Christchurch: 4 años después de la grande .....

Hoy es el 4th aniversario del terremoto principal de Christchurch en el 22nd Febrero de 2011. Con más de $ 30 millones de dólares en costos económicos y contando ... así como las muertes 185, la ciudad de Christchurch y sus alrededores se agitaron a su núcleo durante un largo par de años de terremotos dañinos.

El siguiente es un resumen de algunos de los acontecimientos que se desarrollaron por un joven geofísico de ingeniería que está contribuyendo a earthquake-report.com, y también ha creado en conjunto, los CATNews canal de YouTube.

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Un enlace a un video resumen de CATNews en la secuencia de Christchurch-2010 2014 de los acontecimientos.

Sobre el Autor: Andreas Schaefer es estudiante de doctorado en Karlsruhe Institute of Technology trabaja en el campo de tsunami y el terremoto de ingeniería y evaluación de riesgos de desastres naturales. Él participó en el viaje de estudios terremoto de Christchurch en julio 2014 con el Prof. Dr. Michael Griffith de la Universidad de Adelaida, la investigación y el estudio de los daños del terremoto, el proceso de recuperación y los nuevos conceptos de diseño sísmico.

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1. El Terremoto de Secuencia

En 2010, se inició una secuencia de terremotos en el condado de Canterbury de Nueva Zelanda, que fue completamente imprevisto. En septiembre 4, 2010 el terremoto de Darfield golpeó la región con una magnitud de momento de 7.1. Ocurrió por una falla de la cual no se había registrado previamente ninguna actividad basada en observaciones paleosismológicas durante los últimos años de 16,000. Además, no se ha observado ni un solo bloqueo y, por lo tanto, este evento se puede clasificar como impredecible según nuestro conocimiento actual. Ocurrió alrededor de 40 km al oeste de Christchurch, muy cerca de la pequeña ciudad de Darfield. Causó daños importantes cerca del epicentro y daños leves a moderados en las comunidades de Christchurch, incluida la licuefacción masiva.

Toda la zona se vio afectada por un gran número de réplicas que alcanzó su punto máximo con un sismo principal secundaria posterior con una magnitud de 6.3 en febrero 22nd en 2011. Este evento fue considerado un golpe directo en la ciudad de Christchurch ya que su epicentro se ubicó cerca de la ciudad portuaria de Lyttelton, a una profundidad de 5 km y a aproximadamente 9 km de distancia del distrito de negocios de Christchurch. Otros tres eventos importantes con magnitudes de aproximadamente 6 +/- 0.4 se observaron en junio y en diciembre, 2011 causando daños adicionales. Sobre la base de observaciones tectónicas, se puede observar una propagación de un terremoto de oeste a este a noreste.

El terremoto de febrero fue de lejos el evento más dañino de toda la secuencia, lo que lleva a una gran destrucción en varios suburbios debido a la licuefacción de suelos blandos y riberas de los ríos, y de moderada a graves daños a la mayoría de los edificios de la CDB. El movimiento máximo observado suelo era 2.2 g para la aceleración vertical, medida en un edificio de la escuela en uno de los suburbios, varias veces más alta que las aceleraciones de diseño de la mayoría de los edificios. Además de los temblores de tierra y licuefacción del suelo, caídas de rocas de las laderas se observaron causando grandes daños en las estructuras a lo largo de los caminos de caídas de rocas.

2. Daño

El daño durante todos los terremotos fue generalizado, pero el daño más grave ocurrió durante el evento de febrero. Especialmente la destrucción en el CDB fue en términos económicos irrecuperable (hasta la fecha, más de $ 30 mil millones de dólares es el costo estimado de la secuencia con algunas estimaciones que superan los $ 40 mil millones). Alrededor de 80% de todo el centro de la ciudad sufrió daños a un nivel en el que la adaptación no se consideró factible. Excepto por un pequeño número de edificios, el diseño sísmico fue exitoso, lo que casi no colapsó, y también condujo a muchas vidas salvadas en comparación con otros terremotos pasados ​​del mundo. Desafortunadamente, la pequeña cantidad de colapsos totales causó muertes por 185. Las muertes por 115 y, por lo tanto, casi más del 60% del total de muertes fueron causadas por el colapso del edificio CTV. Fue construido en el 1980s y así conoció a la norma sísmica en el momento, pero la mala gestión durante la construcción como la corrupción y la insuficiente supervisión del diseñador del edificio llevó a múltiples errores durante el proceso de diseño y construcción.

