Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

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Jorge E. Alva Hurtado UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIER UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIER Í Í A A FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL EFECTOS DEL TERRENO EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA Y TACNA - SISMO DE ATICO 23-06-2001 CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES II FORO NACIONAL II FORO NACIONAL DISE DISE Ñ Ñ O ESTRUCTURAL O ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES SISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES

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Sismo de Atico 23 junio 2001 Tacna - Arequipa

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Jorge E. Alva Hurtado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍÍAAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

EFECTOS DEL TERRENO EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA Y TACNA - SISMO DE ATICO 23-06-2001

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES

II FORO NACIONALII FORO NACIONALDISEDISEÑÑO ESTRUCTURALO ESTRUCTURAL

SISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONESSISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES

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ÍÍNDICENDICE

INTRODUCCIÓN

REFERENCIAS

PARÁMETROS SISMOLÓGICOS

INTENSIDADES REGIONALES

REGISTROS DE ACELERACIONES SÍSMICAS

EFECTOS DEL TERRENO EN AREQUIPA

EFECTOS DEL TERRENO EN TACNA

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IntroducciIntroduccióónnEl sábado 23 de Junio del 2001, a las 3:33 pm (hora local), ocurrióun sismo de Mw = 8.2 (IGP) cerca a la costa de Atico, en el sur del Perú. El sismo afectó los departamentos de Arequipa, Ayacucho, Moquegua y Tacna en el Perú, Arica en Chile y La Paz en Bolivia. Las intensidades máximas fueron de VIII grados en la escala MM. Después de media hora de ocurrido el sismo, se generó un tsumani en la costa de Camaná con olas de 7 metros, causando la muerte de 23 personas y grandes daños materiales.

De acuerdo al INDECI, el sismo produjo 74 muertos, 2689 heridos,217495 damnificados, 64 desaparecidos, 35601 viviendas afectadasy 17584 viviendas destruidas. El sismo causó graves daños a viviendas de adobe, monumentos históricos y edificaciones modernas. También sufrieron daños las carreteras, colegios y líneas vitales.

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IntroducciIntroduccióónnEn esta presentación se describen los parámetros sismológicos del evento principal y sus réplicas, las intensidades regionales, las aceleraciones sísmicas registradas y los efectos producidos por el sismo debido a las características del terreno en las ciudades de Arequipa y Tacna. Se acompaña a la presentación las referencias revisadas.

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- Aguilar Z. (2001), “Reporte Preliminar del Sismo de Ocoña del 23 de Junio del 2001”, Laboratorio Geotécnico, CISMID, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú”

- Antayhua Y. et al (2002), “Análisis Espacial de las Réplicas del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001 a partir de Datosde una Red Sísmica Local”, CNDG-IGP.

- Boroschek R., Comte D. y Morales A. (2002), “Características del Terremoto de Ocoña del 23 de Junio del 2001”, VIII Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica.

- CIP (2001), “Informe sobre el Terremoto del Sur del Perú 23 de Junio 2001”, Consejo Nacional, Colegio de Ingenieros del Perú, Lima Perú.

ReferenciasReferencias

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- Comte D. et al (2002), “Análisis del Terremoto del Sur del Perú, 23 de Junio 2001, Mw = 8.4 utilizando Datos Locales”, VIII Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica.

- Fernández E. et al (2002), “Intensidades Macrosísmicas en las Areas Urbanas de las Ciudades de Arequipa, Moquegua, Tacna. Localidades de Corire, Aplao, Chuquibamba, Mollendo, Punta Bombón (Arequipa) e Ilo (Moquegua), CNDG-IGP.

- IGP (2002), “El Terremoto de Arequipa del 23 de Junio de 2001 Informe Final”, Tavera H. et al, Instituto Geofísico del Perú, Lima, Perú.

- Koseki J. (2002), “Preliminary Report on June 23, 2001 PerúEarthquake-on Geotechnical Issues”, JSCE Reconnaissance Team, Institute of Industrial Science, University of Tokio.

