UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOFÍSICA EVALUACIÓN GEODINÁMICA EXTERNA Y ANÁLISIS DINÁMICO DE LOS SUELOS EN EL DISTRITO DE SACHACA (AREQUIPA) USANDO MÉTODOS GEOFÍSICOS ASESOR INTERNO: Dr. Armando Minaya Lizarraga ASESOR EXTERNO: Dr. Hernando Tavera Huarache AREQUIPA - PERÚ 2016 Tesis Presentada por la Bachiller en Ciencias Geofísicas: Lisbeth Eliana Bejarano Pinto Para optar el Título Profesional de: INGENIERO GEOFÍSICO Dedicada a mis hijos Ander e Ilena y a mí esposo Huberth, por su amor incondicional y su apoyo en todo momento. Gracias por estar siempre a mi lado. Los amo. AGRADECIMIENTOS Le agradezco a Dios y a la Virgencita de Chapi por acompañarme siempre, me han guiado y dado la fortaleza de seguir adelante. Un agradecimiento especial a mis papis, Zulema y Jesús y a mi hermano Alonzo, que nunca dejaron de ayudarme, gracias por su amor y apoyo incondicional. Desde que inicie mi carrera hasta hoy, siempre han estado a mi lado; los amo. Mi agradecimiento al Instituto Geofísico del Perú (IGP), por haberme dado la oportunidad de desarrollar mi tesis en la unidad de Sismología. Gracias a mi asesor externo de Tesis, Dr. Hernando Tavera Director de la Subdirección de Ciencias de la Tierra Sólida del Instituto Geofísico del Perú, por su constante apoyo y orientación que hicieron posible la realización y culminación de la tesis. A mi asesor interno de Tesis, Dr. Armando Minaya Lizarraga, por su apoyo incondicional, sus consejos y enseñanzas en el desarrollo del presente trabajo. A las autoridades municipales por que apoyaron enormemente a la ejecución de este proyecto, al ex alcalde de la Municipalidad Distrital de Sachaca, Emilio Díaz y al Ing. José Montaño Enríquez. Así mismo, a los responsables del proyecto de investigación, MsC. Isabel Bernal, Ing. Juan Carlos Gómez y Tco. Henry Salas. A mis compañeros de la unidad de Sismología que con sus sugerencias y conocimientos me ayudaron mucho con la elaboración de la presente tesis, Lic. C. Agüero, Lic. S. Rodríguez, Ing. E. Fernández, Lic. J. Millones, Ing. J. Martínez, Ing. R. Navarro, Ing. E. Vizcarra, Ing. P. Guardia, Tco. E. Torres, Ing. L. Torres, Bach. L. Arredondo, Ing. R. Bustamante, Ing. F. Rosado, MsC. C. Condori, Ing. C. Flores, Ing. E. Zúñiga, Ing. K. Pari, Ing. L. Velarde, Ing. M. Añazco, Bach. J. Huarachi, Ing. W. Sulla, Bach. G. Pérez, Bach. V. Nina, Ing. J. Guzmán, Bach. A. Cuya, Bach. J. Oyola. Agradezco a los catedráticos de mi Alma Mater, la Universidad Nacional de San Agustín, Dr. Jorge Soto, MsC. Edgar Gonzales, Dr. Orlando Macedo, MsC Sebastián Zúñiga, muchas gracias por sus enseñanzas, experiencias y consejos impartidos durante mi formación académica. A ti Patricia, gracias amiga por haberme impulsado en la realización de mi tesis, te quiero mucho. INDICE DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS INDICE LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABLAS RESUMEN CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1 1.1 Ubicación del área de estudio 3 1.2 Accesibilidad 7 1.3 Justificación 7 1.4 Formulación del problema 8 1.4.1 Definición del Problema 8 1.4.2 Interrogantes del problema 8 1.5 Objetivos 9 1.5.1 Objetivo general 9 1.5.2 Objetivos específicos 9 1.6 Metodología 10 1.7 Trabajos anteriores 11 CAPÍTULO II GEOLOGÍA, GEOMORFOLOGÍA E HIDROLOGÍA 13 2.1 Geología 13 2.1.1 Geología regional 13 2.1.2 Geología Local 14 2.2 Geomorfología 17 2.2.1 La penillanura 18 2.2.2 Valle fluvial (cauce del río Chili) 18 2.2.3 Colinas y laderas 19 2.3 Hidrología 19 2.3.1 Drenaje 20 2.3.2 Clima 20 CAPÍTULO III MARCO TEÓRICO 21 3.1 Cuantificación de inundaciones 21 3.1.1 Precipitación 21 3.1.2 Caudal 21 3.1.3 Inundaciones 22 3.1.3.1 Las inundaciones y su entorno 23 3.1.3.2 Efectos que producen las inundaciones 24 3.2 Geodinámica 25 3.2.1 Deslizamientos 25 3.2.2 Comportamiento sísmico de taludes 27 3.2.2.1 Clasificación de los deslizamientos co-sísmicos 28 3.2.2.2 Factores que afectan la respuesta de los taludes 29 3.3 Geotecnia 30 3.3.1 Suelo 31 3.3.2 Efectos de sitio 31 3.3.3 Propiedades dinámicas de los suelos 33 3.3.4 Efectos de suelo en superficie 34 3.3.4.1 Amplificación geométrica 34 3.3.4.2 Amplificación dinámica 35 3.3.5 Caracterización geotécnica de suelos 37 3.3.5.1 Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) 37 3.3.5.2 Análisis geotécnico 40 3.4 Métodos geofísicos 44 3.4.1 Clasificación de ondas sísmicas 44 3.4.1.1 Ondas de cuerpo 45 3.4.1.2 Ondas superficiales 46 3.4.2 Vibración ambiental 47 3.4.3 Metodología H/V o Nakamura 50 3.4.4 Velocidad de fase y velocidad de grupo 53 3.4.5 Método de refracción sísmica 54 3.4.6 Arreglos sísmicos lineales (MASW) 55 3.4.7 Aplicación MASW 57 CAPÍTULO IV ADQUISICIÓN, PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 59 4.1 Cuantificación de inundaciones 59 4.1.1 Estadística de caudales 60 4.1.2 El aporte de las torrenteras 63 4.1.3 Identificación de tramos críticos 66 4.1.4 Peligrosidad de flujos de lodo 69 4.1.5 Evaluación de inundaciones 71 4.2 Geodinámica 96 4.2.1 Estabilidad de taludes en el distrito de Sachaca 96 4.3 Aplicación de métodos geotécnicos 105 4.3.1 Clasificación SUCS 105 4.3.1.1 Suelos tipo SM 108 4.3.1.2 Suelos tipo SP 108 4.3.1.3 Suelos tipo SP_SM 108 4.3.2 Capacidad portante 111 4.4 Métodos geofísicos 114 4.4.1 Aplicación de la técnica H/V 114 4.4.1.1 Equipo utilizado 114 4.4.1.2 Adquisición de datos 114 4.4.1.3 Consideraciones para la toma de datos 117 4.4.1.4 Procesamiento de Datos 118 4.4.1.5 Frecuencias Predominantes 122 4.4.1.5.1 Rango de Periodos entre 0.1 – 0.3 s 123 4.4.1.5.2 Rango de Periodos entre 0.31 – 0.5 s 123 4.4.2 Aplicación MASW 131 4.4.2.1 Adquisición de Datos 131 4.4.2.2 Inversión de la curva de dispersión 135 CAPÍTULO V DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS Y ZONIFICACIÓN 143 5.1 Zonificación por inundación 144 5.2 Análisis de la Norma de Diseño Sismoresistente (E-030) 155 5.2.1 Suelos muy rígidos (Tipo S1) 155 5.2.2 Suelos intermedios (Tipo S2) 155 5.2.3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor (Tipo S3) 156 5.2.4 Condiciones excepcionales (Tipo S4) 156 5.3 Resultados y discusión 159 5.3.1 Análisis geodinámico 149 5.3.2 Análisis geotécnico 162 5.3.3 Análisis sísmico 162 5.3.4 Método MASW 166 5.4 Zonificación sísmica-geotécnica 167 CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXO I LISTA DE MAPAS Mapa 1.1 : Ubicación geográfica del Distrito de Sachaca, provincia y departamento de Arequipa. 6 Mapa 1.2 : Distrito de Sachaca y distribución de sus Asentamientos Humanos, Asociaciones de Vivienda, Cooperativas, Pueblos Jóvenes, Pueblos Tradicionales, Residenciales y Urbanizaciones. 8 Mapa 2.1 : Mapa Geológico local del distrito de Sachaca – Arequipa. 15 Mapa 4.1 : Ubicación de torrenteras y caudales máximos con respecto al río Chili en la ciudad de Arequipa. Adaptado de Fuse y Benites (2009). 64 Mapa 4.2 : Mapa de distintos tramos críticos y peligrosidad de las torrenteras de la ciudad de Arequipa. Adaptado de Fuse y Benites (2009). 68 Mapa 4.3 : Mapa de Peligro por emplazamiento del flujo hiperconcentrado Adaptado de Cereceda (2007). 70 Mapa 4.4 : Mapa de zona críticas y de daños del distrito de Sachaca durante los años de, 1961-2013. 91 Mapa 4.5 : Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos en la ciudad de Arequipa para los años entre 1961 – 1994. 92 Mapa 4.6 : Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos de la ciudad de Arequipa para los años entre 1997 – 2012. 93 Mapa 4.7 : Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos de la ciudad de Arequipa en el año 2013. 94 Mapa 4.8 : Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos del distrito de Sachaca, para los años entre 1961a 2013. 95 Mapa 4.9 : Distribución espacial de cerros y laderas presentes en el Distrito de Sachaca (líneas color rojo). 98 Mapa 4.10 : Distribución espacial de las 15 (quince) calicatas construidas en el distrito de Sachaca, Arequipa. 106 Mapa 4.11 : Mapa de clasificación de suelos SUCS para el Distrito de Sachaca, Arequipa. 110 Mapa 4.12 : Mapa de capacidad portante para el distrito de Sachaca – Arequipa. 113 Mapa 4.13 : Mapa del Distrito de Sachaca y distribución de puntos de registro de vibración ambiental. 116 Mapa 4.14 : Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.1 a 0.3 segundos. 124 Mapa 4.15 : Mapa del área de estudio y ejemplos de razones espectrales para periodos 0.1 a 0.3 seg. (3.0 a 10.0 Hz). 125 Mapa 4.16 : Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.31 a 0.5 segundos. 126 Mapa 4.17 : Área de estudio y ejemplos de razones espectrales para periodos dominantes 0.31 a 0.5 seg. (2.0 y 3.0 Hz). 127 Mapa 4.18 : Ejemplos de razones espectrales (H/V) en las cuales se ha identificado la existencia de dos (2) picos de frecuencias predominantes. Obsérvese las diferencias existentes entre las amplitudes de los picos de frecuencias. 129 Mapa 4.19 : Distribución espacial de puntos de H/V en los cuales se ha identificado la existencia de uno y dos picos de frecuencias predominantes en el área del Distrito de Sachaca. 130 Mapa 4.20 : Ubicación de los tendidos de refracción sísmica en el distrito de Sachaca. 133 Mapa 5.1 : Mapa de ubicación espacial de las zonas susceptibles a inundaciones por crecida del rio Chili, todas denotadas por letras de la A hasta la F. 146 Mapa 5.2 : Mapa zoom de zonas susceptibles a inundaciones. 154 Mapa 5.3 : Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.1 a 0.3 segundos. 164 Mapa 5.4 : Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.31 a 0.5 segundos. 165 Mapa 5.5 : Mapa de zonificación Sísmica-Geotécnica para el Distrito de Sachaca. 168 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 : Penillanura del Distrito de Sachaca la mayor parte cubierta por parcelas agrícolas. 18 Figura 2.2 : Valle del río Chili, con presencia de vegetación que recubren las terrazas. 18 Figura 2.3 : Colinas del distrito de Sachaca que muestran con gran densidad poblacional. 19 Figura 3.1 : Falla típica de un relleno en caso de un sismo (Seed, 1970.) 28 Figura 3.2 : Estructuras y configuraciones tipo que pueden dar lugar a efectos de sitio. a) Capas sedimentarias horizontales sobre substrato rocoso; b) Relleno sedimentario de un valle; c) Discontinuidades laterales bruscas; d) Relieves (Efecto topográfico). Tomado de Bard et al., (1995). 32 Figura 3.3 : Caracterización de una columna litológica en una zona donde se realiza un análisis de la respuesta de suelos. Para cada estrato debe indicarse potencia, densidad y velocidad de las ondas sísmicas S. 33 Figura 3.4 : Función de amplificación de suelo uniforme sobre una roca rígida con coeficiente de amortiguamiento nulo. 35 Figura 3.5 : Función de amplificación de un suelo uniforme sobre una roca rígida. 35 Figura 3.6 : Carta de Casagrande para los suelos cohesivos 39 Figura 3.7 : Esfuerzos en el interior de una masa elástica. 41 Figura 3.8 : Diagrama de Mohr. 42 Figura 3.9 : Esfuerzos normales y cortantes en un bloque de suelo, según la teoría de Coulomb. 42 Figura 3.10 : Envolvente de Mohr y teoría de Coulomb. 43 Figura 3.11 : Detalles del equipo de corte directo y diagrama de ruptura de Mohr. 44 Figura 3.12 : Propagación de ondas sísmicas partiendo desde el hipocentro 45 Figura 3.13 : Modelo de propagación de la onda P. 45 Figura 3.14 : Modelo de propagación de la onda S. 46 Figura 3.15 : Modelo de propagación de las ondas sísmicas superficiales. 47 Figura 3.16 : Fuentes de Vibración ambiental. 48 Figura 3.17 : Modelo asumido por Nakamura para interpretar la propagación de vibración ambiental sobre un semiespacio de espesor Z. 51 Figura 3.18: : Esquema que descubre la velocidad de grupo y de fase. 54 Figura 3.19 : Frentes de ondas generados por una fuente activa. 55 Figura 3.20 : Configuración de campo y equipo de datos para el Método MASW. 56 Figura 3.21 : Esquema de la metodología utilizada para el procesamiento de datos obtenidos por un arreglo lineal, para determinar el perfil de velocidades. 58 Figura 4.1 : Valle del río Chili en el cual se observa la presencia de las terrazas agrícolas con influencia antrópica que invaden parcialmente el cauce del río. 60 Figura 4.2 : Caudales en el rio Chili durante los meses de febrero (caudal alto) y setiembre (caudal normal) durante el año 2012, en el puente Grau. 61 Figura 4.3 : Caudales medios alcanzados por el río Chili en la ciudad de Arequipa durante un periodo de 39 años. 62 Figura 4.4 : Viviendas asentadas sobre las laderas del cerro “Arguedas”. Se observa la presencia de herraduras sobre la cima. El rango de pendiente en la zona es de 25ºa 40º. 99 Figura 4.5 : Viviendas asentadas sobre la ladera del cerro donde se ubican a las Asoc. 28 de Julio y José María Arguedas. Obsérvese que el cerro está cubierto por viviendas y de ocurrir un movimiento en masa, estas serían afectadas. 99 Figura 4.6 : Factor de seguridad para la ladera L18 del cerro ubicado en el A. H. Coronel Victor Maldonado considerando un modelo estático. 101 Figura 4.7 : Factor se seguridad para la ladera L18 del cerro ubicado en el A. H. Coronel Victor Maldonado considerando un modelo pseudo estático. 101 Figura 4.8 Factor se seguridad para la ladera L24 del cerro ubicado en el P.J. Villa El Triunfo considerando un modelo estático. 102 Figura 4.9: Factor se seguridad para la ladera L24 del cerro ubicado en el P.J. Villa El Triunfo considerando un modelo pseudo estático. 102 Figura 4.10 : En la imagen se observa el Pueblo Joven 7 de Junio, ubicada en el extremo sur del distrito de Sachaca. Esta área es considerada como la de mayor riesgo a deslizamientos y caída de piedras. 104 Figura 4.11 En la imagen se observa el Pueblo Joven Villa el Triunfo, ubicada en el extremo norte del distrito de Sachaca. Esta área es considerada con riesgo medio a deslizamientos y caída de piedras. 104 Figura 4.12 : Calicata construida por una retroexcavadora proporcionada por el Municipio del Distrito de Sachaca. 107 Figura 4.13 : Equipo sísmico utilizado para el registro de vibraciones ambientales: sensores Lennartz y registrador City Shark 115 Figura 4.14 : Imágenes de la disposición del equipo sísmico y ejemplos de registros de vibración ambiental obtenidos sobre una zona libre de ruido de fondo (registro A) y otro con ruido aleatorio de baja amplitud (registro B). Obsérvese las diferentes amplitudes registradas en cada punto. 117 Figura 4.15 : Esquema que muestra el procedimiento para el de los registros de vibraciones ambientales para obtener los cocientes espectrales H/V. 119 Figura 4.16 : Ejemplo de selección de ventanas de registro de vibración ambiental (rectángulos de colores) punto SAC 035 en sus tres componentes y con sus respectivos gráficos de razones espectrales H/V. Así mismo, se muestra en escala de colores, la variación azimutal de la amplitud del registro. En la parte inferior el valor de la frecuencia predominante. 121 Figura 4.17 : Imagen de la disposición del equipo de refracción sísmica para la toma de data en el distrito de Sachaca 132 Figura 4.18 : Imágenes de la disposición del equipo de refracción sísmica y registro de ondas sísmicas en el local del estadio de futbol ubicado en el A.H. Santa María de Guadalupe. 134 Figura 4.19 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S001 136 Figura 4.20 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S002. 136 Figura 4.21 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S003. 137 Figura 4.22 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S004. 138 Figura 4.23 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S005. 138 Figura 4.24 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S006 139 Figura 4.25 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S007. 140 Figura 4.26 : Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S008. 140 Figura 4.27 : Análisis e interpretación geofísica obtenido para el Arreglo Lineal S006. Los números indican el orden de los pasos a seguir en el procesamiento y análisis de la información sísmica. 141 Figura 5.1 : Diferentes tipos de viviendas presentes en la variada morfología del Distrito de Sachaca. 144 Figura 5.2 : Principales características geomorfológicas en la Zona “A” susceptible a inundación. 147 Figura 5 3 : Principales características geomorfológicas en la Zona “B” susceptible a inundación. 148 Figura 5.4 : Principales características geomorfológicas en la Zona “C” suceptible a inundación. 149 Figura 5.5 : Principales características geomorfológicas en la Zona “D” suceptible a inundación. 150 Figura 5.6 : Principales características geomorfológicas en la Zona “E” susceptible a inundación. 151 Figura 5.7 : Principales características geomorfológicas en la Zona “F” susceptible a inundación. 152 Figura 5.8 : Mapa de Zonificación de suelos para Lima Metropolitana elaborado por el CISMID (APESEG, 2005) y el IGP (distritos en recuadro) dentro del proyecto PNUD (PNUD, 2010). 157 Figura 5.9 : Se observa las viviendas que pueden ser afectadas por deslizamientos en el P.J. Villa el Triunfo. 160 Figura 5.10 : Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. José María Arguedas. 160 Figura 5.11 : Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. Corazón de Jesús. 161 Figura 5.12 : Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. 7 de Junio. 161 LISTA DE TABLAS Tabla 1.1 : Interrogantes para el área de estudio. 4 Tabla 1.2 : Relación de Urbanizaciones, Pueblos Tradicionales, Pueblos Jóvenes, Asociaciones de Vivienda y otros existentes en el distrito de Sachaca. 7 Tabla 3.1 : Clasificación de falla de taludes, (Hunt, 1984). 26 Tabla 3.2 : Posibilidad de deslizamientos causados por sismos (Keefer 1984). 29 Tabla 3.3 : Símbolos de grupo en la clasificación SUCS. 37 Tabla 3.4 : Tipología de suelos, características generales 38 Tabla 3.5 : Características del suelo según SUCS. 39 Tabla 3.6 : Fuentes de vibración ambiental en función a la frecuencia. Reproducido de Bonnefoy – Claudet et al (2006b). 49 Tabla 3.7 : Diferenciación de las vibraciones ambientales según Bard et al, (2004). 49 Tabla 4.1 : Prioridad de tramos críticos de las torrenteras en ambas riberas del río Chili. 67 Tabla 4.2 : Descripción de los daños producidos en la ciudad de Arequipa por inundación (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1961, 1967, 1973, 1986, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012). 72 Tabla 4.3 : Descripción de los daños en la ciudad de Arequipa por inundación (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1961, 1967, 1973, 1986, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012). 75 Tabla 4.4 : Descripción de los daños en la ciudad de Arequipa por inundaciones (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1972, 1989, 2013). 77 Tabla 4.5 : Daños clasificación y ordenamiento por año de la ciudad de Arequipa (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1972, 1989, 2013). 78 Tabla 4.6 : Simbología para la clasificación de daños por año en la ciudad de Arequipa 80 Tabla 4.7 : Zonas afectadas en la Torrentera Polanco periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 81 Tabla 4.8 : Zonas afectadas en la Torrentera San Lázaro periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 82 Tabla 4.9 : Zonas afectadas en la Torrentera Miraflores periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 83 Tabla 4.10 : Zonas afectadas en la Torrentera Mariano Melgar periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 84 Tabla 4.11 : Zonas afectadas en la Torrentera Paucarpata periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 85 Tabla 4.12 : Zonas afectadas en la Torrentera Zamácola periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 86 Tabla 4.13 : Zonas afectadas en el río Chili periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 87 Tabla 4.14 : Zonas afectadas en otros distritos periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 89 Tabla 4.15 : Zonas afectadas en el distrito de Sachaca periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 90 Tabla 4.16 : Rango de factor de seguridad en taludes (Sowers y Sowers 1970). 100 Tabla 4.17 : Propiedades geotécnicas de las unidades geológicas presentes en los cerros del Distrito de Sachaca (Ocola, 2005). 100 Tabla 4.18 : Valores de factor de seguridad para las 27 laderas identificadas en los cerros existentes en el distrito de Sachaca. 103 Tabla. 4.19 : Coordenadas UTM de las 15 (quince) calicatas construidas en el Distrito de Sachaca, Arequipa. 107 Tabla 4.20 : Simbología de los principales tipos de suelos. 107 Tabla 4.21 : Clasificación de suelos SUCS para el Distrito de Sachaca. 109 Tabla 4.22 : Rangos de capacidad de carga admisible con su respectiva denominación. 112 Tabla 4.23 : Valores de capacidad portante para cada calicata construida en el Distrito de Sachaca y rangos de capacidad de carga admisible. 112 Tabla 4.24 : Valores de espesor y velocidad para las 8 líneas de refracción sísmica. 142 Tabla 5.1 : Coordenadas UTM de ubicación de las secciones topográficas sobre el río Chili 145 Tabla 5.2 : Parámetros del suelo según la Norma E-030 (2003). 156 Tabla 5.3 : Características de las para las 8 líneas de refracción sísmica. 166 RESUMEN Históricamente, la ciudad de Arequipa ha sido afectada por diversos peligros, entre ellos, las erupciones volcánicas, los sismos y las precipitaciones pluviales extremas, este último con mayor frecuencia en el tiempo. Sin embargo, han sido los terremotos que en escasos 120 segundos han producido mayor destrucción en viviendas y mortandad. La experiencia del terremoto del 2001, dejo una enseñanza que los daños en la ciudad están ligados a la calidad de los suelos y al tipo de las construcciones, por ello es importante incrementar los estudios que permitan conocer el comportamiento dinámico de los suelos ante la solicitación sísmica. Este es uno de los objetivos de este estudio, zonificar los suelos existentes en el distrito de Sachaca (Arequipa), aplicando métodos geofísicos. Los resultados indican que en este distrito prevalecen suelos tipo S1 y tipo S2 según la Norma Sismoresistente E - 030. El peligro de precipitaciones extremas, en el caso de Arequipa, es frecuente cada año y solo su historia bien documentada permitirá identificar y cuantificar la ubicación de áreas críticas. Debe entenderse, que, al ser los peligros recurrentes en el tiempo, las áreas afectadas en el pasado, serán las mismas en el futuro con la diferencia que el riesgo es mayor al incrementarse la expansión urbana y la exposición de la población. En el caso del distrito de Sachaca, las zonas de mayor riesgo se encuentran entre el Pueblo Tradicional de Arancota y el puente Tingo. Conocer la calidad de los suelos y las zonas críticas al peligro de inundaciones, permite plantear acciones conectadas a una correcta gestión de riesgo. Los resultados obtenidos en esta investigación deben ser punto de partida para establecer las respectivas medidas de prevención en salvaguarda de la población. 1 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN La ciudad de Arequipa, por su ubicación geográfica, es afectada por diversos peligros y de ellos los más importantes son las fuertes precipitaciones, muy frecuentes en el tiempo, y los sismos de gran magnitud, cuyos daños en ciudades dependerán de su morfología, de las características de los suelos y del tipo de construcción. Las fuertes precipitaciones pluviales presentes en la ciudad de Arequipa en épocas de verano, ocasionan inundaciones por el aumento del caudal del río Chili. Las inundaciones en centros poblados ubicados cerca de las riberas del río, pueden ocurrir entre los meses de diciembre a marzo, dañando viviendas, muros de contención, puentes, pistas, servicios de agua y desagüe, servicios de energía eléctrica y terrenos de cultivo. Por lo tanto, es necesario realizar la recopilación y evaluación de información histórica sobre las inundaciones producidas por el río Chili, a lo largo de su cauce, así como el aporte de las torrenteras para el incremento de su caudal. La recopilación, análisis y evaluación de la información permitirá conocer el riesgo en el que se encuentra el distrito de Sachaca. Por otro lado, la historia sísmica del Perú muestra que 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 en los constantes daños observados post-sismo en cada área urbana de los principales departamentos ubicados en la zona 2 costera (Silgado, 1978, Dorbath et al, 1990, Tavera 2014). Así mismo los sismos han mostrado que los daños en ciudades dependen de la morfología y calidad de los suelos, además del tipo de las construcciones. La geología local es uno de los parámetros más importantes, ya que influye grandemente en el tipo de respuesta de sitio; es decir, cada suelo, de acuerdo a su composición, responderá de diferente modo a la solicitación sísmica. Los sismos son cíclicos, y es de esperarse que, en el futuro, las mismas áreas urbanas sean afectadas por nuevos eventos sísmicos con la misma o mayor intensidad. En este escenario es importante conocer el comportamiento dinámico de los suelos a fin de reducir el riesgo en las ciudades. En el caso del distrito de Sachaca (Arequipa), con la aplicación de métodos geofísicos, geológicos, y geotécnicos, se conocerá el comportamiento dinámico de los suelos ante la ocurrencia de sismos. Esta información es importante para prever las futuras áreas de expansión urbana con la construcción de estructuras adecuadas para cada tipo de suelo. El presente estudio, ha sido estructurado en cinco capítulos, los mismos que se detallan a continuación: El Capítulo I, está constituido por la introducción, ubicación del área de estudio, accesibilidad, justificación definición y formulación del problema, objetivos, metodología y trabajos anteriores. El Capítulo II, describe la geología, geomorfología e hidrología del distrito de Sachaca. En el Capítulo III, se describe el marco teórico de los estudios aplicados en el presente estudio. En el capítulo IV, se describe la adquisición de datos de los estudios aplicados, se procesa y se analiza los resultados obtenidos para el área de estudio. 3 En el Capítulo V, se realiza el análisis de resultados de inundación por precipitación, y de las condiciones mecánicas – dinámicas de los suelos en el distrito de Sachaca, para proponer su zonificación por inundación y zonificación sísmica geotécnica. Por último, se presentan las conclusiones para realizar una correcta gestión del riesgo. 1.1 Ubicación del área de estudio El distrito de Sachaca es uno de los 29 distritos que conforman la Provincia de Arequipa en el Departamento Arequipa, se encuentra bajo la administración del Gobierno Regional de Arequipa en la región sur del Perú (Mapa 1.1). Cuenta con una superficie de 26.6 Km 2 y alberga una población del orden de 17, 537 habitantes. Su altitud media es de 2240 m.s.n.m. Sachaca está ubicado a 4 Km en dirección sur – oeste del centro histórico de Arequipa, entre las coordenadas 224000 E, 8182000 N SGM 1984 Zona 19 S y está conformada por un gran número de Urbanizaciones, Asociaciones de Vivienda, Asentamientos Humanos (A.H.), Pueblos Jóvenes (P.J.) y Pueblos Tradicionales (P.T.); además de dos barrios residenciales, una Cooperativa y un Centro Poblado. Los límites políticos del distrito de Sachaca son: por el norte, con los distritos de Cerro Colorado y Yanahuara; por el sur, con los distritos de Tiabaya y Hunter; por el este, con la margen derecha del río Chili y por el oeste, con el distrito de Uchumayo. El detalle de todas las urbanizaciones (Urb.), Asociaciones de Viviendas (Asoc.), Asentamientos Humanos (AA.HH.), Pueblos Jóvenes (P.J.), Pueblos Tradicionales (P.T.), Residenciales (Res.), Cooperativas (Coop.) y Centros Poblados (C.P.) existentes en el Distrito de Sachaca se presenta en la Tabla 1.2 y su distribución espacial en el Mapa 1.2. 4 Mapa 1.1: Ubicación geográfica del Distrito de Sachaca (provincia y departamento de Arequipa). Área de estudio 5 Tabla 1.2: Relación de Urbanizaciones, Pueblos Tradicionales, Pueblos Jóvenes, Asociaciones de Vivienda y otros existentes en el distrito de Sachaca. Residencial Huimanguillo Coop. José Carlos Mariátegui Residencial Santa Fe Urb. Casa Campo Urb. El Dorado Urb. La Catedral Urb. Quinta Sachaca Urb. El Ángel Urb. Las Praderas Urb. La Beneficencia Urb. Residencial Montebello Urb. La Wayra Urb. Quinta Montebello I Urb. Los Portales de Tahuaycani Urb. Quinta Montebello II Urb. Residencial Tahuaycani Urb. La Planicie Urb. Asís Zona y Zona B Urb. Las Condes Urb. La Peña Urb. El Ensueño I Urb. Campo Verde Urb. El Ensueño II Urb. El Olivar Urb. Magisterial Amauta Urb. Tahuaycani Urb. Los Diamantes Urb. Wayra Urb. El Buen Pastor Urb. El Palacio I Urb. El Palacio II Asoc. José Carlos Mariátegui Asoc. de Vivienda Buena Vista Asoc. de Vivienda 11 de Setiembre Asoc. de Vivienda José María Arguedas Asoc. de Vivienda 28 de Julio Asoc. de Vivienda Los Granjeros del Bosque Asoc. de Vivienda Corazón de Jesús P.T. Pasos del Señor P.T. Calle Marcarani P.T. Alto de Amados P.T. Tahuaycani P.T. Arancota P.T. Cerro La Aparecida P.T. Los Arrayanes P.T. Huaranguillo P.T. Calle Cusco P.T. Pampa de Camarones P.T. Sachaca P.T. Tío Grande P.T. Tío Chico P.T. Calle J. A. Taboada P.J. 7 de Junio P.J. Chiriguana P.J. 23 de Junio P.J. San Jerónimo P.J. Alto Guadalupe Pacifico P.J. Villa El Triunfo P.J. Ampliación Chiriguana P.J. Villa Esperanza P.J. Ángeles de la Cruz de Sachaca P.J. Ampliación Villa El Triunfo P.J. Alto Alata P.J. Cerrito los Brequeros A.H. Asoc. de Viv. La Nueva Esperanza A.H. General Pedro Vilcapaza A.H. Túpac Amaru II A.H. Coronel Víctor Maldonado A.H. Santa María de Guadalupe A.H. 1 de Julio Alto Arguedas A.H. Villa María El Triunfo 6 Mapa 1.2: Distrito de Sachaca y distribución de sus Asentamientos Humanos, Asociaciones de Vivienda, Cooperativas, Pueblos Jóvenes, Pueblos Tradicionales, Residenciales y Urbanizaciones. 7 1.2 Accesibilidad Por carretera tiene como vía de acceso principal la carretera Panamericana Sur (Asfaltada) que une las ciudades Lima –Arequipa. Existen además carreteras de penetración (afirmadas), trochas y caminos de herradura que permiten acceder al área de trabajo. El recorrido y tiempo de viaje en camioneta desde la ciudad de Lima es:  Ruta: Lima – Arequipa.  Recorrido: 1009Km.  Tiempo: 16 horas. Por vía aérea los vuelos son diarios desde la ciudad de Lima cuyo tiempo de vuelo es:  Ruta: Lima – Arequipa  Tiempo: 1 h 15 min. 1.3 Justificación Los peligros en Sachaca son las inundaciones, muy frecuentes en el tiempo, los deslizamientos y los sismos de gran magnitud, los daños en zonas urbanas dependerán de su morfología, de las características de los suelos y del tipo de construcción. Las precipitaciones pluviales, ocasionan inundaciones por el aumento del caudal del río Chili, estas pueden ocurrir entre los meses de Diciembre a Marzo dejando cuantiosas pérdidas económicas y algunas pérdidas de vidas humanas, por lo tanto, es necesario realizar la recopilación y evaluación de información histórica sobre las inundaciones producidas por el río Chili, a lo largo de su cauce, así como el aporte de las torrenteras para el incremento de su caudal como afecta a la zona de estudio y poder proponer escenarios de inundación que permitan disponer de información a ser utilizada en futuras decisiones de prevención y gestión de riesgos. 8 Por otro lado, de acuerdo a la historia sísmica del Perú, la ciudad de Arequipa ha sido afectada en varias oportunidades por eventos sísmicos de diferente magnitud que han generado altos niveles de intensidad, en este escenario es importante conocer el comportamiento dinámico de los suelos a fin de reducir el riesgo en la zona urbana del distrito de Sachaca. 