Del punto de vista geolГіgico, lo que se clasifica en la norma como roca dura o fracturada pueden ser sedimentos consolidados del punto de vista genГ©tico. En las zonas de Macuto, Caraballeda y Tanaguarena, los valores de perГodo fundamental de vibraciГіn del suelo se ubican entre 0, 9-1, 8 s (con valores mГЎximos hasta 2, 7 s), correspondiendo a los mayores espesores de sedimentos. El comportamiento de las anomalГas de Bouguer observado en la zona de estudio presenta una clara tendencia este-oeste, y un gradiente aproximado, representativo de toda la zona, de 9, 8 mgal/km.
Los mismos son provenientes del flanco norte de la serranГa del ГЃvila como producto de la meteorizaciГіn y arrastre de materiales de esquistos y gneisses de edad paleozГіica-precГЎmbrica (Urbani, 2005). A raГz de los deslaves producidos por las prolongadas lluvias en diciembre de 1999, grandes extensiones de los conos aluviales fueron devastados por los flujos torrenciales. La elevada amenaza sГsmica de la regiГіn (COVENIN, 1998) nos motivГі a estudiar la conformaciГіn geofГsica (velocidades sГsmicas de los estratos sedimentarios y geometrГa de la superficie del basamento) de los conos aluviales entre La Guaira y Tanaguarena con el fin de aportar informaciГіn bГЎsica para el cГЎlculo de la respuesta dinГЎmica del suelo, a utilizarse en el proceso de reconstrucciГіn de las zonas afectadas (Figura 1).
Los valores de anomalГas de Bouguer disminuyen hacia el norte, presentando valores mГnimos hacia la lГnea de costa, lo cual refleja un marcado buzamiento del basamento rocoso en la misma direcciГіn. La magnitud del gradiente y su mГnima variaciГіn a lo largo de los perfiles interpretados demuestra una influencia predominantemente regional, debida al basamento, en el comportamiento de las anomalГas de Bouguer. El basamento rocoso de los conos aluviales de La Guaira, Macuto y Caraballeda presenta un fuerte buzamiento hacia el norte, con un ГЎngulo aproximado representativo de toda el ГЎrea entre los 17Вє y 21Вє. Basado en las observaciones sГsmicas hechas posterior al sismo de Caracas de 1967, se identificaron profundidades mГЎximas hacia la lГnea de costa de 450 metros al este del cono de Caraballeda (Weston, 1969), lo que fue corroborado por el modelado gravimГ©trico.
Additionally, in December 1999, many landslides and mudflows occurred due to intensive and persisting rainfall. In order to investigate the subsoil characteristics and the internal structure of the sediments, geophysical methods as seismic refraction studies, gravimetric measurements and ambient noise measurements were applied in the alluvial fans between La Guaira and Tanaguarena. From the analysis of S-waves, we determined three layers in the fans, the first one with velocities between 200 and 400 m/s down to a maximum depth of 50 m, the second one between 400 and 600 m/s down to 90 m in depth and the third one between 600 and 750 m/s, without reaching the basement. From the P-waves we derived a shallow water level at 5-10 m in depth.
Tabla 1. Rango de densidades y densidades promedios para basamento y aluviones en la zona de estudio. Cuerpo Modelado Densidad (gr/cm3) Promedio (gr/cm3) AsociaciГіn MetamГіrfica de La Costa 2, 69 2, 69 AluviГіn (Oal) 1, 90-2, 25 2, 065 Las mayores profundidades se observan en el cono de Caraballeda, donde se alcanzan valores mГЎximos cercanos a los 450 m hacia la lГnea de costa, mientras que en el cono de La Guaira se observan profundidades mГЎximas cercanas a los 180 m (Figura 8).
En los perfiles donde se identifica una tercera capa con un rango de velocidades de 2320 m/s a 2850 m/s, se infiere un fuerte aumento de la velocidad de la capa saturada a la capa de material mГЎs compactado debajo. Los resultados indican que el nivel freГЎtico esta a poca profundidad, cercana a los 10 m, en todo el ГЎrea de trabajo, lo cual estГЎ en concordancia con las observaciones de Castilla (2000). Para los modelos de las ondas S, se observan en la mayorГa de los casos tres capas, con mayor confiabilidad en su determinaciГіn que en los modelos de ondas P, dado que las llegadas de la onda de corte se observaron mГЎs claramente en las secciones sГsmicas y no se ven afectadas por la presencia del agua.
