Título: ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO Y … · separa la corteza continental de la corteza...

INFOME PELIGRO SÍSMICO Y

VULNERABILIDAD

109-MD-GEN-VAR-IF-002_0

Código del Proyecto: 00001

Revisión: A

Páginas: 43

Especialidad:

Geotecnia y Riesgo Sísmico

Proyecto: “ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y

MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE

CARAVELÍ – CARAVELI - AREQUIPA”

Título: ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO Y VULNERABILIDAD

CONTROL DE REVISIONES

Rev. Fecha Elaborado Revisado Verificado

Descripción del Cambio Iniciales Firma Iniciales Firma Iniciales Firma

A 27/06/2016 JRL YSE - Emitido para revisión

0 20/07/2016 JRL YSE - Emitido para revisión

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ –

CARAVELI - AREQUIPA

Estudio de Peligro Sísmico

GCI Julio 2016

ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO Y VULNERABILIDAD

1 PELIGRO SÍSMICO ......................................................................................................................... 4

1.1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 4

1.1.1 Generalidades ....................................................................................................................... 4

1.1.2 Alcance del Estudio ............................................................................................................... 4

1.2 TECTÓNICA Y SISMOTECTÓNICA ..................................................................................................... 5

1.2.1 Tectónica de Placas .............................................................................................................. 5

1.2.2 Marco Tectónico Regional .................................................................................................... 6

1.2.3 Elementos de la Tectónica del Perú ...................................................................................... 7

1.2.4 Sismotectónica del Área de Estudio .................................................................................... 11

1.3 SISMICIDAD DE LA ZONA DE INFLUENCIA ..................................................................................... 13

1.3.1 Sismicidad Histórica del Área de Influencia de la Zona de Estudio ..................................... 13

1.3.2 Sismicidad Instrumental del Área de Influencia .................................................................. 16

1.4 EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO ............................................................................................ 16

1.4.1 Análisis del Peligro Sísmico Probabilístico .......................................................................... 16

1.4.2 Análisis del Peligro Sísmico Determinístico ......................................................................... 33

2 VULNERABILIDAD ....................................................................................................................... 38

3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................... 47


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LISTA DE CUADROS

Cuadro Nº 1.- Duración estimada para la ocurrencia de grandes fenómenos tectónicos ........... 7

Cuadro Nº 2.- Coordenadas y Profundidades de las Fuentes Sismogénicas ........................... 19

Cuadro Nº 3.- Parámetros Sismológicos de las Fuentes Sismogénicas..................................... 21

Cuadro Nº 4.- Clasificaciones de Sitio según el IBC 2009 para las leyes de atenuación ........... 23

Cuadro Nº 5.- Aceleraciones máximas horizontales esperadas ................................................ 24

Cuadro Nº 6.- Espectros de peligro uniforme – Roca (Tipo B) .................................................. 28

Cuadro Nº 7.- Espectros de peligro uniforme – Suelo Firme (Tipo D) ....................................... 29

Cuadro Nº 8.- Coeficientes y Parámetros para el Diseño de Espectros de Respuesta de Aceleraciones siguiendo la metodología del IBC 2009 ................................... 32

Cuadro Nº 9.- Aceleraciones Horizontales Máximas en el Área de Estudio debidas a la actividad sísmica de subducción. ................................................................................... 36

Cuadro Nº 10.- Magnitudes y Aceleraciones Horizontales Máximas en el Área de Estudio

considerando procesos de rotura de fallas. .................................................... 37

Cuadro Nº 11.- Aceleraciones Horizontales Máximas para el MCE Determinístico .................. 37


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ESTUDIO DE PELIGRO SÍSMICO Y VULNERABILIDAD

1 PELIGRO SÍSMICO

1.1 INTRODUCCIÓN

1.1.1 Generalidades

El presente informe sustenta los resultados de la revisión y el análisis de la

información de la actividad sísmica en el área correspondiente al emplazamiento de las obras proyectadas para el proyecto “Estudio Definitivo y Expediente Técnico – Ampliación, Renovación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado en la Localidad de Caraveli-Arequipa”. La ubicación de la zona de estudio se puede apreciar en el Mapa PS-01-001 y corresponde a las coordenadas 674 917 E; 8 255 643 N en el sistema WGS84 (Zona 18), 73°22’1,79’’ LONG, 15°46’18.02’.

La evaluación del peligro sísmico se ha realizado por medio de los métodos probabilístico y determinístico, definiendo niveles de aceleraciones máximas del movimiento sísmico del terreno para el Sismo Máximo Considerado (MCE) y para el Sismo Base de Operación (OBE) de acuerdo al International Building Code IBC 2009. Además, se han elaborado espectros de peligro uniforme para diferentes períodos de retorno considerando un amortiguamiento crítico del 5% y se proponen valores de

coeficientes sísmicos para el diseño pseudoestático de estructuras. La evaluación probabilística del peligro sísmico consideró la nueva definición de fuentes sismogénicas desarrollada por Gamarra y Aguilar (2009) que modelan el buzamiento del mecanismo de subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana de acuerdo con el patrón del comportamiento en profundidad de la

sismicidad. Estas fuentes han sido clasificadas según el mecanismo de rotura (interfase e intraplaca) y se caracterizan a través de sus parámetros sismológicos al año 2012. Cabe señalar que las fuentes sismogénicas han sido definidas considerando datos de mecanismos focales y la distribución espacial de la sismicidad de la zona en mención.

1.1.2 Alcance del Estudio

El desarrollo de este estudio comprende los siguientes aspectos: a) Evaluación del nivel de aceleración máxima del terreno (PGA) por efectos de la

actividad sísmica en el área de influencia del emplazamiento de las estructuras correspondientes al proyecto “Estudio Definitivo y Expediente Técnico –

Ampliación, Renovación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado en la Localidad de Caraveli-Arequipa”.


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b) Elaboración de espectros de peligro uniforme y espectros genéricos de diseño según metodología recomendada por el International Building Code.

c) La evaluación de la demanda sísmica en la zona del proyecto se ha realizado a

nivel de roca (Suelo Tipo B) y a nivel de suelo firme (Suelo Tipo D).

1.2 TECTÓNICA Y SISMOTECTÓNICA

1.2.1 Tectónica de Placas

La Nueva Tectónica Global (Isacks et al., 1968) presenta un enfoque objetivo del movimiento de placas y la generación de sismos en la Tierra. Tal es así, que

físicamente se comprenden las causas y la forma en que la energía se acumula en zonas muy restringidas de la Tierra y de qué manera ocurren los diferentes tipos de sismos. La explicación más ampliamente aceptada del origen del movimiento de las placas recae en el requerimiento de un equilibrio termo-mecánico de los materiales de la

Tierra. La parte superior del manto está en contacto con la Corteza, que se encuentra a menor temperatura, mientras la parte inferior está en contacto con el núcleo externo, que se encuentra a mayor temperatura. Obviamente, un gradiente de temperatura debe existir dentro del manto. La variación de la densidad del manto con la temperatura produce la situación inestable de tener un material más denso (más frío) apoyándose sobre la cima de un material menos denso (más caliente).

Eventualmente, el material más denso empieza a sumergirse bajo la acción de la gravedad y el material menos denso empieza a ascender. El material descendido gradualmente se calienta y se vuelve menos denso; eventualmente, se moverá lateralmente y empezará a ascender otra vez. Secuencialmente, el material enfriado empezará a sumergirse. Este proceso es conocido como convección. La corriente de convección semifundida del manto, impone esfuerzos de corte en el fondo de las placas, desplazándolas lentamente en varias direcciones a través de la superficie de

la Tierra. Tras la comprobación de que las placas oceánicas se generan en las dorsales y se consumen en las zonas de subducción, y la ubicación precisa de los sismos, se ha llegado a concluir que la superficie terrestre está formada por grandes placas y otras de menores dimensiones como puede apreciarse en la Figura N° 1 en la que se

aprecian las principales placas tectónicas de la Tierra. Finalmente, se ha observado que la mayor actividad sismotectónica en el mundo se concentra a lo largo de los bordes de estas placas y como producto de la interacción de éstas se generan eventos sísmicos de gran magnitud.


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Figura N° 1.- Principales Placas Tectónicas de la Tierra (Monroy, A., Bolaños, M., 2004)

Según los estudios realizados por Handschumacher en 1976, la placa de Nazca proviene de una placa más antigua que se encontraba en subducción y es conocida

como Placa Farallón, producto de una división se dio origen a la placa de Cocos (la componente norte) y a la placa de Nazca (la componente sur).

1.2.2 Marco Tectónico Regional El Perú está ubicado sobre el borde occidental costero de Sudamérica, entre Ecuador y Chile, ocupando un área de subducción activa de corteza oceánica bajo la margen

continental (placa de Nazca bajo la placa Sudamericana). En esta zona tiene lugar un cambio importante desde los “Andes Centrales” (Perú), con litósfera continental en la costa, hacia los “Andes Norteños” (Ecuador), con una densa, aislada e inactiva corteza oceánica debajo de la región costera. Este cambio aparentemente ocurre en una falla transformacional o sutura, actualmente inactiva y oculta con rumbo NNE, que separa la corteza continental de la corteza oceánica.

La placa de Nazca subduce bajo la placa Sudamericana frente al Perú a razón de 9 cm/año en promedio aproximadamente. En esta zona de subducción, se generan sismos a diferentes profundidades y alcanzan un valor máximo de 700 km. La interacción de la placa de Nazca y la placa Sudamericana ha originado la

formación de la Cordillera Andina, la Fosa Perú-Chile y los Sistemas de Fallas, a través de un proceso orogénico evolutivo de diferentes etapas, estos procesos estuvieron acompañados por la ocurrencia de sismos de diferentes magnitudes.


