PROGRAMA PRESUPUESTAL N°068: REDUCCIÓN DE LA VULNERABILIDAD 
Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS POR DESASTRES
Zonas Geográcas con Gestión de Información Sísmica 
Generación de Estudios Territoriales de Peligro Sísmico
Lima – Perú 
2015
Responsable: Hernando Tavera
ZONIFICACIÓN SÍSMICA – GEOTÉCNICA
CIUDAD DE CHALA
(Comportamiento Dinámico del Suelo)
Chala – Caravelí – Arequipa
  
ZONIFICACIÓN SÍSMICA – GEOTÉCNICA 
DE LA CIUDAD DE CHALA 
 
Provincia de Caravelí – Departamento de Arequipa 
 
(Comportamiento Dinámico del Suelo) 
 
Responsable del Proyecto: Dr. Hernando Tavera 
 
Desarrollo del Proyecto 
 
Unidad de Ingeniería    Unidad de Geodinámica 
MsC. Isabel Bernal    MsC. Juan Carlos Gomez 
 
Personal participante 
          Fabiola Rosado     Segundo Ortiz 
           Wilfredo Sulla     Mariana Vivanco 
           Javier Oyola     Roberth Carrillo 
           Martha Añazco     Cristhian Chiroque 
           Gabriela Pérez     Abraham Gamonal 
           Jesús Huarachi     Julio Martínez 
           Henry Salas     José Guzman 
           Renzo Bustamante 
 
    Apoyo Técnico 
 
      Estela Torres 
     Augusto Cárdenas 
  
  
 
  
 
 
RESUMEN EJECUTIVO 
 
En el marco del Programa Presupuestal por Resultados N°068: Reducción de la 
Vulnerabilidad y Atención de Emergencias por Desastres se ejecutó el  proyecto 
“Zonas Geográficas con Gestión de Información Sísmica”, el mismo que tuvo como 
una de sus actividades la “Generación de Estudios Territoriales de Peligro Sísmico” 
obteniéndose como resultado final, la Zonificación Sísmica - Geotécnica de la ciudad 
de Chala, distrito de Chala, provincia de Caravelí, departamento de Arequipa. El 
estudio permite conocer el Comportamiento Dinámico del Suelo a partir de la 
recolección de información y aplicación de métodos sísmicos, geofísicos, geológicos, 
geomorfológicos y geotécnicos.   
 
Los resultados obtenidos para la ciudad de Chala han permitido identificar la 
existencia de dos tipos de suelos codificados como Tipo S1 y Tipo S2, y según la 
Norma de Construcción Sismorresistente (Norma E.030) corresponden a las ZONAS I 
y II. 
 
El Mapa de Zonificación Sísmica-Geotécnica para la ciudad de Chala se constituye 
como información primaria a ser utilizada por ingenieros civiles y arquitectos en el 
diseño y construcción de estructuras apropiadas para cada uno de los tipos de suelos 
identificados en este estudio. 
 
 
 
 
  
 
Zonificación Sísmica – Geotécnica de la Ciudad de Chala (Comportamiento Dinámico del Suelo) 
 
 
Subdirección de Ciencias de la Tierra Sólida / Unidad de Ingeniería / Unidad de Geodinámica  
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ÍNDICE 
 
 
RESÚMEN EJECUTIVO 
ÍNDICE 
ANEXOS 
 
1.- INTRODUCCIÓN 
2.- OBJETIVOS 
3.-UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO 
4.- ANTECEDENTES 
5.- CONDICIONES LOCALES DE SITIO 
6.- NORMA E.030, DISEÑO SISMORRESISTENTE 
7.- METODOLOGÍA 
 7.1.- Estudios de Sismicidad 
 7.2.- Estudios de Peligro Sísmico 
 7.3.- Estudio de Tsunamis 
 7.4.- Estudios Geológicos y Geotécnicos 
 7.5.- Estudios Sísmicos y Geofísicos 
 
8.- ASPECTOS SISMOLÓGICOS 
 8.1.- Sismicidad   
 8.2.- Peligro Sísmico 
 8.3.- Tsunamis 
 
9.- GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA y GEODINÁMICA 
 9.1.- Geomorfología 
  9.1.1.- Unidades Geomorfológicas 
   9.1.1.1.- Modelado Marino 
   9.1.1.2.- Origen Tectónico 
  9.2.- Geología 
  9.2.1.- Geología Regional 
  9.2.2.- Geología Local 
 9.3.- Geodinámica 
  9.3.1.- Movimientos en Masa 
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10.- GEOTÉCNIA 
 10.1.- Capacidad de Carga Admisible 
 10.2.- Clasificación de Suelos SUCS 
 
11.- SÍSMICA Y GEOFÍSICA 
 11.1.- Estudio Sísmico con la Técnica H/V 
 11.2.- Estudios Sísmicos con la Técnica de Arreglos Sísmicos 
 11.3.- Periodos Dominantes 
 11.4.- Estudios de Tomografía Eléctrica 
 
12.- ZONIFICACIÓN SÍSMICA – GEOTÉCNICA 
 12.1.- Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica 
 
 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
 BIBLIOGRAFÍA 
 
 MAPAS 
  
 
 
 
ANEXOS - CD 
 
ANEXO 1: Fichas de Calicatas 
ANEXO 2: Fichas de Ensayo de Densidades 
ANEXO 3: Fichas de Ensayo de Penetración Dinámica Ligera 
ANEXO 4: Fichas de Posteo 
ANEXO 5: Mapas formato A3 
 
 
 
NOTA: La base de datos de campo, la información procesada y material fotográfico puede ser solicitado a 
la Dirección de Sismología del Instituto Geofísico del Perú. Contacto, Dr. H. Tavera 
(hernando.tavera@igp.gob.pe) 
 
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1.- INTRODUCCIÓN 
 
Dentro del Programa Presupuestal por Resultados N°068 “Reducción de la 
Vulnerabilidad y Atención de Emergencias por Desastres”, el Instituto Geofísico 
del Perú ejecutó durante el año 2014 el Proyecto “Zonas Geográficas con Gestión 
de Información Sísmica” y como parte del mismo, la Sub-Dirección de Ciencias de la 
Tierra Sólida desarrolla la Actividad “Generación de Estudios Territoriales de 
Peligro Sísmico” a fin de obtener el Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica 
(Comportamiento Dinámico del Suelo) para las siguientes ciudades: 
 
- Ciudad de Acarí, distrito de Acarí, provincia de Caravelí, departamento de 
Arequipa. 
- Ciudad de Bella Unión, distrito de Bella Unión, provincia de Caravelí, 
departamento de Arequipa. 
- Ciudad de Yauca, distrito de Yauca, provincia de Caravelí, departamento 
de Arequipa. 
- Ciudad de Chala, distrito de Chala, provincia de Caravelí, departamento de 
Arequipa. 
- Ciudad de Camaná, distrito de Camaná, provincia de Camaná, 
departamento de Arequipa. 
- Ciudad de Arequipa, distrito Centro, provincia de Arequipa, departamento 
de Arequipa. 
- Ciudad de Cocachacra, distrito de Cocachacra, provincia de Islay, 
departamento de Arequipa. 
- Ciudad de Punta de Bombón, distrito de Punta de Bombón, provincia de 
Islay, departamento de Arequipa. 
 
De acuerdo a la historia sísmica del Perú, la región sur ha sido afectada en 
varias oportunidades por eventos sísmicos de variada magnitud que han generado 
altos niveles de intensidad, puesta en evidencia con los daños observados post-sismo 
en cada ciudad y/o área urbana de la región (Silgado, 1978). Al ser los sismos cíclicos, 
es de esperarse que en el futuro, las mismas ciudades y/o áreas urbanas sean 
afectadas por nuevos eventos sísmicos con la misma o mayor intensidad. Entonces, 
no es tan importante el tamaño del sismo, sino la intensidad del sacudimiento del 
suelo, la calidad de las construcciones y la educación de la población. 
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Los estudios de Zonificación Sísmica – Geotécnica (Comportamiento Dinámico 
del Suelo) permitirán tener mayor conocimiento sobre las características dinámicas del 
suelo sobre el cual se levantan las ciudades y/o futuras áreas de expansión. Para ello 
se realiza la aplicación de diferentes metodologías que consideran información 
sísmica, tsunamis, geofísica, geológica, geodinámica, geomorfológica y geotécnica. 
Los resultados que se obtienen permiten comprender que no hay suelo malo y que 
solamente se debe considerar el diseño y la construcción de viviendas y estructuras 
adecuadas para cada tipo de suelo. Dentro de este contexto, la población de las 
ciudades y/o áreas urbanas antes indicadas deben comprender que existen tres (3) 
reglas para construir una casa sismorresistente (www.acerosarequipa.com): 
 
 a.) Buenos Planos. Los planos de construcción deben ser hechos por 
profesionales con pleno conocimiento de las características dinámicas del suelo 
descritas en los Mapas de Zonificación Sísmica – Geotécnica. 
 
 b.) Buenos Profesionales. Para la construcción de las viviendas y/o obras de 
ingeniería se debe contar siempre con la supervisión de ingenieros civiles, arquitectos, 
etc. 
 
 c.) Buenos materiales. Solo la calidad de los materiales que se utilizan en la 
construcción permitirá tener la seguridad de que las estructuras fueron correctamente 
construidas. 
 
 Finalmente, remarcar que el Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica 
permite conocer las características dinámicas del suelo y se constituye como 
información primaria a ser utilizada por los ingenieros civiles y arquitectos en el diseño 
y construcción de las estructuras apropiadas para cada uno de los tipos de suelos 
identificados en este estudio. Asimismo, debe considerarse como herramienta de 
gestión de riesgo a ser utilizado por las autoridades locales y regionales. 
 
 
  
 
 
 
 
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2.- OBJETIVOS 
 
 El principal objetivo a cumplir en este estudio es obtener el Mapa de 
Zonificación Sísmica – Geotécnica (Comportamiento Dinámico del Suelo) para la 
ciudad de Chala, ubicada en el distrito de Chala, provincia de Caravelí, departamento 
de Arequipa (Figura 1). Asimismo, es de interés que las autoridades locales y 
regionales dispongan de un documento técnico que les ayude en el desarrollo y 
ejecución de proyectos orientados a la gestión del riesgo ante sismos, lo cual conlleva 
a mejorar la calidad de vida de sus pobladores, así como proyectar hacia el futuro una 
adecuada expansión urbana. 
 
 
 
 
Figura 1: Vista panorámica de la Ciudad de Chala 
 
 
 
 
 
 
 
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3.- UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO  
 
El distrito de Chala, es uno de los trece distritos de la Provincia de Caravelí, 
ubicada en el Departamento de Arequipa, bajo la administración del Gobierno regional 
de Arequipa, en el sur del Perú (Figura 2). Limita por el norte con el distrito de 
Atiquipa, por el este con el distrito de Huanuhuanu, por el sur con el distrito de 
Chaparra y por el oeste con el Océano Pacífico. Desde el punto de vista jerárquico de 
la Iglesia Católica, forma parte de la Prelatura de Caravelí en la Arquidiócesis de 
Arequipa. 
El distrito fue fundado durante la época republicana el 2 de enero de 1857, en 
el gobierno del Presidente Ramón Castilla. Su capital es el Puerto de Chala. De 
acuerdo al Censo del año 2007, el distrito tiene un área de 378.38 km2 y una población 
de 5194 habitantes, a razón de 13.73 hab/km2. Chala es un activo puerto pesquero y 
comercial, la presencia de la carretera Panamericana sur (Km. 620) le da tal 
dinamismo, además la minería artesanal del oro, en las quebradas altas de la 
pProvincia de Caravelí hace que se viva una intensa y febril actividad por la 
comercialización del preciado metal. 
En los meses de verano, Chala se llena de visitantes y veraneantes, que 
vienen de diferentes puntos del país y hasta del extranjero para disfrutar de sus playas 
y su buena comida hecha a base de productos marinos. Muy cerca de Chala, se 
encuentra Puerto Inca, sitio arqueológico, donde el soberano Inca tomaba sol en el 
verano y representa ser las únicas ruinas Incas en el Perú que se encuentra a orillas 
del mar, siendo visitado por turistas nacionales y extranjeros.  
 
El Distrito de Chala, presenta un hermoso paisaje y mirador natural, habitada 
por gente amigable. En el horizonte se observa fijamente el mar azul y un cielo 
totalmente iluminado por los rayos solares. Entre los principales atractivos presenta, 
sus playas, cerros de arena y los restos arqueológicos. 
 
 
 
 
 
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Figura 2: Ubicación geográfica de la ciudad de Chala, provincia de Caravelí, departamento de Arequipa 
 
 
 
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4.- ANTECEDENTES 
 
La historia sísmica del Perú ha mostrado que su borde occidental presenta un 
alto índice de ocurrencia de eventos sísmicos y que de acuerdo a su magnitud, 
muchos de ellos han producido daños importantes en ciudades y localidades 
distribuidas cerca de la zona costera. La ocurrencia de efectos secundarios como 
asentamientos, licuación de suelos, derrumbes, caídas de roca y tsunamis propiciaron 
el incremento de pérdidas humanas y materiales en el área epicentral (Silgado, 1978; 
Dorbath et al, 1990; Tavera y Buforn, 2001). 
 
Por otro lado, a partir de los años 80, muchas de las ciudades costeras han 
soportado procesos continuos de migración de población proveniente de  provincias 
del interior del país y, debido a la falta de una adecuada planificación urbana y de 
acertadas políticas de planeamiento, la población inmigrante ha ocupado zonas de alto 
riesgo ante la ocurrencia de peligros como los sismos, tsunamis y otros efectos 
secundarios. A estas condiciones, se suma el hecho de que las viviendas fueron 
construidas de manera inadecuada, sin seguir criterios de ordenamiento territorial y, 
mucho menos, respetando la Norma E.030 de Diseño Sismorresistente. Asimismo, en 
algunas ciudades las viviendas se asientan en laderas de cerros, ríos, cauces de 
quebradas secas y zonas de terrazas inundables, sin medir su vulnerabilidad e 
incrementando el riesgo en dichas zonas. 
 