La capa mГЎs profunda observada en los registros de las ondas S muestra velocidades entre 600 m/s y 750 m/s, asociadas a sedimentos consolidados. En la parte costera de Caraballeda, los espesores del estrato con Vs menor al a 500 m/s varian entre 50 y 70 m, lo que coincide con los resultados obtenidos por Weston (1969), quienes reportan para esta profundidad un aumento en las ondas P de 1800 a 2400 m/s y sedimentos finos (arena fina intercalada con arcilla) con nГєmeros de golpe SPT menores a 100. Con las velocidades de onda S promedio para los primeros 30 m de profundidad, se clasificaron los sedimentos segГєn la Norma Covenin 1756-98 en suelos duros o densos con velocidades entre 250 – 400 m/s; suelos muy duros o muy densos con velocidades promedio entre 400 – 500 m/s; y velocidades mayor a 500 m/s, considerados como roca sana o fracturada (COVENIN, 1998).
Las cargas variaron dependiendo de la longitud del perfil entre 200 y 5000 gr. Figura 2a. Izquierda: SismГіgrafo Geometrics Strata View de 48 canales. Derecha: receptor horizontal con frecuencia natural de 30 Hz. 2 Ruido ambiental Se midieron un total de 130 estaciones en las zonas de Macuto, Caraballeda y Tanaguarena. El mallado prediseГ±ado para la ubicaciГіn de las estaciones fue de 250 m limitado a los conos aluviales. Se tomaron muestras de 300 segundos, registrando las componentes N-S, E-W y vertical.
Vista Satelital de La Guaira - Vargas - Venezuela
La base de esta capa y su velocidad, asumido en 2500 m/s, solo ha sido inferida debido a que no pudo ser observado por las limitaciones de los tendidos empleados (Alonso et al., 2002). Con los datos obtenidos en la costa de Tanaguarena, se evidencia que los espesores de los sedimentos saturados son considerablemente mayores a las reportados por Alonso et al. (2002). El anГЎlisis de las ondas S permite diferencias generalmente 3 capas con una profundidad mГЎxima de penetraciГіn de 70 m. En la primera capa se observan rangos de velocidades entre 215 m/s y 400 m/s, interpretado como sedimentos aluvionales poco consolidados. La segunda capa muestra velocidades de ondas S entre 425 m/s y 570 m/s, lo que corresponde a una litologГa conformada por sedimentos mas compactados.
Ejemplo de registro sГsmico del perfil de Los Corales, Caraballeda. Arriba: registro con primeras llegadas (ondas P, izquierda) y de onda de corte (ondas S, derecha), abajo: modelo de ondas P (izquierda) y ondas S (derecha). Figura 3c. Ejemplo de registro sГsmico del perfil de Tanaguarena costa. Arriba: registro con primeras llegadas (ondas P, izquierda) y de onda de corte (ondas S, derecha), abajo: modelo de ondas P (izquierda) y ondas S (derecha). Con las velocidades de ondas de corte (ondas S) obtenidas en los perfiles sГsmicos realizados, se establecieron los rangos de velocidades promedio para los primeros 30 m segГєn la metodologГa propuesta por NEHRP (1997), ya que para mayores profundidades se consideran velocidades de ondas S mayores a los 500 m/s, correspondiendo a roca sana o fracturada (COVENIN, 1998).
El equipo utilizado para la adquisiciГіn de los datos de ruido ambiental fue un Nanometrics modelo Orion–3S y un sensor Guralp modelo CMG-T40-0008 (Figura 2b) con una respuesta plana entre 30 segundos-50 Hz. Para el procesamiento de los datos, se convirtieron los datos de su formato original a formato ASCII, se graficaron las tres componentes independientemente y se seleccionaron 2 ventanas de 30 segundos donde la seГ±al se mostrara mas estable.