1.4 Formulación del problema 1.4.1 Definición del Problema En épocas de verano, las precipitaciones pluviales, ocasionan inundaciones por el aumento del caudal del río Chili. Las inundaciones en centros poblados ubicados cerca de las riberas del río, pueden ocurrir entre los meses de diciembre a marzo, generando deslizamientos, también ocasionan daños en viviendas, muros de contención, puentes, pistas, servicios de agua y desagüe, servicios de energía eléctrica y terrenos de cultivo. Además, los sismos han mostrado que los daños en las ciudades dependen de la morfología y calidad de los suelos, además del tipo de las construcciones. Los sismos son cíclicos, y es de esperarse que, en el futuro, las mismas áreas urbanas sean afectadas por nuevos eventos sísmicos con la misma o mayor intensidad. 1.4.2 Interrogantes del problema El distrito de Sachaca siempre ha sido afectado por fuertes precipitaciones pluviales y sismos de gran magnitud, dentro de este contexto es necesario realizar las siguientes interrogantes ver tabla 1.1 9 Tabla 1.1: Interrogantes para el área de estudio. 1.5 Objetivos 1.5.1 Objetivo general Proponer escenarios de inundación del río Chili debido a caudales extremos en el sector de Sachaca y conocer el Comportamiento Dinámico de los Suelos en el distrito de Sachaca (Provincia y Departamento de Arequipa), aplicando una combinación de métodos geofísicos, geológicos y geotécnicos. 1.5.2 Objetivos específicos  Comprender la geodinámica externa de la zona evaluando la estabilidad de los taludes.  Identificar zonas de peligro y riesgo en las márgenes del río Chili en el sector de Sachaca, debido a inundación por precipitación y flujos de lodo.  Identificar torrenteras que contribuyen al caudal del río Chili (caudales, tramos críticos, zonas de peligrosidad) en la zona de estudio. PROBLEMA CAUSAS EFECTO (Solución) ¿A qué se debe las inundaciones en la margen derecha del río Chili que limita con el distrito de Sachaca? Afluencia de lluvias entre los meses de diciembre a marzo. Aumento del caudal del río Chili entre los meses de diciembre a marzo. Conocer la estadística e historia de inundaciones y generar escenarios de inundación que permitan disponer de información a ser utilizada en futuras decisiones de prevención y gestión de riesgos. ¿A qué se debe la inestabilidad de taludes en pueblos jóvenes y asentamientos humanos del Distrito de Sachaca (Arequipa)? Actividades antrópicas sobre las laderas de los cerros que conforman Sachaca todos con materiales inestables. Conocer el factor de seguridad para definir la estabilidad de taludes en Sachaca y establecer medidas preventivas en las laderas de alto riesgo. ¿Por qué se debe realizar la zonificación sísmica geotécnica en el distrito de Sachaca (Arequipa)? Los terremotos destructivos recientes han demostrado la importancia de la amplificación del movimiento sísmico debido a efectos locales provocada por la calidad de los suelos. Clasificar y hacer el uso apropiado del suelo, así como la adopción de medidas conducentes a la reducción de los daños y pérdidas ocasionadas por los terremotos en la zona de estudio. 10  Conocer las zonas susceptibles a inundación en la ribera del río Chili en el sector del distrito de Sachaca.  Realizar la clasificación SUCS y estimar la capacidad portante de los suelos.  Conocer la frecuencia fundamental del suelo.  Estimar la distribución de velocidades de las ondas de corte (Vs) y espesores de las diferentes estructuras.  Realizar la zonificación de los suelos en el distrito de Sachaca usando la Norma E030. 1.6 Metodología El presente estudio se realizó en tres etapas:  Primera etapa: se realizó la recolección de material bibliográfico sobre la geología, geomorfología e hidrología del distrito de Sachaca, además de cada uno de los estudios que se aplicó en nuestra zona de estudio, descritos a continuación. En geodinámica sobre deslizamientos, y comportamiento sísmico de taludes, en cuantificación de eventos extremos sobre precipitaciones, caudales e inundaciones y los efectos que pueden producir además de información histórica sobre inundaciones que hayan afectado nuestra área de estudio, en geotecnia sobre suelo, efectos de sitio, propiedades dinámicas de los suelos y caracterización geotécnica de los suelos, en métodos geofísicos sobre ondas sísmicas, vibración ambiental, método H/V, velocidad de fase y de grupo y método MASW, finalmente conocer más a fondo la Norma E – 030 (2003).  Segunda etapa: Se realizó la recolección y adquisición de datos de los estudios de geodinámica, inundaciones, geotecnia y de los métodos geofísicos en el distrito de Sachaca, conjuntamente con el reconocimiento de más de 27 laderas con posibles índices de inestabilidad, la identificación in situ de posibles zonas susceptibles a inundación y el conocimiento de estadística e historia de las inundaciones producidas en la ciudad de Arequipa, la realización de 15 calicatas y toma de muestra de suelo que fueron evaluadas en laboratorio de suelos. Luego se realizó la implementación de softwares adecuados para realizar el procesamiento y análisis de la data recolectada y adquirida, prosiguiendo con el procesamiento de la data con los softwares SLIDE, HEC-RAS, GEOPSY, 11 DINVER, ArcGIS, AutoCAD, para un adecuado manejo durante el análisis y obtener resultados óptimos.  Tercera etapa: Se correlacionaron los resultados obtenidos, realizando su interpretación y posterior discusión de los parámetros que caracterizan los diversos métodos y técnicas geofísicas, geológicas y geotécnicas para el área urbana del distrito de Sachaca. 1.7 Trabajos anteriores La historia del Perú ha mostrado que el borde occidental de la región sur presenta un alto índice de ocurrencia de eventos sísmicos y que, de acuerdo a su magnitud, muchos de ellos han producido daños importantes en esta región. La ocurrencia de efectos secundarios como asentamientos, licuación de suelos, derrumbes, caídas de roca y tsunamis propiciaron el incremento de pérdidas humanas y materiales (Silgado, 1978; Dorbath et al, 1990; Tavera y Buforn, 2001). De acuerdo a los informes del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), a partir de los años 90, la Provincia de Arequipa y por ende, el Distrito de Sachaca han soportado procesos continuos de migración de población proveniente de otros departamentos del país y, debido a la falta de una adecuada planificación urbana y de acertadas políticas de planeamiento, la población inmigrante ha ocupado áreas de alto riesgo ante la ocurrencia de peligros como los sismos y otros de carácter geodinámico. Cereceda en el 2007, reliza el estudio “Estratigrafía, sedimentología y peligro por emplazamiento de LAHARES, sector Chapi Chico- Uchumayo, Valle de río Chili- Arequipa” según este estudio la zona con mayor afectación se encuentra entre la localidad Vallecito y la localidad de Tingo, con un recorrido aproximado de 2.5 Km. Los flujos que afectarian destruirian 125 m. en ambos flancos. Asímismo a partir del Puente Tingo hasta la entrada del distrito de Tiabaya, las zonas colindantes hasta distancias de 250 m se verian afectadas por el flujo hiperconcentrado. Fuse y Benites en el 2009, realizan un estudio “Inundaciones en la Localidad de Arequipa ocasionadas por el Ingreso de las Torrenteras”, dicho estudio nos permite 12 ver que otro factor importante que a contribuido al incremento del caudal en el río Chili, son las torrenteras que atraviesan la localidad de Arequipa, todas presentes en ambas riberas, y que tramos de las torrenteras son los más afectados a nivel de la ciudad de Arequipa y en el distrito de Sachaca. En el año 2005, la Asociación Peruana de Empresas de Seguros (APESEG) a través del Centro de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres, y en el año 2011 y 2012, el Instituto Geofísico del Perú (IGP) realizaron un importante aporte para la mejora en la Gestión de Riesgos de la ciudad de Lima Metropolitana. Estas instituciones establecieron las metodologías de análisis y evaluación de la información geológica, geotécnica, sísmica y geofísica a fin de realizar los respectivos estudios de Zonificación de Suelos. De este modo, y con los lineamientos ya establecidos, se iniciaron diversos estudios sobre zonificación de suelos. Por ejemplo. El IGP aplicó estas metodologías a los distritos de Pucusana, Santa María, Punta Negra, Punta Hermosa, El Agustino, Santa Rosa, Chosica, Chaclacayo, Huaycan (Ate) y Carapongo (Chosica). 13 CAPÍTULO II GEOLOGÍA, GEOMORFOLOGÍA E HIDROLOGÍA 2.1 Geología 2.1.1 Geología regional En la ciudad de Arequipa se encuentran unidades ígneas, sedimentarías y metamórficas con edades que van desde el Prepaleozoico hasta el Cuaternario Reciente. Estas unidades son: a) Gabriodiorita de la caldera: Son rocas ígneas intrusivas que afloran en la parte sur de la ciudad. b) Granodiorita de Tiabaya: Estas rocas afloran en forma de elipses groseras en los cerros vecinos del distrito de Tiabaya. c) Volcánico Sencca Compacto: Constituido por un tufo blanco, compacto coherente y algo poroso. Es conocido con el nombre de sillar. d) Volcánico Sencca Salmón: Son tufos de color rosáceo, estratificados en bandos subhorizontales. e) Volacánico Chila: Conformado por derrames andesíticos y basálticos de color oscuro, altamente fracturados. f) Flujos de Barro: Compuestos por bloques andesíticos y diversos tamaños, cuyos intersticios están rellenados por una matriz areno tufacea. 14 g) Depósitos Piroclásticos: Son tobas volcánicas de color blanco amarillentas, deleznables, ásperas y de aspecto azucarado muy livianas. h) Materiales Aluviales: Conformados por el aluvial de Acequia Alta, aluvial de Umacollo, y el aluvial de Miraflores, constituido por materiales que rellenan los cauces de los ríos y quebradas. i) Eluviales Recientes: Están conformados por arenas limosas de color beige, de origen residual, que constituyen los terrenos de cultivos. 2.1.2 Geología Local La geología local en el distrito de Sachaca es compleja y deriva del tectonismo y vulcanismo ocurrido en diferentes épocas produciendo muchas discordancias erosionables y sedimentarias. La zona de estudio corresponde a la secuencia de cuerpos plutónicos y tiene la particularidad de haberse emplazado a lo largo de la faja central y longitudinal del distrito de Sachaca (Cerros de Alata, Tingo Grande y Tingo forman parte de este intrusivo). Otras que interesan para el estudio, se originan desde el Terciario Superior o Plioceno, edad a la que pertenece la formación volcánica Sencca (formada por tufos de composición dacítica o riolítica), al cual le superyacen conglomerados aluviales del Cuaternario Pleistocénico, con espesores variables, y conformados por rodados de intrusivos, gneis, cuarcitas y principalmente otras rocas andesíticas, tales como andesitas de grano grueso (porfiríticas) y también afaníticas (de grano fino), ambas de color gris oscuro, asociados al Grupo Barroso de los sedimentos volcánicos Barroso y Chila que los superyacen y que tienen carácter regional ubicándose en cotas más altas que las del área de estudio (Mapa 2.1). Mapa 2.1: Mapa Geológico local del distrito de Sachaca – Arequipa. 16 a) Súper unidad Tiabaya (KTI-GB): Litológicamente se encuentra compuesta por tres grupos de rocas, producto de una cristalización fraccionada de máfico a félsico: una primera melanócrata – mesócrata consiste en gabrodiorita – diorita cuarcífera, una segunda mesócrata – leucócrata con tonalita dominante que varía a granodiorita y una tercera más clara y consistente en monzogranito. Todas las rocas de esta súper unidad se caracterizan por su grano fanerítico y textura granítica a hipiodomórfica con cuarzo intersticial. Contiene plagioclasas, grandes cristales prismáticos de horblenda, biotita, euhedral. La súper unidad Tiabaya está conformada por los plutones más jóvenes del segmento de Arequipa y las dataciones radiométricas indican una edad de Intrusión de 80 millones de años, (Cobbing 1979). b) Formación Sencca (TP-VSE): Los sedimentos volcánicos Sencca sobre la que se desarrolla el área de estudio se ubican en la zona de Penillanura de Arequipa. Ella se encuentra bisectada por quebradas, siendo de dos clases: uno altamente consolidado y cementado, el Sencca de color blanco o “Sillar” y otro menos cementado de color rosado que contiene más fracturamiento que el anterior. El volcánico rosado o marrón rojizo Sencca de edad pliocénica, que es el más abundante y predominante en el área de estudio. Está conformado por 2 tipos: uno cementado de una disyunción columnar no tan “Neta” o definida como el Sencca Blanco, pero bastante fracturado y posteriormente erosionada por acción diluvial. El otro sedimento Sencca rosado debería considerarse como “Suelo” y no “Roca”, ya que su consistencia es de flojo a muy flojo, no tiene cohesión y está sujeta a erosión no solamente por el agua sino también por vientos intensos. El Sencca rosado es un material colapsable y sujeto a subsidencias, hundimientos o asentamientos bajo condiciones saturadas. c) Depósitos Eluviales (Q-EL): En el distrito de Sachaca los depósitos útiles tienen un espesor promedio de 2m, de los cuales los últimos 80 cm presentan bioturbación (suelo). Es masivo y poco compacto, contiene pómez con diámetros menores a 2 cm que suman un 15 % aproximadamente. Así mismo, el depósito presenta líticos lávicos angulosos, con tamaños del orden centimétrico y englobados en una matriz areno limosa de color beige rojizo que se presentan un 75 % del depósito. Hacia la base se observa una mayor cantidad de líticos 17 polimícticos angulosos que constituyen el 10 % con tamaños que varían entre 2-4 cm. Por sus características son hiperconcentrados proveniente de cualquier sedimentación muy rápida de grano por suspensión o tracción, con areno-limosos masivos).Las rocas intrusivas sobre las que asentó parte de estos distritos, sirvieron de barrera a los flujos que discurrieron por las laderas y parte por el cauce del río Chili. En este sector la acumulación de sedimentos es escasa, puesto que fueron erocionados por flujos posteriores, por esta razón se explica la ausencia de terrazas en ambas márgenes. A partir del cerro Alata hasta las inmediaciones del distrito de Tiabaya tenemos depósito vulcano clásticos provenientes del volcán Misti y algunas terrazas eluviales. d) Depósitos aluviales (Q-E): A lo largo del río Chili se ubican depósitos aluviales, estos son acumulaciones de clásticos constituidos por gravas, arenas, limo arcilloso y cantos; entremezclados en diferentes proporciones debido a que han sido depositados bajo condiciones muy variables en cuanto a volumen y velocidad de flujo. Estos depósitos constituyen mayormente el área agrícola están ubicados a lo largo de todo el valle constituyendo las terrazas aluviales y formando el lecho actual del río. 2.2 Geomorfología En la región Arequipa se reconocen cuatro unidades geomorfológicas: cordillera occidental, cordillera volcánica, el altiplano y la llanura costanera. De manera local, en el distrito de Sachaca se pueden distinguir 3 unidades geomorfológicas:  La penillanura del distrito.  El valle fluvial (Cauce del río Chili).  Zona de colinas y laderas. El distrito de Sachaca se desarrolla mayormente sobre un terreno de perillanura, conformado por el valle del Río chili y zonas de colinas con altitudes no mayores a los 2400 m.s.n.m. 18 2.2.1 La penillanura Abarca la mayor parte del distrito de Sachaca (80 % del área), está conformada por sedimentos sub horizontales constituidos por arcillas, limos, arenas, y arenas gravosas, en su mayoría corresponden a terrenos llanos a suavemente ondulados, con una ligera inclinación en dirección oeste (Figura 2.1). 2.2.2 Valle fluvial (cauce del río Chili) Presenta una morfología sub horizontal, con ancho variable entre 25 a 50 m (basado en las secciones topográficas), es alimentado por las precipitaciones pluviales variables a lo largo del año. Sus principales componentes litológicos son los materiales que arrastra desde su naciente y los que va incorporando en su recorrido, encontrándose arenas, limos, arcillas, gravas de diferentes diámetros (Figura 2.2). Figura 2.1: Penillanura del Distrito de Sachaca la mayor parte cubierta por parcelas agrícolas. Figura 2.2: Valle del río Chili, con presencia de vegetación que recubren las terrazas. 19 2.2.3 Colinas y laderas La periferia del distrito presenta zona de elevaciones con una topografía suave y ondulada, con laderas de pendiente moderada (25º 45º) y que en gran parte se encuentran pobladas. El suelo de estas colinas está cubierto por material de origen eólico (arenas sueltas) y mantos de cenizas. El sustrato rocoso lo conforman rocas intrusivas de tipo granodiorita (Figura 2.3). 2.3 Hidrología Hidrográficamente el distrito de Sachaca pertenece a la cuenca del río Chili, Hoya hidrográfica del Pacífico. 2.3.1 Drenaje El río Chili se origina por la confluencia de los ríos Sumbay y Blanco e ingresa a la ciudad de Arequipa por el borde norte. En los últimos años el caudal del río Chili, en épocas de estiaje, se ha incrementado de 5 m 3 /s a 12 m 3 /s debido a la implementación de un sistema regulado de agua constituido por la represa Aguada Blanca. El drenaje es detrítico y en partes bajas subparalelo. La mayor crecida del río Chili es en épocas de lluvia (diciembre a marzo). Las quebradas tributarias, drenan agua al río Chili incrementando su caudal. Figura 2.3: Colinas del distrito de Sachaca que muestran con gran densidad poblacional. 20 2.3.2 Clima Sachaca cuenta con un clima semi tropical, debido al Anticiclón del Pacifico Sur, la corriente peruana de Humboldt y la Cordillera de los Andes. Por ello el clima de Sachaca es templado, desértico y con amplitud térmica moderada. La temperatura media anual varía entre una temperatura máxima de 22.2 °C y una temperatura mínima de 7.0 °C. La precipitación media acumulada anual es de 95.3 mm. 21 CAPÍTULO III MARCO TEÓRICO 3.1 Cuantificación de inundaciones 3.1.1 Precipitación La precipitación es un fenómeno muy variable en el espacio y el tiempo. La precipitación es el resultado del enfriamiento de las masas de aire calientes saturadas de agua, las cuales, al perder temperatura por el ascenso a niveles superiores, se condensan formando pequeñas gotas, que se precipitan a la tierra en forma de lluvia, nieve o granizo. Se mide en altura de precipitación (milímetros) y equivale a la altura obtenida por la caída de un litro de agua sobre la superficie en un metro cuadrado. Las precipitaciones afectan de forma distinta según el tamaño de las cuencas. Hay que tomar en cuenta que cuando ocurren grandes precipitaciones las características geomorfológicas de una cuenca como la pendiente o la vegetación son un factor básico en la generación de una avenida, estas características pueden variar por la actividad humana en dicha cuenca. 3.1.2 Caudal Caudal es la cantidad de agua que lleva el río en un punto y momento concreto de su recorrido por unidad de tiempo. Se refiere fundamentalmente al volumen hidráulico 22 de la escorrentía de una cuenca hidrográfica concentrada en el río principal de la misma. Los caudales se expresan en volúmenes por unidad de tiempo, generalmente en metros cúbicos por segundo, y son variables en tiempo y en el espacio. Las variaciones del caudal repercuten en forma directa la actividad erosiva del río. El caudal resulta de la suma del agua de las precipitaciones, más la aportada por las fuentes, menos la infiltración y la evaporación. 3.1.3 Inundaciones Una inundación es la ocupación por parte del agua en zonas que habitualmente se encuentran secas. Las inundaciones constituyen el riesgo geológico más destructivo y que más víctimas produce. Normalmente es consecuencia de la aportación inusual y más de una repentina cantidad de agua superior a la que puede drenar el propio cauce del río. Las inundaciones se producen por diversas causas (o la combinación de estas), pueden ser causas naturales como las lluvias torrenciales, deshielo o por subida de mareas por maremotos, y por causas humanas. De acuerdo a su origen las inundaciones se clasifican en: a) Inundaciones pluviales: Sucede cuando el agua de lluvia satura la capacidad del terreno para drenarla, acumulándose por horas o días sobre este. b) Inundaciones fluviales: Se genera cuando el agua se desborda de ríos queda sobre la superficie del terreno cercano a ellos. c) Inundaciones costeras: La marea de tormenta que se desarrolla durante ciclones puedes afectar zonas costeras, sobre elevando el nivel del mar hasta que este penetra tierra adentro, cubriendo en ocasiones grandes extensiones. 23 Las inundaciones también se pueden clasificar como repentinas o súbitas y como lentas y progresivas. a) Inundaciones súbitas o repentinas: Se producen generalmente en cuencas hidrográficas de fuerte pendiente por la presencia de grandes cantidades de agua en muy corto tiempo, causadas por fuertes lluvias, tormentas o huracanes, pueden desarrollarse en minutos u horas, estas inundaciones pueden arrastrar rocas, tumbar árboles destruir edificios y otras estructuras además de crear nuevos canales de escurrimiento. b) Inundaciones lentas o progresivas: Se producen sobre terrenos planos que desaguan muy lentamente y cercanos a las riberas de los ríos o donde las lluvias son frecuentes o torrenciales. Muchas de ellas son parte del comportamiento normal de los ríos. También las poblaciones ubicadas en superficies planas pueden sufrir inundaciones como efecto directo de las lluvias. 3.1.3.1 Las inundaciones y su entorno Para entender por qué se producen las inundaciones y cómo, es necesario entender la dinámica fluvial. De hecho, las inundaciones se desarrollan en terrenos donde este fenómeno es recurrente. A pesar de esto, causan pérdidas que se pueden prevenir con la predicción meteorológica y una buena planificación urbanística. Debemos comprender que el agua tiende a pasar por dónde transcurre su camino natural y que por tanto se deben respetar al máximo los cursos de agua y las formas de los mismos, eliminar meandros puede incrementar el riesgo de las crecidas. Además, cuanto más natural se conserva el entorno menos daños causará. Esto es muy importante también en zonas de cursos de agua temporales, como rieras, dónde una gran parte del año no hay agua. Una lluvia intensa hace que en muy poco tiempo estos cursos se llenen mucho de agua. Esto provoca unas variaciones de caudal muy bruscos. 24 El peligro principal de esta irregularidad es olvidar que los cauces de estos ríos, torrentes y rieras temporales tarde o temprano se volverán a llenar de aguas impetuosas que pueden llevarse por delante todo lo que se encuentren. Es por ello es también importante conocer cómo es el entorno del río, descrito a continuación: a) Riera o rambla: Lecho natural de las aguas pluviales, habitualmente seco, que se llena con lluvias copiosas. b) Avenida: Riada, inundación, crecida de los ríos. c) Cauce: Terreno cubierto por las aguas en la máxima crecida ordinaria, definida está según la Ley de Aguas. d) Orilla o margen: Zona de tierra que está más inmediata al agua. e) Riberas: Tierra cercana a los ríos, aunque no esté a su margen. f) Zona inundable: Extensión de tierra a ambos lados del río que puede inundarse en grandes avenidas. 3.1.3.2 Efectos que producen las inundaciones Los efectos que producen las inundaciones son:  Arrastre de sólidos.  Extensas áreas cubiertas por agua  Intensa erosión.  Proliferación de microorganismos.  Viviendas dañadas.  Interrupción de vías de comunicación.  Pérdida de vidas.  Pérdida de cosechas. 25  Depósito de sedimentos. 3.2 Geodinámica Los procesos de geodinámica superficial dan lugar a diversas geoformas que están sometidas a procesos de intemperismo y meteorización conducente a la ocurrencia de movimientos en masa. Estos movimientos están relacionados a los siguientes parámetros intrínsecos (Santacama, 2001): litología, pendientes, geomorfología, cobertura vegetal y drenaje; y como agentes detonantes intervienen las precipitaciones, los sismos y la actividad antrópica. 3.2.1 Deslizamientos Se denomina deslizamiento a la rotura y al desplazamiento del suelo situado debajo de un talud, lo que origina movimientos hacia abajo y hacia afuera de toda la masa que participa del mismo. Se presentan de diferentes tipos de falla de taludes basados en el reconocimiento de los factores geológicos que condicionan la falla. Los deslizamientos de taludes ocurren de muchas maneras; es decir, en forma lenta o rápida, con o sin provocación aparente. Generalmente, se producen como consecuencia de excavaciones o socavaciones en el pie del talud, aumento de las presiones intersticiales debido a filtraciones de agua durante el periodo de lluvias, por un evento sísmico de gran magnitud, por grietas en el terreno. Conociendo la dinámica del suelo, es posible reducir la posibilidad que se presenten derrumbes o deslizamientos, pero aún persiste cierto grado de incertidumbre en su predictibilidad, rapidez de ocurrencia y área afectada. En la Tabla 3.1 se presenta la clasificación de falla de taludes adaptada de Hunt (1984). 26 Tabla 3.1: Clasificación de falla de taludes, (Hunt, 1984). Tipo de falla Forma Definición Desprendimientos Caída libre Volcadura Desprendimiento repentino de uno o más bloques de suelo o roca que descienden en caída libre. Caída de un bloque de roca con respecto a un pivote ubicado debajo de un centro de gravedad. Los desprendimientos por caída libre o volcadura pueden ser causados por socavación de taludes debido a la acción del hombre y erosión de quebradas. Derrumbes Planar Rotacional Desparramiento lateral Deslizamiento de escombros Movimiento lento o rápido de un bloque de suelo o roca a lo largo de una superficie de falla plana. Movimiento relativamente lento de una masa de suelo, roca o una combinación de las dos a lo largo de una superficie curva de falla bien definida. La causa principal es el incremento de inclinación de talud, meteorización y fuerzas de filtración. Movimiento de diferentes bloques de suelo con desplazamientos distintos, este puede activarse repentinamente por eventos sísmicos. Mezcla de suelo y pedazos de roca moviéndose a lo largo de una superficie de roca plana, lo causa el incremento de las fuerzas de filtración y la inclinación del talud. Avalanchas De roca o escombros Movimiento rápido de una masa incoherente de escombros de roca o suelo-roca donde no se distingue la estructura original del material. Las principales causas de avalanchas son las altas fuerzas de filtración, alta pluviosidad, derretimiento de nieve, sismos. Flujo De escombros Suelo o suelo-roca moviéndose como un fluido viscoso, desplazándose usualmente hasta distancias mucho mayores de falla. Usualmente originado por exceso de presiones de poros a causa de grandes lluvias y material suelto en superficie. Repteo Movimiento lento e imperceptible talud debajo de una masa de suelo o suelo-roca. El repteo es el resultado de la acción de fuerzas de filtración. 27 3.2.2 Comportamiento sísmico de taludes Talud es cualquier superficie inclinada respecto a la horizontal que haya adoptado una estructura de suelo y que su dinámica puede ser acelerada con movimientos sísmicos para producir deslizamientos de tierra. Cuando el talud se produce en forma natural, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales. La ocurrencia de deslizamientos de gran envergadura después de la ocurrencia de sismos, es muy frecuente. Los sismos pueden aumentar los esfuerzos y reducir la resistencia de los suelos, generando la falla progresiva o instantánea del talud. Históricamente, los deslizamientos han generado, en ocasiones, mayor cantidad de muertos que el colapso de estructuras. En general, debe tomarse en cuenta diversos procesos para el análisis de taludes y laderas expuestas a eventos sísmicos (Figura 3.1):  Fuerzas sísmicas aplicadas sobre las masas del suelo potencialmente deslizables.  La disminución de la resistencia debida a las cargas vibratorias, las cuales inducen las deformaciones cíclicas.  El aumento de la presión de poros especialmente en los suelos limosos y de arenas finas, en los cuales se puede producir una disminución de resistencia tal, que produzca el fenómeno de licuación.  El aumento de la fuerza sísmica generado por la amplificación en los mantos de suelos blandos.  La posibilidad de ocurrencia de fenómenos de resonancia relacionados con la similitud entre la frecuencia natural de vibración de talud y del evento sísmico.  La magnitud de las deformaciones en la masa de suelo.  La licuación durante los sismos. Los rellenos o capas de materiales que se encuentran sobre estos suelos licuables pueden deslizarse durante los sismos, tal como ha ocurrido en Chile, Alaska y Japón. 28 Figura 3.1: Falla típica de un relleno en caso de un sismo (Seed, 1970.) 3.2.2.1 Clasificación de los deslizamientos co-sísmicos Son muchos los tipos de deslizamientos que se pueden producir durante la etapa co- sísmica. Después del sismo de Kobe de 1995 Sassa (1996) presentó una clasificación para este tipo de deslizamientos: a) Fracturación co-sísmica (Agrietamiento): La fracturación o agrietamiento del suelo y de los macizos rocosos, se presenta como un efecto directo de los esfuerzos inducidos por sismo y en donde las áreas responden con diversas intensidades de sacudimiento. El agrietamiento se presenta especialmente en la corona de los taludes de alta pendiente y en los escarpes semi-verticales de terrazas cementadas y erosionadas. b) Inclinaciones: Las inclinaciones pueden considerarse como factores importantes en el proceso de deterioro del talud. c) Caídas de roca: Para la caída de muchos bloques de roca, en un solo evento, requiere que haya ocurrido el debilitamiento de la masa rocosa, debido a la fragmentación y a la ausencia de soporte lateral. El volumen de la falla depende de los diversos planos de discontinuidad que puede cubrir en un solo momento varios planos (falla en escalera). 29 d) Deslizamientos rápidos (Flujos): Son movimientos espacialmente continuos en los que las superficies de cizalla tienen corta vida, se encuentran muy próximas y generalmente no se conservan. La distribución de velocidades en la masa desplazada se parece a la que se presenta en un fluido viscoso. e) Deslizamientos lentos (Esparcimientos laterales): En los esparcimientos laterales, el modo de movimiento dominante es la extensión lateral acomodada por fracturas de corte y tensión. f) Hundimientos (Colapso): El hundimiento de tierra es un movimiento de la superficie terrestre en el que predomina el sentido vertical descendente y que tiene lugar en áreas de distintas características y pendientes. 3.2.2.2 Factores que afectan la respuesta de los taludes Abramson y otros (2002) indican que los principales factores que afectan la respuesta sísmica de los taludes son: a) La magnitud de la aceleración sísmica: El trabajo realizado por Keefer (1984) muestra que, para la producción de ciertos tipos de deslizamientos, se requiere sismos de gran magnitud (Tabla 3.2). A mayor magnitud, mayor será el área afectada. Tabla 3.2: Posibilidad de deslizamientos causados por sismos (Keefer 1984). Magnitud del sismo Tipo de deslizamiento producido 4.0 Caídos de roca, deslizamientos de roca, caídos de suelo y alteración de masas de suelo. 4.5 Deslizamiento de translación rotación y bloques de suelo. 