ReferenciasReferencias

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- Lermo J., Lázares F. y Cuenca J. (2002), “El Terremoto de Arequipa, Perú del 23 de Junio del 2001 (Mw = 8.2), Efectos de Sitio en las Ciudades de Arequipa, Camaná, Moquegua, Ilo y Tacna y su relación con los Daños en las Edificaciones”, VIII Jornadas Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica.

- Rodriguez-Marek A. et al (2002), “Geotechnical Earthquake Engineering Reconnaissance of the June 23, 2001, Southern Peru Earthquake, A Preliminary Report”, Report Sponsored by the National Science Foundation, Washington State University, DrexelUniversity, Catholic University of Perú and URS Corporation.

- Tavera H. y Antayhua Y. (2002), “Parámetros del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001 y de tres Réplicas de Magnitud Mayor deducidos del Análisis Espectral de Ondas de Volumen”, CNDG-IGP.

ReferenciasReferencias

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- Tavera H. et al (2002), “Intensidades Regionales Asociadas al Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001”, CNDG-IGP.

- Zamudio Y. y Valdivia Y. (2002), “Evaluación de las Intensidades Macrosísmicas en las Provincias de Caravelí y Camaná (Arequipa) debidas al Terremoto del 23 de Junio de 2001, CNDG-IGP.

ReferenciasReferencias

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ParParáámetros Sismolmetros SismolóógicosgicosEl Instituto Geofísico del Perú (IGP), Tavera y Antayhua (2002), ha presentado los cálculos sismológicos más recientes para el sismo del 23 de Junio del 2001. El epicentro tiene las siguientes coordenadas: latitud 16.20°S y longitud 73.75°W. La profundidad focal es de 28 Km y su magnitud de momento Mw = 8.2. El fallamiento es de tipo inverso de subducción interplaca.

De acuerdo a la distribución de réplicas y los daños observados, el sismo mostró una gran directividad hacia el sureste. El área total de ruptura fue de 370x150 Km2 (Antayhua et al, 2002).

Distintas organizaciones han reportado valores de magnitud y cálculos de mecanismo focal, tales como CMT de Harvard, USGS (United States Geological Survey), NEIC (National EarthquakeInformation Center), EIC (Earthquake Information Center, Japón).

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ParParáámetros Sismolmetros SismolóógicosgicosEl sismo tuvo una profundidad focal superficial, pero debido a que gran parte de la placa se rompió, resultó difícil calcularla. Se registraron varias réplicas, siendo la mas importante la del 7 de Julio con una magnitud de Mw = 7.5 y coordenadas geográficas latitud 17.54°S y longitud 72.08W°. La distribución de las réplicas tiene una pendiente de 27° - 30° hasta una profundidad de 60 Km, siguiendo la geometría de la superficie de fricción de placas.

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ParParáámetros de Fuente del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio, 2001metros de Fuente del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio, 2001..

Fuent Latitud Longitud Prof. (Km) Mo (Nm) Az Buz Corr Ml Ms Mw Mt

CMT 17.21 S 73.02 W 25.7 4.9*10**21 318° 14° 79° 7.9 8.4

USGS 16.140S 73.312W 8 3.7*10**21 263° 6° 26° 8.3

NEIC 16.224S 73.604W 33N 8.4

IGP 16.20 S 73.75 W 38 6.9 7.7 8.3

EIC 16.15 S 73.40 W 30 2.2*10**21 309° 21° 61° 8.2

ERI 30 2.2*10**21 309° 21° 61° 8.2 8.2

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RÉPLICAS

01/16/23 UTC 16.15S 73.40W Depth: 33.0 km

8.4 Mw NEAR COAST OF PERU

110 miles (175 km) SSE ofPuquio, Perú

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0106232033 NEAR COAST OF PERU (Mw 8.1)(Kikuchi & Yamanaka)Universidad de Tokio

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Antayhua et al (2002)

Distribución espacial de las réplicas del terremoto de Arequipa ocurridas entre el 28 de Junio, 19 de Julio. Las estrellas representan al epicentro del terremoto principal y las 3 réplicas de mayor magnitud. Las líneas discontinuas indican el área de réplicas.

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Distribución de las réplicas mayores asociadas al terremoto del sur del Perú del 23 de Junio de 2001. Se incluyen además los mecanismos focales determinados por CMT-Harvard.

