La escala de destrucción causada por poderosos terremotos como los que recientemente sacudieron Turquía y Siria podría reducirse mediante el cumplimiento estricto de los códigos de construcción sísmicos, un mejor análisis de riesgos e investigaciones integrales del sitio, dicen los expertos.
A medida que el número de muertos por los terremotos sigue aumentando, superando los 45.000 la semana pasada, las comunidades científicas y de ingeniería están buscando respuestas, incluida una misión en el Reino Unido organizada por el Equipo de Investigación de Campo de Ingeniería de Terremotos que tiene como objetivo descubrir las causas de los extensos daños y pérdidas. de vida.
La secuencia de terremotos de magnitud 7,8 y 7,5 que azotó a Turquía y Siria el 6 de febrero causó graves daños a la infraestructura y el derrumbe de miles de edificios.
Después del evento sísmico inicial, el científico del Servicio Geológico de los Estados Unidos, David Wald, dijo que «un terremoto de este tamaño tiene el potencial de causar daños en cualquier parte del mundo, pero muchas estructuras en esta región son particularmente vulnerables».
Si bien los eventos tuvieron lugar en una región sísmicamente activa, muchos de los edificios que se derrumbaron simplemente no fueron construidos para resistir terremotos tan poderosos, incluso cuando Turquía actualizó por última vez su código de construcción para la resistencia a los terremotos hace cuatro años.
Por lo tanto, los expertos han planteado preguntas sobre la calidad de la construcción, las estructuras más antiguas que no están a la altura de los estándares y los edificios que se levantaron ilegalmente.
El experto en gestión de desastres, investigador y geólogo de la Universidad de Bournemouth, Henry Bang, entre otros, señaló que «la fortaleza del edificio o el diseño estructural de la infraestructura es [a] factor clave responsable de la intensidad de los daños sufridos».
«Mirando algunas de las fotos de los edificios dañados, es evidente que la mayoría de ellos no fueron diseñados para resistir terremotos muy fuertes», dijo. «Algunos edificios simplemente se han derrumbado mientras muchos [mulit-]los edificios de varios pisos se derrumbaron como una baraja de cartas.
«Esto muestra que la mayoría de los edificios no tenían las características relevantes para brindar estabilidad durante un terremoto. Aquellos cuyos muros se han derrumbado son probablemente edificios muy antiguos que se construyeron con materiales de construcción relativamente más débiles. [multi-]los edificios de pisos que se han derrumbado como un juego de cartas probablemente no se construyeron con características de diseño resistentes a los terremotos”.
El vicerrector de la Universidad de Hull y experto en deslizamientos de tierra, Dave Petley, también señaló que los derrumbes de edificios ocurrieron «a un ritmo mucho mayor de lo previsto para un evento de este tamaño».
Añadió: «Las causas siguen sin estar claras, pero pueden ser una combinación de aceleraciones máximas del suelo más altas de lo previsto, códigos de construcción deficientes, y/o normas que no se aplicaron correctamente, y condiciones del suelo imprevistas que provocaron fallas en los cimientos».
El diseño de edificios que se adhieren a los códigos sísmicos modernos también cubriría soluciones de cimentación apropiadas.
El diseño de los cimientos, como explicó el profesor de ingeniería civil e ingeniero estructural de la Universidad de Aston, Haris Alexakis, es, después de todo, una parte del «diseño estructural holístico necesario para lograr el rendimiento sísmico deseado».
Añadió: «Los cimientos no pueden considerarse por separado del diseño de todo el sistema estructural y su interacción con el suelo. Una edificación sismorresistente está especialmente diseñada para resistir fuerzas de inercia lateral teniendo una resistencia lateral, rigidez y ductilidad adecuadas, y es capaz de deformarse y absorber la energía sísmica de manera controlada, sin derrumbarse.
«Para cimentaciones poco profundas, los sistemas continuos, como una cimentación de estera o una zapata de correa, generalmente se prefieren a una zapata aislada, debido a los momentos sísmicos adicionales de la vibración de la superestructura, que aumentan las tensiones del suelo y la posibilidad de asentamiento diferencial.
«Dependiendo de la resistencia y rigidez del suelo, aumentar aún más el ancho de los cimientos es una opción de diseño común. El diseño adecuado de todas las juntas estructurales es crucial para lograr la ductilidad deseada, y lo mismo se aplica a las conexiones de la columna de cimentación.
«Para edificios altos y grandes infraestructuras en áreas sísmicas, normalmente se requiere una base profunda. Los cimientos de pilotes o cajones son opciones de diseño comunes. Podría ser necesario mejorar los parámetros mecánicos del suelo (p. ej., mediante drenaje, compactación, confinamiento o refuerzo del suelo), dependiendo de los resultados del análisis sísmico, después de implementar correctamente los códigos sísmicos».
Las investigaciones geotécnicas y los análisis de riesgos adecuados que se llevan a cabo antes de la construcción de edificios e infraestructura también juegan un papel clave para garantizar la resiliencia estructural frente a los peligros naturales.
El profesor asistente de la Universidad de Jönköping en la escuela de ingeniería Reza Ahmadi Naghadeh dijo: «El reciente terremoto en Turquía ha resaltado la importancia crítica de realizar investigaciones integrales del sitio y análisis de riesgos para garantizar la resistencia de las estructuras de ingeniería civil contra peligros naturales como terremotos y deslizamientos de tierra.
«La ingeniería geotécnica juega un papel crucial para garantizar la seguridad estructural, especialmente en áreas con alta actividad sísmica o condiciones de suelo problemáticas, como la prevalencia de arcillas sensibles en los países escandinavos.
«Sin embargo, a veces se da menos prioridad a los informes geotécnicos que a otros aspectos de la construcción, lo que da como resultado informes inexactos e insuficientes. Este problema es particularmente frecuente en proyectos de viviendas de poca altura, donde los informes se consideran meros requisitos de procedimiento. Sin embargo, la confiabilidad y el costo de las estructuras de ingeniería se ven significativamente afectados por las propiedades del suelo, y la información presentada en los informes de investigación del sitio tiene una fuerte influencia en el diseño, los costos del proyecto y la seguridad».
Naghadeh dijo GE que, para abordar estos problemas, los ingenieros geotécnicos deben priorizar la planificación y evaluación cuidadosas de las investigaciones del sitio para garantizar informes confiables y precisos.
«Al hacerlo, podemos trabajar para construir una sociedad más sostenible que sea resistente a los desastres naturales, como los terremotos. Una comprensión integral de las propiedades y el comportamiento del suelo, lograda a través de una investigación y un análisis exhaustivos de las características del subsuelo, es fundamental para mejorar la resistencia a los terremotos», agregó.
Los terremotos y las réplicas posteriores también han provocado deslizamientos de tierra y peligros de licuefacción.
Con base en estudios posteriores a eventos sísmicos anteriores en todo el mundo, Petley dijo que ya han surgido poderosos patrones de deslizamientos de tierra.
«Pero lo que llama la atención es que en muchas partes del mundo esta comprensión científica no se traduce en una mejor preparación para deslizamientos de tierra cosísmicos o preparación para deslizamientos de tierra post-sísmicos», dijo.
«Comprender que es probable que los deslizamientos de tierra se agrupen a lo largo de las fallas debería permitir la planificación de mejores medidas de mitigación en estos lugares y, por supuesto, una mejor respuesta a los eventos inmediatamente después de que ocurran. En muy pocos lugares estamos viendo esta traducción del conocimiento científico a la práctica de la ingeniería”.