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El Cuadro N° 01 muestra la duración estimada para diferentes fenómenos tectónicos y fue tomada del artículo Geodinámica, Sismicidad y Energía Sísmica en Perú (Tavera, H., Bernal, I. 2002), este cuadro nos da una referencia de la ubicación temporal de los fenómenos en estudio.

Cuadro Nº 1.- Duración estimada para la ocurrencia de grandes fenómenos tectónicos

DURACIÓN FENÓMENOS SISMOTECTÓNICOS

100 Ma Tectónica de placas

1 – 10 Ma Formación de la Cadena de Montañas en Frontera de Placas

100 a – 10 Ma Formación de Grandes Fallas

100 – 1000 a Período de recurrencia de grandes sismos

1 – 100 a Deformación geodésica alrededor de fallas

1 día – 1 a Posibilidad de fenómenos precursores

1 – 100 s Duración de la ruptura sísmica

1.2.3 Elementos de la Tectónica del Perú

El Perú, por su ubicación, se encuentra próximo a límites de placas muy activas (principalmente la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana) y a importantes sistemas de fallas continentales que se han formado como un efecto secundario de la colisión de placas, que ha generado la presencia de plegamientos y

fracturas en la corteza terrestre.

I) Zona de Subducción

A. Placa de Nazca

La placa de Nazca limita al Norte con el Centro de Expansión Galápagos (Sclater y Klitgord, 1973; Anderson et al., 1976); hacia el Nororiente, limita con la placa Caribe

por debajo de Colombia septentrional; al Oriente, se extiende hasta las fosas oceánicas de Colombia, Ecuador, Perú y Chile; al Sur y Suroccidente, limita con las fallas transformacionales Chile y Fernández, y al Occidente, con la dorsal Pacífico (Stover, 1973; Pardo-Casas y Molnar, 1987). La configuración geométrica de la placa de Nazca, próxima a la costa peruana presenta los siguientes accidentes geográficos:

a) La Dorsal de Nazca

Es una cordillera montañosa que se encuentra sumergida y se ubica entre los 15°S y 24°S. Tiene una orientación NE-SW y su eje incide casi perpendicularmente a la línea

de la Fosa frente a la ciudad de Nazca. Está compuesta de rocas volcánicas con una edad aproximada de 5 a 10 Millones de años.


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b) La Dorsal de Sarmiento y la Dorsal de Alvarado

Estas dorsales volcánicas se localizan frente a las costas de Piura, al norte del Perú y presentan una orientación NE. Tienen una longitud aproximada de 400 Km con ejes paralelos entre sí y poseen una altura comprendida de 1 a 2 Km.

c) La Fractura de Mendaña

Es una de las características más importantes de la Placa de Nazca en la costa occidental peruana. Se localiza en el extremo oeste de la región central del Perú entre 11°S y 15°S de latitud. Presenta una dirección NW, perpendicular a la Fosa, con una

longitud que se extiende hasta 1100 Km aproximadamente y con una altura promedio de 1000 m sobre la corteza oceánica.

d) La Fractura de Nazca

Se encuentra ubicada frente al departamento de Arequipa en el Perú. Después de la

Dorsal de Nazca, constituye la característica batimétrica más notable junto a la Fractura de Mendaña. Posee un lineamiento paralelo a ésta última con una dirección NW que incide perpendicularmente en la Fosa.

e) La Fractura Virú

Se encuentra ubicado paralelamente a la Fractura de Mendaña a 110 Km al norte de ésta. Constituye un rasgo geomorfológico importante en la estructura de la Placa de Nazca y es una falla de tipo inversa con una orientación de N15°E.

f) La Depresión Submarina de Trujillo

Es una estructura con aproximadamente un ancho de 5 Km en el punto más alto y de 500 m en el más bajo, que posee una superficie muy accidentada y por ende muy áspera. Presenta una extensión de 270 Km de longitud

B. Fosa Perú-Chile

Se ubica frente a las costas ecuatorianas con una orientación NE-SW y marca el inicio

del proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana sobre una longitud de más de 5 000 km que abarca desde Colombia hasta Tierra del Fuego en Chile.


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C. Placa Sudamericana

El proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana modifica constantemente la superficie terrestre a través del tiempo y ha originado un progresivo engrosamiento de la corteza terrestre y plegamiento de los sedimentos. La evolución tectónica del Perú está vinculada a un proceso de deformación que ha generado importantes sistemas de fallas en la superficie de la Tierra. Las principales

características geológicas y tectónicas de la corteza peruana se deben al proceso de subducción de placas. Geográficamente, en la placa Sudamericana del Perú predominan los Andes que dividen la parte continental en tres regiones naturales, muy distintas (Costa, Sierra y Selva) y que no son simples expresiones geomorfológicas, sino que también reflejan fundamentalmente ambientes geológicos diferentes. La configuración estructural de la

placa Sudamericana en el Perú está conformada por:

a) Talud Inferior y Medio b) Talud Superior c) Plataforma Continental d) La Zona Costanera

e) Pie de Monte Pacífico f) La Cordillera Occidental g) El Altiplano h) La Cordillera Oriental i) La Zona Subandina j) La Llanura Amazónica

D. Tipo de Subducción

El Perú presenta una contorsión de la placa de Nazca, al pasar de una subducción de

tipo subhorizontal (al norte y centro del Perú) a una subducción normal (sur del Perú), en una sección perpendicular a la fosa, con dirección SE que se inicia en el borde costero a 16º de latitud sur (aproximadamente a la altura de la Fractura de Nazca). Según Quispe, Tavera y Bernal (2003), la placa de Nazca al norte del Perú subduciría bajo la placa Sudamericana siguiendo una pendiente del orden de entre 25º y 30º

hasta una profundidad aproximada de 125 km a partir de la cual, la placa de Nazca se desplaza de manera horizontal hasta una distancia respecto a la línea de la fosa de 750 km en la región norte y 550 km en la región centro, configurando una subducción de tipo subhorizontal; mientras que las tendencias medias del sur del Perú sugieren un ángulo de subducción de 30º en forma continua hasta una profundidad de 450 km respecto de la línea de la fosa, configurando una subducción de tipo normal como

puede se puede observar en la Figura N° 2.


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Los cambios de las tendencias entre una y otra zona demostrarían la contorsión mencionada de la placa de Nazca entre los dos modos de subducción anteriormente mencionados. Finalmente, cabe señalar que las tendencias medias de la sismicidad descritas anteriormente, son coherentes con las descritas por Pennington (1981), Cooper et al. (1987), Meijer y Wortel (1992), Coblentz y Richardson (1996), Taboada

et al. (1998), y Bourdon et al. (2002).

Figura N°°°°2.- Tendencias medias de la sismicidad asociadas al proceso de subducción

de la Placa de Nazca bajo la Placa Sudamericana (Bernal, I. 2002).

II) La Neotectónica en el Perú

El desarrollo constante del proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana determina un comportamiento tectónico compresivo del territorio peruano siguiendo la dirección de la convergencia entre la placa oceánica y continental. Las más claras evidencias de este comportamiento tectónico compresivo se encuentran en la zona del frente Subandino, en las fallas inversas y en los pliegues

localizados dentro del callejón Interandino. Es preciso señalar que la llegada de la Dorsal de Nazca a la fosa ecuatoriana podría constituir una zona de significativa resistencia a la subducción ejerciendo esfuerzos compresivos adicionales dentro de la placa continental. Por otro lado, existen grandes rasgos estructurales transversales a la cordillera de los Andes, que afectan la fisiografía de esta región y que podrían influir en su comportamiento tectónico.


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Finalmente se puede indicar que las condiciones anteriormente descritas favorecerían la generación de movimientos dextrales a lo largo de fallas regionales dentro del territorio peruano. Los principales sistemas de fallas localizados en el Perú se detallan gráficamente en el Mapa Neotectónico 2007 de Fallas y Pliegues Cuaternarios Anexo

D Planos PS-01-001.

1.2.4 Sismotectónica del Área de Estudio La correlación de la actividad sísmica del área de estudio con la tectónica regional se presenta en el Mapa de Distribución de Epicentros, Anexo D Planos PS-01-004. Este

mapa presenta los principales rasgos neotectónicos del Perú, compilados por Macharé y Benavente (2008) en el Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico, tras el marco del Proyecto Internacional de la Litósfera (2003) para el estudio de las principales fallas activas del mundo. Asimismo, en este mapa sismotectónico se muestran los hipocentros del catálogo sísmico compilado en base a la base de datos del Instituto Geofísico del Perú y el

National Earthquake Information Center (NEIC) actualizado y depurado por Aguilar hasta el año 2012. A continuación se describen los sistemas de fallas y pliegues que influyen directamente en el área de estudio:

I) Falla chico Machado PE-27,

Tipo de estructura falla, último movimiento cuaternario (<1.8 Ma), sentido de movimiento normal, se encuentra al sur del departamento de Arequipa, entre la parte

noroeste del cerro Alto de maedero y la margen sureste de una planicie de erosión de mioceno-plioceno (Noller,1993), rumbo NE-SO,angulo 60°. La falla de Machaco Chico tiene una expresión geomorfológica muy fuerte sobre sus 16 km de longitud. El movimiento más reciente en la falla ocurrió en la parte central a lo largo 6 km. con un movimiento normal, donde la escarpa de 2-3 m. de alto se

desarrolla en depósitos coluviales. Sin embargo la apariencia fresca de la escarpa en la planicie y en los depósitos coluviales sugiere que la falla es relativamente joven, posiblemente de edad Pleistoceno tardío (Fenton et al., 1995).