Comte et al (2002)

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Tavera et al (2002)

Áreas de ruptura de grandes terremotos de subducción en el sur del Perú y norte de Chile

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Intensidades RegionalesIntensidades RegionalesEl IGP (Tavera et al, 2002) ha presentado un mapa de distribución de intensidades regionales en la escala de Mercalli Modificada. Valores de VIII MM grados se reportaron en Ocoña, Cocachacra, Camaná, Mollendo, El Arenal, Punta de Bombón. En Arequipa, Moquegua, Ilo y Tacna se alcanzaron valores de VII MM grados de intensidad.

En Chile se reportaron valores de VII MM grados en Arica y VI MMgrados en Iquique.

El IGP también presentó un mapa de intensidades regionales en la escala MSK, así como mapas de Intensidades Macrosísmicas para las ciudades de Arequipa y Moquegua (Fernández et al, 2002), Tacna e Ilo (Agüero et al, 2002), provincias de Caravelí y Camaná(Zamudio y Valdivia, 2002) y localidades de Corire, Aplao, Chuquibamba, Mollendo y Punta Bombón.

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Mapa de intensidades en la escala Mercalli Modificada para el Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001. Los números indican los nombres de algunas localidades contenidas en el recuadro superior. Tavera et al (2002)

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Mapa de Intensidades Regionales en la escala MSK para el Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001

Tavera et al (2002)

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Mapas de Intensidades Regionales MM correspondientes a las réplicas del 25 de Junio, 5 y 7 de Julio Tavera et al (2002)

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El sismo principal fue registrado por la Estación Moquegua del CISMID (Aguilar, 2001). Las coordenadas del instrumento son 17.19°S y 70.93°W. El instrumento está localizado en una planicie aluvial en el lado sur de un valle transversal a la costa.

Los valores de la máxima aceleración horizontal fueron de 0.3 g en la dirección E-W y 0.20 g en la dirección N-S. En la dirección vertical el valor de la aceleración máxima fue de 0.16 g. La duración total del registro fue de 200 segundos, con una fase intensa de 35 segundos con valores mayores a 0.10 g.

El espectro de respuesta indica que el período predominante del movimiento es de 0.8 seg y que las zonas de amplificación varían de 0.2 a 0.9 seg, sin pico predominante.

Registros de Aceleraciones Registros de Aceleraciones SSíísmicassmicas

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En la República de Chile (Boroschek et al, 2002), el sismo principal y sus numerosas réplicas se registraron en siete estaciones acelerográficas en el norte de Chile. Para las distancias al epicentro y a la zona de ruptura, las aceleraciones obtenidas son considerablemente mayores a las medidas en otros sismos.

En Chile se ha establecido las siguientes leyes de atenuación para sismos de subducción:

En Arica la intensidad fue VII MM grados. La norma chilena fue superada en el rango de períodos mayores a 0.8 seg en suelo tipo II. Se presenta una comparación de espectros en la Casa-Cementerio en Arica entre los registros de 1987 y 2001. El sismo de 2001 generó demandas mayores para períodos superiores a 0.25 seg y presenta una banda espectral mas amplia.

66.0

47.0

max )60(002.0+

=R

everticalAwM

59.0max )60(002.0+

=R

ehorizontalAwM

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Estación Acelerográfica CISMID Moquegua

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Registros de Aceleraciones Estación Moquegua

Aguilar (2001)

Aceleración - Tiempo Historia Este Oestea= g t= s

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

0.20

0.30

0 20 40 60 80

Tiempo (s)

Ace

lera

ción

(g)

Aceleración - Tiempo Historia Norte Sura= g t= s

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0 20 40 60 80

Tiempo (s)

Ace

lera

ción

(g)

Aceleración - Tiempo Historia Verticala= g t= s

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0 20 40 60 80

Tiempo (s)

Ace

lera

ción

(g)

28.78-0.297

0.224 33.36

0.164 23.10

Sismo 23-06-01

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Relación de Espectros en la Superficie y la Base Rocosa a 100 metros

Page 28: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tabla Nº 1Aceleración y Velocidad Máxima Horizontal

Tabla Nº 2Aceleración y Velocidad Máxima Vertical

ACELERACIONES MÁXIMAS EN CHILE - SISMO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001

Boroschek et al, (2002)

Page 29: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Acelerograma Estación Hospital Arica . Sismo 23-06-2001

Boroschek et al, (2002)

Page 30: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Espectro de respuesta 5% amortiguamiento, Zona 3, Suelo I (clasificación por máximo valor espectral) y comparación con requisito elástico de la Norma NCh433.of96. Sismo 23-06-2001.

