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Lineas de Investigación

Evaluación de la Peligrosidad Sísmica y Caracterización del Movimiento del Suelo

Línea dirigida a la estimación del movimiento sísmico esperado en un emplazamiento o en una región teniendo en cuenta las características sismotectónicas del entorno, la atenuación o amplificación del movimiento del suelo por la atenuación del medio y el efecto de sitio, y la incertidumbre asociada a todos estos factores. Los resultados incluyen mapas de peligrosidad sísmica de un territorio o estimadores de la acción sísmica esperable en un emplazamiento para un nivel de probabilidad, con sus márgenes de incertidumbre.

Evaluación de la peligrosidad sísmica considerando fallas como fuentes sismogenéticas independientes

La creciente disponibilidad de datos sobre geometría de fallas, periodos de recurrencia y tasas de deslizamiento permiten desarrollar modelos de recurrencia específicos para fallas, e incluir estas como fuentes independientes en el cálculo de la peligrosidad.

Asimismo, existen muchos terremotos que no se pueden asociar a fallas determinadas, y cuyo potencial sísmico no se puede ignorar. En este caso, se definen zonas sismogenéticas de sismicidad uniforme que representan el potencial sísmico colectivo de una región que no se puede asignar a fallas concretas.

La modelización de la actividad de fallas a partir de medidas de deformación del terreno (línea de investigación geodinámica) y la combinación de fuentes tipo falla y tipo zona sismogenética para contemplar el potencial sísmico de una zona, así como la integración de estos en un cálculo de peligrosidad sísmica, conforman una sub-línea de investigación del grupo.

Ordenación del territorio y planeamiento urbanísticos en zonas de riesgo sísmico

Las normativas sísmicas de los distintos países plantean la necesidad de dotar a los sistemas constructivos habituales de un método de cálculo que haga posible la siguiente premisa de partida “después de un fenómeno sísmico – de una intensidad no superior a la esperada estadísticamente – el edificio debe seguir permaneciendo en pie”. Uno de los vacíos que tiene la normativa sísmica es la ausencia de unas especificaciones sísmico-urbanísticas, la investigación dirigida a analizar la respuesta dinámica de las estructuras debe ir acompañada de una seria reflexión sobre las incorrectas tendencias urbanísticas que se aprecian en el diseño de los ensanches de las ciudades en áreas sísmicas.

La ordenación territorial y el planeamiento urbanístico son funciones públicas que organizan y definen el uso del territorio y del suelo. Contemplar los riesgos naturales en la planificación urbanística y territorial supone un paso adelante en la zonificación del territorio, clasificando el suelo, delimitando los usos y asignando tipologías constructivas. En zonas de riesgo sísmico una buena planificación urbanística puede disminuir el daño en las edificaciones tras un terremoto configurando ciudades menos vulnerables. 

Esta línea de investigación realiza un estudio de las configuraciones urbanas y arquitectónicas que influyen en la generación de vulnerabilidad sísmica, identificando los parámetros urbanísticos generadores de esta vulnerabilidad. Una vez identificados y caracterizados estos parámetros urbanísticos, se estudia la mayor o menor relación que pueden tener con el daño. Con los resultados obtenidos se puede incidir en las Normas Urbanísticas de los Planes Generales de Ordenación Urbana de las ciudades que se encuentran en zonas sísmicas, de esta forma se reducirá la vulnerabilidad sísmica de las ciudades y se ayudará a los organismos oficiales locales, regionales y estatales a la planificación de una respuesta ante la emergencia y recuperación de cara a posibles terremotos futuros. 

Evaluación del Riesgo Sísmico

La evaluación del riesgo requiere estimar el movimiento sísmico esperado incorporando el efecto de sitio, determinar la distribución de elementos expuestos y sus vulnerabilidades respectivas (edificación convencional, de especial importancia, infraestructuras, etc.), la distribución del daño esperado y de las pérdidas (humanas y materiales) asociadas. Estos tópicos se abordan con distinto grado de detalle y complejidad según el ámbito geográfico del trabajo: local o regional. En estudios regionales, la acción sísmica corresponde al nivel de movimiento esperado resultante de un estudio de peligrosidad sísmica para un periodo de retorno preestablecido y se usan métodos empíricos semicualitativos de estimación de la vulnerabilidad y del daño. En estudios locales la acción sísmica se asocia a un escenario sísmico concreto y se usan métodos analíticos de estimación de la capacidad y fragilidad de las estructuras.

Modelización de la deformación de la corteza

Esta línea se centra en la investigación de la deformación de la corteza terrestre debida principalmente a terremotos, usando técnicas de medición geodésicas.

Actualmente el uso de técnicas de medición geodésicas, como el GNSS, es ampliamente usado en la medición de movimientos y deformaciones en la parte superior de la corteza terrestre.

Nuestras áreas de interés incluyen la medición de la deformación que se produce entre terremotos (inter-sísmica) para conocer cómo se acumula la deformación elástica en la corteza, así como la medición de la deformación durante y justo después de un terremoto (co-sísmico y post-sísmico), lo cual nos permite estudiar y modelizar el ciclo sísmico de la falla.

Todo ello nos permite la caracterización del comportamiento de las fallas activas en la zona con el fin de mejorar la evaluación de la amenaza sísmica.

Nuestras zonas de estudio se centran en Centro América; principalmente El Salvador y Costa Rica, Sudamérica; Ecuador, y en España; Murcia (falla de Alhama).

Evaluación de la exposición y la vulnerabilidad sísmica aplicando técnicas de teledetección

Aplicando una innovadora metodología basada en la combinación de puntos LiDAR con imágenes multiespectrales (de satélite o aéreas), se consigue detectar, delinear y caracterizar los edificios de una ciudad. A partir de esta información, complementada con otras fuentes de datos, como el catastro y campañas de campo para toma de muestras, se obtiene la base de datos de exposición y vulnerabilidad sísmica, que es uno de los inputs de los estudios de riesgo sísmico.

Análisis de sismicidad inducida

La sismicidad inducida, entendida como sismicidad asociada a la actividad humana, es un hecho observado y reconocido desde hace décadas. Sin embargo, en los últimos años, se han incrementado los casos de sismicidad inducida debido al aumento de nuevas técnicas que actúan sobre el medio natural para obtener recursos energéticos (inyección y extracción de gas en el subsuelo, fracking, hidrosismicidad etc.). Éstas técnicas traen consigo una alteración del estado de esfuerzos en el interior de la Tierra por lo que deben ser desarrolladas y aplicadas con las máximas medidas de seguridad.

Esta nueva línea de investigación está dirigida al estudio y seguimiento de la sismicidad asociada a actividades antrópicas, así como al análisis de la evolución espacio-temporal de series sísmicas desde un punto de vista físico y estadístico. El objetivo final que se persigue es poder evaluar la peligrosidad sísmica incluyendo la sismicidad inducida.

Hasta ahora, el grupo de investigación  ha participado en uno de los estudios destinados al análisis de  la sismicidad inducida y su incidencia en peligrosidad sísmica asociado al proyecto Cástor. Así mismo ha elaborado el proyecto  Estimación de pérdidas por terremotos incluyendo casos de sismicidad inducida (aprobado y financiado por Mapfre) centrado en el análisis de la evolución de la serie de Torreperogil. 

Línea de Cooperación

El grupo de investigación también forma parte del Grupo de Cooperación de la UPM GEOALERTA. Este grupo, dirigido por la Prof. Belén Benito, desarrolla estudios de investigación y ejecución enfocados a la cooperación al desarrollo y a la mitigación de desastres naturales con América Central y el Caribe, principalmente.