Espectro de Diseño Sísmico Específico de Sitio en Polanco, CDMX

Cualquier predio en la Ciudad de México tiene, por norma, un espectro de diseño sísmico regional: el que entrega el SASID, la plataforma oficial del Instituto para la Seguridad de las Construcciones, a partir de la microzonificación de toda la ciudad. Ese valor es obligatorio y suficiente para la mayoría de los proyectos. El problema es que es, por definición, un promedio de zona — y en la antigua cuenca lacustre del Valle de México, el comportamiento sísmico real de un suelo puede cambiar de una manzana a otra según el espesor de los estratos, la profundidad del nivel freático y la presencia de arcillas blandas.

El cliente, Desarrolladora Punta Pedregal, estaba demoliendo una edificación existente en Av. Ejército Nacional Mexicano 340, en Polanco, para levantar un proyecto nuevo con cimentación profunda (desplante de 23.95 m). Con ese nivel de inversión y de profundidad, el estructurista necesitaba algo más preciso que el valor regional: un espectro que representara el comportamiento sísmico real de ese predio en particular, para diseñar la edificación con datos medidos, no con un promedio de zona.

El predio se localiza en Polanco, Alcaldía Miguel Hidalgo (19.437361, −99.185069), en un entorno urbano consolidado. Geológicamente, la Ciudad de México se asienta sobre la Cuenca de México, una cuenca cerrada de origen volcánico-tectónico rellena por secuencias del Cuaternario; la desecación de los antiguos lagos dejó depósitos de arcilla lacustre de alta compresibilidad, que son los que gobiernan la respuesta sísmica del subsuelo en buena parte de la ciudad.

Según la zonificación geotécnica oficial (Atlas de Riesgos de la Ciudad de México), el predio se ubica en la Zona de transición — la Zona B de las NTC-Sismo: ni la roca firme de las lomas, ni el suelo blando profundo del antiguo lago, sino la franja intermedia donde el espesor de sedimentos ya es suficiente para modificar el movimiento sísmico.

La caracterización del sitio combinó tres técnicas complementarias:

El plan original era levantar la sísmica de superficie dentro del propio predio. No se pudo: el jardín tenía una cisterna, una escalera bajo escombros de la demolición y espacio insuficiente para el arreglo fuente-receptor que exige la técnica. El equipo se trasladó a un parque contiguo, a unos 144 m del predio — una decisión que introduce una fuente de incertidumbre conocida (variación lateral del subsuelo), que el estudio no oculta: la trata explícitamente como una referencia débil, no como el ancla del modelo del subsuelo (sección de robustez).

El dato más importante de todo el estudio es el periodo dominante del sitio (Ts): el tiempo que tarda el suelo en completar un ciclo de vibración libre, y el valor que determina en qué rango de periodos estructurales el sismo golpea más fuerte. Se obtiene del pico de la curva H/V del método HVSR (Nakamura, 1989), procesado según los criterios del proyecto SESAME (2004).

El espectro final no es la curva del sitio a secas: es la envolvente entre el espectro específico calculado para el predio y el espectro elástico del SASID, tomando en cada periodo el valor mayor de los dos — así el entregable nunca queda por debajo de la referencia oficial. La meseta (aceleración máxima de diseño) queda en 0.811 g para el sismo base (Tr 250 años) y 1.024 g para el sismo infrecuente (Tr 475 años).

Fuera de esa banda estrecha, el sitio queda por debajo del SASID en todo el resto del espectro — incluido el periodo dominante (505 gal medidos frente a 555 gal del SASID en el sismo base). Que la meseta final iguale o supere al SASID en la mayor parte del rango se debe al valor mínimo que la norma exige para todo estudio de sitio (c_mín), no a una amplificación medida en el predio.

Dos condiciones del trabajo de campo podrían, en principio, restarle certeza al resultado: el sondeo no alcanzó un firme clásico (perfil abierto a 44.5 m) y el levantamiento HoliSurface se hizo a 144 m del predio, en el parque contiguo. El estudio no promedia esas incertidumbres ni las ignora: las propaga mediante una familia de 100 escenarios del basamento, de los cuales 28 resultan coherentes con el periodo medido por HVSR — y es sobre esos 28 que se calcula la envolvente de diseño (percentil 84).

El resultado de ese análisis es la conclusión más útil para el cliente: la meseta del espectro la gobierna el mínimo normativo (c_mín), no una estimación frágil. Eso significa que el diseño no cambia de forma significativa aunque cambie el supuesto sobre la profundidad del basamento, aunque se ajuste la incertidumbre de las velocidades de corte (derivadas del CPT, con un coeficiente de variación de 0.25), o aunque varíe el amortiguamiento del suelo dentro del rango verificado (2–5 %).

El estudio también fue transparente sobre su propio límite de alcance: con un desplante de 23.95 m (mayor a 8 m), la interacción cinemática suelo-estructura no puede resolverse con la fórmula cerrada de la norma y requiere un modelo específico de la cimentación, fuera del alcance de este estudio geofísico. El espectro entregado es de campo libre, tal como lo pide la norma para ese caso.

Antes de este trabajo, el estructurista de Punta Pedregal solo tenía el espectro regional del SASID — un valor sólido, pero construido para toda la microzona, no para ese predio en particular. Después, tiene un espectro de diseño respaldado por una medición directa del periodo del suelo (0.772 s, confirmado seis veces con una dispersión de apenas 1.2 %), una envolvente conservadora que nunca queda por debajo de la norma, y una indicación precisa de en qué banda de periodo corto conviene una verificación adicional antes de cerrar el diseño estructural.

Ese es, en el fondo, el valor de un estudio de sitio bien hecho: no inventar una amplificación que no está ahí, ni esconder las incertidumbres del terreno —desde un sondeo que no alcanzó el firme hasta una campaña de campo que tuvo que trabajarse de madrugada—, sino acotarlas con rigor y decir, con datos del propio predio, en qué se puede confiar y qué merece un dato más antes de construir.