Boroschek et al, (2002)

Page 31: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Espectro de respuesta 5% amortiguamiento, Zona 3, Suelo II (clasificación por máximo valor espectral) y comparación con requisito elástico de la Norma NCh433.of96. Sismo 23-06-2001

Boroschek et al, (2002)

Page 32: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Curvas de atenuación para aceleración máxima horizontal

Boroschek et al, (2002)

Page 33: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Comparación de Espectro de Respuesta Terremoto de Arica 1987 y Terremoto Sur Perú 2001 en la Estación Casa-Cementerio en la ciudad de Arica. Registros horizontales.

Boroschek et al, (2002)

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- Estructuras colapsadas en el Centro Histórico: Catedral de la Plaza de Armas, Iglesias y locales antiguos construídos con sillar.

- El Colegio La Salle tiene daños importantes en los muros de sillar. La estructura tiene columnas y vigas de concreto armado.

- El Hospital de ESSALUD tiene daños en los muros de mamposteria. Desprendimiento de tarrajeos, fisuras en tabiques y desprendimiento de reparaciones de sismo anteriores.

- La UNSA tiene distintos pabellones con daños, presencia de columnas cortas y pórticos flexibles en una dirección.

- Concentración de daños en Lara, Bellapampa, Socabaya donde ocurrió licuación de suelos. También ocurrió licuación en Huarangillo, Sachaca y Semi-rural Pachacútec.

Efectos en la Ciudad de ArequipaEfectos en la Ciudad de Arequipa

Page 35: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

- Aguilar Z. (1991), “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Arequipa”, Tesis de Grado, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería.

- Orihuela P. (1981), “Sismo Arequipa 16-02-79. Influencias de las Condiciones Locales”, Tesis de Grado, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería.

- Vargas L. (1970), “Geología del Cuadrángulo de Arequipa”, Boletín Nº 24, Servicio de Geología y Minería, Lima.

- Yanqui C. (1990), “Zonificación Geotécnica de Arequipa”, VIII Congreso Nacional de Ingeniería Civil, Piura.

ReferenciasReferencias

Page 36: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

- Yanqui C. y Tupa F. (1990), “La Hidraúlica Subterránea de Arequipa”, VIII Congreso Nacional de Ingeniería Civil, Piura.

- Yanqui C. (2001), ”Licuación Sísmica de Suelos en la Ciudad de Arequipa Causada por el Terremoto del 23 de Junio del 2001”, XIII Congreso Nacional de Ingeniería Civil , Puno.

ReferenciasReferencias

Page 37: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Z. Aguilar (1991)Z. Aguilar (1991)

Geología y Geomorfología de Arequipa

Geotecnia de Arequipa

Medición de Microtrepidaciones en Arequipa

Microzonificación Sísmica de Arequipa

MICROZONIFICACIMICROZONIFICACIÓÓNN SSÍÍSMICA DE AREQUIPASMICA DE AREQUIPA

Page 38: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

MAPA GEOLÓGICO DE LA CIUDAD DE AREQUIPA

Yanqui, 1990

Qr-aQr-a

Qr-aaa

Qr-pi

Qr-e

Tp-vs2

Tp-vs1

Q-vchi

Q-vchi

Q-fb1

Qr-aaa

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Q-fb2

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Kti-gb

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KTi-gd

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TP-sv2

Qr-a Qr-eQr-aQr-am

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Qr-piQ-fb1Q-fb2Q-aaaQ-vchiQ-ca