2. 1 SГsmica de refracciГіn Se procesaron e interpretaron un total de 10 perfiles sГsmicos; 4 en los conos de Macuto (2 en el cono Macuto y 1 en El Cojo y el Гєltimo en CamurГ Chico), 4 en el cono de Caraballeda (2 en la costa en Caraballeda, 1 en Los Corales y 1 en el Campo de Golf de Caraballeda, este Гєltimo adquirido en el 2000 por FUNVISIS-INTEVEP) y 2 en Tanaguarena (1 en la costa de Tanaguarena y otro donde se encontraba la antigua Laguna de Tanaguarena), adquiridos bajo parГЎmetros distintos (Figura 1). Se tomaron perfiles que variaban en longitud desde 188 m hasta 960 m, y la apertura entre geГіfonos fue igualmente variable, pero constante para cada lГnea.
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El cono de Macuto presenta profundidades cercanas a 200 m en el lado oeste y a 290 m hacia el este en Punta el Cojo. Figura 8. Modelo de profundidades del basamento rocoso entre La Guaira y Tanaguarena. La forma del basamento exhibida presenta ciertas irregularidades. Estas se comportan de manera acorde con la topografГa que se observa en la cara norte del ГЃvila. El buzamiento del basamento debajo de los distintos conos se encuentra entre los 17Вє y 21Вє, con un valor promedio para toda la regiГіn de estudio cercano a los 19Вє hacia el norte. En las zonas de Macuto, Caraballeda y Tanaguarena los sedimentos estГЎn conformados por tres capas: sedimentos sueltos, sedimentos compactados (aluviГіn) y sedimentos consolidados.
Para la zona de Caraballeda, al igual que en la zona de Macuto, los valores altos de perГodos los encontramos hacia el centro (Punta Caribe) entre 1, 5-1, 8 segundos. Hacia Punta Caraballeda y Quebrada Seca, los valores de perГodo disminuyen levemente ubicГЎndose entre 0, 6-1, 2 segundos. La mayor parte de la zona esta asociada a altos valores de perГodo (Figura 5). En Punta Cerro Grande, se encontraron puntos donde los valores de perГodo son bajos (entre 0, 3-0, 6 segundos) debido a la poca separaciГіn entre la montaГ±a y la costa, ya que el ancho del cono de Tanaguarena es mucho menor que el de Caraballeda.
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En el presente trabajo se logra identificar la distribuciГіn de las velocidades de ondas de corte en la parte somera y confirmar la configuraciГіn general de los conos aluviales, reportadas por Weston (1969), mediante el anГЎlisis de mediciones de ruido ambiental y gravimГ©tricos. Sin embargo, las mediciones sГsmicas tienen su lГmite de resoluciГіn en profundidad en aproximadamente 70 m, debido a la restricciГіn en la fuente de energГa aplicada.
Siguiendo lo establecido en la Norma de Edificaciones sismorresistentes (COVENIN, 1998), para la zona de estudio se observan suelos duros o densos, medianamente rГgidos, con velocidades promedio entre 250 < Vs < 400 m/s (Figura 4). La presencia de estos suelos es notoria a lo largo de la totalidad de la zona, sobre todo entre Macuto y Quebrada Seca. De igual forma, se observan suelos muy duros o muy densos, rГgidos, con velocidades promedio entre 400 < Vs < 500 m/s en el cono de Caraballeda y parte de Quebrada Seca. Grandes partes del cono de Tanaguarena y las partes proximales de los conos de Caraballeda y Quebrada Seca estГЎn conformados por estratos con velocidades mayores a los 500 m/s, asociados a roca sana o fracturada.
En los demГЎs conos, las profundidades mГЎximas son 180 m en el cono de La Guaira y de 290 m en el cono de Macuto, especГficamente en Punta El Cojo, basado en los modelados gravimГ©tricos. La forma del basamento rocoso modelado es irregular y guarda relaciГіn con la topografГa de la zona. TambiГ©n se observa la continuaciГіn en profundidad de los efectos erosivos del drenaje, principalmente en las cercanГas a la falda del ГЃvila.
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