Ingeniero Civil Matemático / El objetivo de esta memoria es implementar un sistema de procesamiento y análisis de señales sísmicas en el campo lejano para determinar, mediante una técnica de inversión linealizada, la distribución del desplazamiento sobre un plano de falla con dimensiones finitas como modelo de la fuente sísmica. Para este objetivo, son estudiados los fundamentos teóricos para la generación del campo de desplazamientos de las ondas de volumen de una fuente finita a distancias telesísmicas, de interpretación más sencilla en términos del proceso de ruptura en la fuente sísmica, y los fundamentos numéricos para plantear el problema de inversión de la variación espacial y temporal del desplazamiento sobre el plano de falla. En el Capítulo 2, se estudia la representación matemática de la fuente sísmica, desde la teoría de la elastodinámica lineal, en términos de la función de Green y el tensor de momento sísmico. En el Capítulo 3, es determinada la función de Green de la elastodinámica para un medio infinito, homogéneo e isotrópico, y con ello el patrón de radiación de las ondas P y S en el campo lejano. El Capítulo 4 corresponde a las correcciones realizadas a dichas expresiones para incorporar las características de heterogeneidad y superficie libre de la Tierra desde la teoría de rayos y se discute su rango de validez como aproximación. Además, son incluidos los efectos de la respuesta instrumental y de la atenuación intrínseca en la Tierra para altas frecuencias. Al final de este capítulo se obtiene la expresión analítica para la generación de sismogramas sintéticos en el campo lejano para una fuente puntual, la cual es utilizada en los principales métodos de inversión (Kikuchi & Kanamori 1991, Hartzell & Heaton 1983, Nábelek, 1984). El Capítulo 5 corresponde al estudio del modelo de fuente extendida de Haskell y el efecto de directividad. En el Capítulo 6, son estudiadas las parametrizaciones utilizadas en los métodos de Kikuchi & Kanamori (1991), Hartzell & Heaton (1983) y Nábelek (1984), y las condiciones de borde requeridas para otorgar estabilidad al problema inverso. En el Capítulo 7, es explicitada la parametrización del problema de inversión desarrollada en esta memoria, el cual es implementado como un sistema matricial para la componente vertical del campo de desplazamiento. Para evaluar su pertinencia, se realiza la inversión de la fuente sísmica para el terremoto del 14 de noviembre del 2007 en Tocopilla (Mw=7.7) y se comparan los resultados con los obtenidos por otros métodos independientes (ondas de campo cercano y lejano) en los trabajos de Peyrat et al. (2010) y Delouis et al. (2009). Los resultados de la inversión resultan ser consistentes con los resultados de los otros estudios, tanto en el patrón de la distribución del deslizamiento sobre el plano de falla y en su magnitud, como con la distribución de las réplicas. Finalmente, son propuestas diversas modificaciones al método desarrollado, como por ejemplo la modelación de otras formas de onda (ondas SH, PP, etc), y la incorporación de relaciones de causalidad en el desplazamiento de subfallas vecinas del modelo, las cuales son de fácil implementación en los sistemas de inversión matricial.

Geólogo / El presente trabajo de título tiene por objetivo analizar el comportamiento de la estructura de sostenimiento en túneles construidos en macizos rocosos de distintas calidades de roca afectadas por cargas sísmicas. Para lograr este fin, se crean modelos numéricos en 3D en el software FLAC3D de Itasca S.A., elaborados según una secuencia de modelamiento, la que representa la etapa estática, y afectados por la aplicación de un registro sísmico, la cual corresponde a la etapa dinámica. Se escoge este software y este tipo de modelos en 3 dimensiones, en vez de los métodos cinemáticos tradicionalmente utilizados en 2 dimensiones, ya que permiten obtener un historial de resultados durante cada etapa resolutiva en cualquier punto de control del modelo, en vez de solo una sección de la estructura en un momento determinado. Los análisis se realizan para tres distintas calidades de roca, en las que principalmente varía su GSI, factor D de perturbación, Módulo de elasticidad E y los parámetros geotécnicos necesarios según el criterio generalizado de Hoek & Brown. El registro sísmico utilizado en la etapa dinámica es el medido en roca en la estación sísmica del Centro Sismológico Nacional de la Universidad de Chile, ubicado en el cerro Santa Lucía, el 27 de Febrero del 2010. Se analizan principalmente las deformaciones y los esfuerzos axiales, de corte y momento longitudinales y perpendiculares al eje de los túneles en la estructura de soporte, los cuales se estudian en cada etapa de la secuencia de modelamiento y durante el tiempo que se aplica el registro sísmico. Se concluye, que el efecto dinámico sí debe ser considerado, dependiendo de la calidad de la roca y la profundidad de emplazamiento del túnel. Como comportamiento general en los modelos elaborados, el efecto dinámico afecta en mayor medida a las rocas de calidad mala y en menor medida a las rocas de calidad buena. Además, el efecto dinámico disminuye en la medida que el punto de control en la estructura de sostenimiento se encuentra a mayor profundidad.