5.0 Flujos de suelo, esparcimientos laterales, deslizamientos subacuáticos. 6.0 Avalanchas de roca. 6.5 Avalanchas de suelo 30 b) La duración del sismo: A mayor duración de un sismo, los efectos son mayores. La duración aumenta al incrementarse la magnitud del sismo. c) La distancia al área epicentral: Es lógico esperar que la actividad de deslizamiento disminuya al aumentar la distancia al área epicentral. Existe además una distancia a partir de la cual no ocurren deslizamientos de un determinado tamaño. d) La dirección principal del sismo: La dirección de los deslizamientos puede tener una tendencia hacia la dirección en donde el sismo produce la mayor aceleración del suelo, la cual es generalmente normal a la dirección de la falla (Sassa y Fukuoka, 1995). e) La formación geológica: Las características de la resistencia dinámica de los materiales que conforman el talud o la susceptibilidad a los deslizamientos co- sísmicos. La ocurrencia de los deslizamientos depende principalmente de la litología estructura y condiciones de saturación de los suelos o rocas. f) Las dimensiones del talud: Factores como la cinemática y geometría del talud facilitan la ocurrencia de flujos o avalanchas al momento de ocurrir los sismos. 3.3 Geotecnia La amplificación sísmica y el daño observado durante la ocurrencia de sismos de gran magnitud, presentan gran variabilidad de un lugar a otro, aún en distancias relativamente cortas, siendo posibles explicarlas mayoritariamente por las variaciones locales del tipo de suelo y la topografía. El fenómeno de amplificación local de las ondas sísmicas asociado principalmente a las propiedades geotécnicas del subsuelo y profundidad del basamento rocoso se suele denominar “efecto de sitio” o simplemente “amplificación del suelo”. De este modo, el daño causado por sismos es fuertemente dependiente de las condiciones locales del terreno y, por tanto, la caracterización del subsuelo es un tema de considerable interés en ingeniería. La 31 geotecnia estudia las características y propiedades mecánicas de las rocas, materiales y los suelos sobre los que se emplazaran las ciudades y las obras públicas de ingeniería (edificaciones, diques, túneles, carreteras, presas, trazados de ferrocarril, puentes, etc.). Su finalidad es asegurar que los factores geológicos condicionantes como las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, cumplan con los mejores requisitos para el emplazamiento de estas. 3.3.1 Suelo El suelo puede tener varias definiciones: Desde el punto de vista ingenieril, el material que constituye la corteza terrestre se divide en dos categorías: suelo y roca. Suelo es el agregado natural de granos minerales que pueden separarse mediante medios mecánicos, como por ejemplo la agitación en agua. En cambio, roca es el agregado natural de minerales que están conectados por fuerzas permanentes y cohesivas de carácter fuerte y permanente. Las dos definiciones difieren en los términos “fuerte” y “permanente”, que son muy subjetivos y por tanto, están sujetos a interpretaciones diferentes. Desde el punto de vista geológico, suelo es el material producido por los efectos de la meteorización o alteración sobre las rocas de la superficie de la tierra y está dividido en estratos u horizontes. En cambio, roca es el material constitutivo de la corteza terrestre, formado en general por una asociación de minerales y que presenta una cierta homogeneidad estadística; en general, es dura y coherente, pero a veces es plástica (por ejemplo, la arcilla) o móvil (como ejemplo, la arena). En todas estas definiciones se observa que el concepto suelo describe algo que es dinámico, por lo que discernir muchas veces entre roca con un alto grado de meteorización o suelo es, al menos, discutible. 3.3.2 Efectos de sitio El origen de los efectos de sitio es debido a la presencia de relieves (efecto topográfico), compuesto por materiales superficiales (suelos blandos) con fuertes 32 discontinuidades laterales (Figura 3.2) que pueden ser determinantes para la distribución de las vibraciones del suelo y, por lo tanto, para la distribución de los daños en caso de un terremoto (Coral, 2002). Al considerar la geología local, se distinguen dos fenómenos que normalmente dan lugar a la amplificación del movimiento y, por consiguiente, pueden ocasionar daños a obras civiles. El primero de éstos es la ampliación por resonancia y está asociada a la interacción de la onda sísmica y la estructura del subsuelo. La resonancia está presente en medios estratificados con rigidez creciente con la profundidad y resulta de la superposición de múltiples reflexiones dentro de los estratos de baja velocidad cercanos a la superficie. Su efecto depende fundamentalmente de la frecuencia. El segundo tipo de amplificación no requiere de las discontinuidades bruscas donde tienen lugar fenómenos de reflexión, más bien, se trata de un efecto debido a la baja impedancia de los materiales próximos a la superficie (Coral, 2012) Figura 3.2: Estructuras y configuraciones tipo que pueden dar lugar a efectos de sitio. a) Capas sedimentarias horizontales sobre substrato rocoso; b) Relleno sedimentario de un valle; c) Discontinuidades laterales bruscas; d) Relieves (Efecto topográfico). Tomado de Bard et al., (1995). 33 3.3.3 Propiedades dinámicas de los suelos La amplificación del movimiento en el suelo está determinada por sus propiedades dinámicas. Dentro de éstas, la rigidez y el amortiguamiento del suelo constituyen las propiedades claves para el estudio de la respuesta de sitio. El módulo de corte (G) representa una buena medida de la rigidez del suelo, el cual se calcula por medio de la velocidad de las ondas sísmicas. Por su parte la razón de amortiguamiento (ξ), representa la capacidad que tiene el suelo para disipar la energía. Otras propiedades, pero de menor influencia, son la densidad (ρ) y el índice de Poisson (ν). Por otro lado, existen factores claves que influyen en las propiedades dinámicas del suelo, tales como la tensión efectiva de confinamiento, el nivel de tensiones en el suelo, el índice de poros y la plasticidad. En la Figura 3.3 se muestra la caracterización de una columna litológica orientada a realizar un estudio de respuesta del suelo. Para cada estrato debe indicarse, al menos, su potencia, densidad y velocidad de las ondas sísmicas de cizalla. Información adicional sería el tipo de material, edad geológica consistencia, límites de Atterberg, índice de plasticidad, humedad y profundidad del nivel freático, entre otros. Figura 3.3: Figura 3.3: Caracterización de una columna litológica en una zona donde se realiza un análisis de la respuesta de suelos. Para cada estrato debe indicarse potencia, densidad y velocidad de las ondas sísmicas S. 34 3.3.4 Efectos de suelo en superficie La amplificación del movimiento del suelo es la responsable del daño ocurrido en áreas constituidas por depósitos de sedimentos blandos y poco compactos. Para terremotos de magnitud pequeña, la amplificación es típicamente mayor en áreas ubicadas a una cierta distancia epicentral donde sería esperable que las ondas sísmicas redujesen la amplitud debido a los efectos de atenuación en la propagación de la señal sísmica por el interior de la tierra. En general, se acepta que dos mecanismos contribuyen a los efectos de amplificación de la señal en el suelo: la amplificación geométrica y la amplificación dinámica. 3.3.4.1 Amplificación geométrica Corresponde a los efectos de amplificación debidos al contraste de impedancias entre dos medios en contacto. Para sedimentos, el contraste de impedancias se expresa como: (Ec.3.1.) Donde, el subíndice B representa al substrato rocoso y S se refiere al nivel sedimentario, ρ es la densidad y υ es la velocidad de las ondas sísmicas. En materiales más jóvenes y menos consolidados el contraste de impedancias es mayor, lo que provoca un mayor nivel de amplificación de la señal sísmica. Asimismo, produce el atrapamiento de las ondas sísmicas dentro de un nivel con baja impedancia y esto provoca la amplificación en la banda de las frecuencias características. La velocidad de las ondas sísmicas S en el suelo decrece entonces cuando el depósito sedimentario está situado sobre un sustrato rocoso duro aumenta el contraste de impedancias. Como se ha mencionado anteriormente, los depósitos del suelo se comportan como filtros reduciendo la energía de alta frecuencia (o corto período), pero la amplificación de las bajas frecuencias puede causar daño potencial a estructuras que tienen frecuencias naturales bajas, como por ejemplo edificios altos y puentes. 35 3.3.4.2 Amplificación dinámica La teoría clásica de amplificación de suelos predice que al considerar una capa de suelo horizontal infinita de espesor H, uniforme e isótropa y con un comportamiento lineal elástico, sobre sustrato rocoso, también horizontal, sometido a un campo de propagación de ondas SH verticalmente, la función de amplificación del suelo será como se muestra en la Figura 3.4. Si el suelo no fuese capaz de amortiguar el movimiento ondulatorio se produciría una amplificación infinita (resonancia) para frecuencias que tienden a π/ 2 + nπ. Sin embargo, gracias a la capacidad del material para amortiguar el movimiento se producen dichas amplificaciones, pero no infinitas (Figura 3.5). Figura 3.4: Función de amplificación de suelo uniforme sobre una roca rígida con coeficiente de amortiguamiento nulo. Figura 3.5: Función de amplificación de un suelo uniforme sobre una roca rígida 36 Las frecuencias a las que se dan estos máximos locales se conocen con el nombre de frecuencias naturales del suelo y dependen de la velocidad de ondas sísmicas S y del espesor del sedimento H según: La frecuencia fundamental es la frecuencia más baja, ω0 =πVS / 2H cuyo periodo asociado se conoce como el periodo característico del sitio: Esta amplificación también se conoce como efecto de resonancia. Dicho efecto considera la diferencia entre la frecuencia de las ondas sísmicas y la frecuencia natural del depósito sedimentario. Si la frecuencia de la onda sísmica es aproximadamente igual a la frecuencia natural del depósito se produce amplificación incrementándose la amplitud del movimiento del suelo significativamente. Así, los fenómenos que contribuyen a la amplificación de la señal sísmica están relacionados directamente con la velocidad de las ondas sísmicas de corte S en el depósito. Cuando una onda elástica se propaga a través de un material, el flujo de energía transmitida está definido por ρVsu 2 , donde ρ es la densidad del material Vs es la velocidad de la onda S y u la velocidad de la partícula. Este flujo de energía permanece constante y en consecuencia las amplitudes del movimiento del suelo en materiales con baja velocidad de propagación de las ondas sísmicas son mayores dado que la velocidad de la partícula, u, y la velocidad de las ondas sísmicas S son inversamente proporcionales. Como consecuencia, materiales como arena suelta o arcilla blanda amplifican el movimiento del suelo significativamente. Por lo tanto, en el diseño de estructuras sismo resistentes situadas en depósitos sedimentarios caracterizados por velocidades de ondas sísmicas bajas deben considerarse especialmente estos efectos. Con n = 0,1,2,…, (Ec. 3.2) (Ec. 3.3) 37 3.3.5 Caracterización geotécnica de suelos Los estudios geotécnicos tienen por finalidad analizar y cuantificar las características físicas de los suelos, siendo su comportamiento geotécnico relevante al momento de utilizarlo como elemento de medida para el soporte de una estructura determinada (cimentaciones). Los suelos se pueden clasificar utilizando el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), así como conocer su capacidad portante. 3.3.5.1 Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) Fue Casagrande quien en 1942 ideó un sistema genérico de clasificación de suelos y que fue empleado por el cuerpo de ingenieros del ejército de los EE.UU. para la construcción de pistas de aterrizaje durante la II guerra mundial. Diez años más tarde y vista la gran utilidad de este sistema en Ingeniería Civil, fue ligeramente modificado por el Bureau of Reclamation, naciendo el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Este sistema fue adoptado por la ASTM (American Society of Testing Materials) como parte de sus métodos normalizados. Dicha clasificación se vale de unos símbolos de grupo, consistentes en un prefijo que designa la composición del suelo y un sufijo que matiza sus propiedades. En la Tabla 3.3 se muestra esta clasificación: Tabla 3.3: Símbolos de grupo en la clasificación SUCS. SÍMBOLOS DE GRUPO (SUCS) TIPO DE SUELO PREFIJO SUBGRUPO SUFIJO Grava G Bien graduado W Arena S Pobremente graduado P Limo M Limoso M Arcilla C Arcilloso C Orgánico O Limite líquido alto (>50) L Turba Pt Límite líquido bajo (<50) H En función de estos símbolos, se pueden establecer diferentes combinaciones que definen uno y otro tipo de suelo (Tabla 3.4). Sin embargo, existe una clara distinción entre tres grandes grupos de suelos. 38 Tabla 3.4: Tipología de suelos, características generales Tipología de suelos (SUCS) SÍMBOLO Características generales GW GP GM GC GRAVAS (> 50% en tamiz #4 ASTM) Limpias (Finos < 5%) Bien graduados Pobremente graduados Con finos (Finos > 12%) Componente limoso Componente arcilloso SW SP SM SC ARENAS (< 50% en tamiz #4 ASTM) Limpias (Finos < 5%) Bien graduadas Pobremente graduadas Con finos (Finos > 12%) Componente limoso Componente arcilloso ML MH LIMOS Baja plasticidad (LL<50) Alta plasticidad (LL>50) CL CH ARCILLAS Baja plasticidad (LL<50) Alta plasticidad (LL>50) OL OH SUELOS ORGÁNICOS Baja plasticidad (LL<50) Alta plasticidad (LL>50) Pt TURBA Suelos altamente orgánicos  Suelos de grano grueso (GyS): Formado por gravas y arenas con menos del 50% de contenido en finos, empleando el tamiz 0.080 UNE (200 ASTM).  Suelos de grano fino (M y C): Formados por suelos con al menos un 50 % de contenido en limos y arcillas.  Suelos orgánicos (O, Pt) constituidos fundamentalmente por materia orgánica, son inservibles como terreno de cimentación. Dentro de la tipología expuesta pueden existir casos intermedios, empleándose una doble nomenclatura, por ejemplo, una grava bien graduada que contenga entre un 5 y un 12 % de finos se clasificará como GW – GM. Tras un estudio experimental de diferentes muestras de suelos de grano fino, Casagrande consigue ubicarlos en un diagrama que relaciona el límite líquido (LL) con el índice de plasticidad (IP), con lo cual se logra clasificar e identificar los suelos. El límite líquido también puede utilizarse para estimar asentamientos en problemas de consolidación (Figura 3.6 y Tabla 3.5). En este diagrama, conocido 39 como la carta de Casagrande de los suelos cohesivos, destacan dos grandes líneas que actúan a modo de límites: Line A: IP = 0.73 (LL – 20). Linea B: LL = 50 Tabla 3.5: Características del suelo según SUCS DIVISIONES PRINCIPALES SÍMBOLO COMPORTAMIENTO MECÁNICO CAPACIDAD DE DRENAJE Densidad óptima P.M. CBR In situ SUELOS DE GRANO GRUESO Gravas GW Excelente Excelente 2.00-2.24 60-80 C a r a c te r ística s d e lo s su e lo s se g ú n e l S U C S GP Bueno a excelente Excelente 1.76-2.08 25-60 40-80 GM{ d Bueno a excelente Aceptable a mala 2.08-2.32 u Bueno Mala a impermeable 1.92-2.24 20-40 GC Bueno Mala a impermeable 1.92-2.24 20-40 Arenas SW Bueno Excelente 1.76-2.08 20-40 SP Aceptable a bueno Excelente 1.60-1.92 10-25 20-40 SM{ d Aceptable a bueno Aceptable a mala 1.92-2.16 u Aceptable Mala a impermeable 1.68-2.08 10-20 SC Malo a aceptable Mala a impermeable 1.68-2.08 10-20 SUELOS DE GRANO FINO Limos y arcillas (LL < 50) ML Malo a aceptable Aceptable a mala 1.60-2.00 5-15 CL Malo a aceptable Casi impermeable 1.60-2.00 5-15 OL Malo Mala 1.44-1.70 4-8 Limos y arcillas (LL > 50) MH Malo Aceptable a mala 1.28-1.60 4-8 CH Malo a aceptable Casi impermeable 1.44-1.76 3-5 OH Malo a muy malo Mala 1.28-1.68 3-5 SUELOS ORGÁNICOS Pt Inaceptable Aceptable a mala - - Figura 3.6: Carta de Casagrande para los suelos cohesivos 40 3.3.5.2 Análisis geotécnico La capacidad portante de un suelo puede definirse como la carga que éste es capaz de soportar sin que se produzcan asentamientos excesivos. El objetivo es explicar los principios que se usan para determinar la capacidad portante de los suelos, para tener criterios de cálculo y diseño locales. Se pone énfasis en el ensayo de laboratorio de corte directo, a fin de aplicar la teoría del Dr. Karl Terzaghi.  Capacidad de carga limite (qd): Define a la máxima presión que se puede aplicar a la cimentación, sin que ésta penetre en el suelo.  Capacidad de carga admisible (qadm): Es la carga límite dividida entre un factor de seguridad. A este esfuerzo se le llama capacidad portante. Terzaghi (2001) recomienda que FS no sea menor que 3.  Esfuerzo neto (q neto): Es el esfuerzo útil, que queda para la superestructura, después de quitarle el esfuerzo que va a utilizar el peso del relleno del suelo y la sobrecarga de piso: q neto = qadm – γ * Df - sobrecarga de piso Dónde: γ = peso específico del relleno. Df = Profundidad de cimentación. Sobrecarga de piso = 500 kg/m2.  Presión de contacto (qc): Es producida por la carga muerta y viva de la superestructura y actúa debajo de la zapata, en el encuentro zapata-suelo. En el diseño de cimentaciones, se busca que qc sea menor o igual a q neto. ………Ec. 3.4 ………Ec. 3.5 41  Ecuación de Mohr-Coulomb: Mohr presentó en 1900, una teoría sobre la ruptura de materiales, según la cual, la falla de un suelo se presenta debido a la combinación crítica de esfuerzos verticales y horizontales. Del equilibrio de fuerzas en ambas direcciones y del bloque triangular, se obtiene y , y tal como se observa en la Figura 3.7: (Ec.3.6) (Ec.3.7) Por otro lado, los esfuerzos verticales y horizontales pueden ser representados en un diagrama de Mohr, tal como se muestra en la Figura 3.8: Figura 3.7: Esfuerzos en el interior de una masa elástica. 42 Figura 3.8: Diagrama de Mohr. La teoría de Coulomb (Figura 3.9), relaciona el esfuerzo cortante t, como función del esfuerzo normal n, la tangente del ángulo de fricción interna, y la cohesión c como: (Ec.3.8) Figura 3.9: Esfuerzos normales y cortantes en un bloque de suelo, según la teoría de Coulomb. 43 De la Figura 3.10 se obtiene: Figura 3.10: Envolvente de Mohr y teoría de Coulomb. (Ec.3.9) Despejando, se obtiene el esfuerzo horizontal en una masa de suelo en función del esfuerzo normal, el ángulo de fricción interna y la cohesión del suelo: (Ec.3.10) (Ec.3.11) Siendo: (Ec.3.12) La ecuación 3.11 representa la relación de Mohr – Coulomb o el estado de esfuerzos en una masa de suelo, cuando hay fuerzas verticales y horizontales. Relaciona los esfuerzos efectivos horizontales con los esfuerzos verticales, a través de los parámetros, ángulo de fricción interna y la cohesión. 44 El ensayo de corte directo es un ensayo de cortante, consiste en aplicar esfuerzos verticales y horizontales a tres muestras de suelo y determinar el instante de falla a corte (Figura 3.11). Cuando se aplica un esfuerzo vertical fijo de 0.5Kg/cm 2 , la primera muestra falla con esfuerzo horizontal o cortante τ1, la segunda muestra es sometida a un esfuerzo de 1.0 Kg/cm 2 y falla con un esfuerzo cortante τ2. Con estos tres pares ordenados se grafica el diagrama de ruptura de Mohr. La tercera muestra es sometida a un esfuerzo de compresión de 1.5 Kg/cm 2 y falla con un cortante τ3. Figura 3.11: Detalles del equipo de corte directo y diagrama de ruptura de Mohr. 3.4 Métodos geofísicos 3.4.1 Clasificación de ondas sísmicas Las ondas sísmicas (ondas elásticas) corresponden a perturbaciones temporales generadas por pequeños movimientos del suelo y que se propagan en un medio homogéneo y/o heterogéneo. Estas ondas, que se originan en el interior de la corteza terrestre, debido a repentinos desplazamientos en fallas o hendiduras en la tierra, se propagan hacia la superficie terrestre originando movimientos de baja y/o alta intensidad (Figura 3.12). Siendo las más conocidas las ondas de cuerpo y ondas superficiales. 45 Figura 3.12: Propagación de ondas sísmicas partiendo desde el hipocentro. 3.4.1.1 Ondas de cuerpo Las ondas de cuerpo viajan a través del interior de la Tierra. Siguen caminos curvos debido a la variada densidad y composición del interior de la Tierra. Este efecto es similar al de refracción de ondas de luz. Las ondas de cuerpo transmiten los temblores preliminares de un terremoto, pero poseen poco poder destructivo. Las ondas de cuerpo son divididas en dos grupos: ondas primarias (P) y secundarias (S).  Ondas P Las ondas P son ondas longitudinales o compresionales (Figura 3.13), lo cual significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 veces de las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material. Velocidades típicas son 330m/s en aire, 1450m/s en agua y cerca de 5000m/s en granito. Figura 3.13: Modelo de propagación de la onda P. 46  Ondas S Las ondas S son ondas transversales o de corte, lo cual significa que el suelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación, alternadamente hacia un lado y hacia el otro (Figura 3.14). Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte. Su velocidad es alrededor de 58% la de una onda P para cualquier material sólido. Usualmente la onda S tiene mayor amplitud que la P y se percibe más fuerte que ésta. Figura 3.14: Modelo de propagación de la onda S. 3.4.1.2 Ondas superficiales Las ondas superficiales viajan sobre la superficie de la Tierra y se desplazan a menor velocidad que las ondas de cuerpo. Debido a su baja frecuencia, frecuentemente provocan resonancia en edificios con mayor facilidad que las ondas de cuerpo y son, por ende, las ondas sísmicas más destructivas. En general, las ondas superficiales son las que se propagan en dirección paralela a la superficie y su amplitud decrece con la profundidad. Existen dos tipos de ondas superficiales: ondas Rayleigh y ondas Love (Figura 3.15).  Ondas Rayleigh Las ondas Rayleigh son ondas superficiales que viajan como ondulaciones similares a aquellas encontradas en la superficie del agua (Figura 3.15). Las propiedades más importantes de estas ondas son que su amplitud disminuye con la profundidad y su 47 velocidad es menor que de las ondas S y los desplazamientos que producen están contenidos en el plano de incidencia o plano vertical.  Ondas Love Las ondas Love son ondas superficiales que provocan cortes horizontales en la tierra. Las ondas Love son levemente más lentas que las ondas de Rayleigh (Figura 3.15). Figura 3.15: Modelo de propagación de las ondas sísmicas superficiales. 3.4.2 Vibración ambiental En la sísmica tradicional, el ruido de una señal sísmica se ha considerado como algo negativo y que hay que cancelar o evitar. En la actualidad, lo que hasta hace pocas décadas constituía un problema en los estudios de propagación y atenuación de ondas sísmicas se ha convertido en una herramienta excelente para caracterizar los efectos locales y las propiedades dinámicas del lugar de registro y de las estructuras., Así pues existen diferentes denominaciones para ese ruido el término microtrepidaciones corresponde a una traducción del inglés de microtremors, en castellano no hay uniformidad con el nombre aplicado y también se usan los siguientes términos: microtemblores, microvibraciones, vibración ambiental, ruido sísmico y ruido sísmico ambiental. 48 La vibración ambiental se define como el movimiento del suelo generado por fuentes no sismogénicas (fuentes naturales y artificiales), por ejemplo, las fuentes naturales pueden ser las olas de mar en costas, el viento, variaciones en la presión del aire, etc. así como las fuentes artificiales ligadas a la actividad humana como pueden ser el tráfico vehicular, maquinaria pesada, industrias, etc. (Figura 3.16). Figura 3.16: Fuentes de Vibración ambiental. En la Tabla 3.6 se muestran los posibles orígenes asignados a la vibración ambiental según Gutenberg (1958), Aste (1978) y Aste y Henstrdge (1984) para distintos rangos de frecuencia. Para frecuencias inferiores a 1Hz se les atribuye origen natural. El pico espectral entre 0.15 – 0.2 Hz se asocia al efecto causado por las olas oceánicas que viajan generando ondas estacionarias que disipan energía en forma de ondas elásticas. Algunos estudios (Young et al., 1996; Withers et al., 1996) indican que el viento da lugar a ruido sísmico de alta frecuencia (entre 15 y 60 Hz), en sitios poblados y por encima de 5 Hz las fuentes son predominantemente urbanas (tráfico, maquinarias, etc.). Sin embargo, estas ondas resultan fuertemente atenuadas al alejarse varios kilómetros de la fuente generadora. Entre 1 y 5 Hz existe una banda de transición en la que contribuirían ambos tipos de fuentes. Yamanaka et al. (1993) demostraron, con medidas continuas en la Universidad de California del Sur en los Ángeles, la dependencia de la amplitud del microtremor de corto periodo (0.3s) con el ciclo día/noche así como su caída durante el fin de semana, lo que prueba la elevada contribución de fuentes antrópicas. 49 Por otro lado, Bard et al. (2004) diferencian la vibración ambiental según su origen en dos, natural y humano (Tabla 3.7), el primero originado principalmente por las olas oceánicas y condiciones atmosféricas, frecuencias entre 0.1 – 1 Hz; mientras que, el segundo tiene un origen antrópico como el tráfico y la industria que generan ondas superficiales en el rango de frecuencia de 1 – 10 Hz. Tabla 3.6: Fuentes de vibración ambiental en función a la frecuencia. Reproducido de Bonnefoy – Claudet et al (2006b). Gutenberg (1958) Asten (1978) Asten and Henstridge(1984) Olas oceánicas golpeando en las costas. 0.05 – 0.1 Hz 0.5 – 1.2 Hz Monzones y perturbaciones meteorológicas a gran escala. 0.1 – 0.25 Hz 0.16 – 0.5 Hz Ciclones sobre los océanos. 0.3 – 1 Hz 0.5 – 3 Hz Condiciones meteorológicas a escala local. 1.4 – 5 Hz Tremor volcánico. 2 – 10 Hz Urbano. 1 – 100 Hz 1.4 – 30 Hz Tabla 3.7: Diferenciación de las vibraciones ambientales según Bard et al, (2004). Origen Natural Humano Nombre Microsismos Microtremores (microtemblores) Frecuencia que predomina en la vibración (aprox.). 0.1 Hz a 1 Hz (baja frecuencia) 1 Hz a 10 Hz (alta frecuencia) Fuente Oceánico y condiciones Atmosféricas (frecuencia muy baja) Tráfico, industria Onda incidente Ondas superficiales (fuentes lejanas) Ondas superficiales + ondas internas (fuente cercana) Variación en amplitud Relacionada con ondas oceánicas Día/noche, semana/fin de semana Rayleigh/Love Predominante Rayleigh Amplitud comparable, Love con un poco más de energía Modo Fundamental / modos superiores Principalmente fundamental Posibilidad de modos más altos en frecuencias altas (al menos en el caso de dos capas) 50 Se debe tener en cuenta que la vibración ambiental se caracteriza por tener baja amplitud y un amplio rango de frecuencias. Su uso para la evaluación de la respuesta dinámica del suelo es muy atractivo, debido a su bajo costo y a la facilidad y rapidez para obtener información. 3.4.3 Metodología H/V o Nakamura La metodología de H/V o Nakamura (1989) ha ganado popularidad en los últimos años por ser un procedimiento económico y fácil de aplicar, obteniéndose a partir de éste los valores de frecuencia y período fundamental de un sitio, parámetros claves a la hora realizar la caracterización de sitio. Este procedimiento emplea mediciones de vibración ambiental (compuesto de ondas superficiales tipo Rayleigh) producido por la interacción viento – estructuras, tráfico y varias formas de actividad humana (Lermo y Chavez-Garcia, 1994). Se ha demostrado que el cociente espectral entre las componentes horizontales y verticales de estas mediciones ofrece un buen estimado de la frecuencia fundamental de depósitos sedimentarios sueltos y, en cierta forma, el factor de amplificación. El uso extensivo del método permite el mapeo rápido y detallado de estas frecuencias en áreas urbanas. Combinando informaciones sobre la respuesta de suelo y vulnerabilidad, se pueden anticipar los efectos potenciales de un sismo a edificios y estructuras civiles. La teoría y las hipótesis del método no han sido aceptadas unánimemente por la comunidad científica, pero las comparaciones con otras técnicas han comprobado en diversos estudios recientes la validez y la eficiencia del método (Lermo y Chavez- Garcia, 1994). Nakamura (1989) desarrolló la técnica basado en tres hipótesis principales: 1. La vibración ambiental es generada por la reflexión y refracción de ondas de corte al interior de capas de suelo superficial y por ondas de superficie. 2. Fuentes superficiales locales de vibración no afectan a la vibración ambiental en la base de la estructura no consolidada. 51 3. Capas de suelo blando no amplifican la componente vertical de la vibración ambiental. Las funciones SE y AS que representan la respuesta sísmica intrínseca del sitio y el efecto singular de la onda Rayleigh pueden ser definidos como: (Ec. 3.13) Donde H y V representan, respectivamente, los espectros de las componentes horizontales y verticales del ruido ambiental en superficie (S) o en el basamento (B) (Figura 3.17). La respuesta sísmica del sitio que no incluye la contribución de la fuente es definida por SM. Figura 3.17: Modelo asumido por Nakamura para interpretar la propagación de vibración ambiental sobre un semiespacio de espesor Z. 52 Entonces: (Ec. 3.14) Nakamura (1989) y Theodulidis et al. (1996) demostraron que el espectro de las componentes vertical (VB) y horizontal (HB) son equivalentes a la base de la estructura, es decir una de las hipótesis consideradas es que en el basamento rocoso no hay amplificación, así la componente horizontal es proporcional a la vertical. Luego entonces (Ec.3.15) Por lo tanto, la respuesta sísmica del sitio SM puede ser expresada como el cociente espectral de las componentes horizontal y vertical del ruido ambiental en superficie. Resumiendo, esta descripción teórica implica que, un estimado práctico de la respuesta del sitio puede ser obtenido registrando el ruido ambiental con un sismógrafo sencillo de 3 componentes (X-Y-Z). Determinación de la Profundidad del Basamento La profundidad del basamento, la relación espectral H/V usando la siguiente relación puede ser determinado a partir de: (Ec. 3.16) Donde es la frecuencia fundamental en HZ,, es la velocidad de onda S (m/s) en el estrato superficial, h es el espesor del estrato. Se puede complementar el cálculo anterior con: (Ec. 3.17) 53 Donde es la frecuencia fundamental en HZ, es la velocidad de onda S (m/s) en el basamento y es el factor de amplificación del microtremor o vibración ambiental. 3.4.4 Velocidad de fase y velocidad de grupo La velocidad de fase es la rapidez en la cual un punto de una fase de ondícula constante viaja en dirección normal a la superficie de la onda en un medio homogéneo. Esta es la rapidez de una onda plana que viaja en la misma dirección. En un medio anisotrópico, la velocidad de fase está sujeta a la dispersión angular; es decir, la rapidez varía con el ángulo. En un medio atenuante, la velocidad de fase está sujeta a la dispersión de frecuencia; es decir, la rapidez varía con la frecuencia (Winterstein, 1990). La velocidad de fase, a diferencia de la velocidad de grupo, no se puede obtener directamente de mediciones de ondas, dividiendo la distancia recorrida en un tiempo, a menos que la fuente genere ondas planas (Winterstein, 1990), ver Figura 3.18. La velocidad de grupo es la rapidez en la cual la superficie de una onda, viaja en una dirección dada radialmente hacia fuera, desde una fuente puntual en un medio homogéneo. Si el medio es atenuante, esta velocidad varía con la frecuencia (debido a que la atenuación implica dispersión de frecuencia); si es anisotrópico, varía con la dirección. En ambos casos las expresiones teóricas para la velocidad de grupo son obtenidas diferenciando la frecuencia con el vector de onda. La velocidad de grupo se puede obtener a partir de mediciones de ondas, dividiendo la distancia recorrida en un tiempo a partir de una fuente puntual (Winterstein, 1990) (Figura 3.18). Para los estudios de zonificación sísmica la velocidad de fase es de gran importancia, nos permite realizar el análisis de ondas superficiales con el método MASW con la velocidad de fase se puede observar los cambios de velocidad en función del contenido de frecuencias de diferentes capas del subsuelo. 