Considerando que el causante directo de los daños que producen los sismos 
en las ciudades, es la calidad de los suelos sobre el cual se encuentran las viviendas y 
otras obras de ingeniería, en el año 2005, la Asociación Peruana de Empresas de 
Seguros (APESEG) y el Centro de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres 
(CISMID) realizaron un importante aporte para la mejora en la Gestión de Riesgos de 
Lima Metropolitana con el estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico en 42 Distritos 
de Lima y Callao (Microzonificación Sísmica), el mismo que se constituyó como 
información primaria y de base para cualquier otra investigación orientada a la gestión 
de riesgos (Figura 5). Como parte de este esfuerzo, el Instituto Geofísico del Perú, 
realiza estudios similares en los Distritos de Pucusana, Santa María, San Bartolo, 
Punta Negra, Punta Hermosa, Santa Rosa y El Agustino, permitiendo completar la 
información para el total de los distritos que conforman el área de la ciudad de Lima 
Metropolitana.  
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Figura 3: Mapa de Zonificación de suelos para Lima Metropolitana elaborado por el CISMID (APESEG, 
2005) y complementado por el IGP (distritos en recuadro) dentro del proyecto PNUD (PNUD, 2010) 
 
 
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A partir del año 2012 y dentro del Programa Presupuestal por Resultados 
N°068 “Reducción de la Vulnerabilidad y Atención de Emergencias por Desastres”, el 
Instituto Geofísico del Perú (IGP) continúa con la realización de los estudios de 
Zonificación Sísmica-Geotécnica para las áreas urbanas de Chosica, Chaclacayo, 
Huaycán y Carapongo, todos ubicados en el departamento de Lima. En el año 2013, 
los estudios son realizados en las ciudades de Chimbote y Huarmey del departamento 
de Ancash; además de Barranca y Huacho del departamento de Lima. 
 
En el año 2014, el IGP realiza estudios similares en las ciudades de Acarí, 
Bella Unión, Yauca, Chala, Camaná, Arequipa, Punta de Bombón y Cocahacra, todas 
ubicadas en el departamento de Arequipa. Los resultados obtenidos para la Ciudad de 
Chala son presentados en este informe bajo el siguiente título: “Zonificación Sísmica 
– Geotécnica de la Ciudad de Chala”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.- CONDICIONES LOCALES DE SITIO 
 
En la actualidad, es ampliamente conocido que las condiciones locales de sitio, 
son uno de los principales factores responsables de los daños que se producen en 
cualquier tipo de edificación durante la ocurrencia de sismos severos. Este factor es 
fuertemente dependiente de las características geológicas, geomorfológicas, 
geodinámicas, geotécnicas, sísmicas y geofísicas de los suelos. En conjunto, estos 
factores controlan la amplificación de las ondas sísmicas causantes de los daños a 
observarse en la superficie después de ocurrido un evento sísmico. 
 
Las condiciones locales de sitio son evaluadas en los estudios de zonificación 
sísmica-geotécnica y el resultado es considerado como una de las herramientas 
disponibles más importantes para minimizar los daños producidos por los sismos. La 
finalidad es evaluar el comportamiento dinámico de los suelos (CDS) teniendo en 
cuenta que la intensidad de las sacudidas sísmicas varía considerablemente a 
distancias cortas y áreas pequeñas. Diversos estudios muestran, que los suelos ante 
la incidencia de ondas sísmicas asociadas a movimientos débiles y/o fuertes, 
responden de acuerdo a sus condiciones locales, pudiendo estos modificar el 
contenido frecuencial de las ondas y/o generar amplificaciones de las ondas sísmicas 
(Hartzell, 1992; Beresnev et al., 1995; Bard 1995; Lermo y Chávez-García, 1993, 1994 
a,b; Bard y Sesame, 2001; Bernal, 2002).  
 
Las metodologías a seguir para lograr el mayor conocimiento sobre el 
comportamiento dinámico del suelo o efectos de sitio en regiones de moderada a alta 
sismicidad, consideran los estudios geológicos, geomorfológicos, geotécnicos, 
sísmicos y geofísicos. Cada uno de estos campos de investigación proveen de 
información básica sobre las observaciones de campo y la toma de data in situ, para lo 
cual es necesario disponer de mapas catastrales actualizados de las zonas en estudio, 
así como los correspondientes a las zonas de futura expansión urbana. 
 
En conclusión, los efectos que produce cada tipo de suelo sobre la propagación 
y amplitud de las ondas sísmicas, permiten tipificar los suelos y estimar su 
comportamiento dinámico. El resultado final es el Mapa de Zonificación Sísmica-
Geotécnica que debe constituirse como el documento más importante en las tareas y 
programas de gestión del riesgo ante la ocurrencia de sismos. 
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 Estudios complementarios, dependiendo de cada área de estudio, son los 
relacionados a tsunamis, inundaciones por crecida de los ríos, licuación de suelos y 
deslizamientos de tierra y piedras en zonas de pendiente. Estos escenarios son 
frecuentes en ciudades ubicadas en zonas costeras y otras en las regiones andinas y 
subandinas, próximos a zonas de alta pendiente y/o entorno a las riberas de ríos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6.- NORMA E.030, DISEÑO SISMORRESISTENTE 
 
En Perú, la construcción de obras civiles de cualquier envergadura debe 
considerar las indicaciones contenidas en el Reglamento Nacional de Construcción o 
“Norma E-030, Diseño Sismorresistente (2003)”. Básicamente, esta norma considera 
la clasificación de los suelos en función de sus propiedades mecánicas, espesor de 
estrato, período fundamental de vibración y velocidad de propagación de las ondas de 
corte (Vs). La Norma E-030, establece que los suelos pueden ser clasificados en 
cuatro tipos: 
  
.- Suelos duros (Tipo S1). Corresponden a suelos en los cuales la velocidad 
de propagación de la onda de corte varía entre 750 y 1500 m/s.  
 
.- Suelos intermedios (Tipo S2). Suelos con características intermedias entre 
las indicadas para los suelos S
1 
y S
3
. 
 
.- Suelos flexibles o con estratos de gran espesor (Tipo S3). Corresponden 
a suelos que presentan velocidades de ondas de corte menor e igual a 180 
m/s. 
.- Condiciones excepcionales (Tipo S4). A este tipo corresponden los suelos 
excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o 
topográficas son particularmente desfavorables.  
 
En general, para cualquier estudio se deberá considerar el tipo de suelo que 
mejor describa las condiciones locales de cada zona de interés. Para este estudio, la 
Zonificación Sísmica – Geotécnica se realiza en función de las características 
mecánicas y dinámicas de los suelos que conforman el terreno de cimentación del 
área de estudio y de las consideraciones dadas por la Norma 3-030 Diseño 
Sismorresistente). En tal sentido se establece la existencia de 5 zonas cuyas 
características son:  
 
ZONA I: Zona conformada por estratos de grava coluvial-eluvial que se 
encuentran a nivel superficial o cubiertos por un estrato de material fino de poco 
espesor. Este suelo tiene comportamiento rígido con periodos de vibración 
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natural determinados por las mediciones de microtrepidaciones (registros de 
vibración ambiental) que varían entre 0.1 y 0.3 s. Corresponden a suelos Tipo S1 
de la norma sismorresistente peruana. En la zona la velocidad de las ondas de 
corte (Vs)  varía entre 500 y 1500 m/s. 
ZONA II: En la zona se incluye las áreas de terreno conformado por estratos 
superficiales de suelos granulares finos y suelos arcillosos con espesores que 
varían entre 3.0 y 10.0 m., subyaciendo a estos estratos se tiene grava eluvial o 
grava coluvial. Los periodos predominantes del terreno, determinados por las 
mediciones de microtrepidaciones, varían entre 0.3 y 0.5 s, correspondiendo a 
suelos Tipo S2 de la norma sismorresistente peruana. En la zona la velocidad de 
las ondas de corte (Vs)  varía entre 180 y 500 m/s. 
ZONA III: Zona conformada, en su mayor parte, por depósitos de suelos finos y 
arenas de gran espesor que se encuentra en estado suelto. Los periodos 
predominantes encontrados en estos suelos varían entre 0.5 y 0.8 s, por lo que 
su comportamiento dinámico ha sido tipificado como suelo Tipo S3 de la norma 
sismorresistente peruana. En la  zona la velocidad de las ondas de corte (Vs) 
son menores a 180 m/s.  
ZONA IV: Zona conformada por depósitos de arena eólicas de gran espesor, 
depósitos fluviales, depósitos marinos y suelos pantanosos. Los periodos 
predominantes para estos suelos son mayores que 0.7 s; por lo que, su 
comportamiento dinámico ha sido tipificado como suelo Tipo S4 de la norma 
sismorresistente peruana (Según la Norma E03, es un caso especial y/o 
condiciones excepcionales). 
ZONA V: Zona constituida por áreas puntuales conformadas por depósitos de 
rellenos sueltos correspondientes a desmontes heterogéneos que han sido 
colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado con 
espesores entre 5 y 15 m. En esta zona se incluye también a los rellenos 
sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del área urbana y que, en la 
actualidad, han sido urbanizados. El comportamiento dinámico de estos rellenos 
es incierto por lo que requieren de estudios específicos. 
 
Esta zonificación condiciona el tipo de estructura que se debe construir; es decir, 
tipo de material, geometría y el número de pisos en las viviendas o de grandes obras 
de ingeniería. Se debe buscar que el periodo fundamental de respuesta de la 
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estructura no coincida con la del suelo a fin de evitar el fenómeno de resonancia y/o 
una doble amplificación sísmica. 
 
El periodo fundamental de las estructuras puede ser deducido de la fórmula 
propuesta por Rodríguez y Aristizabal (1998), donde T = N/λ (T, Periodo de la 
estructura; N=Número de niveles en la edificación y  λ= Parámetro que depende de la 
rigidez del sistema estructural). Por ejemplo, según la Norma E-030 (2003), en el Perú 
el valor de λ es igual a 10 y el periodo dominante para una determinada estructura 
puede ser estimada con solo conocer el número de pisos de cada vivienda. Conocida 
la tipificación de suelos, son los ingenieros quienes deben proceder a estimar los 
valores indicados a fin de reducir la vulnerabilidad de las estructuras. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7.- METODOLOGÍA 
 
 El estudio de Zonificación Sísmica – Geotécnica de la ciudad de Chala se ha 
realizado con información recolectada en campo y la aplicación de diversas 
metodologías que se detallan a continuación. 
 
7.1.- Estudios de Sismicidad 
 
 Se hace uso del Mapa Sísmico del Perú para describir las características 
sísmicas de la región en donde se encuentra el área de estudio (Tavera, 2014). Del 
mismo modo, se describe a los sismos de mayor magnitud e intensidad ocurridos en la 
región a fin de describir los daños producidos por estos eventos durante el periodo 
histórico e instrumental. Para este objetivo de analiza la información contenida en 
Silgado (1978) y Dorbath et al, (1990), así como la proporcionada en los reportes 
técnicos elaborados por la Unidad de Sismología de la Subdirección de Ciencias de la 
Tierra Sólida del Instituto Geofísico del Perú (IGP).  
 
7.2 Estudios de Peligro Sísmico 
 
 Considera, en términos de probabilidad, conocer la severidad sísmica o 
aceleración con la cual podría ser sacudida el área de estudio en un determinado 
periodo de tiempo. Para tal efecto, se hace uso del catálogo sísmico y fuentes 
sismogénicas definidas por el Instituto Geofísico del Perú (Tavera et al, 2012), las 
ecuaciones de atenuación propuestas por Young et al (1997) y Sadigh et al (1997), y 
el algoritmo CRISIS-2007 (Ordaz et al, 2007). 
 
7.3.- Estudios de Tsunamis 
 
Se caracteriza y cartografía el peligro relacionado con la ocurrencia de 
tsunamis asociados a un sismo de magnitud 8.5 Mw que pudiera afectar a la zona 
costera de la ciudad de Punta de Bombón (Figura 4). Conocido el modelo de fuente 
sísmica y obtenida las cartas de batimetría y topografía con alta resolución, el 
modelado numérico del tsunami se realiza con el algoritmo TUNAMI-N2 desarrollado 
por investigadores de la Universidad Tohoku de Japón (Goto y Ogawa, 1992). Los 
resultados obtenidos permiten conocer las zonas de inundación, el tiempo de llegada y 
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18 
la altura de la primera ola de tsunami, información que permitirá orientar las medidas 
de gestión del riesgo en la zona de estudio.  
 
 
Figura 4: Playas en la ciudad de Chala  con acopio de población en las épocas de verano. 
 
7.4.- Estudios Geológicos y Geotécnicos 
 
Estos estudios consideran la recolección, en campo, de información geológica, 
geomorfológica, geodinámica y de zonas susceptibles a deslizamientos y/o flujos. El 
objetivo es identificar y conocer las características geológicas de los suelos en la 
ciudad de Chala y alrededores. 
 
.- Levantamiento Geológico y Geomorfológico. Considera el desarrollo de trabajos 
de campo orientados a recopilar información sobre las características geológicas y 
geomorfológicas de carácter local, considerando bases de datos topográficos, de 
pendientes, drenajes, litología, uso de suelos y de áreas susceptibles a deslizamientos 
y/o flujos. 
 
.- Análisis Geodinámico: Considera la evaluación de los diversos procesos de 
intemperismo y meteorización que conducen a movimientos en masa, así como el 
inventario de los mismos teniendo en cuenta parámetros intrínsecos como la litología, 
pendientes, geomorfología, cobertura vegetal y drenaje. Asimismo, se realiza el 
análisis de los niveles de inundación por situaciones de crecida de ríos en épocas de 
lluvias intensas.  
 
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19 
.- Análisis Geotécnico: La geotecnia se encarga del estudio de las propiedades 
físicas  y del comportamiento de los suelos y rocas, y para ello se aplican técnicas de 
exploración y geotécnica como calicatas, perforaciones, ensayos de mecánica de 
rocas, etc. Estos estudios se realizan con la finalidad de elaborar el diseño de 
cimentaciones para estructuras tales como viviendas, edificios, puentes, carreteras, 
taludes, presas, etc. También permite identificar y solucionar problemas de 
asentamientos, licuación, expansividad y agresividad, entre otros.  
 