También se informaron condiciones similares para el edificio de PGC, cuyo colapso causó una muerte adicional de 18. Además, el colapso de edificios y elementos de construcción de mampostería no reforzada agregó otras muertes de 42 (un buen estudio de Lisa Luna se puede leer aquí). En general, estas muertes fueron causadas por el colapso de las paredes y la caída de los parapetos cuando las personas abandonaron el edificio y fueron golpeadas por la caída de ladrillos y escombros.

Pérdidas importantes También se informó de edificios patrimoniales, como la catedral de Christchurch, que no será reconstruido, después de sufrir daños graves incluyendo un colapso total de la torre de la catedral. El famoso Christchurch Arts Centre hizo relativamente bien durante los acontecimientos, a causa de reconversión ya en curso y la aplicación de diseño sísmico años antemano, proporcionando un buen ejemplo de cómo combinar la conservación del patrimonio con el reforzamiento sísmico éxito. Elementos críticos podrían haber sido los múltiples rascacielos que experimentaron moderados a graves daños, siendo cerca del colapso, que a menudo se indica con una importante inclinación de todo el edificio debido a un fallo de columna o delimitación de los elementos estructurales en los niveles inferiores.

Otro factor importante que causa un daño generalizado grave fue licuefacción. Un proceso que licua el suelo mientras se agita eliminando cualquier posibilidad de carga y, por lo tanto, conduce a una destrucción masiva debido al movimiento lateral de las partes de la construcción y la destrucción de la infraestructura.

Licuefacción de vídeo por "Spongebob654"

Casi todos los suburbios a lo largo del río Avon cerca de la costa y algunos suburbios a lo largo de las playas se vieron muy afectados. Los daños se observaron principalmente en edificios residenciales y puentes. Además de los efectos de licuefacción, la agitación causó un asentamiento generalizado de sedimentos, por lo que algunas ubicaciones disminuyeron más de 500 mm. Junto con la propagación lateral, esto conlleva un mayor riesgo de futuras inundaciones y mayores niveles de los ríos. Durante los dos terremotos más importantes en septiembre y febrero, más de los puentes 60 sufrieron daños severos relacionados principalmente con la licuefacción que indujo la propagación lateral y el hundimiento de las orillas de los ríos. En muchos casos, se observaron daños no estructurales además de daños estructurales, lo que indujo daños a la infraestructura de agua, electricidad y telecomunicaciones.

Otro efecto secundario significativo, pero a menudo olvidado, que causó daños fueron las caídas de rocas y los derrumbes. Durante casi todos los eventos importantes de la secuencia del terremoto de Christchurch se observaron caídas de rocas. Muchos suburbios de Christchurch se ubican en los flancos de Port Hills, que se originan en la actividad volcánica de la península de Banks, que consiste en formaciones rocosas con basalto. Múltiples rocas con más de 1m³ de volumen cayeron por las colinas y aplastaron casi todo en su camino. Dado que no existe un estándar de construcción para proteger a los edificios de las caídas de rocas, son extremadamente susceptibles, incluso si es improbable un impacto directo.

Una roca causó este agujero en una casa!

Una roca causó este agujero en una casa! (AGU)

En un ejemplo, una roca simplemente pasó a través de toda una casa, dejando agujeros mayores en las paredes y la casa inhabitable. El Bluff of the Port Hills ha estado cerrado por 4 años con una factura de reparación de $ 20 millones. La cuestión de la respuesta permanece abierta, ya que más de 10,000 oscila con un volumen de más de 1m³ y se indicó que eran inestables en el área de Christchurch. Además, la adopción de riesgos dio lugar a costos inaceptables de construcción, lo que llevó a casas y carreteras abandonadas en áreas peligrosas. Además, las caídas de acantilados en los suburbios de Sumner, Redcliffs y Mount Pleasant condujeron a la destrucción de varios edificios a lo largo de la cima del acantilado, donde los acantilados se derrumbaron parcialmente.

