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REDUCCIÓN DEL DAÑO SÍSMICO

Foto: D.B. Ballantyne

Mecanismos de falla
Los mecanismos de las fallas que afectan a las tuberías pueden
incluir la propagación de ondas, la deformación permanente del
suelo (DPS) y la ruptura por fallas.
Las tasas de fallas de las tuberías en áreas donde no se produce
licuefacción pero sí hay fallas del terreno (IMM de VIII o menos) (es
decir, pequeñosdeslizamientos, grietas y terreno húmedo) equivalen
aproximadamente a ocho veces las fallas debido a la propagación
de ondas. Las tasas de fallas de las tuberías en áreas donde sí ocurre
la licuefacción son de aproximadamente 12 veces las tasas de falla
por propagación de ondas.

Figura 66. La señal en el poste marca la
ubicación de los hidrantes a ras del suelo en
Tokio, Japón.

El daño a los hidrantes es uncaso especial. Los hidrantes o
grifos de incendio han resultado afectados por el colapso de
edificaciones, lo cual ha causado el vaciado del reservorio y un caudal
no controlado. Se debe considerar el uso de hidrantes a ras del
suelo, como aquellos usados en Tokio y Londres (figura 66).

Figura 67: Tipo de fallas en tuberías debido a efectos sísmicos

Fuente: O’Rourke, D.B. Ballantyne. Observationson water systems and pipelines performance in the Limon area of Costa Rica due to the
april 22, 1991 earthquake

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VULNERABILIDAD SÍSMICA DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

Propagación de ondas. Las tuberías se rompen debido al paso de la onda sísmica como resultado
del movimiento diferencial a lo largo del eje longitudinal de la tubería (figura 68). La tracción y compresión
producenel movimiento diferencial primario. Como se mencionó, la tasa de falla (reparación por unidad
de longitud) es pequeña comparada con otros mecanismos de fallas. La flexión o rotación de las uniones
es insignificante. Se puede usar la propuesta presentada en Pressure pipeline design for water and
wastewater (ASCE, 1992) para estimar el movimiento diferencial entre las secciones contiguas de unatubería para una “unión típica”. Sin embargo, el daño generalmente no ocurre en una unión típica. La
velocidad apropiada de propagación de la onda debe ser proporcionada por un ingeniero geotécnico
que esté trabajando con un sismólogo.
En casi todos los casos, las tuberías de acero soldado por arco voltaico o las tuberías de polietileno
son lo suficientemente dúctiles para soportar sin daño alguno lasdeformaciones del terreno debido a la
propagación de ondas.
La corrosión también puede romper las tuberías debido a la propagación de ondas o a la deformación
permanente del suelo (figura 69). Se deben evaluar las tuberías que tienen un historial de mantenimiento
excesivo debido a fugas causadas por la corrosión. Proporcione tuberías con un revestimiento o una
protección catódica apropiada para elcontrol de la corrosión.
Foto: Seattle Water Department

Foto: Duane Ford

Figura 68. Tubería de 20 pulgadas (510 mm) de diámetro que colapsó
en el centro de Seattle luego del terremoto de 1965.

Figura 69. Tubería corroída que colapsó en el terremoto de Coalinga,
California.

Deformación permanente del suelo. Las tuberías se mueven con el suelo durante la licuefacción
o el flujo lateral (figuras70 y 71), el asentamiento diferencial, el agrietamiento y el deslizamiento. Las
tuberías fallan porque se doblan, se someten a esfuerzos de corte, a tracción y a compresión (figura 72).
Este mecanismo de daño incrementa las tasas de falla en comparación con la propagación de ondas. Las
tuberías parcialmente vacías (principalmente alcantarillados de gravedad) pueden flotar debido a la
licuefacciónsi la profundidad a la que se encuentra enterrada la tubería está dentro de la capa licuada.
Asimismo, las conexiones pueden romper la tubería y afectar los servicios.
Foto: D.B. Ballantyne

Foto: Los Ángeles Department of Water and Power

Figura 70. El flujo lateral produjo el agrietamiento del terreno en
Agoo, Filipinas.

Figura 71. Rotura por compresión en la unión de la tubería de PVC...