Tp-vs2

Tp-vs1KTi-gd

KTi-gb

Eluvial RecienteAluvial RecienteAluvial Miraflores

Aluvial Umacollo

Depósitos PiroclásticosFlujo de Barro Brechoso

Flujo de Barro RosáceoAluvial Acequia AltaVolcánico ChilaFormación Capillune

Volcánico Sencca 2

Volcánico Sencca 1Granodiorita TiabayaGabrodiorita

LEYENDA

N

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PLANO GEOMORFOLÓGICODE LA CIUDAD DE AREQUIPA

GM-cL

GM-cB

Cordillera de Laderas

Cadena del Barroso

Valle del Chili

Superficie del Cercado

Superficie de Socabaya

Superficie de Pachacútec

Superficie del Aeropuerto

GM-pA-vCh

GM-pA-sC

GM-pA-sS

GM-pA-sP

GM-pA-sA

Penillanura de Arequipa

LEYENDA

Yanqui, 1990

GM-pA-sA

GM-pA-sP

GM-pA-sC

GM-cB

GM-pA-sS

GM-cL

GM-pA-sS

GM-cB

GM-pA-vCh

N

Page 40: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

PLANO GEOTÉCNICO DE LA CIUDAD DE AREQUIPA

LEYENDA

G1-rtp

N

G1- rtp

Yanqui, 1990

G8-sam

G9-stc

G4-saaG6-spp

G8-sam

G2-rvch

G2-rvch

G10-ser

G1-rpt

G7-sau

G5-fb

G5-fb

G5-fb

G5-fb

G7-sau

G1-rpt

G2-rvch

G3-siG4-saa

G5-fbG6-spp

G7-sau

G8-sam

G9-stc

G10-ser

Rocas Preterciarias

Rocas Volcánicas del Chila

SillarSuelo de Acequia Alta

Flujos del Barro

Suelo Puzolámico de Pachacútec

Suelo Aluvial de Umacollo

Suelo Aluvial de Miraflores

Suelo Tobáceo Compresible

Suelo Aluvial Reciente

30.0

15.0

5.03.5

3.0

2.0

1.5

1.0

0.5

0.5

qa (Kg/cm2)

G3-si

Page 41: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

N

LEYENDA

Punto de Medición

Calicata realizada

de Microtrepidaciones

Aguilar, 1991

MAPA DE UBICACIÓN DE MICROTREMOR Y

CALICATAS EN LA CIUDAD DE AREQUIPA

Page 42: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

LEYENDA

0.25 seg.0.20 seg.0.15 seg.

0.40 seg.

0.30 seg.0.35 seg.

Aguilar, 1991

MAPA DE CURVAS ISOPERIODO DE LA

CIUDAD DE AREQUIPA0.

40 s

eg.

0.35

seg

.

0.30

seg

.0 .

25 s

eg0.40 seg.0.35 seg.

0.30 seg.0.25 seg.

0.20 seg.0.15 seg.

0.30

seg

.

0.35 s

eg.

0.40 seg.

0.25 seg.

0.30 seg.

0.35 seg.

0.40

seg

.

0.40 seg.

0.35 seg.

0.35 seg.

0.35 seg.

0.30 seg.

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0.40

seg

.

0.35

seg.

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seg.

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seg.

0.20

seg

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25 s

eg.

0.40 seg.

0.35 seg.

0.35 seg.0.30 seg.

0.25 seg.

0.20

0.35 seg.

0.30 seg.

0.25 seg.

0.20 seg.

0.30 seg.

0.40

0.30 seg.

0.35 seg.

0.40 seg.

0.35 seg. 0.40 seg.

0.35 seg. 0.30

0.40

seg

.

0.40

seg

.

0.35 seg. 0.40 seg.

0.35 seg.

0.30 seg.

0.25 seg. 0.

30 s

eg.

0.35

seg

.R

IO

CH

LI

MICROZONIFICACION SISMICA DE AREQUIPA

0.15

seg

.

N

Aguilar, 1991

Page 43: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

AEROPUERTO

N

DA

B

B

BA

B

B

D

A

A

A

A

C

C

C

B

Aguilar, 1991

MICROZONIFICACIÓNSÍSMICA DE AREQUIPA

ZONA A

ZONA B

ZONA C

ZONA D

LEYENDA

Page 44: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

MicrozonificaciMicrozonificacióón Sn Síísmica de Arequipasmica de Arequipa

ZONA A: Rocas ígneas intrusivas de Sachaca y Hunter y Cordillera de Laderas (sur oeste). Rocas Volcánicas Chila, parte alta de Mariano Melgar y norte. Capacidad portante de 10 Kg/cm2. Períodos predominantes de 0.15 a 0.25 seg.