54 Figura 3.18: Esquema que descubre la velocidad de grupo y de fase. 3.4.5 Método de refracción sísmica Las propiedades elásticas de los materiales que componen el subsuelo y sus efectos en la propagación de ondas sísmicas son fundamentales para la caracterización de un sitio. Dentro de estas propiedades, uno de los parámetros clave es el perfil de velocidades de ondas de corte, debido a que permite evaluar la respuesta dinámica de un punto y/o área (Tokimatsu, 1997). Los métodos de refracción sísmica tienen la particularidad de que necesitan una fuente artificial para generar ondas sísmicas de acuerdo a la extensión del área a estudiar y de las propiedades mecánicas del subsuelo. La fuente artificial puede ir desde golpes con un martillo a una placa, hasta varios kilos de. Los métodos geofísicos, son de amplia aplicación en el área de ingeniería civil y de construcción. Originalmente estos métodos fueron utilizados para la búsqueda de petróleo y otros depósitos minerales, y a partir del año 1970 se empezó a utilizar para caracterizar los suelos blandos especialmente en áreas aluviales y depósitos sedimentarios. Estos métodos llamados activos, permiten el registro de ondas superficiales generadas por una fuente dinámica que produce una perturbación en superficie para 55 ser captadas por geófonos alineados con la fuente. Esta perturbación puede ser generada con un mazo o martillo, dejando caer un peso al terreno o utilizando mecanismos más sofisticados que permitan un mayor control sobre las perturbaciones generadas, y, por ende, sobre el rango de frecuencias y amplitud de las ondas (Stokoe et al., 2004), ver Figura 3.19. Figura 3.19: Frentes de ondas generados por una fuente activa. 3.4.6 Arreglos sísmicos lineales (MASW) La técnica de Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW ó Multichannel Analysis of Surface Wave) propuesto por Park (1999), fue originalmente propuesto para el análisis de ensayos activos, posteriormente se extendió para ser aplicado en ensayos pasivos utilizando arreglos bidimensionales (Park, 2008) y arreglos lineales utilizando como fuente el tráfico vehicular (Park y Miller, 2008). Este método se basa en el análisis de los principios básicos de la dispersión geométrica de ondas sísmicas, a fin de obtener un modelo de velocidad de ondas de corte, obtenidos con la aplicación de métodos inversos basados en la propagación y dispersión de ondas superficiales en medios verticalmente heterogéneos. Las altas frecuencias (longitud de onda corta) de las ondas superficiales proveen información de estratos superficiales; mientras que, bajas frecuencias (longitud de ondas larga) proporcionan información de estratos más profundos. 56 La técnica MASW analiza las propiedades de dispersión de las ondas sísmicas superficiales (modos fundamentales de ondas Rayleigh), las cuales se propagan horizontalmente a lo largo de la superficie, desde el punto de impacto a los receptores. Los registros simultáneos de 12 o más receptores en distancias cortas (1-2 m) y largas (50-100 m) desde una fuente impulsiva o vibratoria, proporcionan una redundancia estadística para medir velocidades de fase. Los datos multicanales muestran un formato de frecuencia variable con el tiempo para permitir la identificación de modos fundamentales de ondas Rayleigh (Louie, 2001). La configuración básica del tendido y la rutina de adquisición con el método MASW, generalmente es la misma que se usa en los estudios convencionales refracción de ondas corporales. En la Figura 3.20 se presenta la configuración utilizada por el método MASW, donde x1 es la distancia de la fuente de disparo (source offset) al primer geófono, dx la distancia entre geófonos y D la dimensión del arreglo. La profundidad máxima de investigación (Zmáx) a la que se puede llegar depende de las propiedades del subsuelo y del tipo de fuente utilizada. Figura 3.20: Configuración de campo y equipo de datos para el Método MASW. 57 3.4.7 Aplicación MASW 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. La aplicación de esta técnica permite determinar las características físicas del subsuelo bajo un punto en forma indirecta, basándose en el cambio de las propiedades físicas de los materiales que la conforman, 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) para el punto medio de cada línea de estudio. La aplicación de un nuevo cálculo iterativo inverso, permite conocer el periodo predominante teórico correspondiente al perfil de velocidades, el cual es correlacionado con el obtenido con la técnica H/V a fin de validar ambos resultados, ver Figura 3.21. 58 } Figura 3.21: Esquema de la metodología utilizada para el procesamiento de datos obtenidos por un arreglo lineal, para determinar el perfil de velocidades. 59 CAPÍTULO IV ADQUISICIÓN, PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1 Cuantificación de inundaciones Uno de los eventos extremos más frecuentes en la región de Arequipa es el de las inundaciones que se producen en épocas de lluvia debido a la acumulación de agua en lugares donde habitualmente no existe. Las precipitaciones son las causantes del aumento del caudal de los ríos que, al llegar a sobrepasar su nivel de almacenamiento, provocará el desborde ocasionando la inundación. Si junto al río se encuentran centros poblados o terrenos agrícolas, estos serán los más afectados. El río Chili se constituye como el principal colector hídrico de la Provincia de Arequipa, tiene su origen en la unión de los ríos Sumbay y Blanco, e ingresa a la ciudad de Arequipa por su borde oriental a través de un cañón profundo de flancos escarpados entre los volcanes Chachani y Misti, para luego formar un amplio valle. El río Chili tiene una extensión de 90 Km, nace a una altitud de 3750 m.s.n.m. y finaliza su recorrido en la localidad de Palca, al unirse con el río Yura. El valle del río Chili se encuentra en el límite de una depresión somera, flanqueada por un dorso de dirección norte – sur en la cual sobresale la presencia de terrazas agrícolas (Vargas, 1970), con una geomorfología típicamente antrópica, tal como se muestra en la Figura 4.1. 60 Figura 4.1: Valle del río Chili en el cual se observa la presencia de las terrazas agrícolas con influencia antrópica que invaden parcialmente el cauce del río. 4.1.1 Estadística de caudales El río Chili aumenta su caudal durante el periodo de afluencia de lluvias; es decir, entre los meses de diciembre a marzo, alcanzando como máximo caudales de 180 m3/seg (SENAMHI, 2012), situación que reúne las condiciones favorables para provocar el desborde del mismo y daños en terrenos de cultivo y urbanizaciones cercanas, además de modificar la morfología del paisaje. En épocas de poca acción pluvial, el río retoma su cauce natural e incluso llega a ser menor, con caudales promedio de 14 m3/seg (SENAMHI, 2012), escenario propio de los meses de abril a diciembre. En la Figura 4.2 se muestra escenarios para el río Chili correspondientes a los meses de febrero y setiembre, el primero en el puente Grau en épocas de alto caudal y el segundo en el mismo puente en épocas de bajo caudal. 61 En la Figura 4.3 se muestra en cuadros estadísticos, los caudales máximos alcanzados por el río Chili entre los años de 1973 al 2012 (39 años) y en ellos se observa que las precipitaciones pluviales se presentaron en mayor cantidad durante el mes de febrero, tal como ocurrió en el año 2012 que alcanzó un caudal promedio de 177.625 m3 /seg, llegando a provocar el desborde del río para luego arrasar con terrenos de cultivos y afectando, no solo al Distrito de Sachaca, sino también, a los Distritos de Tiabaya, Hunter y Uchumayo. Otro caudal importante que resaltar se presentó en el mes de febrero del año 1994 con 220 m3/seg., llegándose a reportar daños por desbordes en varias zonas a lo largo del cauce del rio Chili. Figura 4.2: Caudales en el rio Chili durante los meses de febrero (caudal alto) y setiembre (caudal normal) durante el año 2012, en el puente Grau. 62 m3/s Figura 4.3: Caudales medios alcanzados por el río Chili en la ciudad de Arequipa durante un periodo de 39 años. 63 4.1.2 El aporte de las torrenteras Otro factor importante que a contribuido al incremento del caudal en el río Chili, son las torrenteras que atraviesan la localidad de Arequipa (Fuse y Benites, 2009), todas presentes en ambas riberas del río. De acuerdo a el Mapa 4.1, las torrenteras que se encuentran en la ribera izquierda del río Chili son:  Polanco, se inicia en las cordenadas 239970-E, 8190315-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S), con una altitud media de 3210 msnm. Su drenaje es sub paralelo y en su zona de influencia se ubican dos asentamientos humanos de alta significación, Independencia y Pampas de Polanco.  San Lázaro (tradicionalmente llamada Segunda Torrentera) se origina en la quebrada del mismo nombre, entre las coordenadas 237010-E, 8191879-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S), y a una altitud media 3726 msnm, se encuentra en dirección noreste de la ciudad de Arequipa, su drenaje es detrítico a sub paralelo, presentando una dirección aproximada NE – SO, hasta su desembocadura en el río Chili a la altura del Puente Grau.  Miraflores (tradicionalmente llamada Tercera Torrentera), se origina en las depresiones topográficas occidentales del cerro El Botadero, entre las coordenadas 233180-E, 8187864-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S), con una altura media de 2751 msnm. A partir de su origen hasta el Cuartel Mariano Bustamante, presenta un rumbo NO – SE, seguidamente a NE – SO hasta su desembocadura en el río Chili, situada 150 metros antes del Puente Trébol, al inicio de la Variante de Uchumayo.  Mariano Melgar (tradicionalmente llamada Cuarta Torrentera), se origina en las quebradas denominadas El Chilcal y Guarangal, entre las coordenadas 235271-E, 8185552-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S) en una altitud media 3118 msnm, se presenta en dirección Este Oeste hasta su desembocadura en el río Chili a la altura del Cuartel Arias Araguez en Tingo.  Paucarpata (tradicionalmente llamada Quinta Torrentera), tiene su nacimiento en las depresiones del cerro Alto Jesús, entre las coordenadas 236021-E, 8184589-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S) con altura media 2667 msnm. Su dirección es NE a SO hasta la altura de Ciudad Mi Trabajo, cambiando de rumbo hacia el SE hasta su desembocadura en el río Socabaya entre Bellapampa y Huasacache. Mapa 4.1: Ubicación de torrenteras y caudales máximos con respecto al río Chili en la ciudad de Arequipa. Adaptado de Fuse y Benites (2009). 65 La torrentera en la margen derecha del río Chili es:  Zamácola (tradicionalmente llamada Primera Torrentera o Cerro Colorado), se origina en la quebrada Piedraypicho, entre las coordenadas 227508-E, 8195260-N (Datum: SGM 84, UTM Zona 19 S) a una altura media 2994 msnm. Su rumbo general es de NO a SE. Es la única torrentera que desemboca en la margen derecha del río Chili en las cercanías del puente de la Variante de Uchumayo. Se encuentra conformada por tres ramales contribuyentes que son de sureste a noroeste (alejándose del río Chili): Pastoraiz, Gamarra y El Azufral. En el ramal Pastoraiz se han instalado asentamientos humanos y la cruzan varias calles (badenes), considerándose de alto peligro. En el ramal Gamarra, el cauce ha sido respetado. En el ramal El Azufral, el cauce es muy amplio sin indicaciones de peligrosidad se une al de Gamarra entre los asentamientos de Villa Paraíso, El Nazareno y Alto Cayma, y ambos se unen al de Pastoraiz un poco más abajo del Parque El Azufral. Según el mapa 4.1, estas torrenteras tienen su nacimiento en cuencas altas, su drenaje depende del tipo de estructura o composición de las rocas, densidad y profundidad de disección. La densidad del drenaje variará, según si la roca es permeable o impermeable o si se disuelve con facilidad o no. En estas seis torrenteras se distingue el drenaje dendrítico (rocas horizontales u homogéneas) y el sub paralelo (rocas plegadas o sobre materiales depositados en laderas inclinadas). En general, el material que se encuentra en el cauce de las torrenteras está constituido de pequeños cantos con un diámetro aproximado de 2 a 3 cm, contenidos en un material areno-arcilloso de escasa o nula consolidación. El diámetro de los cantos aumenta a medida que se asciende hacia los orígenes de las torrenteras, llegándose a encontrar incluso bolones y rocas, incrementándose el peligro en caso de fuertes avenidas. Estas seis torrenteras descargan sus aguas en el río Chili haciendo la sumatoria a su caudal antes de pasar por el distrito de Sachaca, excepto la torrentera Paucarpata que descarga en el río Socabaya que se une al río Chili en el distrito de Tiabaya. 66 4.1.3 Identificación de tramos críticos Con el propósito de conocer que tramos de las torrenteras son los más afectados a nivel de la ciudad de Arequipa y en el distrito de Sachaca, fue necesario reagrupar la información recolectada (Fuse y Benites, 2009) y considerar su clasificación. Para realizar la clasificación por tramos, se ha considerado parámetros como la capacidad máxima de transporte de agua por áreas de m 2 , la precipitación crítica en mm/hora (precipitación para colmar y desbordar el cauce del tramo), la frecuencia anual de desborde, el período medio de retorno para cada tramo y el área seccional de los tramos de las torrenteras. La Tabla 4.1 muestra la prioridad que se presenta en los tramos críticos de cada una de las torrenteras y, en base al periodo de retorno, definiendo de este modo, la peligrosidad de cada uno de ellos. El analisis y cuantificación de estos parámetros han permitido clasificar las torrenteras de Arequipa e identificar los tramos más críticos. El mapa 4.2 muestra la distribución espacial de las torrenteras del Río Chili, donde se detalla con círculos de diferentes colores la prioridad de cada tramo crítico y cuyas características son:  Zamácola, los tramos mas criticos son: Tramo Pastoraiz, las Calendulas, 100 m antes del puente Juan Pablo II, puente Concordia, colegio Lord Byron, Sr. de la Caña, puente Tahuaycani, puente Urb. El Buen Pastor y Puente Variante Uchumayo.  Paucarpata, los tramos mas criticos son: Puente Venezuela, Av. Venezuela, Baden Av. Kennedy, Baden Av. Pizarro-Colón, las Casuarinas, Baden el Porvenir (SEDAPAR), Baden Av. las Peñas y Chilpiñilla.  Mariano Melgar, los tramos más criticos son Baden la Isla, Calle Internacional, Baden feria El Antiplano, Av. Los Incas, Puente Hunter, Baden Bellavista, Av. Alfonso Ugarte, y 100 m antes de la desembocadura de la torrentera.  Miraflores, los tramos criticos son: en el Terminal Pesquero y Baden Manzanitos.  Polanco, los tramos más criticos son: asociaciones Hoyo Rubio, Juan Velasco Alvarado, Los Eucaliptos y cruce a Chilina. 67  San Lázaro, los tramos más criticos son: La Chavela y San Lazaro. Tabla 4.1: Prioridad de tramos críticos de las torrenteras en ambas riberas del río Chili. Los resultados indican, que la torrentera de Zamácola, Paucarpata y Mariano Melgar representan ser las de mayor peligro para la cuenca del río Chili en razón que afecta a mayor número de la población que irresponsablemente a ocupado sus riberas. PrioridadPeriodo de retorno (años) Color 1 < 1 2 1 a 3 3 4 a 6 4 7 a 9 5 10 a 12 6 13 a 15 7 16 a 18 8 19 a 21 9 22 a 24 Descripción Peligrosidad Baja Peligrosidad Media Peligrosidad Alta Mapa 4.2: Mapa de distintos tramos críticos y peligrosidad de las torrenteras de la ciudad de Arequipa. Adaptado de Fuse y Benites (2009). 69 4.1.4 Peligrosidad de flujos de lodo Al incrementarse el caudal del río Chili por fuertes precipitaciones pluviales, sus efectos son bastante destructivos, tanto por el caudal de agua o por la presencia de flujos de lodo y escombros. El caudal de agua moviliza fragmentos líticos socavando la matriz del lahar de diferentes edades (40000 años el mas antiguo a 330 años el mas reciente) y en el caso de Arequipa, el proceso esta presente en toda la ribera del río Chili, formando flujos de agua, lodo y escombros. Estos flujos constituyen un peligro inminente para la población que habita en las próximidades del río. El mapa 4.3 resume la distribución de flujos en el río Chili de manera comparativa con el estudio realizado por Cereceda (2007). Mediante el uso del software FLO2D, se ha modelado el flujo hiperconcentrado proveniente del volcan Misti, dando como resultado que en el sector comprendido entre la localidad de Bolognesi y la localidad Carmen Alto, en un tramo de 4 Km. aproximadamente, el flujo afectaria 50 m en las zonas aledañas a ambas márgenes del cauce actual del río Chili (125m 3 ) a ambos flancos. La zona con mayor afectación se encuentra entre la localidad deVallecito y la localidad de Tingo, con un recorrido aproximado de 2.5 Km. Los flujos que afectarian destruirian 125 m. en ambos flancos. Asímismo a partir del Puente Tingo hasta la entrada del distrito de Tiabaya, las zonas colindantes hasta distancias de 250 m se verian afectadas por el flujo hiperconcentrado. En conclución, la zona más afectada y de alto riesgo se encuentra a partir de la localidad de Tingo hasta la entrada del distrito de Tiabaya, siendo la margen derecha la de mayor probabilidad de presentar y causar daños económicos, materiales y humanos, pues aquí se encuentra la Urbanización El Palacio y el P.T. Arancota. Mapa 4.3: Mapa de Peligro por emplazamiento del flujo hiperconcentrado Adaptado de Cereceda (2007). 71 4.1.5 Evaluación de inundaciones El origen de las inundaciones en la cuenca del río Chili se deben a las intensas precipitaciones, y al posible colapso de las represas El Fraile y Aguada Blanca. En general, se observa que los mayores volúmenes de lluvia están presentes en alturas superiores a los 4000 m, valores compatibles con la estratégica ubicación de las represas de Arequipa, a esto se suma la contribución hidrológica de sus torrenteras y quebradas. A lo largo de su historia, la ciudad de Arequipa, ha sido afectada muchas veces por fuertes precipitaciones pluviales, que han causado inundaciones que han producido destrucción y en muchas ocasiones, cobrado vidas humanas. A fin de conocer la estadística e historia de las inundaciones producidas en la ciudad de Arequipa, se realizó la recopilación y posterior evaluación de la información existente; noticias periodísticas publicadas por diferentes diarios, páginas web, informes técnicos, entre otros. Toda esta información refiere a los años de 1961 al 2013. La información evaluada permitió elaborar tablas a nivel de la provincia de Arequipa y del distrito de Sachaca (Tabla 4.2) y en ellas se describe los sucesos ocurridos con las inundaciones ocasionada por el río Chili en los años 1961, 1967, 1973, 1986, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011 y 2012: torrenteras, campos de cultivos y puentes de la ciudad de Arequipa. Del mismo modo en la Tabla 4.3 se describe los daños producidos en avenidas, calles, domicilios, en personas y servicios en la ciudad de Arequipa. En general, se observa que los mayores daños producidos por inundaciones se presentaron en los años 1972, 1989 y 2013, ver Tablas 4.4 y 4.5. Tabla 4.2: Descripción de los daños producidos en la ciudad de Arequipa por inundación (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1961, 1967, 1973, 1986, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012). TABLA DE DAÑOS CLASIFICACIÓN Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Río Torrentera Cultivos Puentes Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 1 9 6 1  Torrentera San Lázaro en Alto Misti y Miraflores, Torrentera de Miraflores.  La Pampilla ( A lado de la Facultad de Medicina).  Afectó alrededores de estas zonas.  Afectó los alrededores de estas zonas.  Characato.  Quequeña y Sogay.  50 Has. Afectadasy se perdieron.  Cultivos son arrasados.  Puente Izcuchaca (Ingreso a la Av. Parra).  Se precipitó el puente Izcuchaca y puso en peligro el acceso a Tingo. 1 9 6 7  Torrentera San Lázaro a la altura de Selva Alegre y Miraflores, además la Torrentera Paucarpata a la altura de Porongoche.  Afectaron los alrededores. 1 9 7 3  Rio Chili.  Aforo de 180 litros por segundo. Afectó puente Grau yBolognesi, y a los distritos de Sachaca, Tiabaya, Uhcumayo.  San Lázaro. Torrentera de Mariano Melgar en 15 de Agosto, Jorge Chávez y puente próximo al hospital General. Torrentera de Miraflores a la altura de Sepúlveda.  Ingreso de las torrenteras afectó varios sectores.  13 de Enero.  Sachaca, Arancota, Tiabaya, Uchumayo.  Torrentera arrasó cultivos.  El río Chili arrasó cultivos.  Puente Grau, puente Bolognesi.  Puente próximo al Hospital General.  Daños considerables.  Puente a punto de ser arrasado. 1 9 8 6  Río Chili.  Rio Socabaya.  Afectó varios puentes, a partir del puente Grau, hasta el Puente Tiabaya.  Se cortó el pase en el puente Socabaya.  Tingo, Arancota, Sachaca, Tiabaya y Uchumayo.  Inundó varios cultivos.  Puente de Tingo. Puente Grau, Puente San Martín de Vallecito, Puente Tiabaya.  Puente Socabaya.  Bases afectadas.  Se cortó pase de vehículos y transeúntes por fuerte ingreso de río Socabaya. 1 9 9 4  Rio Chili.  Inundación de cultivos a lo largo del río. Aforo 230 m3/seg, puentes afectados desde el puente Grau hasta el puente de Fierro.  Torrentera Paucarpata, en las zonas altas del distrito de Paucarpata.  Afectó varios sectores.  El Huayco.  Más de 40 topos de cultivos dañados.  Puente bajo Grau. Puente Grau, puente Bolognesi, puente San Martín, puente de Fierro.  Erosionó las estructuras y destruyó 50 m.de muros de contención. Daños considerables en sus bases. … continuación Tabla 4.2. TABLA DE DAÑOS CLASIFICACION Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Río Torrentera Cultivos Puentes Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 1 9 9 7  Rio Chili.  95,000 lt /seg, afectó sectores desde el puente Grau hasta el distrito de Uchumayo.  Torrentera Polanco en Pampas de Polanco, la torrentera San Lázaro en Miraflores y cerca al puente Grau, la torrentera Miraflores en la Av. Venezuela y el distrito de Mariano Melgar, en la torrentera de Mariano Melgar la Av. Los Incas, torrentera de Paucarpata, zonas altas de Paucarpata, en la Av. Jesús, puente de Jesús.  Inundó varios sectores.  Alata.  Mercado La Parada.  Tiabaya, el Huayco y Uchumayo, Socabaya.  El río se ha bifurcado. y terrenos inundados.  Parte del terreno devorado.  Cultivos inundados.  Puente San Martín.  Puente Jesús (une Mariano Melgar con Paucarpata).  Sobrepasaron las aguas.  Dañado. 1 9 9 9  Rio Chili.  Aforo más de 250m3/seg. afectó sectores desde el puente Grau hasta el distrito de Uchumayo.  Torrentera de San Lázaro, Miraflores y Mariano Melgar.  Entrada de las torrenteras, su ingreso inundó varios sectores de las zonas altas.  Mercado La Parada.  Sachaca, Tiabaya, El Huayco, Uchumayo.  Socabaya.  El río carcome parte de su rivera.  El río Chili arrasó cultivos.  Río Socabaya inunda cultivos.  Puentes Socabaya y Tingo. Puente Bajo Grau. Puentes Consuelo y San Martín.  Afectó bases. Se llevó el enrocado. Dañados. 2 0 0 1  Río Socabaya.  Rio Chili.  Arrasó la vía del puente Virgen de los Remedios, y la Mansión del Fundador.  Los sectores más afectados, Urb. Los Ángeles, frente a la Av. LA Marina, el Malecón Vallecito, Arrasó más de 17 puestos en la Parada.  Ingresó de la torrenteras San Lázaro, Miraflores,  Entraron las torrenteras afectando varias zonas de sus alrededores.  Characato, Sabandía, Mollebaya, Sachaca, Tiabaya y Uchumayo.  Arrasó cultivos.  Puente Jorge Chávez (Paucarapata).  Colapsó. … continuación Tabla 4.2. TABLA DE DAÑOS CLASIFICACION Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Río Torrentera Cultivos Puentes Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 2 0 0 8  Río Chili.  Afectó zonas desde el Puente Grau hasta Uchumayo.  Torrenteras de Mariano Melgar y Paucarpata.  Entraron torrenteras.  Sachaca, Tiabaya y Uchumayo.  Afectó e inundó varios terrenos de cultivo.  Puentes bajo Grau, Grau, San Martín y Tingo.  Afectó sus bases. 2 0 1 1  Rio Chili, Río Yarabamba.  Aforo de 235 m3/seg, afectando varias zonas desde el puente Grau hasta el distrito de Uchumayo.  Yarabamba y Quequeña aislados por ingreso del río.  Torrentera San Lázaro, torrenetra Miraflores, torrentera de Mariano Melgar, torrentera de Zamácola.  Ingreso de torrenteras.  Sachaca (Tingo, Arancota), Tiabaya (El Huayco), Uchumayo, Hunter.  Cultivos inundados, más de 90 hectáreas en dichos distritos..  Puente Grau, puente San Martín, Puente Tingo  Afectados además fueron cerrados en intensa lluvia. 2 0 1 2  Rio Chili  El aforo del río Chili alcanzó 280 m3/seg. Av. Arancota zona critica, carcomió 6 metros de la ribera en lo que era antes la Parada de Tingo.  Torrentera Polanco, torrentera San Lázaro, torrentera Miraflores, torrentera de Mariano Melgar, torrentera Paucarpata, torrentera de Zamácola.  Ingreso de torrenteras.  Sachaca.  Pampas del Cuzco Hunter.  Río carcomio la margen derecha, afectando terrenos de cultivo y restaurantes.  Terrenos inundados.  Puente Grau.  Puente Bajo Grau, puente Congata.  Puente Tingo  Cerrado por hundemiento de capa asfáltica.  Afectaron sus bases.  A la altura del puente Tingo un muro perteneciente a empresa avicultora cedió y se desbordó cerca de 20 metros. Tabla 4.3: Descripción de los daños en la ciudad de Arequipa por inundación (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1961, 1967, 1973, 1986, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012). TABLA DE DAÑOS CLASIFICACIÓN Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Avenidas y Calles Domicilios Daños personales Servicios Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 1 9 6 1  La Pampilla (Al lado de la facultad de Medicina), Miraflores y Alto Misti.  Lluvias dejan sin vivienda a familias.  Los Manzanitos.  Yarabamba.  Muerte de dos vacas por rayos.  Dos personas fulminadas por rayo. 1 9 6 7  Torrentera San Lázaro a la altura de Alto Selva Alegre, y Miraflores.  Lluvia inundó viviendas.  Arequipa.  Huayco cortó suministro de agua a la planta N°4 de la Central Eléctrica. 1 9 7 3  Jorge Chávez, 15 de Agosto  Avenidas y calles inundadas.  Sepúlveda distrito de Mariano Melgar, en 13 de Enero, 15 de Agosto y Jorge Chávez  Se inundaron viviendas.  Puente Bolognesi.  La entrada de la segunda torrentera.  Camión del ejército fue arrastrado.  Casi arrastra tractor.  Arequipa.  Huayco cortó el suministro de la Planta 4 de la Central Hidroeléctrica. 1 9 8 6  Avenida La Marina y el Cercado de Arequipa  Avenidas y calles inundadas. 1 9 9 4  Vallecito, Av. La Marina.  El Huayco.  Zonas altas de Paucarpata.  Inundadas.  Vía principal afectada.  Avenidas y calles inundadas.  Zonas altas de Paucarpata.  Varias viviendas inundadas. 1 9 9 7  Cerca al puente Grau.  Zonas altas de Paucarpata, avenida La Marina, calles del Cercado, Socabaya.  Unos 100 metros inundados.  Avenidas y calles inundadas.  Pampas de Polanco, zonas altas de los distritos de Paucarpata, Mariano Melgar y Miraflores, además Socabaya, Hunter y Sachaca.  Viviendas inundadas.  Uchumayo.  Av. Los Incas.  Av. Jesús.  6 personas desaparecidas.  2 personas muertas.  2 personas muertas.  Escuela de Suboficiales de la Policía de Charcani.  Arequipa.  Central Hidroeléctrica Charcani V.  Aislada por huayco.  Buzones de desagüe colapsaron.  Fluido eléctrico suspendido en varios distritos de la ciudad. 1 9 9 9  Cercado de Arequipa, , zonas altas de Mariano Melgar.  Calles dañadas e inundadas.  Zonas altas de Mariano Melgar, Socabaya.  Viviendas inundadas.  Uchumayo.  El Huayco, Leticia y Santa Teresa.  En emergencia.  Incomunicados. … continuación Tabla 4.3. TABLA DE DAÑOS CLASIFICACION Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Avenidas y calles Domicilios Daños personales Servicios Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 2 0 0 1  Ferroviarios, María Isabel, zonas altas de Mariano Melgar, J.L.B.y R., Av. Jesús, Pablo VI, Av. Los Incas, Av. Kennedy, Ciudad mi Trabajo, San Martín de Socabaya, Lara, vía a la Mansión del Fundador y Malecón Vallecito.  Vías dañadas, erosionadas e inundadas.  M. Melgar zonas altas, J. L.B. y R, Horacio Zeballos Games, Socabaya en Lara y Ciudad mi Trabajo, Juan Pablo Vizcardo y Guzmán.  Casas inundadas.  Mercado La Parada.  Río arrasó con 17 puestos. 2 0 0 8  Zonas altas de Mariano Melgar, zonas altas de Paucarpata.  Vías inundadas. 2 0 1 1  By pass de la Avenida Parra. La Av. La Marina. El cercado  Inundado.  Se desbordó.  Sus calles completamente inundadas.  Sachaca.  Torrentera de Tingo. Lara Socabaya  Se inundó restaurante Luz y Luna.  Viviendas inundadas.  Charcani V.  Sachaca.  Yarabamba,Quequeña.  Canal de Zamácola.  Aislada por huayco.  Pérdidas materiales de restaurant.  Aisladas.  A punto de colapsar.  Arequipa.  Buzones dedesagüe colapsaron, fluido eléctrico y agua suspendido en varios distritos de la ciudad. 2 0 1 2  Av. El Palacio en Sachaca.  Ingresó agua del río Chili.  Arequipa.  Sin fluido eléctrico en varios distritos, y servicio de agua cortado. Tabla 4.4: Descripción de los daños en la ciudad de Arequipa por inundaciones (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1972, 1989, 2013). TABLA DE DAÑOS CLASIFICACIÓN Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Río Torrentera Cultivos (Has) Puentes Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 1 9 7 2  Rio Chili , Tingo y Arancota.  Río Socabaya.  Afectó varias zonas a lo largo de su rivera, casi se lleva un microbús, cinco personas aisladas por ingreso del río.  Corta la pasada a los pueblos de La Pampa y Pueblo Viejo en el distrito de Socabaya.  Torrenteras Polanco, San Lázaro, Miraflores, Mariano Melgar, Paucarpata, Zamácola.  Las torrenteras de la rivera izquierda y derecha entraron en su totalidad dejando destrucción y daños.  Puente Bolognesi.  Zona de Tingo.  Arrasó con varios cultivos.  Inundó varios terrenos de cultivo.  Puente de Socabaya.  El sector del puente de Jesús y Puente Bolognesi.  No hubo pasada por dos días.  Desborde. Afectó sus bases. 1 9 8 9  El río Chili - Barrio San Lázaro.  Aforo 300 m3/seg. Carcomió parte de la Av. La Marina. El caudal del río Chili aumentó considerablemente su volumen y debido a algunos obstáculos que existían en su cauce se produjo la inundación.  Torreteras Polanco, San Lázaro, Miraflores, Mariano Melgar, Paucarpata, Zamácola.  Hicieron su ingreso.  El canal de la Tomilla.  Distritos con sector agrícola.  Fue rellenado.  El sistema de canales de regadío en varios sectores fue destruido.  Puentes Grau, Bolognesi, San Martín, Tingo, Tiabaya.  Sus bases fueron afectadas. 