En este estudio, la recolección de datos para los estudios geotécnicos se 
realiza mediante calicatas, ensayos de densidad de campo, muestreos con posteadora 
y ensayos de penetración ligera (DPL). Las características de estos métodos son (ver 
Anexos): 
 
.- Exploraciones a cielo abierto (Norma ASTM D420): Conocidas como 
calicatas y consiste en realizar excavaciones de profundidad superficial (hasta 3 
metros) con ayuda de una retroexcavadora. En general las dimensiones son de 
1.5 m x 1.5 m de lado x 3.0 m. El objetivo es extraer muestras de suelo para 
realizar análisis dos tipos de análisis, el primero considera se realiza los análisis 
granulométricos, límites de elasticidad y contenido de humedad para conocer la 
clasificación de los suelos de acuerdo al Código SUCS. La segunda muestra se 
utiliza para el análisis de corte directo; es decir, realizar la aplicación de cargas 
diferenciadas hasta que la muestra falle, lo cual permite determinar la capacidad 
portante del suelo (capacidad admisible última). Si la muestra de suelo es grava 
sin contenido de arena y no es posible aplicar el ensayo de corte directo, se 
aplica el de densidad máxima y en ambos casos, se estima el valor de capacidad 
portante. 
.- Densidad de Suelo in situ (Norma ASTM D1556): Consiste en evaluar la 
relación entre la masa de los suelos (sólidos y líquidos) y el volumen total de un 
suelo. Para tal objetivo se realiza el ensayo de densidad de campo con el uso del 
método del cono, el cual permite conocer la densidad y el contenido de humedad 
del suelo en condiciones naturales. Su aplicación permite conocer la 
compactación de las partículas que conforman el suelo, más compactos indica 
mayor resistencia a la deformación. 
 
.- Exploraciones con Posteadora Manual (Norma ASTM D1452): Se define 
como posteadora a un barrenador manual en forma de “T” que permite realizar 
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20 
sondeos exploratorios (perforaciones) en suelos blandos (arcillas y arenas) hasta 
una profundidad de 6 metros, procedimiento que permite obtener muestras de 
suelo. Aunque estas muestras son trituradas, sirven para conocer el tipo de 
suelo y el contenido de humedad. La técnica no es útil en suelos compuestos por 
gravas y gravillas. 
 
.- Ensayo de Penetración Dinámica Ligera – DPL (Norma DIN4094): Consiste 
en un equipo de campo y registro continúo sobre el número de golpes 
necesarios para hacer penetrar  un tramo de varillaje a lo largo de todo el 
ensayo. Permite estimar la resistencia del material (suelo) al hincado del cono 
dinámico. En este caso, la exploración solo es aplicable en terrenos arenosos, 
arcillosos y limo – arcillosos. 
 
.- Ensayo de Corte Directo (Norma ASTM D3080): Permite determinar la 
resistencia al esfuerzo de corte de una muestra de suelo, sometida a fatigas y/o 
deformaciones que se simula a la que existiría en el terreno al aplicarse una 
carga. Esta resistencia se debe a la cohesión (comportamiento plástico de las 
partículas de una muestra) y el ángulo de fricción interna o rozamiento entre las 
partículas granulares. 
  
 En base a la información geotécnica recopilada en las calicatas se realiza la 
clasificación SUCS de los suelos. Esta clasificación fue propuesta por Arturo 
Casagrande y sus modificaciones fueron realizadas en el año 1942, siendo 
actualmente la más utilizada a nivel mundial para la clasificación de suelos desde un 
punto de vista geotécnico. La SUCS clasifica a los suelos en: 
 
- Suelos de grano grueso 
- Suelos de grano fino 
- Suelos orgánicos 
 
Los suelos de grano grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material 
por el tamiz No. 200. Los suelos de granos gruesos corresponden a los retenidos en 
dicho tamiz y si representan más del 50%, los suelos son clasificados como tal, caso 
contrario son considerados como suelos de grano fino. Cada tipo de suelo se designa 
por símbolos de grupo acompañados de un prefijo y un sufijo. Los prefijos son las 
iniciales de los nombres en inglés de los seis principales tipos de suelos (grava, arena, 
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21 
limo, arcilla, suelos orgánicos de grano fino y turbas); mientras que, los sufijos indican 
subdivisiones en dichos grupos: 
 
 
 
La segunda muestra debe ser utilizada para el análisis de corte directo; es 
decir, realizar la aplicación de cargas diferenciadas hasta que la muestra falle, lo cual 
permite determinar la capacidad portante del suelo (capacidad admisible última). Si la 
muestra de suelo es grava sin contenido de arena y no es posible aplicar el ensayo de 
corte directo, se aplica el de densidad máxima y en ambos casos, se estima el valor de 
capacidad portante. 
 
7.5.- Estudios Sísmicos y Geofísicos 
 
  Estos estudios consideran la recolección, en campo de información sísmica y 
geofísica, además de la aplicación de técnicas y metodologías orientadas a conocer el 
comportamiento dinámico del suelo y/o sus propiedades físicas. 
 
.- Método de H/V: considera como hipótesis de base que las vibraciones ambientales 
o microtremores generadas por la actividad humana se deben principalmente a la 
excitación de las capas superficiales al paso de ondas superficiales del tipo Rayleigh. 
El registro de esta información y su interpretación, permite conocer el periodo natural 
de vibración del suelo y el factor de amplificación, parámetros que definen su 
comportamiento dinámico ante la ocurrencia de eventos sísmicos. Estos resultados 
son correlacionados y complementados con los obtenidos de los estudios geofísicos, 
geológicos, geomorfológicos, geodinámicos y geotécnicos. Para los registros de 
vibración ambiental se utiliza el equipo sísmico compuesto por un registrador tipo 
CitySharp y sensores de tres componentes de registro tipo Lennartz (Figura 5). 
 
 En la Figura 6, se muestra la disposición del equipo sísmico al momento del 
registro de información, además de ejemplos de señales de vibración ambiental. La 
señal registrada en el punto CH-110 presenta bajos niveles de ruido; mientras que, la 
señal en CH-27, presenta diversidad de pulsos de variada amplitud (ruido), que al 
G = Grava C = Arcilla L = Baja plasticidad 
S = Arena O = Limo o arcillas Orgánicas W = Bien graduado 
M = Limo H = Alta plasticidad P = Mal graduado 
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momento de su análisis, pueden ser filtrados, para no afectar a la información a 
utilizarse en el estudio.  
 
 
Figura 5: Equipo sísmico utilizado para el registro de vibraciones ambientales: sensores Lennartz (2N) y 
registrador CityShark 
 
Con la información disponible, se procede a construir las razones espectrales 
H/V (registros de las componentes horizontales / registros en la componente vertical) a 
fin de identificar las frecuencias predominantes y amplificaciones relativas que 
caracterizan al tipo de suelo presente en el área de estudio (ver Figura 7), las mismas 
que están definidas por las condiciones geológicas y geomorfológicas de las primeras 
decenas de metros por debajo de la superficie. Debe entenderse que la variación de 
las propiedades físicas de cada capa estratigráfica superficial de diferente espesor, 
geometría y composición litológica, causaran o no, la amplificación de las ondas 
sísmicas incidentes, propiedad que es utilizada para conocer las características físicas 
del suelo 
 
 Para aplicar la técnica H/V, se considera la siguiente secuencia: 
 
.- Los registros de vibración ambiental son tratados por ventanas 20 segundos de 
señal no perturbada por el ruido de fondo. Para tal efecto, se selecciona de 
manera aleatoria, diversos tramos de señal sin la presencia de ruidos 
transitorios. 
 
.- Se calcula la Transformada Rápida de Fourier para un número mayor a 10 
ventanas de observación para cada punto. 
 
.-. Los espectros horizontales de la señal se divide entre el espectro vertical para 
obtener la relación H/V y luego se promedia los valores para cada punto de 
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23 
observación, considerando su respectiva desviación estándar (Figura 6). Luego 
se procede a identificar la frecuencia predominante considerando, como 
condición, presentar una amplificación relativa mayor a 2 veces. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
Figura 6: Imágenes de la disposición del equipo sísmico para el registro de vibraciones ambientales. 
Ejemplos de registros de vibración ambiental obtenidos sobre un punto de registro con presencia de ruido 
de fondo (CH-57)  y otro con sin ruido (CH-110). Obsérvese las diferentes amplitudes de la señal 
registrada en cada punto.. 
C
H
 -
 1
1
0
 
C
H
 -
 2
7 
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24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7: Ejemplo de selección de ventanas de registro de vibración ambiental (rectángulos de colores) y 
gráficos de H/V. CH-32: Registros y razones H/V donde se identifica un pulso de frecuencia predominante, 
CH-52: Registros y razones H/V  en los cuales la frecuencia predominante presenta baja amplitud o no 
está presente. Las líneas gruesas en los gráficos H/V indican el promedio de las curvas de razones 
espectrales y las líneas discontinuas su desviación estándar. 
 
 Para definir la frecuencia predominante se consideraron tres criterios (Lermo y 
Chávez-García -1994 a,b; Lachet y Bard, 1994): primero, debe estar presente en un 
rango de interés que fluctúa entre 0.5 a 30 Hz; segundo, debe presentar 
amplificaciones relativas de al menos 2 veces (se considera la amplitud de “1” como 
punto de referencia) y por último, se considera el pico/rango de frecuencias más 
representativos para cada punto de medida.  
 
 Finalmente, para la presentación de los resultados, las frecuencias son 
expresadas en periodos dominantes. 
 
.- Método de Arreglos Lineales: Se hace uso de tendidos lineales de 24 sensores 
sísmicos a fin de registrar ondas de volumen y superficiales generadas por fuentes 
artificiales (Figura 8). Con este procedimiento se pretende conocer la velocidad de las 
ondas de corte (ondas S) utilizando el método MASW; es decir, conocer los cambios 
de velocidades a lo largo de los diversos estratos existentes en el subsuelo. 
 
CH-32 
CH-52 
a.) 
b.
) 
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25 
 La aplicación de esta técnica permite determinar las características físicas del 
subsuelo de manera indirecta, basándose en el comportamiento de las ondas sísmicas 
al pasar por distintos medios, permitiendo de este modo, definir el perfil de velocidades 
de las ondas de corte (Vs) que caracteriza a dicha línea. La interpretación de la 
información recolectada proporciona una curva de dispersión (velocidad de fase de las 
ondas superficiales versus la frecuencia) para las ondas superficiales, ya que estas 
conservan hasta el 90% del valor de la velocidad de las ondas de corte (Vs). Luego 
mediante un procedimiento de cálculo iterativo inverso se obtiene el perfil de velocidad 
de las ondas de corte (Vs) y ondas de volumen (Vp) para el punto medio de cada línea 
de estudio.   
 
 
 
Figura 8: Imagen de la disposición del equipo de refracción sísmica en la ciudad de Chala 
 
 
.- Método de Prospección Eléctrica: Tiene por objetivo determinar la distribución real 
del parámetro resistividad del subsuelo hasta un cierto rango de profundidad a lo largo 
de un perfil de medida. Para ello se considera los valores de resistividad aparente 
obtenidos mediante medidas realizadas por métodos convencionales de corriente 
continua. En este estudio se considera solo los perfiles realizados en la superficie del 
terreno (Figura 9). 
 
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Para el análisis de la información obtenida en campo, se ha procedido con su 
calificación en función de la diferencia del potencial con relación al valor de Intensidad 
de corriente en cada punto de lectura y en conjunto. Este procedimiento permite 
eliminar la posible influencia de corrientes externas que afecten los valores de 
resistividad aparente. El procesamiento de los datos (I: intensidad de corriente, Vp: 
diferencia de potencia y K: constante geométrica del dispositivo), permite conocer los 
valores de Resistividad y su configuración en el subsuelo, incluyendo la corrección por 
topografía. La profundidad de investigación depende del dispositivo empleado de 
acuerdo al interés del estudio.  
 
 
 
Figura9: Imagen de disposición del equipo de prospección eléctrica para la toma de datos en la ciudad de 
Chala 
 
La interpretación de la información considera todos los factores posibles que 
puedan influir en los resultados; es decir, grado de saturación del terreno, porosidad y 
la forma del poro, la salinidad del fluido, el tipo y composición de la roca, la 
temperatura,  los procesos geológicos que afectan a los materiales y la presencia de 
materiales arcillosos con alta capacidad de intercambio catiónico. Considerando la 
existencia de una estrecha relación entre la resistividad eléctrica y el grado de 
saturación del terreno, es posible definir la posible ubicación de las áreas de filtración y 
las zonas saturadas en el subsuelo. De existir incrementos de fluidos en el terreno 
estos se verán reflejados por una disminución en los valores de resistividad.  
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27 
 
En este estudio se considera 5 rangos de resistividad (Muy alto resistivo, Alto 
resistivo, resistivo, bajo resistivo y muy bajo resistivos), los cuales presentan las 
siguientes características:  
 
.- Muy Alto Resistivo (color rojo): Comprende valores mayores a 1500 ohm.m. 
Se  considera dentro de este grupo a rocas ígneas y metamórficas, y dentro 
de las sedimentarias, a los conglomerados. Debe considerarse que estos 
materiales estarán bajo condiciones de ausencia de agua, pero si hay 
presencia de arcilla, su grado de alteración permitiría la disminución en los 
valores de resistividad del suelo. 
 
.- Alto Resistivo (color anaranjado): Comprende valores entre los 500 y 1500 
ohm.m. Se considera dentro de este grupo a las rocas sedimentarias, ya sean 
de origen detrítico o químico. Asimismo, incluye a los suelos con muy baja 
composición de materiales orgánicos. 
 
.- Resistivo o Resistividad Moderada (color verde): Comprende valores entre 
los 100 y 500 ohm.m. Dentro de este grupo se considera a suelos 
sedimentarios de composición variada; es decir, arenas, arcillas y limos, cada 
vez con mayor contenido de materiales orgánicos. 
 
.- Bajo Resistivo (color celeste): Comprende valores entre los 20 y 100 
ohm.m. Según Loke (2001), estas resistividades corresponden a suelos 
saturados de  agua y su variación depende de la relación existente entre la 
resistividad,  porosidad y la permeabilidad de los materiales. Así mismo, se 
puede considerar dentro de este grupo a los suelos orgánicos, arcillosos, 
limosos y aquellos con contenido de carbón, los cuales se comportan como 
buenos conductores de corriente. 
 
.- Muy Bajo Resistivo (color azul): Comprende valores menores a 20 ohm.m .y 
están referidos a suelos con presencia de agua, material orgánico y/o arcillas. 
Se debe considerar que el grado de salinidad del agua afecta los valores de 
resistividad, permitiendo que estos alcancen valores del orden del 0.2 
ohm.m., equivalente al agua de mar. 
 
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 El resultado final para este tipo de estudio, es una imagen distancia-
profundidad con la distribución de las resistividades reales del subsuelo, fácilmente 
comprensible en términos geológicos y geotécnicos. 
 