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Figura N°°°°3.- Ubicación de las fallas cercanas al proyecto. Fuente INGEMET.

En el Mapa PS-01-005 se muestra una sección transversal perpendicular a la fosa

Perú Chile y al litoral aproximadamente con una dirección N67°E que pasa por la región central de la zona de estudio. La sección A-A muestra una subducción subhorizontal (ver primer gráfico de la Figura N° 2 y Figura N° 3) de la placa de Nazca bajo la placa Sudamericana que se refleja en una densidad media de sismos de subducción de interfase e intraplaca, con profundidades entre superficiales e intermedias, asimismo una concentración media de sismos continentales.

Figura N°°°°4.- Gráfico del estado de esfuerzos en la interacción de las placas (Uribe,

2008).


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En este caso la corteza andina se encuentra afectada por una deformación más intensa ya que el área de acoplamiento entre las placas es mayor que el caso de una subducción de tipo normal tal como se observa en el gráfico anterior.

1.3 SISMICIDAD DE LA ZONA DE INFLUENCIA

En general, la información detallada de la sismicidad de una determinada región se encuentra recopilada en registros históricos e instrumentales, siendo estos últimos los que presentan, en su totalidad, una mejor precisión de la ubicación hipocentral y de la magnitud de los eventos sísmicos ocurridos.

La información sísmica histórica e instrumental conjuntamente con estudios geológicos y tectónicos permiten definir las fuentes sismogénicas de una determinada región y caracterizarlas a través de sus parámetros sismológicos. La información recopilada para la zona de estudio se detalla a continuación.

1.3.1 Sismicidad Histórica del Área de Influencia de la Zona de Estudio

Los registros de sismicidad histórica pueden ayudar a identificar características sísmicas de un determinado lugar. Los registros históricos de los efectos de los movimientos sísmicos pueden confirmar la ocurrencia de eventos sísmicos pasados y estimar la distribución geográfica de sus intensidades. La recopilación de suficiente información en los registros de sismicidad histórica

puede permitir la determinación de intensidades máximas en la zona, estimar el epicentro y la magnitud del sismo. Además, dado que los registros históricos poseen información de la fecha en que ocurrió un sismo, pueden ser utilizados para evaluar la tasa de recurrencia sísmica y la sismicidad de una determinada área. La fuente básica para conocer la actividad sísmica y lo concerniente a ésta ocurrida en el área de influencia del citado proyecto es el trabajo de Silgado (1968, 1973, 1978

y 1992), que presenta una recopilación de datos sobre los principales eventos sísmicos ocurridos en el Perú desde el año 1513. A continuación se presentan los sismos más importantes que afectaron la región y cuya historia se conoce:

- Sismo de Arequipa del 23 de junio de 2001, cerca de las 15.33 h. se presentó un

terremoto de 6.9 mb (Ms=7.9) afectó toda la región sur del Perú, incluyendo Arica e Iquique en Chile y La Paz en Bolivia. El epicentro del terremoto fue localizado en al región Sur y Cerca de la línea de Costa, esto es a 82 km al NW de Ocoña en el

departamento de Arequipa, asimismo el terremoto produjo 134 réplicas, las localidades mas afectadas por este terremoto fueron Ocoña, Camaná, Mollendo, Arequipa, Moquegua y Tacna, la intensidad máxima observada quedó restringida en VII – VIII en la escala de Mercalli modificada, se informó de 35 muertos, se ha observado daños materiales de importancia en casi todas las localidades distribuidas cerca de la costa desde Nazca hasta Iquique en Chile y Cusco, La Paz (Bolivia) hacia

el interior del continente.


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- Sismo del 16 de Febrero de 1979. Fuerte temblor en Arequipa. Causó daños en

casas de adobe y sillar en Camaná, Corire y Huancarqui. Intensidad de VII MMI en Camaná y Corire; VI MMI en Huancarqui, Arequipa, Chuquibamba, Caravelí y Ocoña; en Chivay y Chala y La Joya V MMI.

- Sismo del 26 de enero de 1964. A las 04.00 h. Temblor en el Sur. En Arequipa

hubo cuatro heridos y deterioros en varias casas ya resentidas por sismos anteriores.

Intensidades: Arequipa VI MMI; Mollendo y Ubinas V MMI.

- Sismo del 13 de enero de 1960. A las 10.40 h. Terremoto en Arequipa. Perecieron

63 personas y quedaron centenares de heridos. La población de Chuquibamba quedó casi en escombros. Igualmente destructor fue en Caravelí, Cotahuasi, Omate, Puquina, Moquegua y Arequipa. Las carreteras de penetración a Puno y a las localidades del departamento quedaron intransitables por los derrumbes. Intensidades: Chuquibamba, Caravelí, Cotahuasi y Arequipa VIII MMI; Moquegua VII

MMI; Ica V MMI; Puno y Cusco IV MMI.

- Sismo del 15 de enero de 1958. A las 14.14 h. Terremoto en Arequipa que causó 28

muertos y 133 heridos. Todas las casas antiguas de esa ciudad sufrieron averías de

diversa magnitud, resistiendo sólo los inmuebles y edificios modernos. Intensidades: Arequipa VIII MMI; Moquegua VI MMI; Ica, Tacna y Puno III MMI.

- Sismo del 26 de febrero de 1952. A las 06.31 h. Prolongado y suave movimiento

ondulatorio en el Cusco, donde provocó fuertes desprendimientos del estuco de varias casas. Intensidades: Cusco V MMI; Arequipa IV MMI y Moquegua II MMI.

- Sismo del 20 de febrero de 1952. A las 04.10 h. Sismo ligeramente destructor en el

pueblo de Huánuco, provincia de La unión, Arequipa, donde resultaron varias viviendas dañadas. Intensidad V MMI en Lomas, Arequipa.

- Sismo del 20 de julio de 1948 a las 06.30 h. Sismo ligeramente destructor en las

poblaciones de Caravelí y Chuquibamba, Arequipa. Intensidades: Caravelí y Chuquibamba VII MMI; Lima, Arequipa y Moquegua III MMI.

- Sismo del 11 de mayo de 1948. A las 03.56 h. Fuerte temblor en Arequipa,

Moquegua y Tacna. Los daños fueron de consideración en las construcciones

antiguas de adobe y sillar en la ciudad de Moquegua. En Arequipa hubo daños leves. Intensidades: Moquegua y Samegua VII MMI; Arequipa y Tacna VI MMI.

- Sismo del 18 de setiembre de 1941. A las 08.15 h. Fuerte temblor en el Cusco.

Hubo daños en edificios y viviendas. El movimiento se sintió en Abancay y en los


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pueblos situados en las estribaciones de la Cordillera Occidental. Intensidades: Cusco VII MMI; Abancay VI MMI y Caravelí IV MMI.

- Sismo del 11 de octubre de 1922. A las 09.50 h. Fuerte temblor en Caravelí,

Arequipa. Hubo daños importantes en Arequipa y Mollendo. Intensidades: Caravelí VII MMI; Arequipa y Mollendo. Intensidades: Caravelí VI MMI; Arequipa y Mollendo VI MMI; Chala y Acarí V MMI; Ica IV MMI.

- Sismo del 28 de diciembre de 1915. A las 18.40 h. Fuerte temblor en Caravelí. Se

produjeron daños en las viviendas. En Acarí causó desplomes de casas. Intensidades: Caravelí y Acarí VI MMI.

- Sismo del 11 de setiembre de 1914 a las 06:48 h. Terremoto en Caravelí, Arequipa.

Dejó en escombros la ciudad de Caravelí. En Nazca hubo víctimas y daños menores. En Ica y Atico se sintió fuerte. Intensidades: Caravelí VII MMI; Nazca VI MMI; Atico V MMI e Ica MMI.

- Sismo del 06 de agosto de 1913 a las 17.13 h. Terremoto en Caravelí, Arequipa. La

ciudad quedó destruida, ocasionando varios muertos. En la ciudad de Arequipa hubo averías en algunos edificios. Intensidades: Caravelí VIII MMI; Arequipa, Ocoña, Atico

y Cailloma VI MMI y Chuquibamba VIII MMI.

- Sismo del 10 de julio de 1821 a las 08.00 h. Fuerte temblor en Arequipa, causando

grandes daños en los pueblos de Camaná, Ocoña, Caravelí, Chuquibamba y Valle de Majes. Se contaron 162 muertos. El movimiento principal se sintió en Lima. Intensidades: Camaná VII MMI; Caravelí VII MMI; Valle de Majes VII MMI; Ocoña VII MMI; Chuquibamba VII MMI y Lima III MMI.

- Sismo de 22 de enero de 1582. A las 11.30 h., terremoto que dejó en ruinas a la

ciudad de Arequipa. Se derrumbaron 300 casas y perecieron más de 35 personas. Intensidades: Socabaya X MMI y Arequipa IX MMI.

- Sismo 1513 – 1515. Grandes sismos acompañados de formidables deslizamientos

de tierra. En la costa, el mar sobrepasó muchas veces la línea de playa. Intensidad de VIII MMI en Arequipa.

- Sismo 1471 – 1493. En la época del Inca Túpac Yupanqui, un gran terremoto

destruyó el primitivo asiento de la ciudad de Arequipa, en que perecieron todos sus habitantes y hubo erupción del volcán Misti. Intensidad de VIII MMI en Arequipa.

- En el Anexo D Planos PS-01-003 se muestra la distribución de las máximas

intensidades observadas de los eventos de mayor influencia en el área de estudio (Alva, 1984).