3. Reconstrucción

Antes de que se llevara a cabo la reconstrucción, la sociedad de Christchurch tenía que recuperarse primero y, por lo tanto, se realizó un gran esfuerzo de ingeniería para etiquetar rápidamente los edificios para decirle a las personas si era seguro regresar a casa o no. Una etiqueta verde significa que un edificio está dañado, pero es seguro ingresar (o no está dañado), mientras que la etiqueta amarilla ya indica un estado de daño que la persona que ingresa debe conocer, y una etiqueta roja indica que ingresar al edificio puede ser una amenaza A la vida y es desaconsejable. Debido a que la infraestructura de aguas residuales de Christchurch también sufrió daños importantes, más de 35,000 se distribuyeron retretes químicos en la ciudad. Después de los terremotos y durante la recuperación, se decidió que alrededor de 1,100 de los edificios de 1,600 CBD tendrían que ser demolidos y reemplazados, ya que la modernización de los edificios era inviable. De más de los puentes 300 en el área de Christchurch, 63 ha sufrido daños severos y será reemplazado. Muchos de los suburbios afectados por licuefacción no se habitarán en el futuro y se habrán zonificado en rojo (se considerarán no aptos para la reconstrucción), y también muchos lugares a lo largo de la ladera y los acantilados ahora son zonas rojas donde no se permiten más viviendas.

Desde que se destruyeron las principales zonas comerciales de Christchurch, la comunidad estableció el llamado Re: Start Mall en la ciudad. Una aglomeración de contenedores de envío en los que se han ubicado tiendas funciona como el nuevo corazón del centro de la ciudad. La zona está llena de diferentes tiendas, lugares de comida y arquitectónicamente diseñados para crear un ambiente agradable. Incluso siendo solo una solución temporal, ya hay voces que llaman para mantener Re: Start Mall, incluso después de que la reconstrucción del CDB haya finalizado. Hoy, Christchurch CBD es el campo de juegos de los arquitectos y la comunidad enfrenta su responsabilidad de reconstrucción, rediseñando adecuadamente las funciones de la ciudad e invirtiendo en el futuro de la ciudad. Se han publicado nuevos planos de construcción que prohíben la construcción de rascacielos. Un edificio de reemplazo famoso, anterior y temporal, que probablemente mantendrá parte de la ciudad es la Catedral de Transición, también llamada Catedral de Cartón, que es el reemplazo actual de la catedral de Christchurch destruida. Se construye principalmente con tubos de cartón y ahora es uno de los puntos más destacados en el centro de la ciudad, ubicado cerca de la plaza conmemorativa de la CTV.

La Catedral de Cartón (Wikipedia Commons)

La Catedral de Cartón (Wikipedia Commons)

Junto con la universidad local, expertos internacionales en ingeniería y empresas, las lecciones aprendidas de los terremotos se están aplicando en el desarrollo de nuevas tecnologías para estructuras más resistentes a los terremotos. Cambiar los criterios de diseño no solo para salvar vidas, sino también para ahorrar costos en el futuro. Aplicación del aislamiento de bases en múltiples estructuras a gran escala como el nuevo hospital de mujeres de Christchurch, que se terminó algunos años antes de los terremotos y demostró la calidad de dichas tecnologías. El aislamiento de la base se está volviendo más común también en edificios comerciales como el edificio de St. Elmo en el CDB. Se han desarrollado muchas más tecnologías, como estructuras de estructuras de madera especiales y bases de columnas de hormigón reforzado, que actualmente se aplican en estructuras del mundo real para reducir el daño esperado en el próximo evento.

La reconstrucción total continuará durante al menos los próximos 10 años con respecto a la reconstrucción total del CDB, la modernización, reparación y reemplazo de un número inconmensurable de edificios residenciales y la reconstrucción de partes importantes de la infraestructura del puente. Por lo tanto, seguirá siendo interesante ver cómo evoluciona la ciudad en la próxima década.

4. En resumen....

Incluso sabiendo que cualquier terremoto mortal es un desastre, la secuencia de terremotos de Christchurch ha demostrado que el diseño sísmico apropiado y el trabajo de la comunidad durante el período posterior disminuyen la gravedad de dichos desastres. Desde la perspectiva de la ingeniería, el comportamiento de los edificios de la ciudad se consideró un éxito para la ingeniería sísmica, ya que casi ningún edificio se derrumbó y la mayoría de las estructuras se comportaron dentro de sus límites de diseño. Pero esto hace que las muertes que ocurrieron en el pequeño número de fallas de edificios sean aún más graves. Desde el punto de vista económico, todavía era un completo desastre, ya que la mayoría de las estructuras dañadas tenían que ser demolidas y reemplazadas, incluidos los edificios con zonas rojas. Esto llevó al cambio en las prioridades de diseño, no solo para salvar vidas en el futuro sino también para salvar las estructuras.

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