2 0 1 3  El río Chili.  Se desbordó en el sector de Arancota en una extensión de 4 kilómetros. La precipitación en 5 horas fue 124 mm después de 50 años (8 de febrero). Afectó los puentes desde el puente Grau hasta el puente Uchumayo.  Torrenteras Polanco, San Lázaro, Miraflores, Mariano Melgar, Paucarpata, Zamácola.  Hicieron su ingreso y generaron grandes destrozos.  Los distritos de Hunter, Paucarpata, Socabaya, Sabandía, Characato, Tiabaya, Uchumayo.  En el sector de Arancota - Sachaca.  Inundó terrenos de cultivos.  Arrasó una extensión de 4 Km. de cultivos.  Puente José Olaya en Alto Selva Alegre.  Puentes Bolognesi, Quiñones, San Martín, de Fierro, San Isidro, Tingo, Tiabaya, Uchumayo.  Se cayó el puente.  Seriamente dañados. Tabla 4.5: Daños clasificación y ordenamiento por año de la ciudad de Arequipa (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo, 1972, 1989, 2013). TABLA DE DAÑOS CLASIFICACIÓN Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Avenidas y Calles Domicilios Daños personales Servicios Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 1 9 7 2  Distrito de Miraflores - Av. Progreso, Barrio San Lázaro, en A. S. A. las Palmeras y Primavera, distrito de Mariano Melgar, P. J. 15 de agosto, badén de la Av. Dolores, Urb. Pablo VI, Villa Elétrica, la calle Arica en Yanahuara, en Characato la vía que conduce al distrito de Mollebaya, calles del Cercado, badén de san Martín de Socabaya, Urbanización María Isabel y Obando.  Calles anegadas, inundadas, erosionadas, intransitables, trabajos de pavimentación son los más afectados en los distritos de Mariano Melgar y Miraflores.  Pueblo joven 15 de Agosto.  Cayma.  Torrentera San Lázaro - Barrio San Lázaro.  En Alto Selva Alegre - Urbs. Las Palmeras y Primavera.  Pablo VI y La Pampilla.  Urb. Maria Isabel y Obando y pueblos jóvenes de Paucarpata y Mariano Melgar.  Humilde vivienda quedo totalmente anegada.  Viviendas construidas de materiales precarios son las afectadas.  Las urbanizaciones sufrieron graves daños, donde el agua llegó hasta 8 metros de altura.  Las aguas arrasaron varias viviendas.  Afectó viviendas.  afectadas enormemente.  Baden de la Av. Dolores.  En la Av. Mariscal Castilla y en Porongoche.  Tingo.  Arancota.  Una camioneta fue atrapada.  Se paralizó el tránsito.  Casi se lleva un microbús.  5 personas aisladas por ingreso del río Chili.  Troncal de La Bedoya.  Avería en la tubería. 1 9 8 9  Chilina, Barrio San Lázaro.  Calles inundadas.  Chilina, Barrio San Lázaro.  Viviendas inundadas y destruidas.  Torrentera Polanco en el sector Chilina.  Arequipa.  La entrada de esta, cobro una vida humana.  Varios meses hubo desabastecimiento en los productos de pan llevar y ocurrió brotes de epidemia en algunos sectores de la ciudad.  Arequipa.  La mayoría de los distritos de la ciudad de Arequipa se quedaron sin servicio de agua durante 20 días, la red de desagüe en su mayoría fue averiada, hubo un desabastecimiento. ... continuación Tabla 4.5. TABLA DE DAÑOS CLASIFICACION Y ORDENAMIENTO POR AÑO. A ñ o Avenidas y Calles Domicilios Daños personales Servicios Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle Lugar Detalle 2 0 1 3  P.J. Independencia - A. S. A., Av Venezuela, Cooperativa Universitaria, todo el Cercado, el distrito de Mariano Melgar el P. J. Vencedores del Cenepa, San Miguel, P. J. Gólgota, Los Alpes, Villa Militar, Malecón Zolezzi, alrededores del mercado Palomar, distrito de Miraflores, Av. Jesús a la altura de la I.E. La Gran Unidad Escolar, Av. Lambramani, distrito de J. L. B. y R., Porongoche, P.J. San Martín, calle Porongoche con Prolongación Mariscal Castilla, distrito de Paucarpata, P. J. Amazonas, distritos de Yanahuara, Cayma, Hunter, Sachaca, Tiabaya, Socabaya, Sabandía, Characato.  Varios distritos quedaron  incomunicados, calles dañadas, hundidas, erosionadas, intransitables, 500 Km de vías destruidas en toda la ciudad.  P.J. Independencia - A. S. A., Cooperativa Universitaria, Av Venezuela, todo el Cercado, el distrito de Mariano Melgar el P. J. Vencedores del Cenepa, San Miguel, P. J. Gólgota, Los Alpes, Villa Militar, Malecón Zolezzi, alrededores los mercados Palomar, mercado Productores, La Feria el Altiplano, distrito de Miraflores, Av. Jesús a la altura de la I.E. La Gran Unidad Escolar, Av. Lambramani, distrito de J. L. B. y R., Porongoche, P.J. San Martín, calle Porongoche con Prolongación Mariscal Castilla, distrito de Paucarpata, P. J. Amazonas, distritos de Yanahuara, Cayma, Hunter, Sachaca, Tiabaya, Socabaya, Sabandía, Characato, centros comerciales Parque Lambramani, Mall Aventura Plaza, Saga Falabella, Hospital Goyoneche.  Inundó y dañó leve y severamente viviendas, se cayeron muros de la UNSA área de Ingenierías y en la Villa se cayeron muros posteriores, Militar, el mercado El Palomar casi desapareció  Arequipa.  48 mil afectados, autos destrozados. 11 mil viviendas afectadas 79 destruidas, 5,5 Km de vías dañadas y la muerte de 6 personas.  Arequipa.  No hubo servicio eléctrico en varios distritos, hubo corte de agua potable, y el servicio de desagüe colapso en toda la ciudad. 80 De acuerdo a la información histórica y de su análisis presentado se concluye que las fuertes precipitaciones e inundaciones en la ciudad de Arequipa afectan siempre a los mismos lugares y los niveles del desastre son reportados con la misma o mayor intensidad. Para identificar y cuantificar el tipo de desastre, se ha procedido a generar una tabla de códigos (Tabla 4.6) que define y agrupa a los desastres más comunes producidos en ríos, torrenteras, cultivos, puentes, avenidas, viviendas, daños personales y servicios. El color define el año de ocurrencia: 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013 y afectación en la ciudad de Arequipa y distrito de Sachaca. Tabla 4.6: Simbología para la clasificación de daños por año en la ciudad de Arequipa. Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s 1961 1967 1972 1973 1986 1989 1994 1997 1999 2001 2008 2011 2012 2013 Simbolo Año / Color C LA S IF IC A C IÓN Y OR D EN A M IEN TO D E LOS TR A M OS C R ÍTIC OS EN R ELA C IÓN A S U P ELIGR OS ID A D El análisis de daños y desastres por sectores se detalla en las Tablas 4.7, a la 4.15 y sus características son: Torrentera Polanco (Tabla 4.7): Durante un periodo de 5 años los lugares con más daños producidos por precipitación e inundación se encuentran al ingreso a la torrentera (1972, 1989, 1997, 2012, 2013). Daños moderados a fuertes se produjeron principalmente en el año 1989 en la localidad de Chilina, afectando avenidas (inundadas), viviendas (inundadas) y personales (año 1989), En el poblado de Pampas de Polanco, los daños más acentuados fueron en viviendas durante el año 1997. En el P.J Independencia y Alto Selva Alegre se presentaron daños de moderados a fuertes en avenidas y viviendas durante el año 2013. 81 Tabla 4.7: Zonas afectadas en la Torrentera Polanco periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 7 2 19 8 9 19 9 7 2 0 12 2 0 13 Ingreso de torrentera Pampas de Polanco P.J. Independencia Alto Selva Alegre Chilina To rrentera Avenidas Viviendas Daño s pers o nales Lugar Símbolo / Año TO RRENTERA PO LANCO Leyenda Torrentera San Lázaro (Tabla 4.8): Por precipitación e inundación, lugares con más daños están presentes al ingreso a la torrentera, escenario que se repitió durante 11 años (1961, 1967, 1972, 1973, 1989, 1997, 1999, 2001, 2011, 2012, 2013), daños moderados a fuertes afectando viviendas (inundadas) se produjeron en la localidad de Alto Misti y en el distrito de Miraflores (año 1961), en el distrito de Alto Selva Alegre y el distrito de Miraflores se presentaron daños moderados en viviendas (inundadas) (año 1967), en las localidades Las Palmeras, Primavera, Barrio San Lázaro se presentaron daños en avenidas (inundadas) y viviendas (inundadas), además se inundó la avenida Progreso y otras calles y avenidas del distrito de Miraflores (año 1972). Otros daños leves por inundación se presentaron en las avenidas del barrio San Lázaro (año 1989), en las zonas altas del distrito de Miraflores se presentaron daños en viviendas (inundadas) y cerca al Puente grau hubo daños en avenidas (inundadas) en el año 1997. Daños fuertes se presentaron en el año 2013 el puente José Olaya colapsó. 82 Tabla 4.8: Zonas afectadas en la Torrentera San Lázaro periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013).. 1961 1967 1972 1973 1989 1997 1999 2001 2011 2012 2013 Ingreso de torrentera Alto Selva Alegre Puente José Olaya en A.S.A. Las Palmeras Primavera Zonas altas de Miraflores Alto Misti Miraflores Miraflores Av. Progreso ( Miraflores) Barrio San Lázaro Cerca al Puente Grau Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s TO RRENTERA SAN LÁZARO Lugar Leyenda Símbolo / Año Torrentera Miraflores (Tabla 4.9): Los lugares con más daños y desastres por precipitación e inundación se presentaron durante 9 años al ingreso de la torrentera (1961, 1972, 1973, 1997, 1999, 2001, 2011, 2012, 2013). Los daños de moderado a fuerte afectaron a viviendas en la localidad La Pampilla (año 1961), daños de moderados a fuertes, en el distrito de Mariano Melgar y en la facultad de Medicina en la localidad de la Pampilla afectando avenidas (inundadas), en la localidad de María Isabel afectó a avenidas y viviendas (inundadas), la Av. Mariscal Castilla se inundó afectando a muchas personas todo esto se presentó en el año 1972. Daños leves en la calle Sepúlveda en el distrito de Mariano Melgar y en zonas altas del distrito de Mariano Melgar afectando a viviendas (en los años 1973 y 1997 consecutivamente), en el año 2001 hubo daños en avenidas (inundadas) en las localidades de María Isabel y Ferroviarios, la Av. Mariscal Castilla se inundó en el año 2011. En el Pueblo Joven Vencedores del Cenepa y la localidad San Miguel ubicados en el distrito de Mariano Melgar, además el distrito de Miraflores, la Villa Militar, el Malecón Zolezzi, la Feria el Altiplano, la Coop. Universitaria, la Avenida Venezuela, calle Paucarpata y la localidad la Pampilla al lado de la Facultad De Medicina de la Universidad Nacional de San Agustín los daños más acentuados fueron en avenidas y viviendas (inundadas) durante el año 2013 siendo afectadas muchas personas durante ese año. 83 Tabla 4.9: Zonas afectadas en la Torrentera Miraflores periodo 1961-2013 (Fuente, Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994,1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 6 1 19 7 2 19 7 3 19 9 7 19 9 9 2 0 0 1 2 0 11 2 0 12 2 0 13 Ingreso de torrentera Zonas altas de Mariano Melgar Pueblo Joven Vencedores del Cenepa – Mariano Melgar San Miguel – Mariano Melgar Sepúlveda – Mariano Melgar Mariano Melgar Miraflores Villa Militar Malecón Zolezzi Feria el altiplano Avenida Mariscal Castilla Cooperativa Universitaria Avenida Venezuela Calle Paucarpata María Isabel Ferroviarios Facultad de Medicina Mercado El Palomar La Pampilla (al lado de la facultad de Medicina) Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s Símbolo / Año TO RRENTERA MIRAFLO RES Leyenda Lugar C C C Torrentera Mariano Melgar (Tabla 4.10): Los lugares con más daños por precipitación e inundación, se produjo al ingreso a la torrentera durante 9 años (1972, 1973, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). Daños de moderados a fuertes se presentaron en el Pueblo Joven 15 de Agosto y otros Pueblos Jóvenes del distrito de Mariano Melgar, en la localidad de La Pampilla, en el badén de la Av. Dolores, en la Urb. Pablo Sexto y en la Villa Eléctrica, afectaron a avenidas y viviendas (inundadas) durante el año de 1972. El Pueblo Joven 15 de Agosto, el centro poblado Jorge Chávez ubicados en el distrito de Mariano Melgar hubo daños en avenidas y viviendas (inundadas) en año 1973. En el año 1997 en la Av. Los Incas hubo personas muertas. En el año 2001 los centros poblados de Jerusalén y San Martin ubicados en el distrito de Mariano Melgar, la Av. Jesús, la Av. Los Incas, el distrito de José Luis Bustamante y Rivero, la Urb. Pablo VI, y la localidad de Los Manzanitos, los daños de moderados a fuertes afectaron a avenidas y viviendas (inundadas) perjudicando a muchas personas, además el puente próximo a el hospital 84 General se afectó repitiéndose este problema en el año 2011. Daños fuertes se presentaron en el año 2013 afectando principalmente a avenidas y viviendas (inundadas) en los pueblos jóvenes del distrito de Mariano Melgar, en la Avenida Jesús a la altura de la I.E. La Gran Unidad Escolar, el Centro Comercial Mall Aventura Plaza, en la Av. Lambramani, en el Centro Comercial Parque Lambramani, en el distrito de José Luis Bustamante y Rivero y en el Mercado Productores siendo afectadas muchas personas. Tabla 4.10: Zonas afectadas en la Torrentera Mariano Melgar periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 7 2 19 7 3 19 9 7 19 9 9 2 0 0 1 2 0 0 8 2 0 11 2 0 12 2 0 13 Ingreso de torrentera P.J. 15 de Agosto Jorge Chávez P.J. Gólgota – Mariano Melgar Jerusalén- Mariano Melgar San Martín Mariano Melgar Pueblos Jóvenes de Mariano Melgar Av. Jesús Av. Jesús a la altura de la I.E. La Gran Unidad Escolar Centro Comercial Mall Aventura Plaza Av. Lambramani Av. Los Incas Centro comercial Parque Lambramani José Luis Bustamante y Rivero La Pampilla Baden de la Av. Dolores Puente próximo al hospital General Urb. Pablo VI Villa Eléctrica Los Manzanitos Mercado Productores Río To rrente ra Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s Símbolo / Año TO RRENTERA MARIANO MELGAR Lugar Leyenda Torrentera Paucarpata (Tabla 4.11): Los lugares con más daños por precipitación e inundación, se dieron al ingreso de la torrentera durante 10 años (1967, 1972, 1973, 1994, 1997, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013), Los daños de moderados a fuertes se presentaron en la calle Porongoche y en la Av. Jesús afectando avenidas (inundadas) y personas afectadas (año 1967), en las zonas altas del distrito de Paucarpata se inundaron viviendas, la calle Porongoche inundada el Puente Jesús averiado durante el año 1972, en el año de 1973 la localidad 13 de enero se afectaron cultivos y viviendas (inundadas), en 1994 las zonas altas del distrito de Paucarpata hubo daños de moderados a fuertes en avenidas y viviendas (inundadas) repitiéndose el mismo 85 escenario el año 1997, además este año se volvió averiar el Puente Jesús. En el año 2001 hubo daños en el puente Jorge Chávez, se afectaron avenidas y viviendas (inundadas) en la localidad de Juan Pablo Vizcardo y Guzmán, la Av. Kennedy, y la localidad de Mi Perú hubo avenidas inundadas. Las zonas altas del distrito de Paucarpata hubo avenidas inundadas en el año 2008. Durante el año 2013 se presentaron daños fuertes en la localidad de San Martín y Los Alpes en el distrito de Mariano Melgar, además en la Calle Porongoche con prolongación Mariscal Castilla afectó avenidas y viviendas (inundadas severamente), y en el distrito de Paucarpata se presentaron daños en avenidas, viviendas (inundadas), cultivos destruidos, afectando a varias personas. Tabla 4.11: Zonas afectadas en la Torrentera Paucarpata periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 6 7 19 7 2 19 7 3 19 9 4 19 9 7 2 0 0 1 2 0 0 8 2 0 11 2 0 12 2 0 13 Ingreso de torrentera Zonas altas del distrito de Paucarpata Puente Jorge Chávez San Martín Los Alpes – Mariano Melgar Juan Pablo Vizcardo y Guzmán Porongoche Calle Porongoche con prolongación Mariscal Castilla Av. Jesús Av. Kennedy Puente Jesús Paucarpata Mi Perú 13 de Enero Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s Símbolo / Año TO RRENTERA PAUCARPATA Lugar Leyenda Torrentera Zamácola (Tabla 4.12: Los lugares con más daños y producidos por precipitación e inundación, se dieron al ingreso de la torrentera durante 5 años (1972, 1997, 2011, 2012, 2013). Daños de moderados a fuertes se presentaron en la Calle Arica – Yanahuara y en el distrito de Cayma afectando avenidas y viendas (inundadas) (año 1972), el Canal La Tomilla se afectó en el año 1997, en la localidad José Santos Atahualpa en el distrito de Cerro Colorado se afectaron avenidas y viviendas (inundadas) (año 2011), en el año 2012 el Canal de Zamacola se averió 86 19 7 2 19 9 7 2 0 11 2 0 12 2 0 13 Ingreso de torrentera P.J. Amazonas Canal de Zamácola El canal la Tomilla José Santos Atahualpa – Cerro Colorado Calle Arica – Yanahuara Yanahuara Cayma Centro Comercial Saga Falabella To rrentera Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s TO RRENTERA ZAMACO LA Lugar Símbolo / Año Leyenda afectando a varias personas. En el año 2013 en el Pueblo Joven Amazonas, en los distritos de Yanahuara y Cayma, además del Centro Comercial Saga Falabella, los daños más acentuados fueron en avenidas y viviendas (inundadas), viéndose afectadas varias personas. Tabla 4.12: Zonas afectadas en la Torrentera Zamácola periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). Zonas afectadas en el río Chili (Tabla 4.13): Las zonas con más daños producidos y peligrosos por precipitación e inundación, se dieron en ambas riberas del río Chili y el mismo escenario se repite durante los 14 años evaluados (1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994,1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). En su trayecto las zonas más afectadas durante el año 1972 fueron el puente Bolognesi, el puente Tingo la localidad de Tingo y Arancota, donde se inundaron varios cultivos, se dañaron los puentes y se afectaron varias personas. En el año 1973 se dañó el puente San Martín, En el año 1986 los puentes afectados fueron el puente Grau, el puente San Martín, el puente Tingo, el puente Tiabaya, la Av. La Marina y el By pass de la Av. Parra se inundaron y se inundaron varios cultivos en los alrededores del puente Tingo, el distrito de Sachaca, la localidad de Arancota, el distrito de Tiabaya y el distrito de Uchumayo. En 1989 se afectaron los puentes Bolognesi, Quiñones, San Martin, Tingo y Tiabaya. En 1994 se afectaron los puentes Bajo Grau, Bolognesi, San Martín y de Fierro, se inundó la Av. La Marina y calles de la localidad El Huayco además de cultivos afectados. En 1997 se afectó el puente –san Martín, se inundó la Av. La Marina, también se inundaron varios cultivos en los alrededores del Mercado La Parada, en las localidades de Alata y el Huayco y en los distritos de Tiabaya y Uchumayo afectando a varias personas, presentándose el mismo escenario en 1999, 87 19 6 1 19 6 7 19 7 2 19 7 3 19 8 6 19 8 9 19 9 4 19 9 7 19 9 9 2 0 0 1 2 0 0 8 2 0 11 2 0 12 2 0 13 Ingreso del río Puente Grau Puente Bajo Grau Puente Bolognesi Puente Quiñones o Consuelo Puente San Martín Puente Bolivar o puente de Fierro Puente San Isidro Puente ferroviario Puente T ingo Puente T iabaya Puente Uchumayo By pass de la Av. Parra Av. La Marina Urbanización Los Angeles Malecón Vallecito Mercado la Parada Hunter Sachaca Urb. El Palacio Tingo Arancota Alata Tiabaya El Huayco Leticia Santa Teresa Uchumayo Río To rrente ra Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s Símbolo / Año RIO CHILI Lugar Leyenda además de viviendas inundadas en los distritos de Hunter y Sachaca. En el año 2001 hubo daños en el puente Tingo, se inundaron las avenidas de la Urb. Los Ángeles, y el Malecón Vallecito y hubo muchos cultivos inundados en los alrededores del mercado La Parada, en el distrito de Sachaca, en la localidad de Alata en la localidad del Huayco y en el distrito de Uchumayo. En el 2011 se afectaron los puentes Grau y Tingo, hubo varias avenidas y viviendas inundadas en los distritos de Sachaca y Uchumayo, además de la perdida de muchos cultivos en los distritos ya mencionados como también en los distritos de Hunter y Tiabaya. En el año 2012 se afectaron los puentes Grau, Bajo Grau, Tingo y Tiabaya, hubo cultivos inundados en los distritos de Hunter y Sachaca además de avenidas inundadas afectando a muchísimas personas. En el año 2013 hubo daños severos se afectaron los puentes Grau, Bajo Grau, Bolognesi, Consuelo, San Martín, de Fierro, San Isidro, Ferroviario y Tingo, también hubo daños en cultivos, viviendas (inundadas), viéndose afectadas muchas personas (heridas, y muertas), en los distritos de Sachaca, Hunter, Tiabaya y Uchumayo. Tabla 4.13: Zonas afectadas en el río Chili periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 88 En los 14 años evaluados los daños producidos por precipitación e inundación en otros distritos de la ciudad de Arequipa (Tabla 4.14) se presentaron en los distritos de Quequeña, Yarabamba, Characato afectando terrenos de cultivo además de averías en el puente Izcuchaca (año 1961), en el año de 1972 se inundaron avenidas en los distritos de Characato, Socabaya y Cercado, hubo daños en el puente Socabaya por ingreso del río Socabaya, se averió la troncal Bedoya en Chiguata averiando los servicios de agua en la ciudad. En el año 1973 hubo avenidas y viviendas inundadas en los distritos de Socabaya y Cercado, ingresaron los ríos de Yarabamba y Quequeña, se presentaron averías en la Planta N° 4 de la Central Hidroeléctrica afectando en los servicios de electricidad en la ciudad de Arequipa. En 1986 se inundaron varias avenidas del Cercado de Arequipa y se averió el puente Socabaya por ingreso del río. En 1989 se hubo falla en el servicio de electricidad en la ciudad de Arequipa porque se vio afectada la planta N° 4 de la Central Hidroeléctrica que abastece la ciudad. En el año de 1997 se inundaron las avenidas de los distritos de Socabaya y el Cercado, también se inundaron cultivos y viviendas en el distrito de Socabaya ese mismo año y hubo averías en la Planta hidroeléctrica de Charcani 5 afectando los servicios de electricidad en la ciudad de Arequipa. En el 2001 se inundaron terrenos de cultivos en los distritos de Mollebaya y Sabandía, se inundaron avenidas y viviendas en el distrito de Socabaya, el río Socabaya inundó la vía de la Mansión del Fundador. En el año 2012 se afectaron muchas personas en los distritos de Quequeña y Yarabamba y falló el servicio de electricidad en la ciudad. En el año 2013 se presentaron daños severos inundando cultivos, avenidas, y viviendas de los distritos de Characato, Sabandía y Socabaya y Cercado hubo fuertes averías en el hospital Goyoneche, y fallo el fluido eléctrico en toda la ciudad. 89 Tabla 4.14: Zonas afectadas en otros distritos periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 6 1 1967 1972 1973 1986 1989 1994 1997 1999 2001 2008 2011 2012 2013 Quequeña – Sogay Yarabamba Mollebaya Characato Sabandía Socabaya Puente Socabaya Puente Izcuchaca Planta Nº4 Central Hidroeléctrica Charcani 5 Cercado Plazoleta del Mercado San Camilo Troncal Bedolla Chiguata Arequipa Escuela de sub oficiales de la policía Charcani Horacio Zevallos Games Socabaya Vía Mansión del Fundador Hospital Goyoneche Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s O TRO S Símbolo / Año Leyenda Lugar Zonas afectadas en el distrito de Sachaca (Tabla 4.15): En el distrito de Sachaca los lugares con más daños producidos por precipitación e inundación se presentaron desde la Urb. El Palacio, hasta el P. T. Alata. Los lugares que sufrieron de daños moderados a fuertes fueron el puente de Fierro (año 1994), puente San Isidro (año 1961), el puente Tingo (años 1972, 1986, 1989, 2001, 2008, 2011, 2012), los servicios básicos de electricidad y agua se vieron afectados en el distrito de Sachaca en los años de 1967, 1972, 1973, 1989, 2011, 2012, hubo inundación de terrenos de cultivo como consecuencia se generó grandes pérdidas económicas en los años 1972, 1973,1986,1997, 2001, 2008,2011,2012 principalmente en las localidades de Alata, Arancota, Tingo y otros en sectores de Sachaca, también se inundaron avenidas y viviendas en el distrito de Sachaca los años 1997, 2011 y 2012. En el año 2013 hubo daños severos, los puentes afectados en el distrito de Sachaca fueron el de Fierro, San Isidro, Ferroviario y Tingo, se cortaron los servicios de fluido eléctrico y de agua, se inundaron avenidas, viviendas y terrenos de cultivo, la zona más afectada en el distrito fue la localidad de Arancota, afectando a muchas personas y generando grandes pérdidas económicas. 90 Tabla 4.15: Zonas afectadas en el distrito de Sachaca periodo 1961-2013 (Fuente: Diarios El Pueblo, El Correo 1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). 19 6 1 1967 1972 1973 1986 1989 1994 1997 1999 2001 2008 2011 2012 2013 Ingreso del Río Chili Puente Bolivar o puente de Fierro Puente San Isidro Puente ferroviario Puente T ingo Mercado la Parada Sachaca Urb. El Palacio Tingo Arancota Alata Río To rrentera Cultivo s P uentes Avenidas Viviendas Daño s P ers . Servic io s Símbolo / Año SACHACA Lugar Leyenda | Con la información analizada y evaluada, para el distrito de Sachaca se elaboró un mapa en el cual se muestra el tipo de daño y año de ocurrencia a fin de identificar los lugares más críticos (Mapa 4.4). Los datos muestran claramente que, en 14 años evaluados, el lugar más afectado fue la localidad de Arancota, principalmente en terrenos de cultivo sobre una extensión de 200 metros a partir de la ribera derecha del río Chili y este problema siempre se ha presentado desde la Urbanización el Palacio I Etapa hasta la entrada a Tiabaya. El puente Tingo fue afectado con leves y severos daños en sus bases, el Puente San Isidro sufrió daños moderados con menor frecuencia en sus bases. Las avenidas y calles más afectadas y dañadas por inundaciones se encuentran en las Urbanizaciones El Palacio y Alata, además de daños en viviendas y personales. En resumen, en 14 años en el distrito de Sachaca los daños fueron recientes, en puentes, terrenos de cultivo, viviendas servicios como consecuencia muchas personas afectadas, principalmente en su Margen derecha. Para tener mejor percepción de los desastres producidos por las precipitaciones e inundaciones en la ciudad de Arequipa y especialmente en el distrito de Sachaca, se procedió a elaborar mapas con imágenes de los puntos más críticos, lo cual permite observar y evaluar el tipo y magnitud de desastre a tomar en cuenta para futuras acciones de Gestión del Riesgo de Desastres (Mapas 4.5, 4.6, 4.7, 4.8). Mapa 4.4: Mapa de zonas críticas y de daños del distrito de Sachaca durante los años de, 1961-2013. Mapa 4.5: Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos en la ciudad de Arequipa para los años entre 1961 – 1994. Mapa 4.6: Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos de la ciudad de Arequipa para los años entre 1997 – 2012. Mapa 4.7: Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos de la ciudad de Arequipa en el año 2013. Mapa 4.8: Mapa de ubicación de puntos críticos y de daños representativos del distrito de Sachaca, para los años entre 1961a 2013. 96 4.2 Geodinámica 4.2.1 Estabilidad de taludes en el distrito de Sachaca Se entiende por estabilidad a la seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento. El propósito del cálculo de estabilidad de taludes en el distrito de Sachaca se centra en determinar la resistencia media al corte de los suelos a partir de deslizamientos ya producidos; y la determinación del coeficiente de seguridad que define la estabilidad del talud. Los factores que influencian a la estabilidad de taludes son:  Antecedentes históricos de deslizamientos en taludes el cual permitirá la detección y evaluación de potenciales deslizamientos en un futuro.  La geología de la región, donde el relieve y la topografía actual es el producto de millones de años de desarrollo y modificación a lo largo de diferentes procesos geológicos.  La topografía y estabilidad, donde los mapas topográficos representan una excelente fuente de información para la detección de deslizamientos  Efecto de la resistencia del suelo y la pendiente del talud, el suelo tiene dos comportamientos básicos ante la aplicación del esfuerzo cortante, uno, a través de la fricción intergranular de las partículas que lo integran y la otra por medio de fuerzas que unen a las partículas entre sí. En el distrito de Sachaca se ha identificado la presencia de 27 zonas de laderas con posibles índices de inestabilidad y propensas para la generación de deslizamientos, todas ubicadas en los cerros que se encuentran dentro del distrito (Mapa 4.9). Los cerros están compuestos por sustratos rocosos de granodiorita y coberturas de origen coluvial con menos de 90 cm de espesor en su parte central y de 40 cm en sus extremos. En las cumbres de los cerros la cobertura es escasa debido al desarrollo de procesos de erosión que afecta a la deposición. En general, el total de las laderas presentan en promedio, pendientes de 25º a 40º. 97 Los cerros están distribuidos en los P.J, Villa Esperanza, Villa el Triunfo, Ampliación Villa el Triunfo, 23 de Junio, La Chiriguana, Alto Guadalupe Pacífico, 7 de Junio y San Jerónimo. También en los A.H. La Nueva Esperanza, Coronel Victor Maldonado, 1 de Julio, Alto Arguedas, Mirador de Sachaca y general Pedro Vilcapaza. Del mismo modo, en las Asociaciones de Vivienda Corazón de Jesús, Buena Vista, José María Arguedas, 28 de Julio, además, del P. T. Pasos del Señor, todos densamente poblados (Figuras 4.4 y 4.5). Considerando la morfología de los cerros y las propiedades geotécnicas de los materiales presentes (Tabla 4.16), se procede a generar escenarios y evaluar la estabilidad de taludes y prever posibles deslizamientos. Para tal fin se hace uso del software SLIDE. Mapa 4.9: Distribución espacial de cerros y laderas presentes en el Distrito de Sachaca (líneas color rojo). 99 Figura 4.4: Viviendas asentadas sobre las laderas del cerro “Arguedas”. Se observa la presencia de herraduras sobre la cima. El rango de pendiente en la zona es de 25ºa 40º. Figura 4.5: Viviendas asentadas sobre la ladera del cerro donde se ubican a las Asoc. 28 de Julio y José María Arguedas. Obsérvese que el cerro está cubierto por viviendas y de ocurrir un movimiento en masa, estas serían afectadas. 100 Tabla 4.16: Rango de factor de seguridad en taludes (Sowers y Sowers 1970). FACTOR DE SEGURIDAD SIGNIFICADO < 1 Inseguro 1.00-1.20 Seguridad cuestionable 1.30-1.40 Satisfactorio para cortar y terraplenes, cuestionable para presas >1.50 Seguro para presas El software SLIDE tiene como función principal, realizar el análisis de estabilidad de taludes, llegando a proporcionar un “factor de seguridad” para cada una de las zonas evaluadas en campo (Tabla 4.16). Para las laderas de todos los cerros presentes en el Distrito de Sachaca se aplica las condiciones de un modelo estático y de otro pseudo estático. El modelo estático se aplica al talud cuando este se encuentra en estado de equilibrio-limite y sin tener en cuenta las deformaciones del terreno; mientras que, para el modelo pseudo-estático se le añade un coeficiente sísmico, cuya magnitud debe simular la naturaleza de la intensidad o aceleración del suelo producido por el sismo. En general, se asume que este coeficiente es igual a 1/3 o 1/2 de la máxima aceleración pico esperada para un evento sísmico característico y para ello, se requiere de estudios de peligro sísmico o del registro de aceleraciones en tiempo- historia. En el caso de Arequipa, el sismo del año 2001 alcanzo picos de aceleración del orden de 0.40g; por lo tanto, el coeficiente sísmico aplicado para el modelo pseudo estático será 1/2 de la aceleración máxima; es decir, 0.20g. El análisis de la información se realiza utilizando el método de Bishop, que en este momento es el de mayor uso para el cálculo de factores de seguridad en taludes. Así mismo, para definir las propiedades geotécnicas de las unidades geológicas presentes en Sachaca se hace uso de los valores propuesto por Ocola (2005), ver tabla 4.17. Tabla 4.17: Propiedades geotécnicas de las unidades geológicas presentes en los cerros del Distrito de Sachaca (Ocola, 2005). Tipo de material Tipo de resistencia Peso unitario (KN/m 3 ) Cohesión (KPa) Angulo de fricción (°) Nivel freático Coluvial Mohr-Coulomb 26-28 15-20 35 N.P Roca Mohr-Coulomb 0-0.30 27 N.P 101 Figura 4.6: Factor de seguridad para la ladera L18 del cerro ubicado en el A. H. Coronel Victor Maldonado considerando un modelo estático. Por ejemplo, para la ladera L18 ubicada en el cerro en donde se encuentra el A. H. Coronel Victor Maldonado se obtiene con el modelo estático, un factor de seguridad de 2.748 (Figura 4.6), lo cual indica que dicha unidad se encuentra en equilibrio. Para el modelo pseudo-estático, considerando un coeficiente de carga sísmica de 0.2 g, se obtiene como resultado un factor de seguridad de 2.151; es decir, la unidad sigue siendo estable (Figura 4.7). Coeficiente de carga sísmica Figura 4.7: Factor se seguridad para la ladera L18 del cerro ubicado en el A. H. Coronel Victor Maldonado considerando un modelo pseudo estático. 