ZONA B: Afloramientos de sillar en P.J. Independencia al norte y Urb. Río Seco al nor-oeste. Suelos puzolánicos de Pachacútec(Urb. Semirural Pachacútec, Mariscal Castilla, Alto Libertad en Cerro Colorado). Flujos de barro de laderas del Barroso, partes altas de Miraflores, Mariano Melgar y Paucarpata. También el Cercado (Urb. Cerro Julí, Parque Industrial, Ferroviarios, IV Centenario y Municipal). Capacidad portante entre 2.0 y 3.5 Kg/cm2. Nivel freático a más de 10 metros. Períodos predominantes de 0.15 a 0.35 seg.

Page 45: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

ZONA C: Mayor parte del Casco Urbano. Distritos de Cayma, Yanahuara, Cercado, parte de Cerro Colorado y partes bajas de Miraflores, Mariano Melgar y Paucarpata. Suelos erráticos, Aluvial Acequia Alta, gravas y arenas compactas; Aluvial Miraflores, gravas y arenas sueltas. Suelos puzolánicos y flujos de barro con condiciones favorables. Capacidad portante entre 1.0 y 2.5 Kg/cm2. Nivel freático a más de 5 m, excepto en Tingo. Períodos predominantes de 0.30 a 0.45 seg.

ZONA D: Material piroclástico, suelto, liviano, Urb. Alto Cayma y Francisco Bolognesi. Suelos aluviales de Lara, Bellapampacon nivel freático superficial. Condiciones geotécnicas desfavorables. Capacidad portante de 0.5 Kg/cm2. Períodos predominantes de 0.30 a 0.45 seg.

Page 46: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

INTENSIDADES MSK EN LA CIUDAD DE AREQUIPA

DEBIDAS AL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001

Fernández E. et al (2002)

Page 47: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

LicuaciLicuacióón de Suelos en Arequipan de Suelos en Arequipa

El fenómeno de licuación de suelos ocurrió en tres lugares en

Arequipa (Yanqui, 2001): 1) en la Urbanización Las Magnolias, Lara,

distrito de Socabaya: agrietamiento del suelo, desplazamiento

lateral, inclinación de postes y volcancitos de arena; 2) en el anexo

de Haurangillo, distrito de Sachaca, cerca de la planta de Kola Real:

volcancitos de arena, agrietamiento y asentamiento de cerco; 3) en

la Urbanización Semi Rural Pachacútec, distrito de Cerro Colorado:

colapso de muros de cerco, agrietamiento de taludes.

Page 48: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Inclinación de Postes, Urb. Las Magnolias, Lara, Socabaya

Page 49: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Inclinación de Muro, Urb. Las Magnolias, Lara, Socabaya

Page 50: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Agrietamiento en Terreno y Muro

Urb. Las Magnolias, Lara, Socabaya

Page 51: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Grietas en el Terreno, Urb. Las Magnolias, Lara, Socabaya

Page 52: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Grietas en Vivienda, Urb. Las Magnolias, Lara, Socabaya

Page 53: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Agrietamiento de la superficie del suelo por flujodurante la licuación. Anexo Huarangillo, Sachaca

Page 54: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Emanación de arena por las grietas superficiales. Anexo Huarangillo, Sachaca

Page 55: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

INSTANTE EN QUE SE INICIA LA FALLA DE LA TORRE DERECHA DE LA CATEDRAL DE LA CIUDAD DE AREQUIPA

Page 56: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

MOMENTO EN QUE LA TORRE IZQUIERDA DE LA CATEDRAL COLAPSA

Page 57: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

DAÑOS EN ZONA INTERIOR DE LA CATEDRAL

Page 58: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

VISTA GENERAL DE UN COLEGIO TÍPICO DONDE SE APRECIA LA UNIÓNDE COLUMNAS Y TABIQUES QUE EN

CASO DE SISMOS ORIGINAN LA FALLA DE LA COLUMNA POR EL EFECTO DENOMINADO COLUMNA CORTA

Page 59: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

DETALLE DE FALLA DE COLUMNA POR EFECTO DEL

CHOQUE CON EL TABIQUE DE LADRILLO (EFECTO DE

COLUMNA CORTA)