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1.3.2 Sismicidad Instrumental del Área de Influencia

Los registros instrumentales representan la mejor información disponible para la identificación y evaluación de las fuentes sismogénicas. Estos registros han sido obtenidos desde los inicios del siglo XX, es decir desde aproximadamente el año

1900. Sin embargo, muchos de los que fueron registrados inicialmente se encuentran incompletos o no presentan una buena calidad. La limitación más significativa de la sismicidad instrumental es el corto período del tiempo de observación y recopilación de los registros de eventos sísmicos en comparación con los largos períodos de recurrencia de grandes sismos. Por otro lado,

la localización instrumental del alineamiento de los epicentros o hipocentros indica la existencia de fuentes sismogénicas y además el análisis de las réplicas de sismos puede ayudar significativamente en la delimitación de las fuentes. La información instrumental en el Perú se encuentra recopilada en el catálogo sísmico del Instituto Geofísico del Perú y en el catálogo telesísmico del National Earthquake Information Center (NEIC). La información sísmica utilizada en el presente estudio

comprende el período de 1963 – 2012 y ha sido compilada en base a estos dos catálogos. La distribución espacial de la sismicidad del área de estudio se muestra en el Mapa en el Anexo D Planos PS-01-004.

1.4 EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO

1.4.1 Análisis del Peligro Sísmico Probabilístico

La evaluación del peligro sísmico por el método probabilístico puede realizarse utilizando la teoría desarrollada por Cornell (1968). El análisis probabilístico de peligro sísmico considera la influencia de todos los eventos sísmicos de las fuentes sismogénicas en el sitio de estudio mediante los

parámetros sismológicos obtenidos de la relación frecuencia – magnitud y los valores de magnitud máxima. De este modo, se considera la probabilidad de ocurrencia de los sismos y el resultado final corresponde a la aceleración máxima esperada con una probabilidad de excedencia determinada y en un período de exposición dado. Finalmente la aceleración obtenida es el resultado de la combinación de los efectos de todos los sismos de las fuentes sismogénicas y no de un evento específico.

A) Fundamentos de Análisis

El peligro sísmico probabilístico está definido por la probabilidad de que en un lugar determinado ocurra un movimiento sísmico que genere una aceleración igual o mayor que un valor dado.


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Por otro lado, es evidente que los sismos no son independientes mirados como una serie en el tiempo. Físicamente se requiere la acumulación de gran energía para generar un evento sísmico de gran magnitud, lo cual hace poco probable que varios de estos eventos se sucedan en cortos períodos de tiempo. La ocurrencia de réplicas es otro claro ejemplo de que los sismos no son independientes entre sí.

A pesar de ello en estudios de peligro sísmico se asume una distribución de Poisson, ya que ésta se ajusta adecuadamente al comportamiento de los eventos de gran magnitud que son los de interés en estudios de peligro sísmico, para ello se hace una depuración del catálogo sísmico, eliminando los eventos considerados réplicas mediante el uso del programa ZMAP que usa la metodología de depuración propuesta

por Reasenberg (1985) y luego de esto poder aplicar la distribución de probabilidades de Poisson que obedece a las siguientes premisas:

− El número de ocurrencias de eventos sísmicos en un intervalo de tiempo es independiente del número que ocurre en cualquier otro intervalo de tiempo, es decir, los eventos son independientes entre sí.

− La probabilidad de ocurrencia durante un intervalo de tiempo muy corto es proporcional a la longitud del intervalo de tiempo.

− La probabilidad de que ocurra más de un evento sísmico durante un intervalo de tiempo muy corto es insignificante.

Aplicando esta teoría se puede demostrar que si la ocurrencia de un evento A depende de la ocurrencia de otros eventos: E1, E2,[. En, mutuamente excluyentes y colectivamente exhaustivos; entonces, de acuerdo al teorema de la “probabilidad total” se tiene para la probabilidad de ocurrencia A:

Donde P(A/Ei) es la probabilidad condicional que A ocurra, dado que Ei ocurra. La intensidad generalizada (I) de un sismo en el lugar fijado puede considerarse dependiente del tamaño del sismo (la magnitud o intensidad epicentral) y de la distancia al lugar de interés. Si el tamaño del sismo (S) y su localización (R) son

considerados como variables aleatorias continuas y definidas por sus funciones de densidad de probabilidad, fs (S) y fR (r) respectivamente; entonces el peligro sísmico definido por la probabilidad que la intensidad I sea igual o mayor que una intensidad dada, será: P(I ≥ i) y está dada por:


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Esta es la expresión que resume la teoría desarrollada por Cornell en 1968, para analizar el peligro sísmico.

B) Definición y Caracterización de las Fuentes Sismogénicas

Para fines de un estudio de Peligro Sísmico se define como fuente sismogénica a

aquella línea, zona o volumen geográfico que tenga similitudes geológicas, geofísicas y sísmicas, de tal modo que se pueda considerar que posee un potencial sísmico homogéneo en toda la fuente, es decir, en las que el proceso de generación y recurrencia de sismos es espacial y temporalmente homogéneo. Las fuentes sismogénicas cumplen un papel fundamental en la evaluación del peligro sísmico de una región determinada, de modo que los resultados finales

evidentemente dependen de una adecuada delimitación. En el presente estudio se han considerado las fuentes sismogénicas definidas por Gamarra y Aguilar (2009) que analizaron las características de la sismicidad asociadas al proceso de subducción y a la deformación continental. De esta forma, en base a la Tectónica, la distribución espacial de los sismos y datos disponibles de

mecanismos focales, Gamarra y Aguilar (2009) identificaron zonas en las que se modifica el comportamiento de la sismicidad entre una y otra región. Gamarra (2009) determinó 20 fuentes sismogénicas: 14 fuentes de subducción y 6 fuentes continentales. Dentro de las fuentes sismogénicas de subducción se determinan 2 grupos: 5 fuentes de subducción de interfase y 9 fuentes de subducción

de intraplaca. El estudio desarrollado por Gamarra toma parte de las fuentes identificadas por Castillo y Alva (1993).

Las fuentes sismogénicas definidas por Gamarra y Aguilar (2009) se presentan en el

Mapa Anexo D Planos PS-01-002 y las coordenadas geográficas y profundidades de las fuentes consideradas para la zona de estudio se muestran en el Cuadro 2. La caracterización de las fuentes sismogénicas se realiza a través de sus parámetros sismológicos en base a la actividad sísmica que presentan en el tiempo. Es decir, la determinación de los parámetros sismológicos de una fuente, implica la evaluación de la recurrencia sísmica de ésta. Se empleó la caracterización elaborada por Aguilar

(2012). La recurrencia sísmica se determina de acuerdo a la expresión de Gutenberg y Richter (1944):

Log (N) = a-b.M

Donde:


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N = Número de sismos de magnitud M ó mayor por unidad de tiempo. a, b = Parámetros que dependen de la región. La expresión anterior también se puede escribir como:

N e0

M= −Γ β

Donde:

Γ0 = 10a es el número de sismos por unidad de tiempo con M > 0

β = b x ln 10

Cuadro Nºººº 2.- Coordenadas y Profundidades de las Fuentes Sismogénicas

Fuente

Sismogénica

Mecanismo

de rotura

Nº de

vértices

Coordenadas

Geográficas Profundidad

(km) Longitud

(Wº)

Latitud

(Sº)

F3 Subducción

Interfase 4

-81.050 -8.931 30

-77.028 -14.811 30

-75.998 -13.999 75

-79.156 -7.834 75

F4 Subducción

Interfase 5

-77.028 -14.811 30

-75.998 -13.999 75

-72.914 -16.397 75

-74.063 -17.768 30

-75.684 -15.501 30

F5 Subducción

Interfase 7

-74.063 -17.768 30

-71.617 -19.68 30

-71.586 -22 30

-69.627 -22 70

-69.641 -18.721 70

-71.427 -17.553 60

-72.914 -16.397 60

F8 Intraplaca Superficial

4

-79.156 -7.834 80

-75.998 -13.999 80

-74.996 -13.218 115

-78.427 -7.363 100

F9 Intraplaca 4

-75.998 -13.999 80

-74.996 -13.218 100

-72.160 -15.453 115


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Fuente

Sismogénica

Mecanismo

de rotura

Nº de

vértices

Coordenadas


(km) Longitud

(Wº)

Latitud

(Sº)

-72.914 -16.397 80

F10 Subducción Intraplaca

8

-72.914 -16.397 95

-71.427 -17.553 110

-69.641 -18.721 100

-69.627 -22 100

-67.868 -22 165

-68.013 -19.959 200

-69.055 -15.365 275

-70.892 -13.863 245

F12 Intraplaca

intermedia 4

-78.427 -7.363 100

-74.996 -13.218 115

-73.973 -12.421 135

-77.177 -6.557 140

F13 Intraplaca 4

-74.996 -13.218 110

-73.577 -12.112 110

-70.892 -13.863 130

-72.160 -15.453 130

F14

Intraplaca

7

-77.177 -6.557 145

-75.600 -5.539 145

-74.400 -6.567 155

-73.589 -8.086 195

-73.914 -9.347 170

-72.963 -11.633 145

-73.973 -12.421 140

F15 Continental 5

-79.156 -7.834 25

-78.084 -7.231 40

-76.340 -10.670 40

-74.760 -13.130 40

-75.998 -13.999 25

F16 Continental 7

-75.998 -13.999 25

-74.760 -13.130 50

-70.176 -15.201 50

-70.434 -15.947 50

-69.134 -17.789 50

-69.641 -18.721 25

-71.427 -17.553 25

F19 Continental 6 -77.143 -9.079 35


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Fuente

Sismogénica

Mecanismo

de rotura

Nº de

vértices

Coordenadas


(km) Longitud

(Wº)

Latitud

(Sº)

-74.422 -7.976 35

-74.170 -9.330 35

-72.480 -11.400 40

-74.760 -13.130 40

-76.340 -10.670 35

F20 Continental 4

-74.760 -13.130 40

-72.480 -11.400 40

-69.400 -12.966 40

-70.176 -15.201 40

El valor de λ0 es la tasa media anual de ocurrencia de eventos mayores o iguales que

la magnitud mínima de homogeneidad. Para determinar la tasa µ se utiliza una

variación del diagrama de Gutenberg y Richter, que consiste en dibujar un número acumulativo de eventos mayores a una determinada magnitud versus el tiempo. A partir de estos gráficos se puede determinar la magnitud mínima de homogeneidad (Mmín) y la tasa (λ0). La magnitud mínima de homogeneidad corresponderá al gráfico cuyo diagrama acumulativo versus magnitud muestre un comportamiento lineal

monotónicamente creciente y el valor de b es la pendiente de dicha recta. Mmáx es la magnitud máxima probable que puede ser liberada como energía sísmica (McGuire, 1974).