102 Del mismo modo, para la ladera L24 del cerro ubicado en el P.J. Villa El Triunfo, se obtiene un factor de seguridad de 1.39 considerando el modelo estático (Figura 4.8), lo cual indica que dicha unidad es estable. Para la misma unidad y considerando un modelo pseudo estático y un coeficiente sísmico de 0.2g (Figura 4.9), se obtiene un factor de seguridad de 0.945; es decir, bajo condiciones sísmicas, dicha unidad es inestable. Figura 4.8: Factor se seguridad para la ladera L24 del cerro ubicado en el P.J. Villa El Triunfo considerando un modelo estático. Figura 4.9: Factor se seguridad para la ladera L24 del cerro ubicado en el P.J. Villa El Triunfo considerando un modelo pseudo estático. 103 A continuación, en la Tabla 4.18 se detalla los resultados obtenidos para las 27 laderas evaluadas. Tabla 4.18: Valores de factor de seguridad para las 27 laderas identificadas en los cerros existentes en el distrito de Sachaca. Ladera Modelo Estático (F.S) Modelo Pseudo Estático S.L.C. (0.2) L-01 1.178 0.885 L-02 1.695 1.332 L-03 2.439 1.317 L-04 2.414 1.902 L-05 2.086 1.554 L-06 2.465 1.947 L-07 3.52 3.008 L-08 3.428 2.858 L-09 1.428 1.113 L-10 1.749 1.359 L-11 1.587 1.247 L-12 1.514 1.162 L-13 1.853 1.448 L-14 1.448 1.192 L-15 4.461 3.225 L-16 2.137 1.789 L-17 2.536 1.332 L-18 2.748 2.151 L-19 2.01 1.577 L-20 2.246 1.751 L-21 4.104 3.11 L-22 3.296 2.507 L-23 1.003 0.868 L-24 1.39 0.945 L-25 4.805 4.004 L-26 3.293 2.686 L-27 2.865 2.124 Inestable Precario Estable 104 En conclusión, las laderas de mayor riesgo son L-01 y L-23 que afectarían los Pueblos Jóvenes 7 de Junio y Villa el Triunfo respectivamente, tal como se observa en las Figuras 4.10 y 4.11. Las laderas L-24 en el P.J. Villa el Triunfo presenta un factor de seguridad inestable; las laderas L-09 en el P.J. José María Arguedas, L-12, L-14 en el P.J. Corazón de Jesús el factor de seguridad es precario. Figura 4.11: En la imagen se observa el Pueblo Joven Villa el Triunfo, ubicada en el extremo norte del distrito de Sachaca. Esta área es considerada con riesgo medio a deslizamientos y caída de piedras. Figura 4.10: En la imagen se observa el Pueblo Joven 7 de Junio, ubicada en el extremo sur del distrito de Sachaca. Esta área es considerada como la de mayor riesgo a deslizamientos y caída de piedras. 105 De acuerdo a estos resultados, es importante establecer medidas preventivas principalmente en los cerros ubicados en los Pueblos Jóvenes 7 de Junio, Villa el Triunfo, José María Arguedas y Corazón de Jesús, en razón, que la región sur de Perú es considerada de alto potencial sísmico, es decir, propensa a ser afectada frecuentemente por sismos. 4.3 Aplicación de métodos geotécnicos Para el estudio de los suelos en el distrito de Sachaca se construyeron 15 calicatas distribuidas de tal modo que cubran toda el área de estudio (Mapa 4.10, Tabla 4.19). Se pretende obtener muestras de suelo a fin de realizar los análisis granulométricos, límites de elasticidad, contenido de humedad y corte directo (capacidad portante). Estas calicatas tienen dimensiones de 1.5 m x 1.5 m x 3.0 m (Figura 4.12) y las muestras fueron tomadas de la capa más profunda y representativa del tipo de suelo en el sitio evaluado. 4.3.1 Clasificación SUCS Para la clasificación SUCS, con la primera muestra de suelo obtenida se hicieron los análisis granulométricos, límites de elasticidad y contenido de humedad, y con ello se procedió a realizar la clasificación de los mismos haciendo uso del Código SUCS (Clasificación Unificada de Suelos). Los suelos de grano grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material por el tamiz No. 200. Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los finos a los que pasan, de esta forma se considera que un suelo es grueso si más del 50% de las partículas del mismo son retenidas en el tamiz No. 200 y fino si más del 50% de sus partículas son menores que dicho tamiz. Los suelos se designan por símbolos de grupo, los mismos que constan 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, limo, arcilla, suelos orgánicos de grano fino y turbas) ver Tabla 4.20; mientras que, los sufijos indican subdivisiones en dichos grupos. Mapa 4.10: Distribución espacial de las 15 (quince) calicatas construidas en el distrito de Sachaca, Arequipa. 107 Tabla. 4.19: Coordenadas UTM de las 15 (quince) calicatas construidas en el Distrito de Sachaca, Arequipa. Figura 4.12: Calicata construida por una retroexcavadora proporcionada por el Municipio del Distrito de Sachaca. Tabla 4.20: Simbología de los principales tipos de suelos. 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 CALICATAS NORTE(m) ESTE(m) ELEVACION S-01 8182963 226416 2252 S-02 8185099 227245 2240 S-03 8183933 227698 2273 S-04 8184017 223926 2295 S-05 8183284 222669 2259 S-06 8182984 223783 2251 S-07 8181329 223872 2213 S-08 8181769 226027 2268 S-09 8183136 225655 2256 S-10 8183395 226395 2289 S-11 8183721 225610 2297 S-12 8183706 224534 2285 S-13 8181212 223967 2226 S-14 8180507 225296 2205 S-15 8182380 225277 2251 108 El análisis de laboratorio permitió clasificar los suelos de la siguiente manera (Mapa 4.11): 4.3.1.1 Suelos tipo SM Corresponden a suelos compuestos por arenas limosas que se encuentran presentes en el 74% del área total de estudio (Tabla 4.21) abarcando a los A.H. Nueva Esperanza, Coronel Victor Maldonado, 1 de Julio, José María Arguedas, El Mirador de Sachaca, Los Angeles de la Cruz de Sachaca y Santa María de Guadalupe. Del mismo modo, los P. T. Tío Grande, Tío Chico, Huaranguillo, Cerro La Aparecida, Pasos del Señor, Arancota, Calle Marcarani, Calle Cusco y Pampa Camarones. También los P.J. Villa el Triunfo, Villa Esperanza y Alto Guadalupe Pacifico; además, de las Asociaciones de Vivienda José Carlos Mariátegui, José Maria Arguedas, 28 de Julio, Corazón de Jesús y Las Praderas. Asimismo, este tipo de suelo está presente en Coop. Jose Carlos Mariátegui y en las Urbanizaciones El Ensueño I, El Palacio, Casa Campo, La Planicie y los Portales de Tahuaycani. En este tipo de suelo, el porcentaje de humedad varía entre 5.3% y 34.3% y en general, no presentan plasticidad. 4.3.1.2 Suelos tipo SP Corresponden a suelos constituidos por arena pobremente gradada, pero con partículas de tamaño uniforme (Tabla 4.21). Este suelo es característico en un 13% del área de estudio y considera a las Urbanizaciones Quinta Montebello I, Quinta Montebello II, El Olivar, Las Condes, Los Diamantes, Tahuaycani, El Buen Pastor, El Ángel, Santa Fe, Asís, Magisterial Amauta, y el P.T. Los Arrayanes. El porcentaje de humedad que presentan es de 7.17% y 8.98% y no presentan plasticidad. 4.3.1.3 Suelos tipo SP_SM Corresponden a suelos conformados por arena pobremente gradada y arena limosa, presentes en un 13 % del área de estudio. 109 Estos suelos están presentes en las urbanizaciones La Peña, El Dorado, La Catedral, Wayra, Campo Verde, El Ensueño II y el Palacio II. Estos suelos presentan humedad entre 8.06% y 6.91%. Tabla 4.21: Clasificación de suelos SUCS para el Distrito de Sachaca. Mapa 4.11: Mapa de clasificación de suelos SUCS para el Distrito de Sachaca, Arequipa. 111 La clasificación SUCS ha permitido identificar la existencia de hasta 3 tipos de suelos: SM compuestos por arenas limosas que se encuentran presentes en el 74 % del área total; SP constituidos por arena pobremente gradada con partículas de tamaño uniforme presente en un 13% del área, SP - SM conformados por arena pobremente gradada y arena limosa, presentes en un 13% del área de estudio. Todos los pueblos jóvenes que se ensuentran asentados sobre los cerros presentan suelos rocosos conformados por granodiorita. 4.3.2 Capacidad portante La segunda muestra de suelo obtenida en campo fue utilizada para el análisis de corte directo, es decir, la aplicación de cargas diferenciadas hasta que la muestra falle, lo cual permite determinar la capacidad portante del suelo (capacidad admisible última). En caso de que la muestra de suelo sea una grava sin contenido de arena, no es posible aplicar el ensayo de corte directo, sino el de densidad máxima, método que también permite estimar el valor de capacidad portante. En base a los ensayos de corte directo aplicado a las muestras de suelos de las quince (15) calicatas, se ha calculado la capacidad portante, llamada también capacidad última de carga del suelo de cimentación. Es decir, es la carga que puede soportar un suelo sin que su estabilidad sea amenazada, siendo los valores obtenidos para una profundidad y ancho mínimo de cimentación de 1 metro. Para la clasificación de la capacidad portante de los suelos se utiliza la escala definida en la Tabla 4.22. La capacidad portante de los suelos presentes en el distrito de Sachaca se presenta en la Mapa 4.12 y en la Tabla 4.23. los valores obtenidos en cada calicata. Los valores obtenidos definen suelos con alta, media y baja resistencia al corte todos distribuidos de la siguiente manera: los suelos con capacidad portante alta se encuentran en las Urbanizaciones Asis y Magisterial Amauta; además, del P. T. Los Arrayanes. Suelos con capacidad portante media se encuentran en las urbanizaciones Quinta Montebello I, Quinta Montebello II, El Olivar, Las Condes, Los Diamantes, Tahuaycani, El Buen Pastor, El Angel, Santa Fe, Los Portales de Tahuaycani y Residencial Montebello. En el resto del área de estudio, los suelos presentan capacidad portante baja. 112 Tabla 4.22: Rangos de capacidad de carga admisible con su respectiva denominación. Tabla 4.23: Valores de capacidad portante para cada calicata construida en el Distrito de Sachaca y rangos de capacidad de carga admisible. Capacidad Carga Admisible (Kg/cm²) DENOMINACIÓN 5.0 – 7.0 ALTA 3.0 – 5.0 MEDIA 1.0 – 3.0 BAJA CALICATAS Capacidad Carga Admisible (Kg/cm²) S-01 1.78 S-02 3.98 S-03 6.50 S-04 1.32 S-05 2.23 S-06 1.24 S-07 1.27 S-08 1.76 S-09 1.11 S-10 1.68 S-11 1.98 S-12 1.31 S-13 1.32 S-14 1.46 S-15 1.44 Mapa 4.12: Mapa de capacidad portante para el distrito de Sachaca – Arequipa. 114 Finalmente, según el análisis de la capacidad portante de los suelos, el 74 % del área de estudio presenta capacidad portante baja (1.0 – 3.0 Kg/cm2) y se recomienda construcciones de un piso; el 13 % presenta capacidad portante media (3.0 a 5.0 Kg/cm 2 ) y se recomienda realizar construcciones hasta de 2 pisos; y un 13 % presenta capacidad portante alta (5.0 – 7.0 Kg/cm2), siendo favorable para construir viviendas con mas de tres pisos, siendo las Urbs. mas beneficiadas Asis y Magisterial Amauta y el P. T. Los Arrayanes. 4.4 Métodos geofísicos 4.4.1 Aplicación de la técnica H/V Una parte esencial para la caracterización sísmica del área urbana de Sachaca es conocer la frecuencia fundamental del suelo y para ello se aplica la técnica de razones espectrales. 4.4.1.1 Equipo utilizado El equipo utilizado consistió en dos sismómetros de tres componentes marca Lennartz de 5 seg y dos digitalizadores City Shark de la marca Leas (Figura 4.13). Este equipo fue diseñado exclusivamente para este tipo de recolección de datos, permitiendo disponer de distintas ganancias para cambiar la resolución y el valor de saturación de la vibración ambiental. También se hizo uso de GPS, brújulas, cámaras fotográficas y fichas de campo en las cuales se registran parámetros característicos e información complementaria de cada punto de medida (coordenadas de ubicación, observaciones, etc.). 4.4.1.2 Adquisición de datos Los datos de vibración ambiental fueron recolectados durante un periodo de 15 días. Para la selección de los puntos de medida se procedió a disponer del mapa catastral proporcionado por la municipalidad del distrito de Sachaca, así como la información 115 geológica, geomorfológica y la facilidad de acceso a los diferentes emplazamientos de la zona. Se obtuvo registros de vibración ambiental en 204 puntos distintos y que permitió cubrir toda el área de estudio, ver mapa 4.13 Figura 4.13: Equipo sísmico utilizado para el registro de vibraciones ambientales: sensores Lennartz y registrador CityShark. Mapa 4.13: Mapa del Distrito de Sachaca y distribución de puntos de registro de vibración ambiental. 117 4.4.1.3 Consideraciones para la toma de datos Las consideraciones que se tuvieron para la toma de datos en campo son:  Se fijó el nivel de ganancia del máximo posible, verificando siempre que la señal no se sature.  Se instaló el sensor directamente sobre suelo.  Se evitó obtener registros cerca de estructuras, arboles (sobre todo si las condiciones son de mucho viento), ya que pueden perturbar el registro de señal.  Se tuvo cuidado de no hacer mediciones sobre estructuras subterráneas, como tuberías de desagüe, canales de agua, etc.  Se evitó mediciones cerca de maquinarias de construcción, generadores, etc. Para la zona urbana de Sachaca, en cada uno de los 204 puntos de medición de vibración ambiental se ha tomado un tiempo de registro de 20 minutos, lo cual permite tener buena cantidad de información para su posterior análisis. El intervalo de muestreo fue de 200 Hz. En la Figura 4.14, se muestra la disposición del equipo sísmico al momento de la toma de datos, además de ejemplos de registros de vibración ambiental. El registro “A” fue tomado en una zona libre de ruidos de fondo, contrariamente, la señal del registro “B” presenta varios tipos de amplitud debidos a la presencia de ruidos de variada amplitud, que caracterizan el suelo. Figura 4.14: Imágenes de la disposición del equipo sísmico y ejemplos de registros de vibración ambiental obtenidos sobre una zona libre de ruido de fondo (registro A) y otro con ruido aleatorio de baja amplitud (registro B). Obsérvese las diferentes amplitudes registradas en cada punto. 118 4.4.1.4 Procesamiento de Datos Para el procesamiento de los registros se utilizó el programa computacional GEOPSY desarrollado por Wethelet (2004) y para aplicar la técnica H/V, se consideran los siguientes pasos:  Los registros de vibración ambiental fueron tratados por ventanas estables de 20 segundos de longitud de señal Para tal efecto, se selecciona de, forma aleatoria, diversos tramos de señal.  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 dividieron entre el espectro vertical para obtener la relación H/V y luego se promediaron estos, para cada punto de observación, considerando su respectiva desviación estándar. Luego se procedió a identificar la frecuencia predominante considerando, como condición, presentar una amplificación máxima relativa mayor a 2 veces. En la Figura 4.15 se presenta un esquema del procesado de los registros de ruido ambiental para obtener los cocientes espectrales H/V, y así determinar la frecuencia predominante del sub-suelo. Figura 4.15: Esquema que muestra el procedimiento para el de los registros de vibraciones ambientales para obtener los cocientes espectrales H/V. 120 Con la información disponible, se procede de 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, definido por las condiciones geológicas y geomorfológicas de las primeras decenas de metros de la superficie terrestre. Debe entenderse que, de acuerdo a la variación de las propiedades físicas del suelo, cualquier medio al ser afectado por algún tipo de onda de cuerpo o superficial, puede o no, causar su amplificación debido al efecto de las capas estratigráficas superficiales de diferente espesor, geometría y composición litológica. Hay que tomar en cuenta que toda información obtenida es organizada en una ficha de registro H/V (Figura 4.16) en la cual se recopila los gráficos de la señal registrada, razón espectral H/V, espectrograma de la razón espectral y valores de frecuencia fundamental. La presentación de los resultados, las frecuencias son expresadas en periodos dominantes. 121 Figura 4.16: Ejemplo de selección de ventanas de registro de vibración ambiental (rectángulos de colores) punto SAC 035 en sus tres componentes y con sus respectivos gráficos de razones espectrales H/V. Así mismo, se muestra en escala de colores, la variación azimutal de la amplitud del registro. En la parte inferior el valor de la frecuencia predominante. 122 4.4.1.5 Frecuencias Predominantes En el análisis de la información de H/V se debe considerar los siguientes aspectos:  Las frecuencias predominantes menores a 1 Hz corresponden a vibraciones generadas por el oleaje del mar, y/o cambios meteorológicos (periodos muy largos).  Las bajas frecuencias o periodos largos son debidas a la presencia de depósitos profundos.  Las frecuencias altas o periodos cortos son debidos a depósitos superficiales blandos y de poco espesor (SESAME, 2006; Bernal, 2006).  La presencia de dos o más picos de frecuencias predominantes, sugieren la existencia de suelos con dos o más capas sedimentarias de diferente espesor. En todos los casos, los suelos se encontrarían sobre el basamento rocoso. La determinación de la frecuencia fundamental se realiza mediante el análisis cuidadoso de los picos H/V representado en cada gráfico de cociente espectral. Para detectar y eliminar algún tipo de ruido de origen industrial, es importante analizar los espectros de Fourier de las tres componentes mediante la herramienta damping del programa Geopsy. Para un mejor análisis de los resultados obtenidos para los valores H/V, se ha procedido a convertir los valores de frecuencias a periodos y para su interpretación se ha considerado la Norma Peruana de Construcción Sismorresistente E0-30 (Capítulo V). Por otro lado, para construir los mapas de periodos dominantes se ha considerado, para cada punto de medición, un radio de confiabilidad del orden de 10 metros y los resultados han permitido identificar la presencia de áreas de similar comportamiento dinámico. Asimismo, a partir de la relación H=Vs/4F y asumiendo un determinado rango de velocidad para las ondas de corte (Vs) obtenidos a partir de perfiles de velocidad, se procedió a estimar el espesor de las diversas capas sedimentarias 123 presentes en cada rango de periodos dominantes identificados para los suelos del Distrito de Sachaca. A continuación, se describe y analiza la distribución espacial de los diferentes rangos de periodos dominantes identificados en el área urbana de Sachaca. 4.4.1.5.1 Rango de Periodos entre 0.1 – 0.3 s En la Mapa 4.14, se presenta el mapa del distrito de Sachaca y la distribución espacial de los periodos dominantes en el rango de 0.1 a 0.3 segundos, observándose que estos valores se encuentran cubriendo casi el 85% del área total de estudio, lo cual define la existencia de una capa sedimentaria por encima del basamento rocoso. En la Mapa 4.15, se presenta la distribución espacial de 7 razones espectrales representativas para este rango de periodos 0.1-0.3s (3.0 – 10Hz) y en donde se observa que existe una ligera diferencia en la amplitud de las curvas H/V obtenidas cerca del rio Chili (4 veces) en comparación con las del extremo norte del distrito (menor 3 veces). 4.4.1.5.2 Rango de Periodos entre 0.31 – 0.5 s En la Mapa 4.16, se presenta el mapa del distrito de Sachaca y la distribución espacial de los periodos dominantes en el rango de 0.31 a 0.5 segundos, observándose que estos valores son menores en número y se encuentran en el extremo norte del P. T. Alto de Amados, entre los A. H. Coronel Victor Maldonado y 1 de Julio, entre los P.T. Tío Grande, Tío Chico y el A. H. General Pedro Vilcapaza. Asimismo, entre las urbanizaciones El Dorado, Campo Verde y El Palacio II. Valores aislados en el P. T. Cerro La Aparecida y en el extremo oeste del distrito. En la Mapa 4.17 se presenta la distribución espacial de 5 razones espectrales representativas para este rango de periodos y en ellas se observa que los picos de frecuencias son más nítidos en el extremo sur del distrito con amplificaciones de hasta 4 veces y en el norte la forma de la curva H/V presenta amplitudes mayores 4 veces. Mapa 4.14: Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.1 a 0.3 segundos. Mapa 4.15: Mapa del área de estudio y ejemplos de razones espectrales para periodos 0.1 a 0.3 seg. (3.0 a 10.0 Hz). Mapa 4.16: Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.31 a 0.5 segundos. Mapa 4.17: Área de estudio y ejemplos de razones espectrales para periodos dominantes 0.31 a 0.5 seg. (2.0 y 3.0 Hz). 128 Por otro lado, en un número importante de puntos de medición de H/V se ha identificado la presencia de hasta 2 picos de frecuencias predominantes para el rango de 1.0 a 15.0 Hz, evidenciando la existencia sobre el basamento rocoso, en estos puntos, de al menos dos capas de sedimentos con diferente composición geológica. En el Mapa 4.18 se muestra 8 ejemplos representativos H/V correspondiente a estos suelos donde se puede observar que en el sur del distrito de Sachaca la amplitud H/V es de 4 veces y en el extremo norte, es 4 veces. En el Mapa 4.19, su correlación espacial con suelos en los cuales se identificó la existencia de un pico de frecuencia predominante. Según la Figura, el 40% del área total del Distrito de Sachaca presenta suelos compuestos por dos capas sedimentarias de diferente espesor. Estos suelos están presentes en el área que considera a las urbanizaciones Campo Verde, El Dorado, La Planicie hasta Tahuaycani, Los Portales de Tahuaycani y Asís; además, de los P. T. Cerro La Aparecida y Calle Cusco. Otras áreas pequeñas con este tipo de suelos se encuentran en dirección norte del P. T. Huaranguillo y P. J. Ampliación Villa el Triunfo, al norte del P. T. Alto de Amados y entre el A. H. General Pedro Vilcapaza, Asociación de Vivienda 7 de Junio y P. T. Arancota. Mapa 4.18: Ejemplos de razones espectrales (H/V) en las cuales se ha identificado la existencia de dos (2) picos de frecuencias predominantes. Obsérvese las diferencias existentes entre las amplitudes de los picos de frecuencias. Mapa 4.19: Distribución espacial de puntos de H/V en los cuales se ha identificado la existencia de uno y dos picos de frecuencias predominantes en el área del Distrito de Sachaca. 131 En general, en el distrito de Sachaca se ha identificado la existencia de dos rangos de periodos predominantes: el primero entre 0.1 – 0.3 s y el segundo entre 0.31 – 0.5s, y en casos se ha observado que la amplitud de las curvas H/V son mayores en el extremo sur del distrito de Sachaca, lo cual sugiere que los suelos en esa zona son menos compactos y de menor espesor (Mapa 4.19). Del mismo modo, se ha identificado, en algunos puntos de medición, la existencia de hasta dos picos de frecuencias, en rangos de periodos predominantes de 0.1 – 0.6s abarcando un 40 % del distrito, lo cual define la existencia de 2 capas de suelos heterogéneos o complejos. Finalmente, los resultados obtenidos sugieren que los suelos en el distrito de Sachaca están constituidos por una o dos capas sedimentarias de diferente espesor, pero posiblemente con similar composición geológica. 4.4.2 Aplicación MASW 4.4.2.1 Adquisición de Datos Para el registro de los datos sísmicos 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 110 dB. Como fuente de impacto y/o energía para generar las ondas sísmicas, se utilizó un martillo de 20 lbs (Figura 4.17). Adicionalmente, se utilizó una cinta métrica de 100 metros, para el posicionamiento de los receptores y un navegador GPS, para medir las coordenadas de la línea de tendido. 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 dependía 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. 132 Figura 4.17: Imagen de la disposición del equipo de refracción sísmica para la toma de data en el distrito de Sachaca. En el Mapa 4.20, se presenta el mapa del Distrito de Sachaca con la ubicación espacial de las 8 líneas de refracción sísmica codificadas como: S001, S002,…, S008 y en la Figura 4.18, imágenes del tendido de línea en el Estadio de Sachaca y el registro de las señales sísmicas correspondientes. Mapa 4.20: Ubicación de los tendidos de refracción sísmica en el distrito de Sachaca. 134 Figura 4.18: Imágenes de la disposición del equipo de refracción sísmica y registro de ondas sísmicas en el local del estadio de futbol ubicado en el A.H. Santa María de Guadalupe. 135 4.4.2.2 Inversión de la curva de dispersión La calidad del registro de las líneas fue verificada en campo y analizada con el software Geopsy 2.8. 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 los perfiles de velocidad para puntos específicos de toma de datos. Para el análisis de los resultados se considera la clasificación que la Norma E030 establece para cada tipo de suelo, es decir, rangos de velocidades para las ondas de corte (Vs):  Rocas duras, velocidades Vs > 1,500 m/s.  Rocas moderadamente duras, velocidades Vs de 760 a 1500 m/s.  Suelo muy duro o roca blanda, velocidades Vs de 360 a 760 m/s.  Suelo duro, velocidades Vs de 180 a 360 m/s.  Suelo blando, velocidades Vs <180 m/s. Las principales características de cada arreglo sísmico son: Arreglo Lineal S001: El arreglo se realizó en los terrenos de la Universidad Católica Santa María y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.19), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 4.4 metros con velocidades Vs de 150 m/s correspondiente a suelos blandos, y la segunda capa presenta espesores de 2 a 6 metros y velocidades Vs del orden de 220 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 380 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que, en esta zona, la capa sedimentaria presenta suelos blandos con espesores de hasta 4.4 m. 136 Figura 4.19: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S001. Arreglos Lineal S002: El arreglo se realizó en el A. H. Santa María de Guadalupe y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.20), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 3.5 metros con velocidades Vs de 200 m/s correspondiente a suelos duros, y la segunda capa presenta un espesor de 11 metros y velocidades Vs alrededor de 280 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 450 m/s y corresponden a suelos muy duros o roca blanda. Obsérvese que en esta zona, las dos capas sedimentarias corresponden a suelos duros, pero existe una diferencia de espesor, entre ambas, de 7.5 metros y en Vs del orden de 80 m/s, lo cual sugiere importantes diferencias geológicas. Figura 4.20: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S002. 137 Arreglos Lineal S003: El arreglo se realizó en el P.T. Alto de Amados y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.21), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 13 metros con velocidades Vs de 300 m/s correspondiente a suelos duros y la segunda presenta espesores de 4 metros y velocidades Vs alrededor de 480 m/s, correspondientes a suelos muy duros o rocas blandas. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 600 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que en esta zona, la primera capa sedimentaria presenta mayor espesor, además de importantes diferencias en sus valores de Vs. Figura 4.21: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S003. Arreglos Lineal S004: El arreglo se realizó en el P.T. Huaranguillo y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.22), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 4.6 metros con velocidades Vs de 180 m/s correspondiente a suelos blandos ya la segunda presenta espesores de 4.2 metros y velocidades Vs alrededor de 290 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 640 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que en esta zona, la capa sedimentaria presenta suelos blandos con espesores de hasta 4.6 m. 138 Figura 4.22: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S004. Arreglos Lineal S005: El arreglo se realizó en la Urb. El Ensueño y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.23), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 1.8 metros con velocidades Vs de 160 m/s correspondiente a suelos blandos y la segunda, presenta espesores de 4.2 metros y velocidades Vs alrededor de 250 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 340 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que en esta zona, la capa sedimentaria presenta suelos blandos con espesores de tan solo 1.8 m. Figura 4.23: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S005. 139 Arreglos Lineal S006: El arreglo se realizó en la Urb. El Palacio I y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.24), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 3 metros con velocidades Vs de 200 m/s correspondiente a suelos duros y la segunda, presenta espesores de 8.5 metros y velocidades Vs alrededor de 440 m/s, correspondientes a suelos muy duros o rocas blandas. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 690 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Figura 4.24: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S006. Arreglos Lineal S007: El arreglo se realizó en el P.T. Arrayanes y de acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.25), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 1.5 metros con velocidades Vs de 160 m/s correspondiente a suelos blandos y la segunda, presenta espesores de 2.5 metros y velocidades Vs alrededor de 220 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 530 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que las dos capas sedimentarias presentan poco espesor y prácticamente corresponden a suelos blandos. 140 Figura 4.25: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S007. Arreglos Lineal S008: El arreglo se realizó en el interior del Estadio Municipal de Sachaca, lugar en donde actualmente funciona la Municipalidad del Distrito de Sachaca. De acuerdo al perfil elaborado (Figura 4.26), se ha identificado la presencia de dos capas: La primera presenta espesores de hasta 2.4 metros con velocidades Vs de 160 m/s correspondiente a suelos blandos y la segunda, presenta espesores de 3.5 metros y velocidades Vs alrededor de 220 m/s, correspondientes a suelos duros. La superficie de contacto con la siguiente capa, alcanza velocidades Vs de hasta 600 m/s y corresponden a suelos muy duros o rocas blandas. Obsérvese que las dos capas sedimentarias presentan poco espesor y prácticamente corresponden a suelos blandos. Figura 4.26: Análisis e interpretación geofísica obtenido con el método MASW para el arreglo S008. 