Page 60: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

COLEGIO LA SALLE: CONSTRUIDO EN 1930 CON COLUMNAS DE CONCRETO Y MUROS DE SILLAR

Page 61: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

HOSPITAL DE ESSALUD CONSTRUIDO EN 1960 SIN DAÑOS EN LA ESTRUCTURA PERO CON DAÑOS EN LA TABIQUERÍA INTERIOR

Page 62: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

DAÑOS EN LA TABIQUERÍAINTERIOR DEL HOSPITAL,

OBSERVÁNDOSEDESPRENDIMIENTOS DE

REPARACIONES EJECUTADAS POR DAÑOS DE SISMOS ANTERIORES

Page 63: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

EDIFICACIÓN DE SILLAR COLAPSADA

Page 64: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

- Mayores daños en Alto de la Alianza y Ciudad Nueva

- Edificaciones de dos y tres pisos con daños importantes por flexibidad de una dirección y mala construcción.

- Colapso de casas de dos pisos en esquina (Av. El Sol).

- Colegios afectados por pocos muros en una dirección y columna corta (Mariscal Cáceres)

- Municipio de Ciudad Nueva tiene muros y columnas afectados.

- La intensidad sísmica es más alta en Alto de la Alianza y Ciudad Nueva, que en el centro de Tacna.

Efectos en la Ciudad de TacnaEfectos en la Ciudad de Tacna

Page 65: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

- Tokeshi Nagamine J.C. (1990) “Microtrepidaciones en las Ciudades de Tacna y Cusco”

Tesis de Grado, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima.

- Cotrado Flores D. y Siña Calderón Y. (1994) “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Tacna”

Tesis de Grado, Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada de Tacna.

- Berrios Manzur J. y Silva Aranibar J. (1998) “ Estudio de Suelos Para Cimentaciones en Edificaciones del Cono Norte de la Ciudad de Tacna”

Tesis de Grado, Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada de Tacna.

ReferenciasReferencias

Page 66: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

MAPA DE CURVAS ISOPERIODOS EN TACNA

Tokeshi (1990)

Page 67: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tipo I : material fino o relleno de hasta 0.5 m, por debajo gravatipo conglomerado. σt > 3.0 Kg/cm2

Tipo II : material fino o relleno de 0.5 a 1.50 m, por debajo gravatipo conglomerado. σt = 2.0-3.0 Kg/cm2

Tipo III : material fino o relleno de 1.5 a 3.0 m, por debajo grava tipo conglomerado. σt = 1.5-2.0 Kg/cm2

Tipo IV : material de relleno de arenas limosas con sales de hasta0.5 m, por debajo toba volcánica. σt = 1.0-1.5 Kg/cm2

Tipo V : material de relleno arenas limosas con sales de 0.5 a 3.0 m,por debajo toba volcánica. σt = 0.5-1.0 Kg/cm2

D. D. CotradoCotrado y Y. y Y. SiSiññaa (1994)(1994)

Page 68: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

TIPO III

TIPO I

TIPO I

TIPO II

TIPO I

TIPO I

TIPO VTIPO V

TIPO IV

TIPO IV

TIPO VTIPO IVTIPO I

TIPO IVTIPO I

TIPO II

TIPO II

TIPO III

TIPO III

TIPO I

TIPO I

TIPO IITIPO III

TIPO IV

TIPO V

LEYENDA

Referencia, Cotrado y Siña (1994)

Page 69: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

- Las zonas de mayor peligro corresponden a los suelos tipo III, IV y V, ya que son suelos finos de gran potencia y toba volcánica y arena con sales muy vulnerables a la presencia de agua.

- Las mejores zonas corresponden a los suelos tipos I y II, por loque se recomienda la futura expansión de la ciudad hacia estas zonas.