 
 
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8.- ASPECTOS SISMOLÓGICOS 
 
 La ciudad de Chala se encuentra ubicada en el borde occidental de la región 
sur del Perú; por lo tanto, ha sido, es y será afectada en el tiempo por sismos de 
variada magnitud que pueden o no causar daños en superficie. Desde este punto de 
vista, es importante conocer las características de la actividad sísmica en la región, así 
como estimar de manera probabilística los posibles valores de aceleración a 
presentarse en el futuro ante la ocurrencia de sismos de gran magnitud.  
 
8.1.- Sismicidad   
 
 El borde occidental del Perú, se constituye como la principal fuente generadora 
de sismos y tsunamis, siendo los de mayor magnitud los que han causado grandes 
niveles de daños y pérdidas de vidas humanas. Dentro de este contexto, el borde 
occidental de la región sur presenta actividad sísmica de tipo superficial (profundidad 
menor a 60 km) e intermedia (profundidad entre 61 y 350 km), siendo los primeros de 
mayor peligro debido a que frecuentemente alcanzan magnitudes elevadas y al tener 
sus focos cerca de la superficie, producen daños y efectos importantes en las 
ciudades costeras (Figura 10). Una de estas ciudades es Chala y según información 
contenida en el catálogo sísmico del Perú, fueron los sismos de 1913 (7.7Mw), 1942 
(8.0Mw), 1996 (7.7Mw), 2001 (7.7Mw) y 2007 (7.5Mw) los que causaron mayores 
niveles de daño en la ciudad, principalmente en sus  construcciones precarias de 
adobe y quincha, además de algunos escenarios de licuación de suelos. Estos sismos 
causaron en la región sur del Perú intensidades del orden de IX-VIII en la escala de 
Mercalli Modificada (Silgado, 1978), tal como ocurrió con el sismo del año 2013. 
 
El día 25 de setiembre del 2013 (Tavera et al, 2013), el borde occidental de la 
región sur del Perú fue afectado con la ocurrencia de un sismo de magnitud 7.0 Mw 
(magnitud momento) que produjo en el borde costero intensidades máximas de VI 
(MM), ver Figura 11. Este evento produjo daños mayores en las ciudades de Acari, 
Bella Unión, Yauca y Chala. El epicentro fue ubicado a 70 km en dirección oeste con 
respecto a la ciudad de Chala, produciendo daños en viviendas de adobe y rajaduras 
en los muros de un gran número de viviendas de material noble (Figura 12). 
 
 
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Figura 10: Mapa de sismicidad regional para el borde occidental de la región sur del Perú. Los círculos en 
rojo corresponden a sismos de foco superficial y los verdes, a sismos de foco intermedio.  
 
 
 
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Figura 11: Mapa de intensidades macrosísmicas en la escala de Mercalli Modificada para el sismo 
ocurrido el 25 de septiembre de 2013. En la ciudad de Chala las intensidades fueron de VI (MM). 
 
 
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Figura 12: Imágenes de daños observados en las ciudades de Acarí, Bella Unión, Yauca y Chala debidos 
al sismo del 25 de setiembre de 2013. 
 
 
Después de ocurrido el evento sísmico, se produjo hasta 20 réplicas con 
magnitudes menores a 4.5 ML, siendo al menos una de ellas percibida en la ciudad de 
Chala  con intensidades del orden de III (MM). Por otro lado, al analizar la distribución 
espacial de las áreas de ruptura de los sismos de 1966 (Nazca), 2001 (Arequipa) y 
2007 (Pisco), se observa claramente que existe un área, con eje mayor del orden de 
150 km paralelo a la línea de costa, que aún no experimenta ruptura y probablemente 
corresponda al sismo de 1913 (~8.0 Mw) que afecto toda esta región (Figura 13). De 
acuerdo al escenario descrito, el borde costero de la región sur y sobre todo, entre las 
localidades de Lomas y Chala, existe una alta probabilidad para la ocurrencia de un 
sismo con una magnitud ≥ 7 Mw, el mismo que causaría altos niveles de sacudimiento 
del suelo en toda la región. 
 
Finalmente, en la Figura 14 se presenta el mapa de intensidades regionales 
para el periodo 1961 – 2014, llegándose a observar que la ciudad de Chala, 
históricamente ha sido afectada por sismos que han producido en superficie 
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33 
intensidades del orden de VIII (MM); por lo tanto, es una ciudad  expuesta al alto 
riesgo para el caso de sismos.   
 
 
 
Figura 13: Distribución espacial de las áreas de ruptura de los sismos de Nazca-1996, Pisco-2007, Ica-
2011, Arequipa-2001 y Yauca-Acarí del 25 de septiembre del 2013. Los mecanismos focales indican el 
desarrollo de similares procesos de ruptura. El área de ruptura asociada al sismo de 1913 (7.7Ms) estaría 
entre las áreas de los sismos de 1996 y 2001. 
 
 
 
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Figura 14: Mapa de intensidades máximas en la escala de Mercalli Modificada  correspondientes a los 
sismos ocurridos en el borde occidental de la región sur del Perú entre los años 1961 y 2014. 
 
 
 
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Por otro lado, en reciente informe elaborado por Tavera (2014), se indica que el 
sismo ocurrido en el año 2001 habría liberado aproximadamente el 60% de la energía 
acumulada en la zona costera de la región sur del Perú desde el año 1868; por lo 
tanto, la energía restante debe ser liberada por otro evento sísmico que involucra un 
área de ruptura por debajo de la península de Ilo, y que produciría en la ciudad de 
Punta de Bombón niveles altos de sacudimiento del suelo, quizás similares a los 
producidos por el sismo del 2001. Esta información es corroborada por estudios 
realizados por Chilif et al (2011) y Villegas-Lanza (2014) sobre la distribución de 
asperezas en la costa sur del Perú. En la Figura 15, se muestra la distribución de 
asperezas en el borde occidental de la región sur, siendo la codificada como A-2 
asociada al sismo de 1913, tal vez el sismo mayor ocurrido en esta zona y que tiene 
alta probabilidad de repetirse con una magnitud igual o mayor a 7 Mw.  Dentro de este 
escenario, también se debería considerar la aspereza A-4, que por las dimensiones de 
su área, el sismo a producirse afectaría a la zona de estudio.   
 
 
Figura 15: Mapa de asperezas y/o  zonas de acoplamiento sísmico en el borde occidental de Perú-Chile 
obtenido a partir de datos de GPS y sísmicos. Las flechas negras corresponden a las medidas GPS  in 
situ y las verdes a las obtenidas con el modelo teórico. La buena correlación sugiere la existencia de 
hasta cuatro asperezas (Chlieh et al, 2011). 
 
 
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8.2.- Peligro Sísmico  
 
 Esta metodología permite conocer, en términos de probabilidad, la severidad 
sísmica con la cual podría ser sacudida un área en un determinado lapso de tiempo. 
Este parámetro es expresado en términos de aceleración. Para tal efecto, se hace uso 
del catálogo sísmico y fuentes sismogénicas definidas por el Instituto Geofísico del 
Perú (Tavera et al, 2014), las ecuaciones de atenuación definidas por Young et al 
(1997) para fuentes de subducción y de Sadigh et al (1997) para las fuentes 
continentales. El algoritmo utilizado para el cálculo del peligro sísmico es el CRISIS-
2007 (Ordáz et al, 2007). 
 
Para el área que abarca la ciudad de Chala se obtiene, para un periodo de 
retorno de 50 años con el 10% de excedencia, valores de aceleración entre 500 a 520 
gals (Figura 14), equivalentes a intensidades del orden de VII-VIII (MM); es decir, 
suficientes como para producir daños estructurales, deslizamientos y posibles 
escenarios de licuación de suelos, tal como ocurrió con el sismo de Arequipa del 2001 
(Tavera, 2001), Pisco 2007 (Tavera, 2008) y Acarí 2013 (Tavera et al, 2013). 
 
8.3.- Tsunamis 
 
La información histórica sobre tsunamis ocurridos en la región sur del Perú y 
que afectaron, en diferente grado, a las zonas costeras es bastante numerosa 
(Silgado, 1978) y por lo general, presentaron magnitudes superiores a 7.0 Mw y 
produjeron niveles de intensidades en la zona epicentral del orden de VIII (MM) a más. 
En general, los tsunamis afectaron a la zona costera de todo el departamento de 
Arequipa con olas de hasta 8 metros de altura. Para el caso del tsunami del año 1868, 
olas de 12 metros de altura causaron efectos importantes en los puertos y localidades 
desde Pisco hasta Iquique en Chile, muriendo en Yauca y Chala hasta 30 personas, 
en Arica 100 y en Iquique unas 200. Según Silgado (1978), la tercera ola alcanzo 
alturas de 16 metros y movilizo corbetas tierra adentro hasta distancias de 300 metros.  
Por otro lado, los tsunamis producidos por los sismos de los años 1996, 2001 y 2007, 
produjeron localmente olas con alturas menores a 8 metros, no produciendo daños a 
distancias mayores, tal  como es el caso de la ciudad de Chala. Sobre el sismo de 
1913, con epicentro cerca de la ciudad de Chala, no existe mayor información sobre la 
generación de tsunamis que permita tener idea de los posibles escenarios 
presentados en la ciudad ante la ocurrencia de este peligro. Sin embargo,  es de 
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interés generar escenarios para posibles tsunamis que pudieran afectar a la zona 
costera de la ciudad de Chala. 
 
 
 
Figura 16: Peligro Sísmico para el borde occidental de la región sur del Perú correspondiente a un periodo 
de retorno de 50 años con el 10% de excedencia. 
 
 
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 Para generar los escenarios probables de tsunamis en la zona costera de la 
ciudad de Chala, se considera la metodología de modelamiento numérico haciendo 
uso de la siguiente información: 
 
.-  Datos topográficos y batimétricos: Los datos de batimetría local provienen de 
la carta 314-315 adquirida en la Dirección de Hidrografía de la Marina de Guerra 
del Perú (DHN), siendo su muestreo de 30 metros. La topografía local fue 
construida a partir de un Modelo Digital de Elevación (MDE) Aster GDEM y 
STRM, llegando a obtener  una resolución espacial de 30 metros. 
 
.- Modelo de fuente sísmica: Se considera como escenario un sismo de magnitud 
8.5 Mw con epicentro frente a la zona costera de Chala y sus parámetros, así 
como la orientación de la fuente sísmica, fueron tomados del promedio de los 
valores correspondientes a los sismos ocurridos en los años 1996 (sismo de 
Nazca) y 2001 (sismo de Arequipa). Otros parámetros, como las dimensiones del 
área de ruptura fueron estimadas utilizando las relaciones de Papazachos 
(2004).  
 
.- Modelado numérico de tsunamis, TUNAMI-N2: El proceso de modelado 
numérico requiere tener el conocimiento sobre los procesos físicos asociados a 
las tres fases principales de un tsunami: generación, propagación e inundación. 
Para el modelado se tsunami se utiliza el algoritmo TUNAMI-N2, desarrollado por 
investigadores de la Universidad de Tohoku en Japón (Goto y Ogawa, 1992). 
Para una determinada condición de la fuente sísmica, el modelo TUNAMI-N2 
simula la generación, propagación e inundación del tsunami con una exactitud 
bastante alta (comparación con muchos tsunamis históricos). Así mismo, 
proporciona información sobre el tiempo de arribo de la primera ola y su altura en 
una determinada región costera, además de los niveles de inundación horizontal.  
 
Los resultados obtenidos en la simulación numérica del tsunami indican que en 
la zona costera de la ciudad de Chala, la primera ola llegaría en 16-18 minutos 
después de ocurrido el sismo y tendría una altura del orden de 11 metros, afectando  
áreas ubicadas entre Playa Grande y Playa Chica. Los niveles de inundación 
horizontal y la altura del volumen de agua, tierra adentro con respecto a la línea de 
costa y para varios puntos de referencia se detalla en la Tabla 1. De acuerdo a estos 
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resultados, la mayor longitud de inundación se produciría a lo largo del rio Chala y 
Playa Chala con volúmenes de agua que alcanzarían los 6.5 metros de altura. De 
acuerdo a las Figuras 17 y 18, el área urbana de la ciudad de Chala, podría no se 
afectada por el tsunami.   
 
Tabla 1: Valores de longitud y altura de inundación por tsunami en la ciudad de Chala.  
 
CHALA     
Áreas de interés Altura de Inundación (m) Longitud de Inundación (km) 
Playa de la Caleta 4.5 0.3 
Playa de la Aguadita 5.5 0.15 
Playa Chala 6.5 0.5 
Río Chala 6 0.45 
Playa de Peña Colorada 6.5 0.1 
Playa Grande 7 0.1 
Playa Chica 6.5 0.1 
Puerto Chala 6.5 0.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura  17: Mapa de niveles de altura de inundación en la zona costera de la ciudad de Chala  
 
 
 
 
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Figura 18: Mapa de niveles de inundación horizontal por tsunami en  la zona costera de la ciudad de 
Chala 
 
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9.-  GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y GEODINÁMICA 
 
9.1. Geomorfología 
 
Los rasgos geomorfológicos presentes en la ciudad de Chala y alrededores son 
el resultado de la interacción de fuerzas endógenas y exógenas. Las primeras actúan 
como fuerzas creadoras de las grandes elevaciones y depresiones formadas 
principalmente por movimientos de componente vertical y las segundas, como 
desencadenantes de una continua denudación que tiende a rebajar el relieve 
originado, estos últimos llamados procesos de geodinámica externa que se agrupan 
en la cadena de meteorización-erosión, transporte y sedimentación (Gutiérrez, 2008). 
 
Para este estudio, en base de la topografía de terreno y al uso de herramientas 
computacionales como SIG y CAD, se ha elaborado el mapa digital de terreno y plano 
de pendientes a fin de delimitar las características del terreno, las mismas que fueron 
verificadas y validadas durante el trabajo de campo realizado en la ciudad de Chala.  
 
El modelo digital del terreno (MDT), representa a una superficie en 3D 
construida con la base topográfica digital a escala 1:5000, resolución espacial de 5 
metros y referenciada al geoide WGS84/EGM96 (Zona 18S). La topografía se obtuvo a 
partir de la restitución aerofotogramétrica de fotografías aéreas de los años 1975 a 
1990 a escala 1:15000. En la Figura 19 se presenta el mapa MDT elaborado a escala 
gráfica de 1:5000 y ella muestra que el área urbana de la ciudad de Chala se asienta 
sobre terrazas aluvionales que presentan en promedio cotas entre 25 y 100 m.s.n.m. 
 