Los parámetros sismológicos de las fuentes sismogénicas determinados por Aguilar (2012) mediante la evaluación de la recurrencia sísmica se muestran en el Cuadro 3 y han sido calculados en base a magnitud Mw (Magnitud Momento).

Cuadro Nºººº 3.- Parámetros Sismológicos de las Fuentes Sismogénicas

Fuente

Sismogénica

Mw

Mmín Mmáx β Tasa

F3 4.6 8.6 1.555 10.776

F4 4.4 8.4 1.680 10.170

F5 4,4 8,8 1,487 8,620

F8 4.3 7.7 1.350 2.909

F9 4.6 7.8 1.990 2.872

F10 5,0 8,0 2,488 12,90

F12 4.5 7.1 2.083 2.063

F13 4.7 7.5 1.907 1.533


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Fuente

Sismogénica

Mw

Mmín Mmáx β Tasa

F14 4.7 7.8 2.177 5.090

F15 4.5 6.7 1.410 0.695

F16 4.8 6.9 2.529 1.260

F19 4.8 7.1 2.160 1.563

F20 4.5 6.9 1.000 1.020

C) Leyes de Atenuación utilizadas para el Análisis de Peligro Sísmico

Probabilístico

Para determinar los efectos que produciría la actividad sísmica en un lugar determinado, es necesario relacionar la magnitud, la distancia del sitio de interés a una fuente dada y la intensidad sísmica que se presentaría si ocurriera un sismo en

dicha fuente. A las expresiones que permiten establecer este tipo de relaciones se las conoce como leyes de atenuación. Para los sismos de subducción se han utilizado las leyes de atenuación para aceleraciones espectrales propuestas por Youngs, Chiou, Silva y Humphrey (1997) y para los sismos continentales las leyes de atenuación para aceleraciones espectrales

propuestas por Sadigh, Chang, Egan, Makdisi y Youngs (1997). A continuación se muestran las expresiones de las leyes de atenuación utilizadas en el presente estudio.

Youngs et al. (1997):

Ley de atenuación para roca: Ln(Sa) = 0.2418 + 1.414M + C1 + C2 (10-M)3 + C3 Ln(rrup + 1.7818e0.554M) + 0.00607H + 0.3846ZT

Ley de atenuación para suelo: Ln(Sa) = -0.6687 + 1.438M + C1 + C2 (10-M)3 + C3 Ln(R + 1.097e0.617M) + 0.00648H + 0.3643ZT Donde:

Sa = aceleración espectral en g M = magnitud momento (Mw) rrup = distancia más cercana al área de rotura (km) H = profundidad (km) ZT = tipo de fuente, 0 para interfase, 1 para intraplaca

Sadigh et al. (1997):


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Ley de atenuación para roca: Ln(Sa)=C1+C2M+C3(8.5-M)2.5+C4Ln(rrup+exp(C5+C6M))+C7Ln(rrup+2) En el caso de tener la presencia de suelo tipo C, se empleará la ley de atenuación

propuesta por Chavez J. (2006) – CISMID (2006):

D) Clasificación del Sitio para Diseños Sísmicos

El International Building Code (IBC 2009) clasifica los suelos en 6 tipos (del A al F) en función de la velocidad promedio de las ondas de corte de un estrato de 30 m de profundidad. Esta velocidad está determinada por la siguiente expresión:

Donde: di: Espesor de cada capa entre 0.0 m y 30 m vsi: Velocidad de ondas de corte de cada capa (m/s) Las leyes de atenuación utilizadas en el análisis han sido determinadas por Youngs et al. (1997), Sadigh et al. (1997) y CISMID (2006) para las siguientes clasificaciones de

sitio:

Cuadro Nºººº 4.- Clasificaciones de Sitio según el IBC 2009 para las leyes de atenuación

Ley de Atenuación

Tipo

de

Sitio

Nombre del

Perfil del Suelo

Velocidad de las

Ondas de Corte Vs

(m/s)

Roca Young et al. (1997)

B Roca 760 < Vs ≤ 1500 Sadigh et al. (1997)

Suelo CISMID 2006 C Suelo muy denso

o roca blanda 360 < Vs ≤ 760

Suelo Young et al. (1997)

D Suelo rígido 180 < Vs ≤ 360 Sadigh et al. (1997)


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Para clasificar al suelo en el emplazamiento de las estructuras proyectadas, siguiendo las recomendaciones del International Building Code, se ha considerado realizar los cálculos para los tipos de suelo B y D, según el IBC. En el presente estudio se desarrollará un análisis de peligro sísmico probabilístico a

nivel de roca y suelo firme, obteniéndose espectros de peligro uniforme para diferentes períodos de retorno, posteriormente se propondrán espectros de diseño, según el tipo de suelo identificado, siguiendo la metodología propuesta en IBC 2009.

E) Evaluación del Peligro Sísmico Probabilístico

Conocidas la sismicidad de las fuentes y las leyes de atenuación de las ondas sísmicas generadas en cada una de éstas, el peligro sísmico puede ser calculado

considerando la suma de los efectos de la totalidad de las fuentes sismogénicas analizadas, la distancia entre cada fuente y el sitio de interés o la zona de estudio que se requiere evaluar. La evaluación del peligro sísmico en el presente estudio ha sido realizada utilizando el programa de cómputo CRISIS 2007 v7.6, desarrollado por Ordaz et al. (2007),

considerando las leyes de atenuación de aceleraciones espectrales anteriormente indicadas. La Figura N° 4 y N°5, muestra la curva de peligro sísmico (aceleración vs frecuencia anual de excedencia) para Suelo Tipo B (roca) y Tipo D (Suelo) y el Cuadro 5 y Cuadro 6, muestra los resultados obtenidos del programa de cómputo CRISIS 2007

correspondientes a las máximas aceleraciones horizontales esperadas en la zona de estudio. La selección del movimiento sísmico de diseño depende el tipo de obra para la cual se está realizando el estudio. Para el tipo de obra a desarrollarse en el proyecto se ha considerado una frecuencia anual de excedencia de 2.11 x 10-3, es decir un período de retorno de 475 años que corresponde a una probabilidad de excedencia de 5% y un período de exposición de 50 años.

Cuadro Nº 5.- Aceleraciones máximas horizontales esperadas

Aceleraciones máximas horizontales esperadas para roca (Tipo B)

Coordenadas Geográficas Período de Retorno (Tr) / Aceleración (g)

Longitud Latitud 100 200 475 1000 2475

-73.37° -15.77° 0.23 0.29 0.37 0.46 0.59

Cuadro Nº 6.- Aceleraciones máximas horizontales esperadas

Aceleraciones máximas horizontales esperadas para roca (Tipo D)

Coordenadas Geográficas Período de Retorno (Tr) / Aceleración (g)

Longitud Latitud 100 200 475 1000 2475


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JULIO 2016

-73.37° -15.77° 0.37 0.46 0.60 0.74 0.93

ESTUDIO DEFINITIVO Y EXPEDIENTE TÉCNICO - AMPLIACIÓN, RENOVACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN LA LOCALIDAD DE CARAVELÍ – CARAVELI -

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Figura N°°°° 5.- Curvas de Probabilidad de Excedencia para suelo Tipo B (roca) en las coordenadas (-73.37°, -15.77°).


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Figura N°°°° 6.- Curvas de Probabilidad de Excedencia para suelo Tipo D (Suelo firme) en las coordenadas (-73.37°, -15.77°).


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Estudio de Peligro Sísmico y Vulnerabilidad

Junio 2016

F) Estimación de Espectros de Peligro Uniforme

En el presente estudio se han empleado leyes de atenuación correspondientes a diferentes tipos de sismo y tipo de suelo, esto ha dado paso a la estimación de espectros de peligro uniforme ponderados para un nivel de exposición dado. Luego de la caracterización de las fuentes sismogénicas según la distribución espacial de

los sismos y su distribución temporal, y usando las leyes de atenuación se determinan las curvas de probabilidad de excedencia anual de aceleraciones espectrales para diferentes períodos estructurales que incluyen los efectos de las fuentes sismogénicas influyentes al área de estudio y las incertidumbres mediante funciones de distribución de probabilidades.

Para determinar un espectro correspondiente a una tasa de excedencia o un período de retorno dado se toma de cada una de las curvas de peligro generadas la ordenada (aceleración) espectral correspondiente, con los valores extraídos se construye finalmente los espectros de peligro uniforme. En el Anexo A se muestran las curvas de probabilidad de excedencia y en el Anexo B se

muestran los espectros de peligro uniforme generados considerando roca (suelo Tipo B) y suelo firme (suelo Tipo D). El los Cuadros 6 y 7 se muestra los valores calculados para los espectros de peligro uniforme con diferentes períodos de retorno para Suelo Tipo B (Roca) y Suelo Tipo D (Suelo Firme).