Page 70: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

ZONA I

ZONA I

ZONA I

ZONA I

ZONA I

ZONA III

ZONA III

ZONA III

ZONA III

ZONA III

ZONA II

ZONA II

ZONA II

ZONA IZONA II

ZONA III

LEYENDA

Referencia, Cotrado y Siña (1994)

Page 71: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

J. J. BerriosBerrios y J. Silva (1998)y J. Silva (1998)

Zona A : Suelo rocoso (476 viviendas)

Zona B : Suelo muy denso (3467 viviendas)

Zona C : Suelo medio (3254 viviendas)

Zona D : Suelo suelto (854 viviendas)

Zona E : Suelo muy suelto (4243 viviendas)

Cono Norte

Page 72: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

ZONA BZONA C

ZONA D

DISTRITOCIUDAD NUEVA ZONA E

DISTRITOALTO DE LA ALIANZAZONA C

ZONA A ZONA E

ZONA E ROCA

MEDIO

MUY DENSO

SUELTO

MUY SUELTO

LEYENDA

Referencia, Berrios y Silva (1998)

ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR COMPACIDAD

A

C

B

D

E

Page 73: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

J. J. BerriosBerrios y J. Silva (1998)y J. Silva (1998)

- Clasificación en función de la susceptibilidad al colapso con agua

Zona A : Sin colapso (CP% = 0.1) (566 viviendas)

Zona B : Moderadamente problématica (CP% = 1.5) (9,282 viviendas)

Zona C : Problemática (CP% = 5.10) (952 viviendas)

- Clasificación de suelos por capacidad portante

Zona A : Mayor de 2 Kg/cm2 (1785 viviendas)

Zona B : De 1 a 2 Kg/cm2 (991 viviendas)

Zona C : De 0.5 a 1.0 Kg/cm2 (6,345 viviendas)

Zona D: de 0.3 a 0.5 Kg/cm2 (1,388 viviendas)

Cono Norte

Page 74: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

ZONA B

ZONA C

DISTRITO

CIUDAD NUEVA

DISTRITOALTO DE LA ALIANZA

ZONA A

ZONA A

A

LEYENDA

ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR COLAPSO

Referencia, Berrios y Silva (1998)

SIN COLAPSO

PROBLEMATICO

MOD. PROBLEMATICOB

C

Page 75: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

ZONA B

ZONA AZONA B

ZONA C

DISTRITOCIUDAD NUEVA

ZONA D

DISTRITOALTO DE LA ALIANZA

A

C

B

D

LEYENDA

ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR CAPACIDAD PORTANTE

Referencia, Berrios y Silva (1998)

σt > 2.0 Kg/cm2

σt = 1-2 Kg/cm2

σt = 0.5-1.0 Kg/cm2

σt = 0.3 a 0.5 Kg/cm2

ZONA D

Page 76: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Mapa de Distribución de Intensidades Macrosísmicas MSK en la Ciudad de Tacna Debidas al Terremoto de Atico del 23 Junio del 2001

Fernández et al, (2002)

Page 77: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna : Instituto Tecnológico Francisco de Paula Gonzáles Vigil

Page 78: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna : Visita del pabellón administrativo, tuvo deflexiones de techo antes del sismo. Agrietamientos de muros cubiertos con papel

Page 79: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna : Labores de reposición en pabellón

Page 80: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna : Cono Norte hacia los taludes del Alto de la Alianza

Page 81: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna Ciudad Nueva : Vista delantera del Pabellón de aulas Colegio Mariscal Cáceres

Page 82: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna Ciudad Nueva: Vista posterior del pabellón de aulas Colegio Mariscal Cáceres

Page 83: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Tacna Ciudad Nueva: Colegio Mariscal Cáceres

Page 84: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Colapso de casa de dos pisos en Ciudad Nueva, Tacna

Page 85: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Colapso de vivienda de Dos Pisos en Av. El Sol, Ciudad Nueva, Tacna

Page 86: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Vista frontal de la vivienda anterior

Page 87: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Colapso de otra edificación de dos pisos en la Av. El Sol, Ciudad Nueva, Tacna

Page 88: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Detalle de la vivienda anterior colapsado en proceso de demolición, Av. El Sol, Ciudad Nueva, Tacna

Page 89: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Local del Municipio de Ciudad Nueva

Page 90: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Daños al interior del local municipal. Columnas cortas sin estribos

Page 91: Efectos del terreno arequipa - Sismo 2001 Atico

Daños en albañilería de edificación de dos pisos en Alto de la Alianza