Por otro lado, el plano de pendientes representa los diferentes grados de 
desnivel del terreno; es decir, identifica las geoformas del terreno en base a la 
inclinación de las distintas unidades geomorfológicas. El mapa se obtiene en base a la 
aplicación de la subrutina SPATIAL ANALYST del software Arcgis que usa el archivo 
fuente de MDT (Figura 20). En las inmediaciones del área urbana de la ciuda de Chala 
se ha identificado el predominio de pendientes menores a 15°, propios de terrazas 
aluvionales; mientras que, en los alrededores las quebradas se encuentras sobre 
superficies con 30° de pendientes. 
 
 
 
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Figura 19: Mapa del modelo digital del terreno (MDT) para la ciudad de Chala y alrededores 
 
 
 
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Figura 20: Mapa de pendientes para la ciudad de Chala y alrededores 
 
 
 
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9.1.1. Unidades Geomorfológicas 
 
En el área sobre la cual se emplaza la ciudad de Chala se ha identificado la 
existencia de 2 unidades geomorfológicas y sus principales características se 
describen a continuación (Figura 21): 
 
 
Figura 21 Mapa geomorfológico de la ciudad de Chala y alrededores 
 
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9.1.1.1.- Modelado Marino 
La ciudad de Chala se asienta sobre terrazas aluvionales que se encuentran 
conformadas por materiales heterogéneos (bloques, cantos y clastos subredondeados 
envueltos en una matriz arenosa). Estas geoformas han sido generadas por el aporte 
de materiales provenientes de procesos de erosión de rocas preexistentes y luego 
trasladados, desde el extremo NE de la ciudad, para ser depositados en las 
inmediaciones del área urbana de Chala. Como parte de este grupo se ha considerado 
la unidad geomorfológica playa que resulta de la acumulación de material fino 
acumulado en el litoral. A continuación, se describen las unidades reconocidas en 
campo: 
 
.- Terrazas aluvionales: Son geoformas semiplanas o levemente inclinadas que 
han sido modeladas por la dinámica aluvial de la zona (quebradas). 
Generalmente, están cubiertas por material heterogéneo mal gradado como 
arenas finas, gravas y bloques redondeados que se encuentran en las 
inmediaciones de la zona urbana de Chala (Figura 22). En la zona de estudio se 
ha identificado hasta cuatro terrazas aluvionales diferenciadas por el desnivel 
topográfico que presentan. 
 
 
Figura 22: Terraza aluvional sobre el cual se asienta el área urbana de la ciudad de Chala. 
 
 
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.- Playa: Son acumulaciones de arena fina situadas en el borde costero, se 
presentan como franjas estrechas generadas por el oleaje (erosión marina) y la 
acción eólica. El transporte de los sedimentos hacia la zona de  playa, puede ser 
de origen: fluvial, erosión de los acantilados, sedimentos de fondo marino y 
eólico, a los que se adiciona los resultantes de actividades antrópicas. Esta 
unidad geomorfológica se encuentra en el extremo Sur-Oeste de la ciudad de 
Chala, formando un antearco. En la playa de Chala desembocan principalmente 
cuatro quebradas en dirección NE-SO, estas transportan materiales aluviales 
que se depositan en el litoral, Figura 23. 
 
 
Figura 23: Zona de playa presente en el extremo suroeste de la ciudad de Chala. La zona de playa 
presenta una longitud de 4 km y ancho de 130 metros. 
 
 
9.1.1.2.- Origen Tectónico 
 
Las geoformas de importancia son las que se encuentran vinculadas al 
levantamiento de la Cordillera de la Costa, las mismas que generalmente presentan 
poca elevación y forman colinas constituidas por rocas volcánicas correspondientes 
a la Formación Chocolate. En el caso de los acantilados, son formados por los 
factores antes mencionados, así como por los  procesos erosivos de origen marino.   
 
 
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.- Colinas: Son geoformas  de poca elevación y de forma cónica que se 
encuentran en el extremo sur de la ciudad de Chala con desniveles de hasta 25 
m. La morfología es ondulada y la pendiente de las laderas no sobrepasa los 30° 
de inclinación. Generalmente, están cubiertas por rocas volcánicas de la 
Formación Chocolate. Se han formado como producto de la acumulación de 
derrames lávicos, Figura 24.  
 
 
Figura 24: Colina ubicada en el extremo sur de la ciudad de Chala con una cota de 75 m.s.n.m. y desnivel 
de 25 metros.. 
 
.- Acantilados: Esta unidad geomorfológica se caracteriza por presentar 
desniveles topográficos y pendientes que varían entre 45° y 90°. Se encuentran 
conformados por materiales aluviales, constituidos por conglomerados y niveles 
de material fino. Estos acantilados se encuentran a lo largo de la zona urbana 
del distrito de Chala, siguiendo la línea de costa, abarca una extensión de 5 km 
aproximadamente, desde el puerto del distrito de Chala hasta las inmediaciones 
del sector Aguadita. Entre los acantilados de Chala y el terraplén (playa), existe 
un desnivel de 10 - 15 m aproximadamente, Figura 25 
  
 
 
 
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Figura 25: Acantilado con pendiente de hasta 90°, sobre ellos se asientan algunas viviendas. 
 
9.2.- Geología 
 
La geología es la ciencia que se encarga del estudio de la tierra teniendo en 
cuenta aspectos como: origen, estructura, composición, evolución, así como los 
distintos procesos internos y externos que se desarrollan en ella a través del tiempo. 
Para la comprensión de dichos procesos es necesario la interacción de la geología con 
otras disciplinas como: 
 
Geología histórica: Se encarga del estudio de los distintos procesos por los que 
ha pasado el planeta Tierra, desde su origen hasta la actualidad, para ello se 
creó una división cronológica conocida como la escala del tiempo geológico que 
se subdivide en: eras, períodos, edades, etc.  
 
Geología estructural: Se encarga del estudio del comportamiento de la corteza 
terrestre ante la acción de los diversos esfuerzos tectónicos que generan 
diversidad de estructuras geológicas tales como: pliegues, fallas, 
estratificaciones, entre otros.  
 
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Además, existen otras disciplinas como la vulcanología, geomorfología, 
geodinámica y geotecnia, encargadas del estudio de las rocas para la extracción de 
depósitos de minerales, hidrocarburos, aguas subterráneas, entre otros. 
 
Por otro lado, el campo de aplicación de la geología es muy variado; sin 
embargo, en el presente estudio se hace incidencia en el reconocimiento de las 
propiedades físicas de las rocas y suelos sobre los cuales se asientan las áreas 
urbanas. Las distintas estructuras que se presentan en sus alrededores, las geoformas 
existentes y los eventos geodinámicos internos y externos, a fin de determinar el 
comportamiento del terreno ante la presencia de los distintos procesos geológicos que 
puedan suscitarse. 
 
Para el estudio geológico de la ciudad de Chala, se hace uso de la información 
contenida en el compendio de geología regional de INGEMMET (a escala regional 
1:100000), complementado con la geología local obtenida en base al cartografiado 
realizado en campo (escala 1:5000). Se debe describir las principales unidades 
litológicas aflorantes y sus características más resaltantes; información importante 
para cualquier estudio de Zonificación Sísmica – Geotécnica. 
 
9.2.1- Geología Regional 
 
La información geológica regional para el distrito de Chala fue publicada por el 
INGEMMET (Boletín N° 34: Cuadrángulo Geológico de Chala, Hoja: 32-ñ, a escala 
1/100,000), y se indica que las unidades litológicas aflorantes consisten en rocas 
del Mesozoico Inferior conformadas por brechas volcánicas y lavas andesíticas de 
color marrón, pertenecientes a la Formación Chocolate. Estas unidades constituyen 
el substrato rocoso de la zona de estudio y sobre el cual, suprayace la Formación 
Pisco del Mioceno, conformado por areniscas de grano fino y arcillas. En la parte 
superior del Cenozoico, específicamente en el Cuaternario se encuentran los 
depósitos aluvionales, marinos  y aluviales (Tabla 2).  
 
 
 
 
 
 
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Tabla 2: Columna cronolitoestratigráfica de las unidades aflorantes en la ciudad de Chala 
 
 
 
9.2.2- Geología Local 
 
Para la elaboración del mapa geológico local se ha considerado la recopilación 
de la información publicada por INGEMMET (Caldas, 1998), mapas geológicos y 
estudios neotectónicos. Posteriormente, en campo se realizó el reconocimiento y 
delimitación de las principales unidades geológicas aflorantes en el distrito de 
Chala. Finalmente, se obtiene el mapa geológico a escala 1:20000 (Figura 26) y 
cuya información  permite identificar las siguientes unidades geológicas: 
 
.- Formación Chocolate (Ji-cho): Unidad litológica del Jurásico Inferior, 
constituida por brechas volcánicas y lavas andesíticas de color marrón, con 
presencia de niveles de cuarcitas y calizas. Se encuentran aflorando a 200 
metros al Sur del estadio municipal de la ciudad de Chala, Figura 27. 
 
 
 
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Figura 26: Mapa de geología local para la ciudad de Chala y alrededores. 
 
 
 
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Figura 27: Materiales volcánicos (lavas) ubicadas a 200 metros al sur de la ciudad de Chala.. 
 
.- Formación Pisco (Nm-pi): La unidad se encuentra suprayaciendo en 
discordancia angular a la Formación Chocolate. Está conformada por 
areniscas de grano fino, arcillas y limolitas de color blanquecino y amarillo. 
Aflora en las inmediaciones de la quebrada Huanca (sector Aguadita); 
además, de afloramientos pequeños y dispersos en  los alrededores del 
distrito de Chala (Figura 28). 
 
 
Figura 28: Limolitas de color crema mezcladas con capas de arena de grano fino. Se presentan 
compactas y se encuentran a 550 metros al norte del estadio municipal de la ciudad de chala. 
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 .- Depósitos Cuaternarios: Considera a todos los materiales que se han formado en 
los últimos 2.5 millones de años y entre ellos se tiene a lo siguiente: 
 
Depósitos Aluvionales (Qh-alu): Considera a todos los materiales 
resultantes de los procesos de erosión ocurridos en quebradas y se 
encuentran vinculados a la presencia de aluviones. Estos son transportados 
aguas abajo y depositados a lo largo de la ciudad de Chala conformando una 
serie de terrazas. Esta unidad pertenece al Cuaternario (Pleistoceno) y está 
constituida por materiales granulares heterogéneos, como gravas y bloques 
redondeados que se encuentran envueltos en una matriz arenosa no plástica. 
Sobre esta unidad se encuentra asentada la zona urbana de la ciudad de 
Chala (Figuras 29 y 30). En el distrito de Chala, estos depósitos aluvionales 
conforman hasta cuatro terrazas que se diferencian por el desnivel que 
presentan entre ellos. 
 
Figura 29: Terraza aluvional ubicada en la Panamericana Sur, sector Aguadita. Sobre estos materiales se 
asientan viviendas. 
 
 
Depósitos Aluviales (Qh-al): Materiales resultantes de los procesos de 
erosión vinculados a las torrenteras, quebradas, etc. Son transportados aguas 
abajo y depositados en zonas bajas. Esta unidad pertenece al Cuaternario 
(Holoceno) y está conformada por arenas y gravas transportadas a través de 
las quebradas Chala, Cementerio y Huanca (Figura 31). 
 
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Figura 30: Material aluvional ubicado a 300 metros al norte del sector Indio Muerto. 
 
 
 
Figura 31: Depósito aluvial ubicado en la desembocadura de la quebrada Chala. Está confirmado por 
gravas subredondeadas a redondeadas. 
 
 
Depósitos Marinos (Qr-m): Se han originado a lo largo del litoral como 
producto del transporte eólico y la energía generada por las corrientes de 
agua (olas), transportando y arrastrando partículas de arena fina hasta la 
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playa. Estos materiales se encuentran a lo largo de la playa de Chala, tal 
como se observa en la Figura 32. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 32: Depósitos marinos conformados por arenas distribuidos en la playa de la ciudad de Chala. 
 
 
9.3.- Geodinámica 
 
La geodinámica abarca el estudio de los procesos y cambios físicos que 
ocurren constantemente sobre la superficie de la Tierra. Estas transformaciones son 
posibles debido a la intervención de agentes internos y externos que crean, forman, 
degradan y modelan la superficie terrestre. Esta rama de la geología se subdivide en: 
 
.- Geodinámica Interna: El territorio peruano está sometido a una constante actividad 
sísmica, debido a la interacción de las placas Sudamericana y Nazca, escenario 
considerado como la primera fuente sismogénica en el Perú debido a la frecuencia 
de sismos y por dar origen a los eventos de mayor magnitud. La segunda fuente, la 
constituye la zona continental, cuya deformación ha dado origen a la formación de 
fallas de diversas longitudes con la consecuente ocurrencia de sismos de 
magnitudes menores (Cahill et al, 1992; Tavera et al, 2001). Históricamente, la 
ocurrencia de sismos en la zona de estudio, se constituye como el principal 
Playa  
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detonante de eventos geodinámicos como los movimientos en masa, la caída de 
rocas y derrumbes. 
 
.- Geodinámica Externa: La geodinámica externa estudia la acción de los procesos 
exógenos sobre la superficie de la Tierra. En tal sentido, las precipitaciones 
pluviales son las de mayor incidencia en la geodinámica del territorio, pues 
constituyen el principal factor detonante de los Movimientos en Masa (MM), como 
los deslizamientos, derrumbes y caída de rocas; los cuales a su vez afectan la 
seguridad física de los centros poblados donde ocurren este tipo de eventos. 
 
 Además, la presencia de “El Niño” ocasiona el incremento de la temperatura en la 
superficie del mar, provocando lluvias torrenciales con valores que sobrepasan los 
índices normales de precipitaciones en la costa; mientras que, en la sierra y en 
especial en el altiplano, las lluvias son escazas, presentándose estadios largos de 
sequias. Históricamente, las condiciones descritas en la costa centro y norte del 
territorio peruano son debidas a la presencia de “El Niño” y a otros factores 
relacionados con la actividad antrópica. 
 
 La geodinámica interna y externa presente en la zona de estudio, es la 
responsable de modelar la superficie, creando geoformas que han sido objeto de 
estudio en capítulos anteriores. A continuación, se analiza los procesos dinámicos que 
se desarrollan en la ciudad de Chala (Figura 33). 
 