Cuadro Nº 7.- Espectros de peligro uniforme – Roca (Tipo B)

Roca (Tipo B)

T (s) Período de Retorno / a(g)

475 975 2475

0 0.37 0.45 0.59

0.075 0.60 0.74 0.93

0.1 0.69 0.83 1.06

0.2 0.79 0.96 1.24

0.3 0.71 0.86 1.10

0.4 0.65 0.79 1.00

0.5 0.59 0.73 0.93

0.75 0.40 0.50 0.66

1 0.30 0.36 0.46

1.5 0.17 0.22 0.28


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Roca (Tipo B)

T (s) Período de Retorno / a(g)

475 975 2475

2 0.12 0.14 0.18

3 0.05 0.07 0.08

Cuadro Nº 8.- Espectros de peligro uniforme – Suelo Firme (Tipo D)

Suelo Firme (Tipo D)

T (s) a (g)

475 1000 2475

0 0.60 0.74 0.93

0.075 0.89 1.09 1.42

0.1 1.00 1.23 1.53

0.2 1.30 1.53 1.59

0.3 1.25 1.53 1.60

0.4 1.09 1.35 1.57

0.5 0.94 1.16 1.51

0.75 0.73 0.88 1.13

1 0.54 0.68 0.86

1.5 0.32 0.39 0.56

2 0.22 0.27 0.35

3 0.12 0.15 0.19

G) Estimación Probabilística del Sismo Base de Operación (Operating Basis

Earthquake)

De acuerdo a la Norma IBC, 2009, aplicada a edificaciones, el movimiento del suelo debido a un sismo está definido por los espectros de aceleración correspondientes a los siguientes escenarios sísmicos: OBE: Sismo Base de Operación. Corresponde al evento que produce el mayor nivel de movimiento del suelo durante el tiempo de vida útil de la estructura proyectada.

MCE: Sismo Máximo Considerado. Es aquel evento que debería generar el movimiento más crítico del suelo al considerar la evaluación de desempeño de una estructura ante las cargas a las que estará expuesta.


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Las aceleraciones de respuesta espectral del OBE por el método probabilístico pueden ser representadas en un espectro de respuesta con 5% de amortiguamiento crítico determinado para un 10% de probabilidad de excedencia en 50 años de período de exposición o vida útil, es decir, para un período de retorno de 475 años. De esta forma, la

estimación de la aceleración horizontal máxima en el terreno (PGA) para el OBE correspondería al valor de la ordenada espectral con período T = 0.00 seg. El espectro de respuesta para el OBE se muestra en el Anexo B Espectros de Peligro Uniforme considerando la presencia de suelo Tipo B y D.

Visto lo anterior y de acuerdo con los resultados obtenidos, que se muestran en el Cuadro 5 la aceleración horizontal máxima (PGA) en roca (tipo B) es de 0.37g y suelo

(tipo D) es de 0,60 g. En tal sentido, se propone utilizar este valor como aceleración horizontal máxima de diseño según el tipo de terreno del área de estudio para edificaciones. Para el diseño de muros y taludes por métodos pseudoestáticos, se recomienda utilizar

un coeficiente pseudoestático igual al 50% de la aceleración horizontal máxima de diseño (PGA) según la recomendación del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos. (U.S. Army Corps of Engineers, Hynes y FranKlin, 1984). En el caso de suelo tipo B (Roca) y para un 10% de probabilida de excedencia en 50 años de exposición, se propone un coeficiente pseudoestático igual a 0.185 y de igual manera para un suelo tipo D (Suelo firme) un coeficiente de 0,30.

H) Estimación Probabilística del Sismo Máximo Considerado MCE (Maximun

Considered Earthquake)

De manera similar a la definición del OBE, el international Building Code - IBC 2009, las aceleraciones de respuesta espectral del MCE por el método probabilístico pueden ser representadas en un espectro de respuesta con 5% de amortiguamiento crítico determinado para un 2% de probabilidad de excedencia en 50 años de período de exposición o vida útil, es decir, para un período de retorno de 2475 años. De esta forma, la estimación de la aceleración horizontal máxima en el terreno (PGA) para el MCE

correspondería al valor de la ordenada espectral con período T = 0.00 seg. De acuerdo con los resultados obtenidos mostrados en el Cuadro N° 5; la aceleración horizontal máxima correspondientes al MCE en roca (Tipo B) es de 0.59g y suelo firme (Tipo D) es de 0,93, para el área de estudio.

I) Estimación del Espectro de Diseño según el International Building Code (IBC

2009)

En el presente estudio se han estimado espectros genéricos de diseño para la zona de

estudio siguiendo la metodología recomendada por el International Building Code – IBC 2009. Los espectros de diseño determinados consideran la clasificación de sitio: suelo


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tipo B y D, y están basados en los resultados de las ordenadas espectrales para 0.2 y 1.0 seg, de los espectros de peligro uniforme determinados para un período de retorno de 2475 años correspondiente a un 2% de probabilidad de excedencia en 50 años de período de exposición o vida útil que representa al MCE (Máximo Sismo Considerado) probabilístico.

La estimación del espectro de diseño sísmico implica la determinación de coeficientes de ajustes del MCE para períodos cortos (SMS) y largos de 1.0 seg. (SM1) a través de las siguientes expresiones:

SMS = Fa SS

SM1 = Fv S1

Dónde:

SS : Valor de la ordenada espectral para 0.4 seg. del UHS (g).

S1 : Valor de la ordenada espectral para 1.0 seg. del UHS (g).

Los coeficientes Fa y Fv se obtienen de tablas publicadas en el ASCE/SEI 7-05, Cap. 11, 2010.

Con los valores de SMS y SM1 determinados se calculan los parámetros para el diseño del espectro de respuesta de aceleraciones de la zona de estudio utilizando las expresiones que se muestran a continuación:

SDS = 2/3 SMS

SD1 = 2/3 SM1

T0 = 0.2 SD1/SDS

TS = SD1/SDS

Determinados estos parámetros, las ordenadas del espectro de respuesta de diseño (Sa) se determinan teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

Sa = SDS (0.4 + 0.6 T/T0) ; T ≤ T0

Sa = SDS ; T0 ≤ T ≤ TS

Sa = SD1/T ; TS ≤ T ≤ TL

Sa = SD1 TL/T2 ; T ≥ TL

Dónde: SDS : Ordenada del espectro de respuesta de aceleraciones para períodos cortos (g). SD1 : Ordenada del espectro de respuesta de aceleraciones para T = 1.0 seg. (g).

T : Período fundamental de la estructura (seg.).


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T0 : Período de inicio de la plataforma de períodos cortos (seg.). TS : Período final de la plataforma de períodos cortos (seg.).

TL : Período de transición de período largo (seg.). De esta forma, cuando se requiera estimar el espectro de respuesta de aceleraciones para el MCE, se multiplicará los valores de las ordenadas del espectro de respuesta de diseño (Sa) por 1.5 (IBC 2009).

El Cuadro 6 muestra los coeficientes de ajuste del MCE y los parámetros para el diseño del espectro de respuesta de aceleraciones de la zona de estudio según el procedimiento de diseño del IBC 2009.

Cuadro Nº 9.- Coeficientes y Parámetros para el Diseño de Espectros de Respuesta de

Aceleraciones siguiendo la metodología del IBC 2009

Parámetros

IBC

Caraveli

Clasificación de

Sitio

Clasificación de

Sitio

B D

SS 1.24 1.59

S1 0.46 0.86

Fa 1.00 1.00

Fv 1.00 1.40

SMS 1.24 1.59

SM1 0.46 1.20

SDS 0.83 1.06

SD1 0.31 0.80

T0 0.08 0.15

TS 0.38 0.75

TL 3.00 3.00


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Figura N°°°° 7.- Espectro genérico de diseño siguiendo la metodología de diseño del IBC

2009 tomando en cuenta presencia de suelo Tipo B.

En el Anexo C se muestran los espectros genéricos de diseño tanto para Suelo tipo B (Roca) como para Suelo tipo D (suelo firme) siguiendo las recomendaciones del International Building Code (IBC 2009).

1.4.2 Análisis del Peligro Sísmico Determinístico

La evaluación del peligro sísmico por el método determinístico se desarrolla considerando un escenario sísmico específico para el área de estudio. Dicho escenario debe representar la generación de un evento sísmico característico en una fuente identificada y localizada a la menor distancia de la zona de estudio. De este modo, el análisis del peligro sísmico por el método determinístico permite estimar el movimiento sísmico más desfavorable para el área de estudio, sin embargo, se debe señalar que

este método no proporciona información referente a la probabilidad de ocurrencia del evento sísmico dominante seleccionado para el análisis ni de la probabilidad de que éste ocurra en la ubicación asumida. Tampoco provee información sobre los niveles del movimiento sísmico que pueden ser esperados en un determinado período de tiempo, es decir los valores de aceleraciones espectrales determinísticos no están asociados a una probabilidad de excedencia determinada ni a un período de exposición específico. Además, no cuantifica los efectos de las incertidumbres de los parámetros asumidos en

el proceso de estimar las características del movimiento sísmico.


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En el análisis del peligro sísmico determinístico se suele utilizar diferentes términos para definir el movimiento sísmico capaz de ser generado en la zona de estudio. Estos términos se mencionan y definen a continuación: a) Sismo Máximo Creíble (MCE): Se define como el sismo más grande que una fuente

determinada pueda producir bajo condiciones sismotectónicas conocidas. b) Sismo Máximo Probable (MPE): Se define como el máximo sismo histórico registrado

en la zona de estudio. c) Sismo Base de Operación (OBE): Se define como el máximo evento que podría

ocurrir en un período de retorno de 200 años. Finalmente se debe indicar que para cada fuente sismogénica considerada en el análisis, el Sismo Máximo Creíble se determina en base a la información del catálogo sísmico y la información tectónica de la región. En ese sentido, toda obra civil debe ser diseñada para la ocurrencia del MCE de tal forma que se puedan admitir daños considerables en la

estructura más no el colapso de la misma.

