Evaluación del Efecto de Sitio mediante la Técnica de Inversión Espectral Generalizada en la ciudad de Bogotá D.C, Colombia.

Abstract

El estudio de microzonificación sísmica realizado por el Servicio Geológico Colombiano en 1997 apoyó el desarrollo de una red de acelerógrafos para evaluar la respuesta sísmica de los depósitos de suelo en Bogotá. En este estudio utilizamos registros de movimiento débil desde 1999 hasta febrero de 2017, que están disponibles en los catálogos de la Red Acelerográfica de Bogotá (RAB) y la Red Nacional de Acelerógrafos de Colombia (RNAC), para investigar los efectos de sitio en 20 lugares de la ciudad utilizando la Técnica de Inversión Generalizada - GIT. Usando el método GIT encontramos que el factor de amplificación máximo, para estaciones en afloramientos rocosos varía entre 4 y 8 veces. Las estaciones ubicadas en la superficie de los depósitos de laderas y cerca de la base de las colinas tienen valores máximos entre 4 y 13. Para los depósitos de suelo lacustre con un espesor inferior a 200 m, la amplificación máxima supera los valores de 10 pero es inferior a 20 veces. Mientras que para los depósitos aluviales con espesor similar, los factores de amplificación están comprendidos en el rango de 4 a 10 veces. Finalmente, para la parte más profunda de la cuenca (alrededor de 300m de profundidad), los depósitos de suelo aluvial y lacustre exhiben factores de amplificación por encima de 10 veces. La comparación entre espectros de estación GIT, relaciones HV obtenidas del método HVSR en registros sísmicos y factores de amplificación encontrados con el método SSR muestra una buena concordancia en varios casos. Sin embargo, estos resultados sugieren la presencia de ondas superficiales locales y ondas de cuerpo guiadas que afectan los patrones de amplificación que deben ser consideradas en posteriores estudios de microzonificación sísmica.

Abstract: The seismic microzonation study conducted by Colombian Geological Survey in 1997 supported the development of an accelerograph network to evaluate seismic response of soil deposits across the district area of Bogotá. In this study we use recordings of weak motion from 1999 up to February of 2017, which are available in the catalogues of Bogotá Accelerographic Network (RAB) and National Accelerographic Network of Colombia (RNAC), to investigated local site effects on 20 RAB-RNAC stations using the Generalized Inversion Technique – GIT. Using the GIT method we found that maximum amplification factor, for stations on rock outcrops present values ranging between 4 and 8 times, discarding an exceptional value greater than 10 in one of those. The stations located at the surface of hill site deposits and near to the base of hills have maximum values between 4 and 13. For lacustrine soil deposits with thickness less than 200m, the maximum amplification exceed values of 10 but is less than 20 times. While for alluvial deposits with similar thickness, amplification factors are bounded by the values of 4 and 10. Finally, for the deepest part of the basin (about 300m of depth), alluvial and lacustrine soil deposits exhibit maximum amplification factors over 10. The comparison between GIT station spectra, HV ratios using HVSR method on earthquake recordings and amplification factors obtained using SSR method shows good agreement in several cases, Nevertheless, these results suggest the presence of local generated surface waves and guided body waves affecting the amplification patterns on different locations in the basin that must be consider in subsequent seismic microzonation studies.