9.3.1.- Movimientos en Masa 
Son movimientos que por efecto de la gravedad, ladera abajo, trasladan 
laderas abajo, rocas, detritos o tierras (Cruden, 1991). Para proceder a la clasificación 
de los movimientos en masa en la ciudad de Chala, se hace uso de las tablas 
propuestas por Varnes (1958, 1978) y Hutchinson (1968, 1988). Estas tablas tienen en 
cuenta el tipo de movimiento y el tipo de material. En cuanto al primero, se considera 5 
clases: caídas, volcamientos, deslizamientos, flujos y propagación lateral. Dentro de 
los materiales se consideran: rocas y suelos, estos últimos subdivididos en detritos y 
tierras. El trabajo de campo realizado en la ciudad de Chala y alrededores, ha 
permitido identificar tres tipos de eventos, siendo sus características las siguientes: 
 
 
 
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Figura 33: Mapa geodinámico de la ciudad de Chala y alrededores 
 
 
 
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.- Migración de arenas: Considera procesos ligados a la dinámica eólica 
principalmente  marina y consiste en el traslado e invasión de arena al continente 
y al litoral. En el extremo sur de la ciudad de Chala se ha evidenciado la 
presencia de un depósito eólico que se encuentra debajo del acantilado dentro 
de la zona de playa  (Figura 34). 
 
 
Figura 34: Migración de arena con 7 metros de altitud en la playa Chala (extremo sur de la ciudad) 
. 
 
.- Caída de Rocas: Representan a eventos ligados a la dinámica marina y 
consiste en el desgaste de las rocas ubicadas en el límite costero debido a las 
olas, mareas y corrientes que golpean a los afloramientos que conforman los 
acantilados del litoral. En la ciudad de Chala, los acantilados ubicados en el 
extremos sur del muelle del distrito se encuentran afectados por procesos de 
erosión marina que han generado la caida de fragmentos de roca (Figuras 35 y 
36). Sobre estas rocas de origen volcánico, principalmente de la Formación 
Chocolate, se encuentran asentadas zonas urbanas y lugares turísticos. 
 
.- Derrumbes: Los acantilados ubicados en las inmediaciones de la ciudad de 
Chala, se encuentran conformados por materiales semicompactos de moderada 
cohesión y sujetos a procesos de erosión producto de la acción de los distintos 
agentes de geodinámica superficial (viento, vibraciones en el suelo, corrientes de 
agua, etc.), así como de la acción antrópica. Estos acantilados presentan 
pendientes verticales (90°) a semivertical y están compuestos por material de 
relleno, sobre los cuales se asientan viviendas y lugares comerciales. En 
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general, estos acantilados vienen siendo afectados por derrumbes de clastos y 
materiales sueltos (arenas) y que podrían afectar su estabilidad física y por ende 
las viviendas ubicadas sobre estos (Figuras 37 y 38). 
 
 
 
Figura 35: Acantilados afectados por procesos de erosión marina que causan la caída de rocas. 
Extremo sur del muelle de Chala. 
 
 
Figura 36: Caída de rocas que afectan el sector sur de la ciudad de Chala. Sobre este acantilado se 
encuentra el Hotel de Turistas. 
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Figura 37: Viviendas ubicadas sobre acantilados verticales constituidos por arenas y limos; por lo 
tanto, se encuentran expuestos a peligro inminente. 
 
 
 
Figura 38: Viviendas situados sobre los acantilados de Chala 
 
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10.- GEOTÉCNIA 
 
 Los estudios geotécnicos tienen por finalidad analizar y cuantificar las 
características físicas de los suelos, siendo su comportamiento relevante al momento 
de utilizarlo como elemento de medida para el soporte de una estructura determinada 
(cimentaciones). Para el estudio de los suelos en la ciudad de Chala se recolecto 
información según las siguientes técnicas: 
 
.- Exploraciones a cielo abierto (calicatas, Norma ASTM D420): En la ciudad de 
Chala se construyeron 9 calicatas (Tabla 3 y Figura 39), siendo la profundidad 
máxima de observación del orden de 3.4 metros y la mínima de 1.2  metros (ver 
Anexos). La profundidad varía porque en algunos suelos se encontró materiales 
muy compactos y difíciles de escavar como  caliches. 
 
Tabla 3: Coordenadas UTM para la identificación de las calicatas 
CALICATA 
UTM ESTE 
(m) 
UTM 
NORTE (m) 
ELEVACIÓN 
(m.s.n.m) 
PROFUNDIDAD 
(m) 
SUCS 
CHA-01 580955 8245953 45 1.20 SM 
CHA-02 580777 8246514 27 3.20 SP 
CHA-03 580669 8246885 32 2.90 GP 
CHA-04 580926 8247279 60 2.60 GM 
CHA-05 580598 8247587 60 2.80 SP 
CHA-06 579711 8247641 35 3.30 SP 
CHA-07 579850 8248133 67 2.80 GW 
CHA-08 578709 8248347 36 3.40 GP 
CHA-09 577851 8248926 36 3.15 GP 
 
 
.- Densidad de suelo in situ (Norma ASTM D1556): En cada punto de exploración 
se realizó el ensayo de densidad de campo haciendo uso del método del cono a fin 
de conocer la densidad y el contenido de humedad del suelo en condiciones 
naturales. Esta información es necesaria para la preparación de las muestras de 
suelo al momento de realizar los ensayos de corte directo. En la Tabla 4 se 
presente los resultados obtenidos en cada punto de observación. 
 
 
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Figura 39: Mapa de ubicación de calicatas y puntos de posteo de suelos en la ciudad de Chala 
 
 
 
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.- Exploración con posteadora manual (Norma ASTM D1452): A fin de completar 
la información geotécnica, se procedió a realizar 9 muestreos adicionales de suelo 
utilizando una posteadora manual (Tabla 5), siendo en este caso, la máxima 
profundidad de observación de 0.5  metros (suelos granulares) y la mínima de 0.12 
metros (ver Anexos). Estas exploraciones fueron distribuidas entre las calicatas, en 
lugares donde no existe información geotécnica a fin de tener mejor caracterización 
de los suelos en la ciudad de Chala.  
 
  
Tabla 4: Valores de densidades de suelo in situ obtenidas para la ciudad de Chala 
CALICATA 
PROFUNDIDAD 
(m) 
DENSIDAD 
HUMEDAD 
(gr/cm
3
) 
DENSIDAD 
SECA 
(gr/cm
3
 
CHA-01 1.20 1.58 1.55 
CHA-02 3.20 1.64 1.63 
CHA-03 2.90 1.83 1.75 
CHA-04 0.90 1.78 1.76 
CHA-05 2.80 1.42 1.41 
CHA-06 3.30 1.77 1.75 
CHA-07 2.80 1.81 1.78 
CHA-08 3.40 1.92 1.91 
CHA-09 3.10 2.15 2.14 
 
 
Tabla 5: Coordenadas UTM para la identificación de los posteos en la ciudad de Chala 
POSTEO 
UTM 
ESTE (m) 
UTM 
NORTE 
(m) 
ELEVACIÓN 
(m.s.n.m) 
PROFUNDIDAD 
(m) 
POS-01 577848 8248918 35 0.12 
POS-02 578842 8248160 35 0.25 
POS-03 579942 8247810 53 0.30 
POS-04 580007 8247485 34 0.12 
POS-05 580719 8247330 55 0.50 
POS-06 580541 8246705 20 0.20 
POS-07 580721 8246024 26 0.45 
POS-08 580591 8245718 15 0.20 
POS-09 581191 8246564 55 0.50 
 
 
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.- Ensayo de penetración dinámica ligera (DPL, Norma DIN4094): Se procedió a 
estimar la resistencia del suelo al hincado del cono dinámico en 8 puntos dentro de 
la ciudad de Chala (Tabla 6). Esto ensayos se realizaron hasta una profundidad 
máxima de 0.74 metros y mínima de 0.06 metros debido a que los suelos están 
conformados por gravas y arenas bien gradadas que presentan ángulos de fricción 
promedio de 27° a 41°, característico de suelos granulares con resistencia al corte 
favorable para el diseño de cimentaciones (ver Anexos). 
 
Tabla 6: Coordenadas UTM para la ubicación y profundidad de los ensayos de penetración ligera 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
.- Ensayo de corte directo (Norma ASTM D3080): Para conocer la resistencia de 
los suelos al corte, las muestras de suelo recolectadas en campo se enviaron al 
laboratorio geotécnico de la Universidad Agraria La Molina. Los resultados del 
análisis se muestran en la Tabla 7.  En general, los resultados muestran que los 
suelos de la ciudad de Chala presentan cohesión menor a 0.10 Tn/m2; mientras 
que, los ángulos de fricción interna se encuentran entre 31° y 37°, propios de 
arenas sueltas bien graduadas con contenidos de gravas. 
 
10.1.- Capacidad de Carga Admisible 
La capacidad del terreno para soportar cargas aplicadas sobre él es 
denominada como capacidad de carga admisible. De los ensayos de corte directo se 
hace uso los datos del ángulo de fricción y la cohesión a fin de calcular la capacidad 
de carga última de los suelos, considerando el factor de seguridad de 1/3 definida en 
la Norma Técnica Peruana para el diseño de cimentaciones. En el caso de la ciudad 
de Chala, los valores de capacidad de carga fueron calculados para una profundidad 
de cimentación de 1.2 metros y ancho minimo de cimentación de 1 metro (Tabla 8). La 
DPL 
UTM ESTE 
(m) 
UTM NORTE 
(m) 
ELEVACIÓN 
(m.s.n.m) 
PROFUNDIDAD 
(m) 
DPL-01 580926 8245957 45 0.74 
DPL-02 580711 8246433 27 0.50 
DPL-03 580701 8246908 33 0.66 
DPL-04 580896 8247275 55 0.57 
DPL-05 580583 8247753 60 0.13 
DPL-06 579690 8247629 35 0.06 
DPL-07 579856 8248115 67 0.15 
DPL-08 578664 8248296 33 0.20 
DPL-09 577798 8248931 35 0.40 
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clasificación de los suelos se realiza en base a la Tabla 9 y los resultados de muestran 
en la Figura 40. 
 
Tabla 7: Valores obtenidos para el ensayo de corte directo en la ciudad de Chala 
 
MUESTRA Ángulo de fricción 
interna del suelo (°) 
Cohesión 
aparente del 
suelo (Tn/m
2
) 
Densidad 
natural 
(gr/cm
3
) 
CHA-01 31.20 0.10 -- 
CHA-02 33.30 0.10 -- 
CHA-03 36.83 0.00 1.89 
CHA-04 36.24 0.00 1.87 
CHA-05 28.80 0.10 -- 
CHA-06 31.80 0.10 -- 
CHA-07 36.22 0.00 1.91 
CHA-08 36.61 0.00 1.92 
CHA-09 37.31 0.00 1.95 
 
 
 Según estos resultados, de determina que el extremo norte del estadio 
municipal presenta capacidad portante baja; mientras que, el extremo sur de la ciudad 
de chala (margen izquierda de la quebrada cementerio) y la parte central de la ciudad 
de chala, presentan capacidad de carga media.  
 
Tabla 8: Capacidad de carga admisible en los suelos de la ciudad de Chala. 
MUESTRA 
Capacidad de carga 
última (Tn/m
2
) 
Capacidad de 
carga admisible 
(Kg/cm
2
) 
CHA-01 69.28 2.31 
CHA-02 60.92 2.03 
CHA-03 167.40 4.19 
CHA-04 152.02 3.80 
CHA-05 49.95 1.66 
CHA-06 75.87 2.53 
CHA-07 154.80 3.87 
CHA-08 164.88 4.12 
CHA-09 185.65 4.64 
 
 
 
 
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Figura 40: Mapa de capacidad portante para la ciudad de Chala 
 
 
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Tabla 9: Rangos establecidos para la capacidad portante en la ciudad de Yauca 
Capacidad Carga 
Admisible 
(Kg/cm²) 
DENOMINACION 
< 1.0 MUY BAJA 
1.0 - 2.0 BAJA 
2.0 - 3.0 MEDIA 
> 3.0 ALTA 
 
10.2.- Clasificación de Suelos SUCS 
En base a la información geotécnica recopilada de las calicatas, posteos y de 
los resultados obtenidos de los ensayos granulométricos realizados en el laboratorio 
de la Universidad La Molina, se realiza la clasificación de suelos SUCS para la ciudad 
de Chala. Se ha identificado la existencia de 5 tipos de suelos cuyas características se 
describen a continuacion (Figura 41 y Tabla 10): 
 
.- Suelos tipo GW: Conformado por grava arenosa bien gradada con bajo 
contenido de material fino (6%). El contenido de humedad es de 3.10 % y 
constituyen suelos semi-compactos que no presentan plasticidad. Tienen capacidad 
de carga admisible de 3.87 Kg/cm2. Los suelos que pertenecen a este tipo ocupan 
el 21 % de la superficie de la ciudad de Chala y han sido reconocidos a 190 m al 
Noreste de la avenida Progreso. 
 
.- Suelos tipo GP: Están conformados por gravas arenosas mal graduadas y 
presentan material granular mayor a 59%. El contenido de humedad es de 3.80 % a 
5.60 % y se les considera como suelos compactos que no presenta plasticidad. Su 
capacidad de carga admisible fluctúa entre 4.12 y 4.64 Kg/cm2, y ocupan el 42 % de 
los suelos de la ciudad. Han sido identificados en sectores contiguos al estadio 
municipal y en el extremo Norte de la ciudad, entre el sector Indio Muerto y 
Aguadita. 
 
.- Suelos tipo GM: Están conformados por gravas limosas con niveles de arenas, 
presentan material granular de 50% de gravas y 44% de arenas. Esto suelos 
ocupan el 10 % de la superficie de la ciudad con contenido de humedad de 4.20 %; 
por lo tanto, son suelos semicompactos, no presenta plasticidad. Su capacidad de 
carga admisible es de 3.80 Kg/cm2  y han sido identificados en el sector: Asociación 
Independencia (ubicado a 520 metros al NE del estadio municipal).   
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Figura 41: Mapa de clasificación SUCS de suelos en la ciudad de Chala y alredores 
 
 
 
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Tabla 10: Clasificación SUCS de suelos en la ciudad de Chala 
 
 
 
 
 
G
P
G
ra
va
 a
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no
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Zonificación Sísmica – Geotécnica de la Ciudad de Chala (Comportamiento Dinámico del Suelo) 
 
 
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.- Suelos tipo SP: Están conformados por arenas mal graduadas y su contenido de 
humedad es de 2.80% a 3.20%; por lo cual, se considera que su capacidad de 
retención (permeabilidad) es moderada. Son suelos inconsolidados o sueltos y no 
presentan plasticidad. Su capacidad de carga se encuentra entre 1.66 y 2.53 
Kg/cm2 y representan el 17 % del área de la ciudad. Estos suelos han sido 
identificados en el sector contiguo a la quebrada Cementerio.  
 
