Advierten riesgos en infraestructura subterránea urbana ante la seguidilla de sismos en Chile

Durante los últimos días, una seguidilla de sismos ha estado afectando a la zona central de Chile, lo que ha sembrado incertidumbre en torno a un posible evento de mayor magnitud. Si bien los expertos han aclarado que se trata de actividad sísmica normal, existen otros riesgos.

De hecho, desde la industria llaman a estar alertas a los efectos de estos eventos de menor escala, tanto en estructuras superficiales como en infraestructura subterránea.

Expertos de GHD, la red global que presta servicios de ingeniería, arquitectura y construcción, señalan en un comunicado que la recurrencia de cargas cíclicas y la presencia de redes críticas pueden producir desgaste de ciertos elementos.

Por ello, analizar infraestructuras como el Metro de Santiago, por ejemplo, permite evaluar el desempeño de estos sistemas y su resiliencia frente a futuros eventos de mayor magnitud.

Alejandra Villouta, líder de geotecnia de GHD 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, también finos y estratigrafías más complejas”.

Y plantea que “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”.

De acuerdo con los expertos, también es importante analizar la afectación de la tunelería a estructuras existentes, ya que pueden generar vibraciones o daños, tanto durante la construcción como en la operación. En este sentido, el diseño de soluciones constructivas y operacionales debe ser adaptativo al contexto presente, señalan.

Fernando Yévenes, líder de estructuras de GHD Chile, añade 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”.

En el contexto de una seguidilla de sismos, Yévenes apunta a que “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”.

La infraestructura subterránea ante la seguidilla de sismos

Desde GHD puntualizan que el diseño sísmico de túneles ha evolucionado desde enfoques simplificados a otros más adaptados a la realidad nacional. Por ejemplo, en la Línea 1 del metro, se utilizó la teoría de Kuesel (1969), un diseño sismorresistente para estructuras subterráneas y túneles.

Más adelante se implementaron enfoques adaptados, como la modificación de Ortigosa y Musante (1991) que se usó para la Línea 5. Se trata de un método de análisis y diseño sísmico perfeccionado en Chile que considera los efectos de desangulación asociados a la deformación del suelo.

En la actualidad, el desarrollo de modelos numéricos también ha permitido mejorar significativamente el análisis del comportamiento tenso-deformacional de excavaciones subterráneas. Además, hay avances mediante análisis dinámicos basados en historias de aceleraciones, lo que abre oportunidades para optimizar los diseños.

Sin embargo, apuntan a que es necesario contar con sistemas de monitoreo dinámico en las obras subterráneas y registros que permitan validar estos enfoques.

Entre las mejoras sugeridas para el caso de la capital, los expertos recomiendan:

1. Materiales de alto desempeño: como el uso de hormigones de alta ductilidad y refuerzos avanzados. Estos elementos implican un aumento estimado de 10–25% en costos iniciales en los proyectos, pero reducen significativamente costos de mantenimiento y riesgo post-evento.

2. Monitoreo suelo-estructura continuo: según Yévenes, hoy existen tecnologías que permiten un monitoreo en tiempo real del comportamiento estructural, lo que es clave para 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.

3. Diseño integrado superficie-subsuelo: Villouta, por su parte, explica que uno de los principales desafíos en Santiago es la interacción entre obras subterráneas, es decir, la afectación a estructuras existentes. Esto requiere planificación urbana más integrada desde etapas tempranas y métodos de excavación de obras subterráneas que permitan la menor afectación en tiempo y deformaciones a estructuras existentes.

Chile cuenta con una infraestructura ampliamente preparada para enfrentar emergencias de carácter telúrico, pero los expertos recomiendan seguir fortaleciendo los estándares y profundizar la discusión técnica en torno a las obras subterráneas.

Yévenes concluye 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.