141 Una manera de evaluar los valores de velocidad de ondas Vs obtenidas con el método MASW, es utilizar el perfil de velocidad para generar, mediante un método inverso, la función de transferencia teórica expresada en términos de frecuencias y en este, identificar el valor de la frecuencia predominante. Seguidamente, este valor o valores deben ser correlacionados con los valores de frecuencias predominantes obtenidos con el método H/V. Si estos valores de frecuencias son similares, entonces se corrobora que los resultados obtenidos para el área de estudio, son realmente representativos. En la Figura 4.27 se presentan como ejemplo los resultados obtenidos para el Arreglo Lineal S006 correspondiente a la Urb. El Palacio I y en él se observa que existe buena correlación entre la función de transferencia teórica y el valor de H/V, lo cual confirma los resultados obtenidos en este estudio. Figura 4.27: Análisis e interpretación geofísica obtenido para el Arreglo Lineal S006. Los números indican el orden de los pasos a seguir en el procesamiento y análisis de la información sísmica. 142 El resumen de los valores obtenidos en este estudio para las velocidades de ondas Vs en cada capa y línea de refracción son presentados en la Tabla 4.24. En las zonas de la Universidad Católica Santa María, P. T. Huaranguillo, Urb. Ensueño y el Estadio Municipal Sachaca, se ha identificado la presencia de suelos blandos en la primera capa y suelos duros en la segunda. En el A. H. Santa María de Guadalupe se ha identificado suelos duros en la primera y segunda capa, y las zonas de los P. T. Alto Amados y Arrayanes, además de la Urb. el Palacio las capas corresponden a suelos duros en la primera capa y suelos muy duros o rocas muy blandas en la segunda capa. Estos resultados son coherentes con los obtenidos a partir del método H/V y confirman que los suelos en el distrito de Sachaca son muy heterogéneos, tanto en su composición física como en los espesores de sus capas sedimentarias. Sin embargo, son pocas las áreas urbanas ubicadas en los suelos blandos y por tanto, se espera que a la solicitación sísmica, los suelos del distrito de Sachaca sean dinámicamente estables. Tabla 4.24: Valores de espesor y velocidad para las 8 líneas de refracción sísmica. Línea Lugar Espesor capa 1 (m) Espesor capa 2 (m) Velocidad capa 1 (m/s) Velocidad capa 2 (m/s) Velocidad en la superficie de contacto (m/s) S001 Universidad Católica Santa María. 4.5 2.6 150 220 380 S002 A.H. Santa María de Guadalupe. 3.5 11 200 280 450 S003 P.T. Alto de Amados. 13 4 300 480 600 S004 P.T. Huaranguillo. 4.6 4.2 180 290 640 S005 Urb. Ensueño. 1.8 4.2 160 250 340 S006 Urb. El Palacio. 3 8.5 200 440 690 S007 P.T. Arrayanes. 1.5 2.5 220 530 530 S008 Estadio Municipal de Sachaca. 2.4 3.5 160 220 600 143 CAPÍTULO V DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS Y ZONIFICACIÓN Las precipitaciones son las causantes del aumento del caudal de los ríos que, al llegar a sobrepasar su nivel de almacenamiento, provocará el desborde ocasionando la inundación. Si junto al río se encuentran centros poblados o terrenos agrícolas, estos serán los más afectados. Los terremotos destructivos recientes han demostrado la importancia de la amplificación del movimiento sísmico debido a efectos locales provocada por la calidad de los suelos. Esto es debido a que en los últimos años se ha visto el gran interés de proponer precedentes para clasificar los suelos considerando su comportamiento dinámico a escala local. La aplicación de métodos y técnicas geofísicas y geológicas han permitido, hoy en día, realizar la zonificación sísmica geotécnica de diversas ciudades a nivel internacional. Esta información es útil para la clasificación y uso apropiado del suelo, así como la adopción de medidas conducentes a la reducción de los daños y pérdidas ocasionadas por los terremotos en cualquier zona de estudio El Distrito de Sachaca se encuentra ubicado en la Provincia y Departamento de Arequipa; por lo tanto, es frecuentemente afectado por sismos de variada intensidad. Así mismo, en los últimos 20 años, el distrito de Sachaca ha presentado un fuerte crecimiento poblacional, permitiendo su expansión urbana no planificada ya que considera el asentamiento de viviendas al pie de algunos cerros y en la cercanía de la 144 cuenca del rio Chili (Figura 5.1), incrementando de este modo su riesgo ante la posible ocurrencia de peligros naturales como los sismos, crecidas del rio y efectos secundarios. Figura 5.1: Diferentes tipos de viviendas presentes en la variada morfología del Distrito de Sachaca. 5.1 Zonificación por inundación El distrito de Sachaca tiene como límite al río Chili en su extremo SE a lo largo de aproximadamente 5 km, abarcando los sectores del P.T. Arrayanes, terreno del ex- Mercado La Parada y la zona del P.T. Arancota. Históricamente todas estas áreas han sido afectadas por precipitaciones e inundaciones de manera recurrente; por lo tanto, es necesario realizar simulaciones teóricas sobre los escenarios de inundación a fin de elaborar documentos teóricos que facilitan la toma de decisiones de prevención por parte de la población y autoridades del distrito de Sachaca. 145 Para este objetivo se realizaron visitas in situ a fin de revalidar información histórica sobre las inundaciones y con apoyo de la municipalidad de Sachaca se tomaron datos de topografía local a fin de proceder con la simulación de inundación. Actualmente, el software HEC-RAS es uno de los más utilizados para la modelización hidráulica de cauces; es decir, es indispensable para la resolución de problemas pluviales y para la delimitación de zonas de inundación. Para la simulación de escenarios de inundación en el distrito de Sachaca se consideró los índices de máxima precipitación anual y el levantamiento topográfico en detalle. Los resultados obtenidos muestran la existencia de 6 zonas críticas cuyas coordenadas se muestran en la tabla 5.1 y sus principales características son (Mapa 5.1). Tabla 5.1: Coordenadas UTM de ubicación de las secciones topográficas sobre el río Chili PUNTOS NORTE (m) ESTE(m) ELEVACION (m) Sección “A” 8180768 0225572 2207 Sección “B” 8181583 0226073 2227 Sección “C” 8182192 0226461 2244 Sección “D” 8182715 0227039 2263 Sección “E” 8183297 0227533 2273 Sección “F” 8184292 0228011 2275 Mapa 5.1: Mapa de ubicación espacial de las zonas susceptibles a inundaciones por crecida del rio Chili, todas denotadas por letras de la A hasta la F. 147 Zona “A” (Figura 5.2), P.T. Arancota. En la zona el rio presenta un ancho promedio de 38 m con una profundidad de 0.75 m (sección topográfica A-A´) y un caudal promedio de 15.4 m3/seg (SENAMHI, junio 2012). En la zona se observa la presencia de un enrocado que funciona como muro de contención en la margen derecha del río y acumulación de rocas en la parte central del cauce provenientes del arrastre de materiales durante el aumento de su caudal. Así mismo, en la margen derecha del rio existen varios terrenos agrícolas en producción. Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el río Chili, a lo largo de la Sección A, se desbordaría con un caudal superior a 170 m 3 /seg afectando a viviendas y terrenos agrícolas más cercanos a este. Figura 5.2: Principales características geomorfológicas en la Zona “A” susceptible a inundación. 148 Zona “B” (Figura 5.3), a 12 metros del Puente de Tingo y cerca del P.T. Arancota. En la zona, el río presenta un ancho promedio de 59 m con una profundidad de 0.90 m (sección topográfica B-B´) y en promedio, presenta un caudal de 15.4 m 3 /seg (SENAMHI, junio 2012). En esta zona se observa la presencia de un talud enrocado en su margen izquierda, la acumulación de detritos en la parte central del cauce provenientes del arrastre de los materiales durante el aumento del caudal del río. Asimismo, la presencia de terrenos agrícolas en la margen derecha del río. Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el rio Chili, a lo largo de la Sección B, se desbordaría con un caudal superior a 177 m 3 /seg afectando urbanizaciones y terrenos agrícolas más cercanos a este. Figura 5.3: Principales características geomorfológicas en la Zona “B” suceptible a inundación. 149 Zona “C” (Figura 5.4), Urb. El Palacio. En esta zona el río presenta un ancho promedio de 26 m y una profundidad de 1.00 m (sección topográfica C-C´) con un caudal del orden de 15.4m 3 /seg (SENAMHI, junio 2012). En el margen izquierdo del río se observa la existencia de un muro de contención, un enrocado en su margen derecha; además, de la presencia de varios terrenos agrícolas en producción. Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el rio Chili, a lo largo de la Sección C, se desbordaría con un caudal superior a 180 m 3 /seg afectando a urbanizaciones y terrenos agrícolas más cercanos a este. Figura 5.4: Principales características geomorfológicas en la Zona “C” susceptible a inundación. 150 Zona “D” (Figura 5.5), a 10 metros del Puente de la Vía Férrea. En esta zona el río presenta un ancho promedio de 32 m y una profundidad de 0.65 m (sección topográfica D-D’) con un caudal de 15.425 m3/seg (SENAMHI, junio 2012). En la zona se observa la presencia de un muro de contención en la margen izquierda y un enrocado en su margen derecha, así como terrenos agrícolas y áreas deportivas perteneciente al Colegio de Contadores. Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el rio Chili, a lo largo de la Sección D, se desbordaría con un caudal superior a 200 m 3 /seg afectando a urbanizaciones y terrenos agrícolas más cercanos a este. Figura 5.5: Principales características geomorfológicas en la Zona “D” susceptible a inundación. 151 Zona “E” (Figura 5.6), Variante de Uchumayo y a 10 metros del puente San Isidro. En esta zona el río presenta un ancho promedio de 55 m y una profundidad de1.20 m (sección topográfica E-E’) con un caudal medio de 15.4 m3/seg (SENAMHI, Junio 2012). En la zona se tiene la presencia de terrazas agrícolas en la margen izquierda del río y otros utilizados para la construcción de viviendas en su margen derecha. Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el rio Chili, a lo largo de la Sección E, se desbordaría con un caudal superior a 270 m 3 /seg afectando a urbanizaciones y terrenos agrícolas más cercanos a este Figura 5.6: Principales características geomorfológicas en la Zona “E” susceptible a inundación. 152 Zona “F” (Figura 5.7), P.T. Los Arrayanes, a 179 metros del Puente Fierro. En la zona el río presenta un ancho promedio de 23 m y una profundidad de 0.90 m (sección topográfica F-F’) con un caudal de 15.4 m3/seg (SENAMHI, Junio 2012). En la zona se observa la presencia de terrenos agrícolas en ambas márgenes, además de un importante escenario de erosión fluvial causada por el aumento temporal del caudal del río Los resultados obtenidos en la simulación numérica sugieren que el rio Chili, a lo largo de la Sección F, se desbordaría con un caudal superior a 290 m 3 /seg afectando a urbanizaciones y terrenos agrícolas más cercanos. Figura 5.7: Principales características geomorfológicas en la Zona “F” susceptible a inundación. 153 De acuerdo a los resultados (Mapa 5.2) se concluye que las áreas que involucra a los perfiles A, B y C son los más susceptibles a inundaciones debido a que las márgenes del río presentan cotas más bajas, 2207 m.s.n.m (Sección Topográfica A-A´), 2227 m.s.n.m (Sección Topográfica B-B´) y ,2244 m.s.n.m (Sección Topográfica C-C´). En estas zonas el río se desbordaría con caudales superiores de 170 m 3 /seg. En los perfiles D, E y F el peligro es moderado, debido a que las áreas de los márgenes del río presentan cotas de 2263 m.s.n.m (Sección Topográfica D-D´), 2273 m.s.n.m (Sección Topográfica E-E´), 2275 m.s.n.m (Sección Topográfica F-F´), el río se desbordaría con caudales superiores de 200 m 3 /seg. En conclusión, La aplicación de métodos numéricos de simulaciones realizadas en las mismas zonas confirma lo observado en campo. En el extremo Este del distrito de Sachaca y a lo largo del río Chili, la zona de alto riesgo para inundaciones se encuentra entre el pueblo tradicional Arancota y la Urb, El Palacio debido principalmente a su cota próxima al caudal del río Chili. Es necesario que la población y las autoridades desarrollen actividades de Gestión de Riesgo de Desastres a fin de reducir la vulnerabilidad de la población expuesta. 143 Mapa 5.2: Mapa zoom de zonas susceptibles a inundaciones. 155 5.2 Análisis de la Norma de Diseño Sismoresistente (E-030) En la mayoría de los países del mundo donde los terremotos constituyen un peligro se han adoptado una serie de normativas de construcción con el objeto de prevenir daños en estructuras. Estas normativas constituyen un importante paso en la prevención y reducción de daños, y una solución parcial al problema del riesgo sísmico, ya que tienen en cuenta la peligrosidad sísmica para la construcción como estructuras de viviendas y edificios y obras de ingeniería. En la actualidad, en Perú la construcción de obras civiles de cualquier envergadura se basa en la Norma de Diseño Sismoresistente E-030 (2003), la cual clasifica a los suelos en función de sus propiedades mecánicas, espesor del estrato, período fundamental de vibración y la velocidad de propagación de las ondas de corte. Según la norma antes indicada, los suelos son de cuatro tipos (Tabla5.2): 5.2.1 Suelos muy rígidos (Tipo S1) Corresponden a suelos en los cuales la velocidad de propagación de la onda de corte es similar al de una roca, además el período fundamental de vibración del suelo es de baja amplitud sin exceder los 0.25 s. Se incluyen los casos en los cuales las cimentaciones se realiza sobre:  Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a la compresión no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm 2 ).  Grava arenosa densa.  Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido, con una resistencia al corte, en condiciones no drenadas, superior a 100 kPa (1 kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.  Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N > 30, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. 5.2.2 Suelos intermedios (Tipo S2) Suelos con características intermedias entre las indicadas para los suelos S1 y S3. 156 5.2.3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor (Tipo S3) Corresponden a suelos que presentan períodos fundamentales mayores a 0.6 segundos con vibraciones de baja amplitud. 5.2.4 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. Tabla 5.2: Parámetros del suelo según la Norma E-030 (2003). Para la obtención del mapa de Zonificación Sísmica-Geotécnica se procede a delimitar zonas que clasifican el comportamiento del terreno conforme a la Norma de Diseño Sismoresistente E-030. Una extensión para esta clasificación de suelos, fue implementada por el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres y el Instituto Geofísico del Perú para su aplicación en los estudios de zonificación sísmica – geotécnica de los distritos de Lima y Callao, ver Figura 5.8. De acuerdo a este estudio y según las características mecánicas y dinámicas de los suelos que conforman el terreno de cimentación del área de estudio, se procedió a realizar su identificación y zonificación. 157 Figura 5.8: Mapa de Zonificación de suelos para Lima Metropolitana elaborado por el CISMID (APESEG, 2005) y el IGP (distritos en recuadro) dentro del proyecto PNUD (PNUD, 2010). 158 En general, para cualquier estudio se deberá considerar el tipo de suelo que mejor describa las condiciones locales de cada zona de interés y utilizar los correspondientes valores de periodos Tp y del factor de amplificación del suelo S definido en la Norma E 030 (2003), ver Tabla 5.2. La zonificación de suelos propuesta por la Norma E030 es la siguiente:  ZONA I: Esta zona está conformada por los afloramientos rocosos, los estratos de grava coluvial-aluvial de los pies de las laderas que se encuentran a nivel superficial o cubiertos por un estrato de material fino de poco espesor. Este suelo tiene un comportamiento rígido, con periodos de vibración natural determinados por las mediciones de microtrepidaciones (registros de vibración ambiental) que varían entre 0.1 y 0.3 s. Para la evaluación del peligro sísmico a nivel de la superficie del terreno, se considera que el factor de amplificación sísmica, por efecto local del suelo, es de S=1.0 con un periodo natural de Ts=0.4 s, correspondiendo a un suelo Tipo S1 de la Norma Sismoresistente peruana.  ZONA II: En esta zona se incluyen 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 aluvial o grava coluvial. Los periodos predominantes del terreno, determinados por las mediciones de microtrepidaciones, varían entre 0.3 y 0.5 s. Para la evaluación del peligro sísmico a nivel de la superficie del terreno, se considera que el factor de amplificación sísmica, por efecto local del suelo, en esta zona es S=1.2 con periodo natural del suelo es Ts=0.6 s, correspondiendo a un suelo Tipo S2 de la norma Sismoresistente peruana.  ZONA III: Esta zona está conformada en su mayor parte por los 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 0.7 s, por lo que su comportamiento dinámico ha sido tipificado como un suelo Tipo S3 de la norma Sismoresistente peruana, con un factor de amplificación sísmica de S=1.4 y periodo natural de Ts=0.9 s.  ZONA IV: Esta zona está conformada por los depósitos de arena eólicas de gran espesor, depósitos fluviales, depósitos marinos y suelos pantanosos. Los periodos 159 predominantes encontrados en estos suelos son mayores que 0.7 s; por lo que, su comportamiento dinámico ha sido tipificado como un suelo Tipo S4 de la norma Sismoresistente peruana, asignándoles un factor de amplificación sísmica de S=1.6 y periodo natural de Ts=1.2 s (Según la Norma E03, es un caso especial).  ZONA V: Están constituidos por áreas puntuales conformadas por depósitos de rellenos sueltos de 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 incluyen 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 un estudio específico. 5.3 Resultados y discusión De acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio, aplicando diversos métodos y técnicas geofísicas y geológicas, para el área urbana del distrito de Sachaca se han obtenido los siguientes resultados. 5.3.1 Análisis geodinámico Las laderas con alto riesgo en el distrito de Sachaca son la ladera L-24 sobre la cual se encuentra el P.J. Villa el Triunfo con un factor de seguridad inestable de 0.945, las laderas L-09 en el P.J. José María Arguedas; y L-12, L-14 en el P.J. Corazón de Jesús, presentan un factor de seguridad precario de 1.113, 1.162, 1.192 respectivamente. Las laderas L-01 ubicadas en el P.J. 7 de Junio y L-23 en el P.J. villa el Triunfo, presentan un factor de seguridad inestable - precario de 1.178 – 0.885 y 1.003 – 0.868. En todas las demás laderas, el factor de seguridad es estable. La diversidad de construcciones presentes en estas laderas se encuentra en riesgo y en caso que ocurra un sismo de gran magnitud, los suelos pueden desgranarse afectando a las construcciones emplazadas en estos cerros perjudicando directamente a la población (Ver figuras 5.9, 5.10, 5.11, 5.12,). 160 Figura 5.9: Se observa las viviendas que pueden ser afectadas por deslizamientos en el P.J. Villa el Triunfo. Figura 5.10: Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. José María Arguedas. 161 Figura 5.11: Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. Corazón de Jesús. Figura 5.12: Viviendas que pueden verse afectadas por deslizamientos en el P.J. 7 de Junio. 162 5.3.2 Análisis geotécnico En el distrito de Sachaca se identificó la existencia de tres tipos de suelo: SM corresponden a arenas limosas, que tienen comportamiento mecánico aceptable a bueno, y se encuentran en el 74% del área del distrito. SP con grava, corresponden a una arena pobremente graduada, con tamaño de partículas uniformes, son suelos que tienen comportamiento mecánico aceptable a bueno, este suelo es característico en 13% del área del distrito. SP-SM, corresponden a arena pobremente graduada y arena limosa, son suelos que tienen comportamiento mecánico aceptable a bueno, pertenecen al 13 % restante del área de estudio. Estos resultados indican que la capacidad portante de suelos es alta para las Urbanizaciones Asis y Magisterial Amauta, además del P. T. Los Arrayanes. Los suelos presentan capacidad portante media en las urbanizaciones Quinta Montebello I, Quinta Montebello II, El Olivar, Las Condes, Los Diamantes, Tahuaycani, El Buen Pastor, El Angel, Santa Fe, Los Portales de Tahuaycani y Residencial Montebello. En el resto del área de estudio, los suelos presentan capacidad portante baja. 5.3.3 Análisis sísmico Al aplicar la técnica H/V, en el distrito de Sachaca se ha identificado la existencia de dos rangos de periodos predominantes: el primero entre 0.1 – 0.3 s y el segundo entre 0.31 – 0.5s. En el Mapa 5.3 se observa que los periodos de 0.1s se agrupan más en la zona sur y sur este del distrito de Sachaca, abarcando las urbanizaciones Casa de Campo, La Catedral, El Ángel, La Peña, El Palacio, El Dorado, Las Praderas, El Ensueño, Magisterial Amauta, la Asoc. 11 de Setiembre, los P.T. Los Arrayanes, Sachaca, Tahuaycani, los P. J. 7 de Junio, Alto Alata, San Jerónimo y el A. H. General Pedro Vilcapaza, sugeriendo que los suelos en estas áreas urbanas son menos compactos y de menor espesor. En la zona norte, los suelos parecen más compactos y de mayor espesor debido a que el suelo responde a periodos de 0.2s. y abarca las Asoc. Alto Amados y José Carlos Mariategui, los P.T. Huaranguillo, Pampa de Camarones y los P.J. Villa el Triunfo y 23 de Junio. En el Mapa 5.4 se observa que los periodos de 0.3 a 0.5s se distribuyen en la zona nor - oeste y sur - oeste del distrito, abarcando a las Asoc. 28 de Julio, Corazón de Jesús, José María Arguedas, los P.T. Alto Amados, Tío chico y los A.H. General Pedro Vilcapaza, Coronel Victor Maldonado, lo cual sugiere que son suelos más compactos. 163 Asimismo, se ha identificado, en algunos puntos de medición, la existencia de hasta dos picos de frecuencias, con rangos de periodos dominantes entre 0.1 y 0.6 s sobre un 40 % del área del distrito, definiendo así la existencia de 2 capas de suelos heterogéneos o complejos. Finalmente, en el distrito de Sachaca existirán suelos constituidos por una o dos capas sedimentarias, de diferente espesor y posiblemente con similar composición geológica, puesto en evidencia con la geología y la geotecnia. Mapa 5.3: Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.1 a 0.3 segundos. Mapa 5.4: Mapa del área de estudio y distribución espacial de periodos dominantes entre 0.31 a 0.5 segundos. 166 5.3.4 Método MASW Con la aplicación del método MASW se concluyó que en el distrito de Sachaca el subsuelo presenta dos capas con espesores y velocidades de onda Vs que varían con rangos menores a 7 metros (Tabla 5.3). En zonas de la Universidad Católica Santa María, P. T. Huaranguillo, Urb. Ensueño y el Estadio Municipal Sachaca se identificaron suelos blandos en la primera capa y suelos duros en la segunda capa, con espesores entre 5.9 a 8.8 metros. En el A. H. A.H. Santa María de Guadalupe existen suelos duros en la primera y segunda capa con un espesor de 14.5 metros. En las zonas de los P. T. Alto Amados y Arrayanes, además de la Urb. el Palacio los suelos duros están presentes en la primera capa y suelos muy duros o rocas muy blandas en la segunda capa, con espesores entre 4.0 y 17 metros. Estos resultados se correlacionan con la geología, geomorfología de la zona y con los resultados obtenidos con la técnica H/V. Tabla 5.3: Características de las para las 8 líneas de refracción sísmica. Línea Lugar Características capa 1 Características capa 2 Espesor total capa1 + capa 2 S001 Universidad Católica Santa María. Suelos blandos. Suelos duros. 7.1 S002 A.H. Santa María de Guadalupe. Suelos duros. Suelos duros. 14.5 S003 P.T. Alto de Amados. Suelos duros. Suelos muy duros o rocas muy blandas. 17 S004 P.T. Huaranguillo. Suelos blandos. Suelos duros. 8.8 S005 Urb. Ensueño. Suelos blandos. Suelos duros. 6.0 S006 Urb. El Palacio. Suelos duros. Suelos muy duros o rocas muy blandas. 11.5 S007 P.T. Arrayanes. Suelos blandos. Suelos muy duros o rocas muy blandas. 4.0 S008 Estadio Municipal de Sachaca. Suelos blandos. Suelos duros. 5.9 167 5.4 Zonificación sísmica-geotécnica El Mapa de Zonificación Sísmica-Geotécnica para los suelos presentes en el Distrito de Sachaca considera el análisis e interpretación de la información geológica, geomorfológica, geodinámica, geotécnica y geofísica. Las características dinámicas del suelo han permitido identificar en el área de estudio, de acuerdo a la Norma de Construcción Sismoresistente (Norma E030), la existencia de dos tipos de suelo; es decir, suelos de Tipo S1 y S2. Esta información ha permitido proponer para el Distrito de Sachaca la siguiente zonificación (Mapa 5.5): ZONA I: Esta zona está conformada por estratos de grava coluvial-aluvial que se encuentran a nivel superficial o cubiertos por un estrato de material fino de poco espesor. Este suelo tiene un comportamiento rígido con periodos de vibración natural, determinados por las mediciones de vibración ambiental, entre 0.1 y 0.3 s correspondientes a suelos de Tipo S1. Asimismo, en esta zona predominan periodos de 0.2 s que se concentran en el extremo Norte y Sur del área urbana. Esta zona considera casi el 80% del suelo del distrito. ZONA II: En esta zona se incluye a las superficies de aluviales conformadas por columnas de gravas con arenas intercaladas con niveles finos limosas y arcillosas cuyos espesores varían entre 3 y 10 m. Los periodos predominantes del terreno, determinados por las mediciones de vibración ambiental, entre 0.3 y 0.5 s correspondientes a suelos de Tipo S2. Esta zona considera áreas pequeñas comprendidas entre los P.T. Alto de Amados, Tío Chico y Tío Grande; otra en la Urb. El Ensueño, entre Campo Verde y el Palacio, y finalmente, un área alargada paralela al rio Chili entre el P.T. Arancota y la Urb. El Palacio I. Mapa 5.5: Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica para el Distrito de Sachaca. 169 CONCLUSIONES La realización del estudio de Zonificación Sísmica-Geotécnica (Comportamiento Dinámico del Suelo) para el Distrito de Sachaca, Provincia y Departamento de Arequipa, ha permitido llegar a las siguientes conclusiones: 1. En base a información histórica (1961-2013) en el distrito de Sachaca la zona mas afectada y de alto riesgo se concentra a partir del puente Tingo hasta la entrada del distrito de Tiabaya, siendo la margen derecha en donde se evaluaron recientemente daños económicos, materiales y humanos. Historicamente, los daños en mayor o menos porcentaje siempre se ha presentado y/o afectado a las mismas zonas y/o lugares. 2. En el distrito de Sachaca, se ha identificado la presencia de 27 zonas de laderas con posibles índices de inestabilidad de taludes, todas en los cerros ubicados dentro del mismo distrito. Estos cerros presentan material de cobertura de origen coluvial con no más de 90 cm de espesor en su parte central y de 40 cm en sus extremos; mientras que, en las cumbres la cobertura es escasa debido a los procesos de erosión que los afecta. Sobre estos cerros se han desarrollado áreas urbanas como el P. J. Villa Esperanza, Villa El Triunfo, Ampliación Villa El Triunfo, 23 de Junio, La Chiriguana, Alto Guadalupe Pacifico, 7 de Junio, Alto Alata y San Jerónimo. También en los A. H. La Nueva Esperanza, Coronel Victor Maldonado, 1 de Julio, Alto Arguedas, Mirador de Sachaca, y General Pedro Vilcapaza. Del mismo modo en las Asociaciones de Vivienda Corazón de Jesús, Buena Vista, José María Arguedas, 28 de Julio; además, del P. T. Pasos del Señor, todos densamente poblados. La ladera L-24 (P.J. Villa el Triunfo) presenta un factor de seguridad inestable; las laderas L-09(P.J. José María Arguedas), L-12, L-14(P.J. Corazón de Jesús) el factor de seguridad es precario. Para las laderas L-01 (P.J. 7 de Junio), L-23 (P.J. villa el Triunfo) el factor de seguridad es inestable – precario. En todas las demás laderas el factor de seguridad es estable 3. Los análisis de muestras de suelos han permitido identificar para el Distrito de Sachaca, la presencia de hasta 3 tipos de suelos, caracterizados, de acuerdo a la clasificación SUCS: en Suelos tipo SM, SP y SP-SM. Los valores de capacidad 170 portante definen suelos con alta y baja resistencia al corte, distribuidos de la siguiente manera: En general, los valores definen suelos con alta, media y baja resistencia al corte, distribuidos de la siguiente manera: los suelos con capacidad portante alta (13% del área de estudio) se encuentran en las urbanizaciones Asis y Magisterial Amauta; ademas, del P. T. Los Arrayanes. Suelos con capacidad portante media (13% del área de estudio) se encuentran en las urbanizaciones Quinta Montebello I, Quinta Montebello II, El Olivar, Las Condes, Los Diamantes, Tahuaycani, El Buen Pastor, El Angel, Santa Fe, Los Portales de Tahuaycani y Residencial Montebello. En el resto del área de estudio (74%), los suelos presentan capacidad portante baja. 4. El análisis de las razones espectrales H/V obtenidos en 204 puntos de medición, ha permitido observar gran variedad de frecuencias que van desde 0.5 a 30 Hz, esta información ha permitido identificar dos rangos de periodos dominantes: el primero entre 0.1 – 0.3 s y el segundo entre 0.31 – 0.5s. Del mismo modo se ha observado que la amplitud de las curvas H/V son mayores en el extremo sur del distrito de Sachaca indicando que los suelos en esa zona son menos compactos y de menor espesor, mientras que los suelos de la zona norte son más compactos y de mayor espesor. Asimismo, se ha identificado, en algunos puntos de medición, la existencia de hasta dos picos de frecuencias, en rangos de periodos dominantes de 0.1 a 0.6s abarcando un 40 % del distrito, lo cual define así la existencia de 2 capas de suelos heterogéneos y complejos. 5. Los arreglos sísmicos lineales han permitido identificar valores de espesor y de velocidad Vs en cada capa de las 8 líneas de refracción. Las zonas de la Universidad Católica Santa María, P. T. Huaranguillo, Urb. Ensueño y el Estadio Municipal Sachaca presentan suelos blandos en la primera capa y suelos duros en la segunda capa con espesores entre los 5.9 y 7.1m., y velocidades entre los 150 y 290 m/s. En el A. H. Santa María de Guadalupe se presentan suelos duros en la primera y segunda capa con un espesor total de 14.5m, y velocidades entre 200 a 280m/s. En las zonas de los P. T. Alto Amados y Arrayanes, además de la Urb. el Palacio presentan suelos duros en la primera capa y suelos muy duros o rocas muy blandas la segunda capa con espesores entre 4 y 17.m, con velocidades de Vs entre los 200 y 530 m/s. Estos resultados son coherentes son los obtenidos con la técnica H/V. 171 6. En la zonificación por inundación, se considero la topografía en detalle para el cauce del río Chili, los valores de caudal máximo, donde se ha realizado una simulación numérica de escenarios de inundación. Los resultados obtenidos son coherentes con lo observado históricamente, por lo tanto, queda bien definida la zona de alto riesgo a la ocurrencia de este peligro. 7. Según la Norma de Construcción Sismoresistente (Norma E030), en el Distrito de Sachaca hay la existencia de 2 zonas sísmicas - geotécnicas, las mismas que corresponden a suelos de Tipo S1 (Suelos muy rígidos) y S2 (Suelos intermedios). Esta clasificación permite proponer, en este estudio, el Mapa de Zonificación Sísmica – Geotécnica (Comportamiento Dinámico del suelo) para el Distrito de Sachaca. 