A) Fundamentos del Análisis

Un análisis típico de peligro sísmico por el método determinístico puede ser descrito básicamente como un proceso de cuatro pasos que se describen a continuación:

i. Identificación y caracterización de todas las fuentes sismogénicas capaces de producir movimientos sísmicos significativos en el sitio de interés. La caracterización

de la fuente incluye la definición de la geometría de cada fuente y su potencial sísmico.

ii. Selección del parámetro de distancia fuente – sitio para cada fuente. En la mayoría de

los análisis de peligro sísmico determinísticos, se selecciona la menor distancia entre la fuente y el sitio de interés. La distancia puede estar expresada en distancias epicentrales o hipocentrales dependiendo de los valores usados en las relaciones de

predicción.

iii. Selección del sismo dominante (es decir, el sismo que se espera que produzca los mayores niveles de movimiento), generalmente expresado en términos de algún parámetro del movimiento sísmico en el sitio. La selección se hace comparando el nivel de sacudimiento producido por los terremotos identificados en el paso (a),

asumiendo que éstos ocurren a las distancias determinadas en el paso (b). El terremoto dominante se describe en términos de su tamaño (usualmente expresado por su magnitud) y la distancia del sitio de interés.

iv. El peligro en el sitio es formalmente definido, usualmente en términos del movimiento

sísmico producido en el sitio por el sismo dominante. Sus características son descritas

por valores picos de aceleración, velocidades y ordenadas del espectro de respuesta,


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parámetros que son obtenidos mediante relaciones de predicción, basadas fundamentalmente en ecuaciones de atenuación de ondas.

Como se observa en este procedimiento, el análisis de peligro sísmico determinístico es bastante sencillo. Este método proporciona directamente la evaluación del movimiento

sísmico para las condiciones más severas y generalmente se aplica para el diseño de estructuras cuyas fallas podrían tener consecuencias catastróficas, como es el caso de plantas nucleares o grandes presas. Cabe resaltar que el análisis de peligro sísmico determinístico involucra decisiones subjetivas, particularmente en el primer paso, para determinar el potencial sísmico, que

puede requerir la opinión y experiencia de sismólogos, geólogos, ingenieros, analistas de riesgo, economistas, sociólogos y miembros del gobierno. El amplio rango de especialidades de estos profesionales, muchos de ellos con metas divergentes, puede causar dificultades para alcanzar un consenso sobre este tópico.

B) Leyes de Atenuación utilizadas para el Análisis de Peligro Sísmico Determinístico

Además de la ley de atenuación de aceleraciones espectrales propuesta por Youngs,

Chiou, Silva y Humphrey (1997) para eventos producidos por la actividad sísmica de subducción de interfase e intraplaca, se utilizó la ley de atenuación propuesta por Patwardhan et al. (1978) que estima las aceleraciones máximas en la zona de estudio producto de la actividad sísmica de corteza superficial por fallas de tipo transcursivo. Dicha expresión está dada por:

( ) 56.1823.0224

−⋅+⋅⋅= CRea

Ms

Dónde: Ms : Magnitud de ondas superficiales. R : Distancia hipocentral en km.

C : 0.864 e0.46Ms

La estimación de la magnitud de los sismos continentales producidos por la rotura de fallas superficiales se puede realizar utilizando la expresión de Slemmons (1982), para fallas normales, la cual está expresada como:

Ms = 0.809 + 1.341 Log (L)

Dónde: Ms : Magnitud de ondas superficiales. L : Longitud de rotura en metros.

C) Evaluación del Peligro Sísmico Determinístico (DSHA)

Se han identificado dos fuentes en cuyas áreas se concentra una gran actividad sísmica y de mayor influencia para la zona de estudio. Estas fuentes corresponden a los sismos

de la zona de subducción de interfase e intraplaca y generan los movimientos sísmicos dominantes para la zona de estudio.


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Cuadro Nºººº 10- Aceleraciones Horizontales Máximas en el Área de Estudio debidas a la

actividad sísmica de subducción.

Suelo

Tipo B

(Roca)

Sismos

de

Interfase

Magnitud Momento Mw 8.6

Distancia más cercana al área de ruptura R (km) 68.89

Profundidad focal H (km) 53

Desviación Estándar σ 0.395

Aceleración Máxima del Terreno Sa 0.195

Sismos de

Intraplaca



Profundidad focal H (km) 118.2



Suelo

Tipo D

(Suelo

Firme)

Sismos de

Interfase






Sismos

de

Intraplaca






El Cuadro 9 muestra los valores estimados de las aceleraciones horizontales máximas por el método determinístico considerando procesos de ruptura que generan los sismos

dominantes de subducción de interfase e intraplaca. Para estimar la influencia en la zona de estudio de la actividad sísmica continental generada por fallas o sistemas de fallas, se ha utilizado el Mapa Neotectónico 2007 de Fallas y Pliegues Cuaternarios del Perú CSL-153500-PS-01-001. Los sistemas de fallas que influyen directamente en la zona de estudio han sido descritos en el subtítulo 1.2.4 y

se ha utilizado la expresión de Slemmons (1982) para realizar la estimación de las magnitudes que éstas podrían generar en función de su longitud de rotura. Para la estimación de las aceleraciones máximas en la zona de estudio, producto de esta actividad sísmica superficial, se ha utilizado la ley de atenuación propuesta por Patwardhan et al. (1978). El Cuadro 10 muestra los valores estimados de magnitud y aceleraciones horizontales máximas por el método determinístico considerando procesos de rotura de fallas cercanas al área de estudio.


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Cuadro Nºººº 11.- Magnitudes y Aceleraciones Horizontales Máximas en el Área de Estudio

considerando procesos de rotura de fallas.

Zona de Estudio

Falla

Longitud de

la Falla (km)

Longitud de

Ruptura (km)

Magnitud (Ms)

Distancia (km)

Aceleración Máxima del Terreno (g)

Caraveli Chico

Machado 18.375 21,8 6,22 85.296 0.029

La actividad sísmica continental en la zona del proyecto está definida por la proximidad del proyecto con la falla chico machado, debido a esto, la zona en estudio estará expuesta a un nivel de aceleración máxima de 0.029g . Los movimientos generados por las fallas son de corta duración y se atenúan rápidamente con la distancia, por lo que se estima que no generarán demandas sísmicas

excesivas en las estructuras proyectadas. El peligro principal al considerar la actividad sísmica de una falla está constituido por la posibilidad de ruptura superficial que podría generar daños a las estructuras emplazadas sobre ella.

En el Cuadros 9 se observa que el mayor nivel de demanda sísmica que tiene lugar en la zona es debido a los sismos de subducción de intraplaca y en menor medida a los sismos de subducción de interfase, identificándose sismos de intraplaca con una aceleración de 0.434g para suelo Tipo B (Roca) y 0.68g para suelo Tipo D (suelo firme).

D) Aceleraciones Horizontales Máximas esperadas para el MCE

El espectro de respuesta de aceleraciones del sismo Máximo Creíble (MCE)

determinístico es estimado, según el IBC 2009, como 1.5 veces la mediana (P.50) de las aceleraciones generadas por eventos sísmicos dominantes considerando 5% de amortiguamiento.

Cuadro Nºººº 12.- Aceleraciones Horizontales Máximas para el MCE Determinístico

Zona de

Estudio

Caraveli

Suelo (Tipo B)

Interfase Intraplaca

0.293 0.651

Los resultados indican que para suelo Tipo B (Roca) el valor del MCE determinístico es de 0.651g.


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2 VULNERABILIDAD

Los riesgos naturales son acontecimientos físicos y/o fenómenos potencialmente perjudiciales que puede causar la muerte o lesiones, daños materiales, interrupción de la actividad social y económica; o la degradación ambiental. Puede tener un origen geológico, hidrometeorológico o biológico. Todo riesgo natural se caracteriza por su localización, alcance, magnitud o intensidad y frecuencia o probabilidad.

Los procesos geodinámicos externos que afectan la parte superior o externa de la

corteza terrestre eventualmente pueden incidir en algún aspecto sobre el área del proyecto en el trazo de la línea de conducción.

Los riesgos naturales más frecuentes se dan en los diferentes pasivos ambientales superficiales y subterráneos de la ex unidad minera, por la acción de diferentes fenómenos de geodinámica externa, principalmente debido a flujos hídricos superficiales y subterráneos, inestabilidad de taludes, desprendimientos de rocas, inundación, etc.

Estas inestabilidades se ocasionan a consecuencia de factores combinados de morfología, litología, influencia de la geología estructural, hidrogeología, modificaciones antrópicas, altitud y condiciones climáticas.

En el área de las obras proyectadas la acción de los fenómenos de la geodinámica externa y el riesgo geológico es mayormente de bajo a moderado. Sobre esta base se deberá considerar la acción de los siguientes fenómenos geodinámicas:

- Los cambios bruscos de temperatura entre el día y la noche. Dichos procesos

generan fracturamiento y meteorización de diferente grado en los afloramientos de roca.

- El efecto de los sismos y/o flujos superficiales que ocasionan activación o generación

de derrumbes, produciendo el desplazamiento de material suelto e inestable en pendientes mayores a 45°, por efecto de la gravedad en las laderas, desestabilizando los taludes naturales y de los desmontes de mina.