.- Suelos tipo SM: Están conformados por arenas limosas con contenido de 
humedad de 3.10% a 4.20%; por lo cual, se considera que su capacidad de 
retención (permeabilidad) es moderada. Son suelos inconsolidados o sueltos y no 
presentan plasticidad. Presentan capacidad de carga admisible 2.31 Kg/cm2 y 
representan el 10% del área de la ciudad de Chala. Estos suelos fueron 
identificados a 370 m al NE de la Plaza Central y a 510 m al NE del estadio 
municipal. 
 
 
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11.- SÍSMICA Y GEOFÍSICA 
 
 En este estudio se ha realizado la aplicación de los siguientes métodos 
sísmicos y geofísicos: razones espectrales (H/V), arreglos lineales (MASW) y 
tomografía eléctrica, todos tienen como principal objetivo conocer las propiedades 
físicas del subsuelo (periodos dominantes, velocidades sísmicas, resistividades del 
subsuelo, etc.) a efectos de lograr su caracterización geofísica. A continuación, se 
describe el desarrollo de estos métodos y los principales resultados obtenidos para la 
ciudad de Chala. 
 
11.1.- Estudio Sísmico con la Técnica H/V 
 
 Para la aplicación de esta técnica se procedió, sobre el mapa catastral de la 
ciudad de Chala, a definir la distribución y el número de puntos para el registro de 
vibraciones ambientales teniendo en cuenta la información geológica y geomorfológica 
de la zona de estudio. En la Figura 42 se muestra la distribución espacial de los 122 
puntos de registro de vibración ambiental obtenidos en campo, cada uno con una 
duración de 15 minutos, lo cual permite disponer de buena cantidad de información 
para su posterior análisis. 
 
 Esta información permite obtener espectros de Fourier para las tres 
componentes de registro y a partir de la razón de estos (componentes horizontales / 
componente vertical), conocer las frecuencias predominantes y/o periodos dominantes 
de vibración natural del suelo y en algunos casos, la amplificación sísmica relativa. En 
la Figura 43 se muestra, como ejemplo el procedimiento seguido para el punto CH-37. 
En el extremo superior de la figura, se muestra el registro de vibración ambiental para 
15 minutos analizado con ventanas de 15 segundos; en el extremo inferior izquierdo, 
la curva promedio de H/V con su respectiva desviación estándar, resaltando en este 
caso, las frecuencias predominantes a 1.2 Hz y 4.4 Hz con amplificaciones relativas de 
hasta 4.5 y 4.0 veces con respecto al nivel de referencia. Hacia el extremo inferior 
derecho de la figura se muestra la variación azimutal de la amplitud de las vibraciones 
generadas por la cantidad de energía inducida al medio (espectrograma). En ella se 
observa que la energía se irradia predominantemente en dirección norte-sur. Este 
procedimiento de análisis se aplica al total de la información obtenida en campo. 
 
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Figura 42: Mapa de la ciudad de Chala y distribución de puntos de registro de vibración ambiental 
 
 
 
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74 
 
 
Figura 43: Ejemplo de la ficha H/V para el punto CH-37 en la cual se recopila la información registrada y 
analizada. Arriba, señal registrada; Medio; razón espectral (H/V) en línea gruesa y su desviación estándar 
en línea discontinua. Espectrograma y Abajo: resultados. 
 
.- Distribución de frecuencias predominantes: A partir de los valores extraídos de 
las razones espectrales H/V, se obtiene mapas con la distribución espacial de los 
valores de frecuencias predominantes. Los resultados muestran zonas con valores 
similares para las frecuencias predominantes, evidenciando un comportamiento 
dinámico diferente entre dichas zonas. 
  
En general, para el análisis de la información se debe considerar los siguientes 
aspectos: 1) Las frecuencias predominantes menores a 1 Hz corresponden a 
vibraciones generadas por el oleaje del mar, y/o cambios meteorológicos (periodos 
muy largos), 2) Las bajas frecuencias o periodos largos son debidas a la presencia de 
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75 
depósitos profundos y 3) Las frecuencias altas o periodos cortos son debidos a 
depósitos superficiales blandos y de poco espesor (Bernal, 2006). 
 
La información obtenida de las razones espectrales H/V, permite considerar para 
su análisis tres rangos de frecuencia: Fo (F<2.0 Hz), F1 (2.0 Hz ≥ F ≤10.0 Hz) y F2 (F> 
10.0 Hz), en razón que en varios puntos de medición sobresalen dos y hasta tres picos 
de frecuencias con diferentes amplificaciones. A continuación, se describe y analiza la 
distribución espacial de las frecuencias predominantes identificadas en la ciudad de 
Chala. 
.- Frecuencias predominantes Fo: Según la Figura 44, las frecuencias fluctúan 
entre 0.5 a 1.9 Hz y se encuentran presentes hacia el extremo norte y centro del 
área urbana de Chala, estando los valores más bajos al norte de la quebrada de 
Chala (0.5 a 0.6 Hz). En el extremo sur del área de estudio, los valores de 
frecuencias entre 0.6 y 1.8 Hz se distribuyen de manera dispersa. En la Figura 
45, se presenta ejemplos de razones espectrales obtenidas para los puntos CH-
75, CH-94 y CH-100, todos ubicados en la parte central de la ciudad de Chala 
con frecuencias de 1.2 Hz y amplificaciones de hasta 3 veces. 
 
.- Frecuencias predominantes F1: La Figura 44 nuestra que este rango de 
frecuencias se encuentran concentrados en tres áreas con valores similares, la 
primera, ubicada en el extremo SO del sector central de Chala con valores entre 
2 y 2.5 Hz; la segunda rodea a la primera y se extiende  sobre el extremo NO de 
dicho sector con valores entre 2.8 y 3.8 Hz. La tercera con frecuencias mayores 
a 3.8 Hz, rodea a la segunda y se concentra hacia el extremo NE y sur del área 
de estudio. De manera dispersa, estos valores de frecuencias también son 
observados en el sector norte. 
 
En la Figura 46, se muestran ejemplos de razones espectrales característicos. 
Para la primera área se considera las razones espectrales obtenidas para los 
puntos CH-55, CH-65 y CH-71 con frecuencias predominantes a 2 Hz y 
amplificaciones de hasta 3 veces; además, en los dos últimos puntos  se 
observan frecuencias a 6 y 4.5 Hz con amplificaciones mínimas. Para la segunda 
área se considera los puntos CH-57, CH-68 y CH-73 con frecuencias de 3, 3.2 y 
3.5 Hz y amplificaciones de hasta 3 veces. Para la tercera área, se considera las 
razones espectrales para los puntos CH-25, CH-30 y CH-41 ubicados próximos 
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al estadio de Chala, con frecuencias predominantes de 6.3, 7.4 y 4.0 Hz y 
amplificaciones entre 2 y 3.5 veces. 
 
 
Figura 44: Mapa del área de estudio y la distribución espacial de las frecuencias predominantes  Fo 
(F<2.0 Hz) y F1 (2.0Hz≥F≤10Hz), indicados con números en color gris y negro. Las letras corresponden a 
puntos considerados como representativos para estos rangos de frecuencias, cuyos gráficos se presentan 
en la Figura 45. 
 
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Figura 45: Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango Fo (F<2.0 Hz). Para los puntos CH-75, CH-
94 y CH-100, ubicados en el sector central de la zona de estudio. Las líneas continuas representan la 
razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras grises, definen la frecuencia 
predominante. 
 
 
CH - 94 
CH - 100 
CH - 75 
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Figura 46: Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango F1 (2.0Hz≥F≤10Hz). Para los puntos CH-
55, CH-65 y CH-71, ubicados en el extremo SO del sector central de la zona de estudio. Las líneas 
continuas representan la razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras grises, 
definen la frecuencia predominante. 
 
CH - 65 
CH - 71 
CH - 55 
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Figura 46: Continuación…/ Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango F1 (2.0Hz≥F≤10Hz). Para 
los puntos CH-57, CH-68 y CH-73, ubicados en el extremo NO del sector central de la zona de estudio. 
Las líneas continuas representan la razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras 
grises, definen la frecuencia predominante. 
 
CH - 57 
CH - 68 
CH - 73 
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Figura 46: Continuación…/ Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango F1 (2.0Hz>F≤10Hz). Para 
los puntos CH-25, CH-30 y CH-41, ubicados próximos al estadio de Chala. Las líneas continuas 
representan la razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras grises, definen la 
frecuencia predominante 
 
 
CH - 25 
CH - 30 
CH - 41 
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.- Frecuencias predominantes F2: Este rango de frecuencia es identificado en 
un menor número de puntos (Figura 47), todos ubicados principalmente en los 
extremos del sector Sur y hacia el extremo NO del área de estudio. Los valores 
fluctúan principalmente entre 10 y 20 Hz con amplificaciones de hasta 3 veces 
en algunos puntos. En la Figura 48, se muestra ejemplos de razones espectrales 
característicos para los puntos CH-09, CH-15 y CH-23 ubicados próximos a la 
Plaza de Armas de Chala. En el sector Sur del área de estudio, se identifica 
frecuencias mayores a 10 Hz con bajas amplificaciones, y en algunos casos 
como en CH-15, no se observa picos de frecuencias, lo cual evidencia la mayor 
estabilidad de los suelos. Finalmente, para el sector Norte se considera las 
razones espectrales para los puntos CH-101, CH-107 y CH-119, con factores de 
amplificación mínima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 19: Mapa del área de estudio y la distribución espacial de las frecuencias predominantes F2 
(F>10Hz). 
 
 
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Figura 48: Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango F2 (F>10Hz). Para los puntos CH-09, CH-
15 y CH-23, ubicados próximos a la plaza de armas de Chala en el sector Sur del área de estudio. Las 
líneas continuas representan la razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras 
grises, definen la frecuencia predominante. 
CH - 09 
CH - 15 
CH - 23 
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Figura 48: Continuación…/ Ejemplos de razones espectrales (H/V) en el rango F2 (F>10Hz). Para los 
puntos CH-101, CH-107 y CH-119, ubicados en el sector Norte de la zona de estudio. Las líneas 
continuas representan la razón espectral y las discontinuas su desviación estándar. Las barras grises, 
definen la frecuencia predominante. 
 
CH - 101 
CH - 107 
CH - 119 
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11.2.- Estudios Sísmicos con la Técnica de Arreglos Sísmicos 
 
La técnica MASW (Multichannel Análisis of Surface Waves) permite conocer la 
velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el subsuelo a partir del análisis de 
la dispersión de ondas superficiales registradas por arreglos lineales de estaciones 
sísmicas. Como resultado de la inversión de la curva de dispersión, se obtiene el perfil 
de velocidades para las ondas de corte (Vs) en el punto central de cada arreglo. 
Para el registro de información se ha utilizado un equipo de refracción sísmica 
que consta de un registrador multipropósito, modelo GEODE (24-canales), geófonos 
de 4.5 Hz y registros a una resolución de 24 bits con un rango dinámico mayor a 
110dB. Como fuente de impacto y/o energía para generar las ondas sísmicas, se 
utilizó un martillo de 20 lbs. Los parámetros de registro, tales como la geometría del 
tendido, espaciamiento entre geófonos (entre 3 y 6 metros) y el punto de impacto del 
martillo, fue variable ya que dependió de la geomorfología de la zona de estudio. La 
frecuencia de muestreo fue de 4000 Hz con un pre-trigger de -0.1s y una longitud de 
registro de 2 segundos. Para eliminar el registro de ruido de fondo se realizaron entre 
6 y 12 golpes en cada punto de disparo, permitiendo el estaqueo temporal de los datos 
y así, aumentar la coherencia en los resultados.  
 
En la Figura 49, se presenta el mapa de la ciudad de Chala con la distribución 
espacial de 5 líneas de refracción sísmica codificadas como: LR01-CH,…., LR05-CH. 
Las curvas de dispersión de ondas obtenidas para cada tendido y número de 
impactos, fueron promediadas y luego invertidas usando el algoritmo DINVER a fin de 
obtener perfiles de velocidad para puntos específicos del tendido. Para el análisis de 
los resultados se considera la clasificación, que la Norma E-030 establece, para cada 
tipo de suelo en base a los siguientes rangos de velocidades para las ondas de corte 
(Vs): 
.- Rocas duras, velocidades Vs > 1,500 m/s 
.- Rocas moderadamente duras, velocidades Vs de 800 a 1500 m/s 
.- Suelo muy duro o roca blanda, velocidades Vs de 500 a 800 m/s 
.- Suelo duro, velocidades Vs de 180 a 500 m/s 
.- Suelo blando, velocidades Vs <180 m/s 
 .- Suelo excepcionalmente blando (S4) (condiciones excepcionales) 
 
 
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Figura 49: Mapa de la ciudad de Chala y distribución espacial de las líneas de refracción sísmica 
codificadas como: LR01-CH,…,  LR05-CH.  
 
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 A continuación, se describe las caracteristicas de cada uno de los perfiles 
sismicos construidos para conocer la velocidad de las ondas de corte (Vs) en la ciudad 
de Chala (Figura 50). 
 
Arreglo Lineal LR01-CH: El arreglo se realizó en el interior del estadio Salomón 
Pineda ubicado en el asentamiento humano Nueva Juventud. Los resultados 
muestran la presencia de suelos conformados por dos capas, la primera con un 
espesor de 8 metros y velocidades Vs de 300 m/s y la segunda, con un espesor 
de 31 metros y velocidades Vs de 530 m/s correspondientes a suelos 
moderadamente duros a muy duros. La superficie de contacto con la siguiente 
capa, alcanza velocidades Vs de hasta 900 m/s (Figura 50a). 
 
 
Figura 50a: Análisis e interpretación geofísica obtenida con el método MASW para el arreglo LR01 - CH. 
 
