La capital del país posee varios aspectos en que es necesario hacer mejoras.
La ocurrencia de microsismos en distintas partes del país durante los últimos meses ha sembrado la incertidumbre en torno a un posible evento de mayor magnitud, más aún con el fenómeno ocurrido en Venezuela y la activación del Cinturón de Fuego del Pacífico.
Si bien los sismos de gran magnitud son los que mayores consecuencias generan, desde la industria llaman a estar alertas a los efectos de eventos de menor escala, tanto en estructuras superficiales como en infraestructura subterránea. En este último caso, si bien las estructuras suelen presentar menores niveles de daño, la recurrencia de cargas cíclicas y la presencia de redes críticas pueden producir desgaste de ciertos elementos, lo que permite evaluar su desempeño y resiliencia frente a futuros eventos de mayor magnitud.
A lo largo del tiempo, el diseño sísmico de túneles ha evolucionado desde enfoques simplificados, como la teoría de Kuesel (1969), basada en deformaciones por corte en campo libre que se le imponen directamente a la estructura, utilizada en la Línea 1 del Metro construida mediante el método cut and cover, hacia enfoques adaptados a la realidad de nacional, como la modificación de Ortigosa y Musante (1991), que empleó modelos cinemáticos para considerar los efectos de desangulación asociados a la deformación del suelo, aplicada en la Línea 5 en el contexto del método constructivo de excavación secuencial.
En la actualidad, el desarrollo de modelos numéricos ha permitido mejorar significativamente el análisis del comportamiento tenso-deformacional de excavaciones subterráneas, utilizando tanto el método de elementos finitos como el método de diferencias finitas.
En el ámbito sísmico también se han realizado avances mediante análisis dinámicos basados en historias de aceleraciones, lo que abre oportunidades para optimizar los diseños. Sin embargo, persiste la necesidad de contar con sistemas de monitoreo dinámico en las obras subterráneas y registros que permitan validar estos enfoques.
Alejandra Villouta, Líder de Geotecnia de GHD en Chile, explica que al menos en la Región Metropolitana, el fenómeno sísmico “no debe analizarse únicamente en términos de magnitud, sino que también en función del comportamiento de los distintos tipos de suelo que circundan las nuevas líneas de metro, ya que ahora nos enfrentamos no solo a suelos gruesos, si no también finos y estratigrafías más complejas, por lo tanto, la interacción suelo-estructura juega un papel importante en el diseño. Por tanto, es importante validar los parámetros de modelación que se usan en los diseños sísmicos.
Además, la ejecutiva destaca la importancia de analizar la afectación de la tunelería a estructuras existentes que puedan generar vibraciones o daños a estructuras existentes, tanto durante la construcción como en la operación, por lo tanto, es relevante el diseño de soluciones constructivas y operacionales que sean adaptativas al contexto presente.
En esa misma línea, Fernando Yévenes, Líder de Estructuras de GHD en Chile, complementa que “una infraestructura subterránea resiliente no implica únicamente evitar el colapso de los túneles, sino asegurar su continuidad operativa con condiciones de seguridad tras un sismo severo. Incluso los microsismos recurrentes deben ser considerados, ya que representan una solicitación repetida al sistema y, al mismo tiempo, una oportunidad para evaluar su desempeño y definir eventuales refuerzos antes de un evento de mayor magnitud”, señala.
Entre las mejoras sugeridas para Santiago, se reconocen los siguientes puntos:
Materiales de alto desempeño
El uso de hormigones de alta ductilidad y refuerzos avanzados implica un aumento estimado de 10–25% en costos iniciales en los proyectos.
Sin embargo, reduce significativamente costos de mantenimiento y riesgo post-evento.
Monitoreo suelo-estructura continuo
Hoy existen tecnologías, como uso de sensores y también digitalización de activos, también conocidos como gemelos digitales, que permiten un monitoreo en tiempo real del comportamiento estructural, anticipando fallas y facilitando la toma de decisiones operacionales basadas en datos. Este punto es clave para avanzar hacia una gestión más predictiva de la infraestructura. “El desafío es pasar de modelos reactivos a enfoques predictivos, que permitan anticipar necesidades de mantención o recuperación estructural antes de que ocurran fallas mayores”, sostiene Fernando.
Diseño integrado superficie-subsuelo
Según Alejandra Villouta, uno de los principales desafíos en Santiago es la interacción entre obras subterráneas, la afectación a estructuras existentes, lo que requiere planificación urbana más integrada desde etapas tempranas y además de métodos de excavación de obras subterráneas que permitan la menor afectación en tiempo y deformaciones a estructuras existentes, como así también afectación en términos de vibraciones.
Finalmente, Fernando Yévenes destaca que, si bien el diseño por desempeño ha mostrado avances relevantes en estructuras superficiales, en obras subterráneas aún existe un amplio espacio de desarrollo. “En túneles y estructuras enterradas, donde la respuesta está fuertemente condicionada por la interacción con el terreno, este enfoque aún no está plenamente incorporado. Sin embargo, avanzar hacia la definición de objetivos de funcionalidad y recuperación permitirá orientar mejores decisiones de diseño, monitoreo y refuerzo, fortaleciendo la resiliencia operativa en el largo plazo”, afirma.
Chile cuenta con una infraestructura ampliamente preparada para enfrentar emergencias de carácter telúrico. Sin embargo, desde GHD recomiendan seguir fortaleciendo los estándares, anticipando escenarios futuros y profundizando la discusión técnica en torno a obras subterráneas.