- Las precipitaciones, típicas de zonas de alta montaña y superficie Puna, que afectan a las fracturas abiertas de las rocas, ocasionando fragmentos de roca y en sectores

suelo residual. - Caída de rocas desde las laderas superiores y medias, en zonas escarpadas de

valles, alta montaña y los flancos de los valles glaciares, hacia las partes bajas.

- Deslizamiento de material suelto y remoción de masas por huaycos

- Socavamiento, erosión e inundación de algunos cursos de aguas, de quebradas que drenan en las áreas de estudio.


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- La actividad sísmica del área, que se describirá en el informe de Peligro Sísmico. En el trazo de la línea de conducción y las estructuras proyectadas se han identificado

una serie de fenómenos geodinámicos como deslizamientos de masas de suelos, erosión en sectores puntuales y caídas de rocas que imponen un riesgo a la estabilidad de las obras proyectadas. Se han identificados 7 zonas a lo largo de la línea de conducción.

ZONA 1: Conformado por depósitos coluviales de afloramientos rocosos, y macizos

rocosos altamente intemperizados; encontrándose una quebrada estacional que puede

ser activada.

Foto Nº1: Progresiva 0+000 a 0+400, se sitúan las EG-1 al EG-4 (Z-1) donde se puede notar zonas de deslizamiento de masas de suelos y de quebradas estacionales que

pueden activarse y generar problemas de erosión y huaycos.


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Foto Nº2: Zona 1 (Z-1) - Progresiva 0+000 a 0+400, donde predomina los afloramientos rocosos y se han ejecutado las estaciones geomecánicas EG-1 al EG-4.

ZONA 2:

Comprende el tramo entre las progresivas 0+400 – 0+950 (Km. El material de fundación presenta una capa superior de relleno de material de cultivo (suelo de cobertura), con un espesor promedio de 0,30 m, compuesto por limo arcilloso, plasticidad baja, ligeramente denso, seco, beige, bajo la cual subyace un suelo homogéneo, compuesto por una limo arcilloso (ML),su espesor varia de 0,30 a 0,80 m, plasticidad baja, denso, seco, beige. Presencia de bloques. Con Gravas subredondeadas de tamaño máximo de 2". Hasta la profundidad investigada no se halló presencia de nivel freático.


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Foto Nº 3: Vista panorámica de la zona Z-2 comprendido entre las progresiva 0+400 a 0+950, se ha ejecutado la calicata C-5 y corresponde a zona de cultivo.

ZONA 3:

Los datos para elaborar la zonificación 3 del terreno se ha obtenido de las estaciones geomecánicas EG-6, EG-7, EG-8 y EG-9, ubicada desde las progresivas 0+950 – 2+550

(Km). Conformado por macizos rocosos intemperizados y afloramientos rocosos en el último tramo de la zonificación; encontrándose riesgos de caídas de rocas.


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Foto Nº 4: Vista panorámica del trazo de la tubería de conducción que discurre adyacente a la vía al pie de la ladera donde existe un riesgo menor de deslizamiento de masas de

suelo y roca que debe ser evaluado.

Foto Nº 5: Vista del talud superior del trazo la línea de conducción donde se puede notar riesgo de caída de rocas.


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Foto Nº6: El trazo de la tubería de conducción en la zona Z-3, progresiva 0+950 a 2+550, donde se nota afloramiento de roca (EG-6 al EG-9).

ZONA 4:

Comprende el tramo desde las progresivas km. 2+550 – km. 3+350. Está conformado por una capa superior de relleno de material de cultivo (suelo de cobertura), con un espesor promedio de 0,50 m, compuesto Grava arenosa, plasticidad nula, suelto a medianamente denso, semi seco, marón, estructura homogénea, bajo la cual subyace un suelo heterogéneo, compuesto por arena gruesa con grava (SP), arena bien gradada con limo (SW-SM), y grava pobremente gradada con limo y arena (GP-GM) su espesor varia

de 0,50 a 1,20 m, plasticidad nula, ligeramente denso, semi seco, marrón. Presencia de bloques. Hasta la profundidad investigada no se halló presencia de nivel freático. Se encontró presencia de una quebrada activa (progresiva 3+000 aproximadamente).


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Foto Nº7: el trazo de la tubería de conducción atraviesa adyacente al cauce de una quebrada donde existe el riesgo de erosión y huaycos

Foto Nº8: en el tramo Km. 2+550 a km. 3+350 el trazo de la línea de conducción atraviesa zonas de cultivo


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ZONA 5:

Comprende el tramo km. 3+350 – km. 4+050 conformado por afloramiento rocoso y macizos rocosos intemperizados y altamente intemperizados en el último tramo de la zonificación; encontrándose riesgos de caídas de rocas.

Foto Nº9: Zona 5 (Z-5), progresiva 3+350 a 4+050, el trazo atraviesa sectores con afloramientos de roca.

ZONA 6:

Comprende el tramo Km. 4+050 – Km. 4+600. El material de fundación presenta una

capa superior de relleno de material de cultivo (suelo de cobertura), con un espesor promedio de 0,50 m, compuesto arena mal gradada, plasticidad nula, suelta, seca, beige, bajo la cual subyace un suelo homogéneo, compuesto por grava pobremente gradada con arena (GP), su espesor varia de 0,50 a 1,50 m, plasticidad baja, suelta, ligeramente húmeda, gris. Son depósitos aluviales. Se encuentra una quebrada atravesando la zona donde existe riesgo de erosión de rivera

y huaycos.


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Foto Nº10: Zona 6 progresiva 4+050 a 4+600, el trazo atraviesa el cauce de una quebrada con poco riesgo de socavación, sin embargo en los accesos se aprecian

taludes con materiales sueltos con riesgo de deslizamiento.

ZONA 7:

Comprende el Tramo Km. 4+600 – Km. 5+274 de la línea de conducción. El terreno de fundación presenta una capa superior grava limosa (GM) y arena limosa (SM) con un espesor promedio de 0,50 m, de plasticidad nula, medianamente denso, seca, marrón, bajo la cual subyace un suelo heterogéneo, compuesto por grava limosa (GM), arena limosa (SM) y limo con grava y arena (ML), su espesor varia de 0,50 a 1,40 m, plasticidad

baja, denso, seca, marrón. En este tramo existe riesgo de deslizamiento de masas de suelo.


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Foto Nº11: Progresiva 4+600 a 5+274, se aprecian que riesgo de deslizamiento en taludes adyacentes.

3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

� La distribución espacial de la sismicidad indica que la actividad sísmica predominante se concentra en la zona de subducción de interfase e intraplaca, con predominancia de eventos sísmicos de intraplaca

� La neotectónica y sismotectónica de la zona de estudio muestran que existen

evidencias de actividad sísmica relacionada con sistemas de fallas, en tal sentido se estima que la mayor demanda sísmica originada por un desplazamiento repentino en la zona debido a actividad en la falla de chico machado alcanzaría valores de aceleración máxima de 0.029g.

� Para una valoración con mayor grado de certidumbre acerca de la influencia de las

fallas, se recomienda hacer un estudio específico de las fallas locales alrededor de la zona de estudio.

� De acuerdo a la sismicidad histórica y los mapas de isosistas recopilados, el área de

estudio ha experimentado intensidades de VIII grados en la escala de Mercalli Modificada.

� Para la evaluación del peligro sísmico probabilístico se utilizaron las fuentes

sismogénicas definidas por Gamarra y Aguilar (2009) clasificadas de acuerdo a los


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mecanismos de rotura: subducción de interfase, subducción de intraplaca y corteza superficial.

� Para la clasificación de sitio correspondiente al emplazamiento de las estructuras

proyectadas se ha considerado realizar en dos tipos de suelos Tipo B y Tipo D (según la clasificación propuesta por IBC 2009).

� Los resultados de la evaluación del peligro sísmico probabilístico para el OBE (Sismo

Base de Operación) indican que para un 10% de probabilidad de excedencia en un período de exposición de 50 años (período de retorno de 475 años), el valor de la aceleración máxima en el terreno (PGA) de la zona en estudio en roca (Tipo B) es de 0.37g y (Tipo D) es de 0.60 g.

� Los resultados de la evaluación del peligro sísmico probabilístico para el MCE (Sismo

Máximo Considerado), según el IBC 2009, indican que para un 2% de probabilidad de excedencia en un período de exposición de 50 años (período de retorno de 2475 años), el valor de la aceleración máxima en el terreno (PGA) de la zona de estudio en roca (Tipo B) es de 0.59g y en suelo firme (Tipo D) es de 0.93 g.

� En el caso de considerar la influencia de la componente vertical del movimiento

sísmico, de acuerdo a la norma de diseño Sismorresistente E.030 (2006), ésta deberá ser estimada como los 2/3 del valor de la aceleración horizontal máxima de diseño.

� En el caso de utilizar métodos pseudo estáticos para el diseño de muros y taludes se

sugiere el uso de un coeficiente sísmico igual a ½ de la aceleración pico del suelo (PGA), en base a la recomendación del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (U.S. Army Corps of Engineers, Hynes y Franklin, 1984).

� Los principales riesgos geológicos encontrados en el trazo de la línea de conducción y

las obras de agua potable y alcantarillado comprenden problemas de geodinámica externa como caídas de rocas, deslizamiento de masa de suelo, erosión de ribera,

huaycos que imponen riesgos moderados sobre las obras proyectadas. � Los niveles de vulnerabilidad a los riesgos geológicos de las obras proyectadas son

considerados bajos debido a la ubicación del trazo y las condiciones topográficas propias que no imponen mayores riesgos.

� Los valores recomendados en el presente informe serán utilizados exclusivamente

para el área evaluada


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