Arreglo Lineal LR02-CH: El arreglo se realizó en el extremo Este del sector 
central de Chala. Los resultados muestran la presencia de suelos conformados 
por dos capas, la primera con un espesor de 6 metros y velocidades Vs de 380 
m/s correspondiendo a suelos duros. La segunda presenta un espesor de 15 
metros y velocidades Vs de 530 m/s correspondientes a suelos muy duros. La 
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superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 
820 m/s y corresponde a rocas moderadamente duras (Figura 50b). 
 
 
Figura 50b: Análisis e interpretación geofísica obtenida con el método MASW para el arreglo LR02 - CH. 
 
Arreglo Lineal LR03-CH: El arreglo se realizó en el extremo NO del sector 
central de Chala. Los resultados muestran la presencia de suelos conformados 
por dos capas, la primera con un espesor de 12 metros y velocidades Vs de 380 
m/s correspondiendo a suelos duros. La segunda capa presenta un espesor de 
16 metros con velocidades Vs de 570 m/s correspondientes a suelos 
moderadamente duros a muy duros. La superficie de contacto presenta 
velocidades Vs de 970 m/s corresponde a rocas moderadamente duras (Figura 
50c). 
 
Arreglo Lineal LR04-CH: El arreglo se realizó en el extremo NE del sector 
central de Chala. Los resultados muestran la presencia de una capa uniforme 
con un espesor de hasta 26 metros y velocidades Vs de 590 m/s, 
correspondiendo a suelos a suelos muy duros o roca blanda (Figura 50d). 
 
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Figura 50c: Análisis e interpretación geofísica obtenida con el método MASW para el arreglo LR03 - YA. 
 
 
Figura 50d: Análisis e interpretación geofísica obtenida con el método MASW para el arreglo LR04 - YA. 
 
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 Arreglo Lineal LR05-CH: El arreglo se realizó en el sector Norte de Chala. Los 
resultados muestran la presencia de suelos conformados por dos capas, la 
primera con un espesor de 6 metros y velocidades Vs de 400 m/s 
correspondiendo a suelos duros. La segunda capa presenta un espesor de 19 
metros y velocidades Vs de 520 m/s correspondientes a suelos muy duros. La 
superficie de contacto con la siguiente capa presenta velocidades Vs de hasta 
los 1100 m/s correspondiendo a rocas moderadamente duras (Figura 50e). 
 
En resumen, en los suelos de la ciudad de Chala se ha identificado la presencia 
de dos capas que influyen en la respuesta de los suelo, la primera con velocidades 
que fluctúan de entre 300 a 400m/s y espesores que varían entre los 6 a 12 metros, y 
la segunda capa, con velocidades de 300 a 590m/s y espesores que varían entre los 
15 y 26 metros. Estos resultados evidencian la presencia de suelos consistentes.   
 
 
  
 
Figura 50e: Análisis e interpretación geofísica obtenida con el método MASW para el arreglo LR05-CH. 
 
 
 
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11.3.- Periodos Dominantes 
 
Para presentar los resultados finales obtenidos con la técnica H/V, los valores 
de frecuencias fueron transformados a periodos dominantes y para construir el mapa 
de periodos, se asignó a cada punto de medición un radio de confiabilidad de 10 
metros, lo cual facilita los procedimientos seguidos para la zonificación de los suelos.  
 
En la Figura 51 se muestra la distribución espacial de los valores de periodos 
dominantes en la localidad de Chala y los resultados obtenidos permiten observar que 
periodos de 0.5 segundos se concentran en el extremo SO del centro de la ciudad, 
rodeados por periodos de 0.3 y 0.4 segundos, estos últimos abarcan un 80% de la 
superficie del área urbana de la ciudad de Chala. Los periodos sugieren la presencia 
de una capa superficial de moderado espesor que disminuye progresivamente hacia 
su extremo NO y rápidamente hacia los extremos NE y sur. Los periodos de 0.1 y 0.2 
segundos se distribuyen en el extremo NE y SO del sector central con amplificaciones 
menores; asimismo, estos valores están presentes de manera dispersa en el sector 
norte y sur. En general, los valores obtenidos sugieren la presencia de una capa 
superficial de poco espesor depositada sobre suelo duro y/o roca. 
 
El análisis en detalle de la información, permite identificar la presencia de 
periodos entre 0.6 a 1.6 segundos, lo cual indican que los suelos en la ciudad de 
Chala son afectados por efectos topográficos y/o cercanía al mar; por lo tanto, se 
requiere realizar análisis con mayor información, pero deben ser considerados en 
futuros proyectos de ingeniería. 
 
Los periodos dominantes que caracterizan a los suelos de la ciudad de Chala 
están relacionados por sus condiciones físico - dinámicas a través de la relación 
To=4H/Vs (To, periodo dominante; H, espesor del estrato y Vs, velocidad de onda de 
corte). Entonces, conocidos los periodos y la velocidad de las ondas de corte (Vs), se 
puede proceder a calcular los espesores de las capas del suelo. Asumiendo, 
velocidades de 380 a 500 m/s para las ondas de corte (Vs) y periodos de 0.3 
segundos, se estima para la capa superficial espesores de 28 a 38 metros. Estos 
valores son confirmados con los modelos de velocidad y espesores de capas 
obtenidos con los métodos geofísicos. 
 
 
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Figura 51: Mapa de la ciudad de Chala y distribución espacial de los valores de periodos dominantes. Los 
valores en negro, indican los periodos dominantes fundamentales y en gris, los secundarios. 
 
 
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Finalmente, el mapa de periodos dominantes muestra la presencia de dos 
áreas con suelos dinámicamente similares. Los periodos mayores a 0.3 segundos se 
encuentran en un 70% del área total de la ciudad de Chala y sugieren la presencia de 
una capa relativamente uniforme y de moderado espesor que domina el 
comportamiento dinámico de los suelos. Los periodos menores e iguales a 0.3 
segundos, se encuentran distribuidos en los sectores Norte, Sur y en el extremo NE 
del sector central. Estos periodos sugieren la presencia de una capa superficial de 
poco espesor que es influenciada por la capa más profunda y de mayor espesor; por lo 
que, presenta efectos especiales asociados a la dinámica local del subsuelo. 
 
11.4.- Estudios de Tomografía Eléctrica 
 
La tomografía eléctrica permite obtener información sobre las propiedades 
físicas del subsuelo mediante la evaluación del parámetro de resistividad al paso de la 
corriente eléctrica. Esta propiedad permite conocer la resistividad del subsuelo 
asociado a la presencia de capas y superficies con mayor o menor contenido de agua. 
En la ciudad de Chala se han realizado 5 líneas de tomografía eléctrica con el 
dispositivo polo-dipolo y la distribución de 25 electrodos con un espaciamiento de 5 y 
10 metros entre electrodo y sobre un tendido longitudinal de 120 y 240 metros, lo cual 
permitió tener alcances en profundidad del orden de 20 metros (Figura 52). 
  
A continuación, se describe las características de cada uno de las secciones 
geo-eléctricas obtenidas a fin de conocer el valor real de la resistividad del subsuelo, 
en la ciudad de Chala (Figura 53). 
 
-Sección geo-eléctrica L01-CH: Sección realizada en el sector sur del área de 
estudio a 300 m de la Panamericana Sur, observándose el dominio de valores de 
resistividad que van desde bajos a muy bajos resistivos. Los valores de 20 a 100 
ohm.m, ocupan el 90% de la sección y los materiales que conforman a los suelos 
superficiales son de tipo arenoso, arcilloso y gravas de diferentes tamaños (Figura 
53a). 
 
- 
 
 
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Figura 52: Mapa de la ciudad de Chala y ubicación de las 5 líneas de tomografía eléctrica. 
 
 
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Figura 53a: Resultados obtenidos para el perfil de resistividad L01-CH. 
 
-Sección geo-eléctrica L02-CH: Sección realizada en el sector central del área de 
estudio a 80 m del estadio de Chala y sobre material suelto con presencia de 
vegetación. En la sección se observa el predominio de valores muy bajos resistivos, 
menores a 20 ohm.m. Sobre un área menor, hacia el extremo izquierdo superficial 
de la sección, se distribuyen valores alrededor de los 80 ohm.m, debido a la 
presencia de materiales de relleno (montículos de desmonte) y de vegetación 
(Figura 53b). 
 
-Sección geo-eléctrica L03-CH: Sección realizada en el extremo NO del área de 
estudio, sobre suelos con presencia de arena suelta al inicio de la línea y materiales 
de mayor consistencia a mayor distancia sobre la sección. En la sección 
predominan los valores que van de los muy bajos resistivos (menor a 20 ohm.m) a 
los medianamente resistivos (500 ohm.m). Los valores mayores a 25 ohm.m se 
distribuyen a lo largo de toda la sección y hasta profundidades de 19 metros. Los 
valores más altos se concentran entre los 60 y 170 metros de distancia a lo largo de 
la sección y hasta una profundidad de 10 metros. A mayores niveles de profundidad 
predominan valores bajos resistivos. En superficie, los valores obtenidos 
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corresponden a suelos compactos y a mayor profundidad, a suelos saturados 
(cercanía al mar), Figura 53c.  
 
 
Figura 53b: …Continuación…/ Resultados obtenidos para el perfil de resistividad L02-CH.  
 
-Sección geo-eléctrica L04-CH: Sección realizada en el extremo NE del sector 
central del área de estudio, observándose el predominio de valores resistivos a bajo 
resistivos, los cuales se distribuyen de manera horizontal a lo largo de toda la 
sección Los valores mayores de 60 ohm.m alcanzan profundidades de 10 metros, 
los valores de 8 a 60 ohm.m de 25 metros. A mayor profundidad los valores 
disminuyen. En superficie se observa la presencia de suelos de tipo arenoso con 
presencia de gravas (Figura 53d). 
 
-Sección geo-eléctrica L05-CH: Sección realizada en el sector norte del área de 
estudio, con el predominio de valores bajo resistivos. En la sección se tiene áreas 
con valores resistivos que fluctúan alrededor de los 500 ohm.m, asociados a la 
presencia de cantos rodados presentes en la zona. Los valores bajos resistivos 
(menor a los 100 ohm.m), se asocian a zonas saturadas por efectos de filtración de 
agua (Figura 53e). 
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Figura 53c: …Continuación…/ Resultados obtenidos para el perfil de resistividad L03-CH.  
 
 
 
Figura 53d: …Continuación…/ Resultados obtenidos para el perfil de resistividad L04-CH.  
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Figura 53e:…Continuación…/ Resultados obtenidos para el perfil de resistividad L05-CH.  
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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12.- ZONIFICACIÓN SÍSMICA - GEOTÉCNICA 
 
El Mapa de Zonificación Sísmica-Geotécnica para la ciudad de Chala considera 
el análisis e interpretación de la información geológica, geomorfológica, geodinámica, 
geotécnica, sísmica y geofísica. Para la ciudad de Chala, las características dinámicas 
del suelo han permitido identificar, de acuerdo a la Norma de Construcción 
Sismorresistente (Norma E030), la existencia de dos tipos de suelos: S1 y S2. 
 
12.1.- Mapa de Zonificación Sísmica - Geotécnica 
 
Para la ciudad de Chala se propone la siguiente Zonificación Sísmica-
Geotécnica (Figura 54): 
 
ZONA I: Conformada por estratos de origen ígneo cubiertos por un manto de 
origen aluvial poco consolidado y de poco espesor. A profundidad, el suelo tiene 
un comportamiento rígido, con periodos de vibración natural que varían entre 0.1 
y 0.2 segundos, correspondiendo a suelos Tipo S1 de la Norma Sismorresistente 
peruana. Considerando velocidades de 400 m/s y 500 m/s para las ondas de 
corte (Vs) y periodos  de 0.3 segundos, se estima para la capa superficial 
espesores de 28 a 38 metros. Esta variación en el espesor es debido a la 
inclinación del terreno. La zona presenta una capacidad portante alta (> 3.0 
kg/m2). Por la cercanía al mar y geomorfología de la zona en estudio, los suelos 
de Chala responden también a periodos mayores (entre 0.6 y 1.8 segundos) 
pero con menor amplificación.  
 
ZONA II: Conformada por estratos superficiales de suelos granulares finos a 
medios y suelos aluviales con espesores de hasta 12 metros. Subyaciendo a 
estos estratos se tiene material de origen ígneo y sedimentario. Esta zona 
considera el sector central del área urbana de la ciudad de Chala, donde los 
periodos predominantes del terreno, determinados por las mediciones de 
vibración ambiental, varían entre 0.3 y 0.5 segundos, correspondiendo a suelos 
Tipo S2 de la Norma Sismorresistente peruana. Esta zona presenta capacidad 
portante media que fluctúa entre 2 y 3 kg/cm2. 
 
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Figura 54: Mapa de Zonificación Sísmica-Geotécnica para la ciudad de Chala. 
 
 
Zonificación Sísmica – Geotécnica de la Ciudad de Chala (Comportamiento Dinámico del Suelo) 
 
 
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101 
 
 
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
 
El estudio de Zonificación Sísmica-Geotécnica (Comportamiento Dinámico del 
Suelo) para la ciudad de Chala, ha permitido llegar a las siguientes conclusiones y 
recomendaciones: 
 
CONCLUSIONES 
 
La ciudad de Chala se encuentra asentada sobre una terraza conformada por 
materiales heterogéneos de origen aluvional. El substrato rocoso corresponde a 
la formación Chocolate constituida por brechas volcánicas y lavas andesiticas; 
además, de algunos estratos de calizas y cuarcitas. 
 
El Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica indica que la ciudad de Chala se 
encuentra sobre suelos Tipo S1 y S2; es decir, los correspondientes a las zonas: 
Zona I y Zona II definidas en la Norma Sismorresistente Peruana. 
 
RECOMENDACIONES 
 
Este documento técnico debe ser utilizado por las autoridades locales y 
regionales de la ciudad de Chala para una mejor Gestión del Riesgo ante la 
ocurrencia de sismos y efectos secundarios. Del mismo modo, para aportar con 
las normativas necesarias para el desarrollo y expansión urbana de la ciudad de 
Chala. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zonificación Sísmica – Geotécnica de la Ciudad de Chala (Comportamiento Dinámico del Suelo) 
 
 
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102 
 
BIBLIOGRAFÍA 
 
Alfaro, A., Egozcue y A. Ugalde (1999): Determinación de características dinámicas 
del suelo a partir de microtremores. Memorias del Primer Congreso de Ingeniería 
Sísmica, España. 
 
Agro Acción Alemana (2010): Gestion de riesgos en Ancash. Experiencias y 
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