172 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. Álvarez S. (1999). El efecto local sobre el movimiento sísmico del suelo: fenología y resultados recientes. APESEG (2005). Estudio de vulnerabilidad y riesgo sísmico en 42 distritos de Lima y Callao, CISMID, 10 pag. Aki, K., (1957). Space and time spectra of stationary stochastic waves, with special reference to microtremors. Bulletin of the Earthquake Research Institute, University of Tokyo 35, 415–457. Bernal, I. (2006). Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Tlaxcala – México. Tesis de Maestría, II-UNAM, México. Bernal, I. y H. Tavera (2007). Pruebas de vibración ambiental realizadas en la localidad de Condormarca, provincia de Bolívar. Dpto. de la Libertad. Informe Técnico, 23p. Bernal, I. y H. Tavera (2007). Estimación de frecuencias predominantes y amplificaciones relativas en los terrenos del BCP-Ciudad de Trujillo. Informe presentado al BCP, 22p. Capon, J., (1973). Signal processing and frequency-wavenumber spectrum analysis for a large aperture seismic array, in Methods in Computational Physics, Vol. 13, ed. Bolt, B.A., Academic Press Inc, New York. Casagrande. A. (1948). Classification and identification of soils, American Society of Civil Engineers, Transactions, Vol. 113, 901-991. 173 Cereceda, I., (2007). Estratigrafía, sedimentología y peligro por emplazamiento de LAHARES, sector Chapi Chico- Uchumayo, Valle de río Chili- Arequipa., p. 20 – 30. Cuadra E. (2007). Aplicación de Técnicas de Vibraciones Ambientales, Análisis de Microtremores y vibraciones Naturales, para la caracterización de sitio. Deza E. (1972). El rol de la sismología y la ingeniería sismológica en el desarrollo socio económico del Perú. Diario El Correo (1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). Precipitaciones e inundaciones en la ciudad de Arequipa. Diario El Pueblo (1961, 1967, 1972, 1973, 1986, 1989, 1994, 1997, 1999, 2001, 2008, 2011, 2012, 2013). Precipitaciones e inundaciones en la ciudad de Arequipa. Dorbath, L., Cistermas, A., Dorabath, C. (1990). Assessment in the size of large and great historical earthquake in Peru. B.S.S.A., 80,551-576. Fäh D., Kind F. and Giardini D.(2002). Inversion of local S-wave velocity structures from average H/V ratios, and their use for the estimation of site effects. Journal of Seismology, 7, 449-467. Fuse, J. y A. Benites (2009). Inundaciones en la Localidad de Arequipa ocasionadas por el Ingreso de las Torrenteras. Arequipa. Perú. Gascón R. (2009). Caracterización geofísica mediante estudio de ruido sísmico ambiental, área metropolitana del estado Anzoátegui. Guartán J. (2010). Zonificación sísmica de la cuenca de Loja (Ecuador) a partir de datos litológicos y medidas de ruido ambiental. 174 Gutierrez, C. y S.K. Singh (1992). A site effect study in Acapulco, Guerrero, Mexico: Comparison of results from strong motion and microtremor data, Bull. Seism. Soc. Am., 82, 642-659, 1992. Herrera B. (2013). Caracterización de sitio para el área urbana de Chosica utilizando métodos Sísmicos (Distrito de Lurigancho – Chosica, Lima). Humire F. (2013). Aplicación de métodos geofísicos basados en ondas superficiales, para la caracterización sísmica de suelos. Aplicación a la microzonificación sísmica del norte y poniente de Santiago. INGEMMET (1999). 501 Cuadrángulos Geológicos Digitales de la Carta Nacional 1960-1999. Sector Energía y Minas. Jaramillo, A., Piñay, J., Aguilar, R. (2012). Aplicación del método de cocientes espectrales para la reconfiguración detallada del mapa de Isoperiodos en la cuenca del valle de México. Lachet, C. y P. Y. Bard (1994). Numerical and theoretical investigations on the possibilities and limitations of Nakamura´s technique, J. Phys. Earth., 42, 377- 397 pp. Lermo, J. y F.J. Chávez-García (1994a). Are microtremors useful in site response evaluation?, Bull. Seism. Soc. Am. 84, 1350-1364 pp. Lermo, J. y F.J. Chávez-García (1994b). Site effect evaluation at Mexico City. Dominant period and relative amplification from strong motion and microtremors records, Soil. Dyn. & Earthq. Eng. 13, 413-423 pp. Monca, G. (2006). “Revisión de la teoría de ondas superficiales y sus propiedades de dispersión”. Moreno, F. (2004). Relación entre el período fundamental de vibración del suelo y el espesor de sedimentos en la parte oeste de la ciudad de Caracas, municipio 175 Libertador, mediante la aplicación del método de Nakamura a datos obtenidos en una malla de mediciones de 250 metros. Moreno, L., Alfaro A. (2000). De los sismos a los microtemblores (Instituto Geofísico Universidad Javeriana, Santa Fé de Bogota). Nakamura, Y., (1989). A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface, QR of RTRI, 30, No.1,25- 33 pp. Norma E-030 (2003). Technical Building Standard E.030 Earthquake Resistant Standards (E-030 Diseño Sismorresistente). Ministry of Housing, Construction and Sanitation. Ordaz, M., Aguilar, A., Arboleda J. (2007). Program for computing seismic hazard: CRISIS-2007 V1.1., Institute of Engineering, UNAM, Mexico. Okada, H. (2003). The Microtremor Survey Method, Geophysical monograph series, No 12, Society of exploration geophysicists, 135 pp. Paolini, C. (2006). Análisis de los periodos fundamentales del suelo, en la ciudad de Carora, Municipio Torres, Estado Lara. Prato, C., Flores F. (2007). Acciones sísmicas para diseño estructural. PREDES (1989). Chosica – Lima, huaycos del año 1987. Ritta, R., Suarez, L., Pando M. (2012). Determinación del periodo fundamental del suelo usando vibración ambiental y el cociente horizontal y vertical. Rosales C. (2001). Comportamiento Sísmico de los depósitos de suelos del área de Cañaravalejo, Cali, Colombia. 176 Sadigh, K., C. Chang, J. Egan, F. Makdisi, R. Young (1997). Attenuation relationship for shallow crustal earthquakes based on California Strong Motion Data, Seis. Res. Lett., V-68, N-1, January/February. Sandoval, V. (2013). Estudio de la robustez de la estimación espectral de la técnica H/V de nakamura para la caracterización dinámica de los suelos. Santacama, N. (2001). Análisis de susceptibilidad del terreno a la formación de deslizamientos superficiales y grandes deslizamientos mediante el uso de sistemas de información geográfico. Aplicación a la cuenca alta del rio Llobregat. Tesis Doctoral Universidad Politécnica de Cataluña. Silgado, E. (1978). Historia de los sismos más notables ocurridos en el Perú entre 1513 y 1974. Instituto Geológico Minero del Perú, Lima, Perú, 120 pag. Soto, Erick., (2014). “Teoría y aplicaciones del método Nakamura” (Informe de Practicas Pre-Profesionales). Suarez, J., (1998). Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales. Tavera H. (2013). Zonificación Sísmica Geotécnica del Distrito de Sachaca – Arequipa (Comportamiento Dinámico del Suelo). Tavera, H., Buforn, E. (2001). Source mechanism of earthquakes in Perú Journal of Seismology 5: 519–539, 2001. Tavera, H., Bernal, I., Gómez, J-C. (2010). Zonificación Sísmico-Geotécnico para el Distrito del Callao (Comportamiento Dinámico del Suelo). Informe Técnico COOPI-IRD. Tavera, H., Bernal, I., Gómez, J-C. (2010). Zonificación Sísmico-Geotécnico para el Distrito del Lima (Comportamiento Dinámico del Suelo). Informe Técnico COOPI-IRD. 177 Tavera, H., Bernal, I., Condori, C. (2012). Propuesta del mapa de Peligro Sísmico para el Perú. Sismología, IGP. Trigo, T. (2007). Influencia y amplificación local de ondas sísmicas y la interacción suelo – fundación en el puente Marga – Marga. Vera, H. (1983). Estudio geológico en la cuenca del valle del rio Chili, entre los pueblos de Tingo a Congata. Villota, M. (2013). Evaluación de existencia de capa de alta velocidad mediante inversión conjunta REMI – HV Aplicación a dos localidades de Barcelona. Young, R., S. Chiou, W. Silva, J. Humphrey (1997). Strong Ground Motion Attenuation Relationship for subduction zone earthquakes. Seism. Res. Lett., V- 68, N-1, January/February. 178 ANEXO I SEPARATA ESPECIAL Domingo 24 de enero de 2016AÑO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL MAR DE GRAU 1825-2015. LA HISTORIA PARA CONTAR DECRETO SUPREMO N° 003-2016-VIVIENDA DECRETO SUPREMO QUE MODIFICA LA NORMA TÉCNICA E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, APROBADA POR DECRETO SUPREMO N° 011-2006-VIVIENDA, MODIFICADA CON DECRETO SUPREMO N° 002-2014-VIVIENDA Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576292 NORMAS LEGALES El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576293NORMAS LEGALES DECRETO SUPREMO QUE MODIFICA LA NORMA TÉCNICA E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, APROBADA POR DECRETO SUPREMO N° 011-2006-VIVIENDA, MODIFICADA CON DECRETO SUPREMO N° 002-2014-VIVIENDA DECRETO SUPREMO N° 003-2016-VIVIENDA EL PRESIDENTE DE LA REPÚBLICA CONSIDERANDO: Que, de acuerdo a la Ley Nº 30156, Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, es competencia del Ministerio formular, normar, dirigir, coordinar, ejecutar, supervisar y evaluar las políticas nacionales y sectoriales en materia de vivienda, construcción, saneamiento, urbanismo y desarrollo urbano, bienes estatales y propiedad urbana, para lo cual dicta normas de alcance nacional y supervisa su cumplimiento; Que, el Decreto Supremo Nº 015-2004-VIVIENDA, aprobó el Índice y la Estructura del Reglamento Nacional de Edifi caciones, en adelante RNE, aplicable a las Habilitaciones Urbanas y a las Edifi caciones, como instrumento técnico normativo que rige a nivel nacional, el cual contempla sesenta y nueve (69) Normas Técnicas; Que, mediante Decreto Supremo Nº 011-2006-VIVIENDA, se aprobaron sesenta y seis (66) Normas Técnicas del RNE, comprendidas en el referido Índice, y se constituyó la Comisión Permanente de Actualización del RNE, encargada de analizar y formular las propuestas para la actualización de las Normas Técnicas; precisándose que a la fecha las referidas normas han sido modifi cadas por sendos Decretos Supremos; Que, es preciso señalar que con los Decretos Supremos Nº 001-2010-VIVIENDA y Nº 017-2012-VIVIENDA, se aprobaron dos normas técnicas adicionales, de acuerdo al Índice y a la Estructura del RNE aprobado mediante Decreto Supremo Nº 015-2004-VIVIENDA; y con los Decretos Supremos Nº 011-2012-VIVIENDA, Nº 005-2014-VIVIENDA y Nº 006-2014-VIVIENDA, se incorporaron tres nuevas normas al citado cuerpo legal; Que, con Informe Nº 001-2015-CPARNE de fecha 17 de junio de 2015, el Presidente de la Comisión Permanente de Actualización del RNE, eleva la propuesta de modifi cación de la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” del RNE, aprobada con Decreto Supremo Nº 011-2006-VIVIENDA, modifi cada con Decreto Supremo N° 002-2014-VIVIENDA; la misma que ha sido materia de evaluación y aprobación por la mencionada Comisión conforme al Acta de aprobación de la Quincuagésima Segunda Sesión de fecha 10 de junio de 2015, que forma parte del expediente correspondiente; Que, la propuesta normativa tiene por objeto actualizar la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” de acuerdo con las nuevas tecnologías en sismorresistencia y los avances científi cos en el campo de la sismología, a fi n de disminuir la vulnerabilidad de las edifi caciones nuevas, evitar las pérdidas de vidas humanas en caso de sismos y asegurar la continuidad de los servicios básicos; Que, conforme a lo señalado por la Comisión Permanente de Actualización del RNE, corresponde disponer la modifi cación de la Norma Técnica a que se refi ere el considerando anterior, a fi n de actualizar y complementar su contenido; y, De conformidad con lo dispuesto en el numeral 8) del artículo 118 de la Constitución Política del Perú; el numeral 3) del artículo 11 de la Ley Nº 29158, Ley Orgánica del Poder Ejecutivo; la Ley Nº 30156, Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento; y el Reglamento de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, aprobado por Decreto Supremo Nº 010-2014-VIVIENDA, modifi cado por el Decreto Supremo Nº 006-2015-VIVIENDA; DECRETA: Artículo 1.- Modifi cación de la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” del Reglamento Nacional de Edifi caciones - RNE Modifícase la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” contenida en el Numeral III.2 Estructuras, del Título III Edifi caciones del Reglamento Nacional de Edifi caciones - RNE, aprobada por Decreto Supremo N° 011-2006-VIVIENDA, modifi cada con Decreto Supremo N° 002-2014-VIVIENDA, la cual forma parte integrante del presente Decreto Supremo. Artículo 2.- Publicación y Difusión Publícase el presente Decreto Supremo y la Norma Técnica a que se refi ere el artículo 1 de la presente norma, en el Portal Institucional del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (www.vivienda.gob.pe), el mismo día de su publicación en el Diario Ofi cial “El Peruano”, de conformidad con lo dispuesto por el Decreto Supremo Nº 001-2009-JUS. Artículo 3.- Refrendo El presente Decreto Supremo es refrendado por el Ministro de Vivienda, Construcción y Saneamiento. DISPOSICIÓN COMPLEMENTARIA TRANSITORIA Única.- Normativa aplicable a proyectos de inversión pública y procedimientos administrativos en trámite Los proyectos de inversión pública que a la fecha de la entrada en vigencia del presente Decreto Supremo, cuentan con la declaratoria de viabilidad en el marco del Sistema Nacional de Inversión Pública - SNIP, y los procedimientos administrativos en los que se haya solicitado a las Municipalidades la licencia de edifi cación correspondiente, se rigen por la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente” del Reglamento Nacional de Edifi caciones, aprobada por Decreto Supremo N° 011-2006-VIVIENDA, modifi cada con Decreto Supremo N° 002-2014-VIVIENDA, hasta su conclusión. Dado en la Casa de Gobierno, en Lima, a los veintidós días del mes de enero del año dos mil dieciséis. OLLANTA HUMALA TASSO Presidente de la República FRANCISCO ADOLFO DUMLER CUYA Ministro de Vivienda, Construcción y Saneamiento NORMA TÉCNICA E.030 “DISEÑO SISMORRESISTENTE” ÍNDICE CAPÍTULO 1. GENERALIDADES 1.1 Nomenclatura 1.2 Alcances 1.3 Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente 1.4 Concepción Estructural Sismorresistente 1.5 Consideraciones Generales 1.6 Presentación del Proyecto CAPÍTULO 2. PELIGRO SÍSMICO 2.1 Zonifi cación 2.2 Microzonifi cación Sísmica y Estudios de Sitio 2.3 Condiciones Geotécnicas 2.4 Parámetros de Sitio (S, TP y TL) 2.5 Factor de Amplifi cación Sísmica (C) CAPÍTULO 3 CATEGORÍA, SISTEMA ESTRUCTURAL Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES 3.1 Categoría de las Edifi caciones y Factor de Uso (U) 3.2 Sistemas Estructurales 3.3 Categoría y Sistemas Estructurales 3.4 Sistemas Estructurales y Coefi ciente Básico de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (R0) 3.5 Regularidad Estructural 3.6 Factores de Irregularidad (Ia , Ip ) 3.7 Restricciones a la Irregularidad 3.8 Coefi ciente de Reducción de las Fuerzas Sísmicas, R Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576294 NORMAS LEGALES 3.9 Sistemas de Aislamiento Sísmico y Sistemas de Disipación de Energía CAPÍTULO 4 ANÁLISIS ESTRUCTURAL 4.1 Consideraciones Generales para el Análisis 4.2 Modelos para el Análisis 4.3 Estimación del Peso (P) 4.4 Procedimientos de Análisis Sísmico 4.5 Análisis Estático o de Fuerzas Estáticas Equivalentes 4.6 Análisis Dinámico Modal Espectral 4.7 Análisis Dinámico Tiempo - Historia CAPÍTULO 5 REQUISITOS DE RIGIDEZ, RESISTENCIA Y DUCTILIDAD 5.1 Determinación de Desplazamientos Laterales 5.2 Desplazamientos Laterales Relativos Admisibles 5.3 Separación entre Edifi cios (s) 5.4 Redundancia 5.5 Verifi cación de Resistencia Última CAPÍTULO 6 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APÉNDICES Y EQUIPOS 6.1 Generalidades 6.2 Responsabilidad Profesional 6.3 Fuerzas de Diseño 6.4 Fuerza Horizontal Mínima 6.5 Fuerzas Sísmicas Verticales 6.6 Elementos no Estructurales Localizados en la Base de la Estructura, por Debajo de la Base y Cercos 6.7 Otras Estructuras 6.8 Diseño Utilizando el Método de los Esfuerzos Admisibles CAPÍTULO 7 CIMENTACIONES 7.1 Generalidades 7.2 Capacidad Portante 7.3 Momento de Volteo 7.4 Cimentaciones sobre suelos fl exibles o de baja capacidad portante CAPÍTULO 8 EVALUACIÓN, REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS 8.1 Evaluación de estructuras después de un sismo 8.2 Reparación y reforzamiento CAPÍTULO 9 INSTRUMENTACIÓN 9.1 Estaciones Acelerométricas 9.2 Requisitos para su Ubicación 9.3 Mantenimiento 9.4 Disponibilidad de Datos ANEXOS ANEXO N° 1 ZONIFICACIÓN SISMICA ANEXO N° 2 PROCEDIMIENTO SUGERIDO PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS ACCIONES SÍSMICAS CAPÍTULO 1. GENERALIDADES 1.1 Nomenclatura Para efectos de la presente Norma Técnica, se consideran las siguientes nomenclaturas: C Factor de amplifi cación sísmica. CT Coefi ciente para estimar el período fundamental de un edifi cio. di Desplazamientos laterales del centro de masa del nivel i en traslación pura (restringiendo los giros en planta) debido a las fuerzas fi. ei Excentricidad accidental en el nivel “i”. Fi Fuerza sísmica horizontal en el nivel “i”. g Aceleración de la gravedad. hi Altura del nivel “i” con relación al nivel del terreno. hei Altura del entrepiso “i”. hn Altura total de la edifi cación en metros. Mti Momento torsor accidental en el nivel “i”. m Número de modos usados en la combinación modal. n Número de pisos del edifi cio. P Peso total de la edifi cación. Pi Peso del nivel “i”. R Coefi ciente de reducción de las fuerzas sísmicas. r Respuesta estructural máxima elástica esperada. ri Respuestas elásticas máximas correspondientes al modo “i”. S Factor de amplifi cación del suelo. Sa Espectro de pseudo aceleraciones. T Período fundamental de la estructura para el análisis estático o período de un modo en el análisis dinámico. TP Período que defi ne la plataforma del factor C. TL Período que defi ne el inicio de la zona del factor C con desplazamiento constante. U Factor de uso o importancia. V Fuerza cortante en la base de la estructura. Z Factor de zona. R0 Coefi ciente básico de reducción de las fuerzas sísmicas. Ia Factor de irregularidad en altura. Ip Factor de irregularidad en planta. fi Fuerza lateral en el nivel i. തܸ௦ Velocidad promedio de propagación de las ondas de corte. ഥܰ଺଴ Promedio ponderado de los ensayos de penetración estándar. ܵҧ௨ Promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada. 1.2 Alcances Esta Norma establece las condiciones mínimas para que las edifi caciones diseñadas tengan un comportamiento sísmico acorde con los principios señalados en numeral 1.3. Se aplica al diseño de todas las edifi caciones nuevas, al reforzamiento de las existentes y a la reparación de las que resultaran dañadas por la acción de los sismos. El empleo de sistemas estructurales diferentes a los indicados en el numeral 3.2, deberá ser aprobado por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, y demostrar que la alternativa propuesta produce adecuados resultados de rigidez, resistencia sísmica y ductilidad. Para estructuras tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas cuyo comportamiento sísmico difi era del de las edifi caciones, se podrá usar esta Norma en lo que sea aplicable. Además de lo indicado en esta Norma, se deberá tomar medidas de prevención contra los desastres que puedan producirse como consecuencia del movimiento sísmico: tsunamis, fuego, fuga de materiales peligrosos, deslizamiento masivo de tierras u otros. 1.3 Filosofía y Principios del Diseño Sismorresistente La fi losofía del Diseño Sismorresistente consiste en: El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576295NORMAS LEGALES a. Evitar pérdida de vidas humanas. b. Asegurar la continuidad de los servicios básicos. c. Minimizar los daños a la propiedad. Se reconoce que dar protección completa frente a todos los sismos no es técnica ni económicamente factible para la mayoría de las estructuras. En concordancia con tal fi losofía se establecen en la presente Norma los siguientes principios: a. La estructura no debería colapsar ni causar daños graves a las personas, aunque podría presentar daños importantes, debido a movimientos sísmicos califi cados como severos para el lugar del proyecto. b. La estructura debería soportar movimientos del suelo califi cados como moderados para el lugar del proyecto, pudiendo experimentar daños reparables dentro de límites aceptables. c. Para las edifi caciones esenciales, defi nidas en la Tabla Nº 5, se tendrán consideraciones especiales orientadas a lograr que permanezcan en condiciones operativas luego de un sismo severo. 1.4 Concepción Estructural Sismorresistente Debe tomarse en cuenta la importancia de los siguientes aspectos: - Simetría, tanto en la distribución de masas como de rigideces. - Peso mínimo, especialmente en los pisos altos. - Selección y uso adecuado de los materiales de construcción. - Resistencia adecuada frente a las cargas laterales. - Continuidad estructural, tanto en planta como en elevación. - Ductilidad, entendida como la capacidad de deformación de la estructura más allá del rango elástico. - Deformación lateral limitada. - Inclusión de líneas sucesivas de resistencia (redundancia estructural). - Consideración de las condiciones locales. - Buena práctica constructiva y supervisión estructural rigurosa. 1.5 Consideraciones Generales Toda edifi cación y cada una de sus partes serán diseñadas y construidas para resistir las solicitaciones sísmicas prescritas en esta Norma, siguiendo las especifi caciones de las normas pertinentes a los materiales empleados. No es necesario considerar simultáneamente los efectos de sismo y viento. Deberá considerarse el posible efecto de los tabiques, parapetos y otros elementos adosados en el comportamiento sísmico de la estructura. El análisis, el detallado del refuerzo y anclaje deberá hacerse acorde con esta consideración. En concordancia con los principios de diseño sismorresistente del numeral 1.3, se acepta que las edifi caciones tengan incursiones inelásticas frente a solicitaciones sísmicas severas. Por tanto, las fuerzas sísmicas de diseño son una fracción de la solicitación sísmica máxima elástica. 1.6 Presentación del Proyecto Los planos, memoria descriptiva y especifi caciones técnicas del proyecto estructural, deberán estar fi rmados por el ingeniero civil colegiado responsable del diseño, quien será el único autorizado para aprobar cualquier modifi cación a los mismos. Los planos del proyecto estructural deberán incluir la siguiente información: a. Sistema estructural sismorresistente. b. Período fundamental de vibración en ambas direcciones principales. c. Parámetros para defi nir la fuerza sísmica o el espectro de diseño. d. Fuerza cortante en la base empleada para el diseño, en ambas direcciones. e. Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo desplazamiento relativo de entrepiso. f. La ubicación de las estaciones acelerométricas, si éstas se requieren conforme al Capítulo 9. CAPÍTULO 2. PELIGRO SÍSMICO 2.1 Zonifi cación El territorio nacional se considera dividido en cuatro zonas, como se muestra en la Figura N° 1. La zonifi cación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en la información neotectónica. El Anexo N° 1 contiene el listado de las provincias y distritos que corresponden a cada zona. ZONAS SÍSMICAS FIGURA N° 1 A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N° 1. Este factor se interpreta como la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años. El factor Z se expresa como una fracción de la aceleración de la gravedad. Tabla N° 1 FACTORES DE ZONA “Z” ZONA Z 4 0,45 3 0,35 2 0,25 1 0,10 2.2 Microzonifi cación Sísmica y Estudios de Sitio 2.2.1 Microzonifi cación Sísmica Son estudios multidisciplinarios que investigan los efectos de sismos y fenómenos asociados como licuación Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576296 NORMAS LEGALES de suelos, deslizamientos, tsunamis y otros, sobre el área de interés. Los estudios suministran información sobre la posible modifi cación de las acciones sísmicas por causa de las condiciones locales y otros fenómenos naturales, así como las limitaciones y exigencias que como consecuencia de los estudios se considere para el diseño, construcción de edifi caciones y otras obras. Para los siguientes casos podrán ser considerados los resultados de los estudios de microzonifi cación correspondientes: - Áreas de expansión de ciudades. - Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados. 2.2.2 Estudios de Sitio Son estudios similares a los de microzonifi cación, aunque no necesariamente en toda su extensión. Estos estudios están limitados al lugar del proyecto y suministran información sobre la posible modifi cación de las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales por las condiciones locales. Su objetivo principal es determinar los parámetros de diseño. Los estudios de sitio deberán realizarse, entre otros casos, en grandes complejos industriales, industria de explosivos, productos químicos infl amables y contaminantes. No se considerarán parámetros de diseño inferiores a los indicados en esta Norma. 2.3 Condiciones Geotécnicas 2.3.1 Perfi les de Suelo Para los efectos de esta Norma, los perfi les de suelo se clasifi can tomando en cuenta la velocidad promedio de propagación de las ondas de corte ( തܸ௦), o alternativamente, para suelos granulares, el promedio ponderado de los ഥܰ଺଴ obtenidos mediante un ensayo de penetración estándar (SPT), o el promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada (ܵҧ௨) para suelos cohesivos. Estas propiedades deben determinarse para los 30 m superiores del perfi l de suelo medidos desde el nivel del fondo de cimentación, como se indica en el numeral 2.3.2. Para los suelos predominantemente granulares, se calcula ഥܰ଺଴ considerando solamente los espesores de cada uno de los estratos granulares. Para los suelos predominantemente cohesivos, la resistencia al corte en condición no drenada ܵҧ௨ se calcula como el promedio ponderado de los valores correspondientes a cada estrato cohesivo. Este método también es aplicable si se encuentran suelos heterogéneos (cohesivos y granulares). En tal caso, si a partir de ഥܰ଺଴ para los estratos con suelos granulares y de ܵҧ௨ para los estratos con suelos cohesivos se obtienen clasifi caciones de sitio distintas, se toma la que corresponde al tipo de perfi l más fl exible. Los tipos de perfi les de suelos son cinco: a. Perfi l Tipo S0: Roca Dura A este tipo corresponden las rocas sanas con velocidad de propagación de ondas de corte തܸ௦ mayor que 1500 m/s. Las mediciones deberán corresponder al sitio del proyecto o a perfi les de la misma roca en la misma formación con igual o mayor intemperismo o fracturas. Cuando se conoce que la roca dura es continua hasta una profundidad de 30 m, las mediciones de la velocidad de las ondas de corte superfi ciales pueden ser usadas para estimar el valor de തܸ௦ . b. Perfi l Tipo S1: Roca o Suelos Muy Rígidos A este tipo corresponden las rocas con diferentes grados de fracturación, de macizos homogéneos y los suelos muy rígidos con velocidades de propagación de onda de corte തܸ௦, entre 500 m/s y 1500 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: - Roca fracturada, con una resistencia a la compresión no confi nada qu mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2). - Arena muy densa o grava arenosa densa, con ഥܰ଺଴ mayor que 50. - Arcilla muy compacta (de espesor menor que 20 m), con una resistencia al corte en condición no drenada ܵҧ௨ mayor que 100 kPa (1 kg/cm2) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. c. Perfi l Tipo S2: Suelos Intermedios A este tipo corresponden los suelos medianamente rígidos, con velocidades de propagación de onda de corte തܸ௦, entre 180 m/s y 500 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: - Arena densa, gruesa a media, o grava arenosa medianamente densa, con valores del SPT ഥܰ଺଴, entre 15 y 50. - Suelo cohesivo compacto, con una resistencia al corte en condiciones no drenada ܵҧ௨, entre 50 kPa (0,5 kg/ cm2) y 100 kPa (1 kg/cm2) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. d. Perfi l Tipo S3: Suelos Blandos Corresponden a este tipo los suelos fl exibles con velocidades de propagación de onda de corte തܸ௦, menor o igual a 180 m/s, incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: - Arena media a fi na, o grava arenosa, con valores del SPT ഥܰ଺଴ menor que 15. - Suelo cohesivo blando, con una resistencia al corte en condición no drenada ܵҧ௨, entre 25 kPa (0,25 kg/cm2) y 50 kPa (0,5 kg/cm2) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad. - Cualquier perfi l que no correspondan al tipo S4 y que tenga más de 3 m de suelo con las siguientes características: índice de plasticidad PI mayor que 20, contenido de humedad ω mayor que 40%, resistencia al corte en condición no drenada ܵҧ௨ menor que 25 kPa. e. Perfi l Tipo S4: Condiciones Excepcionales A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente fl exibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o topográfi cas son particularmente desfavorables, en los cuales se requiere efectuar un estudio específi co para el sitio. Sólo será necesario considerar un perfi l tipo S4 cuando el Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) así lo determine. La Tabla Nº 2 resume valores típicos para los distintos tipos de perfi les de suelo: Tabla Nº 2 CLASIFICACIÓN DE LOS PERFILES DE SUELO Perfi l തܸ௦ ഥܰ଺଴ ܵҧ௨ S0 > 1500 m/s - - S1 500 m/s a 1500 m/s > 50 >100 kPa S2 180 m/s a 500 m/s 15 a 50 50 kPa a 100 kPa S3 < 180 m/s < 15 25 kPa a 50 kPa S4 Clasifi cación basada en el EMS 2.3.2 Defi nición de los Perfi les de Suelo Las expresiones de este numeral se aplicarán a los 30 m superiores del perfi l de suelo, medidos desde el nivel del fondo de cimentación. El subíndice i se refi ere a uno cualquiera de los n estratos con distintas características, m se refi ere al número de estratos con suelos granulares y k al número de estratos con suelos cohesivos. a. Velocidad Promedio de las Ondas de Corte, തܸ௦ La velocidad promedio de propagación de las ondas de corte se determinará con la siguiente fórmula: ¦ ¦ ¸¸ ¹ · ¨¨ © § n i si i n i i s V d d V 1 1 El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576297NORMAS LEGALES donde di es el espesor de cada uno de los n estratos y Vsi es la correspondiente velocidad de ondas de corte (m/s). b. Promedio Ponderado del Ensayo Estándar de Penetración, ഥܰ଺଴ El valor ഥܰ଺଴ se calculará considerando solamente los estratos con suelos granulares en los 30 m superiores del perfi l: ¦ ¦ ¸¸¹ · ¨¨© § m i i i m i i N d d N 1 60 1 60 Donde di es el espesor de cada uno de los m estratos con suelo granular y ഥܰ଺଴ es el correspondiente valor corregido del SPT. c. Promedio Ponderado de la Resistencia al Corte en Condición no Drenada, ܵҧ௨ El valor ܵҧ௨ se calculará considerando solamente los estratos con suelos cohesivos en los 30 m superiores del perfi l: ¦ ¦ ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § k i iu i k i i u s d d s 1 1 Donde di es el espesor de cada uno de los k estratos con suelo cohesivo y ܵҧ௨ es la correspondiente resistencia al corte en condición no drenada (kPa). Consideraciones Adicionales: En los casos en los que no sea obligatorio realizar un Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) o cuando no se disponga de las propiedades del suelo hasta la profundidad de 30 m, se permite que el profesional responsable estime valores adecuados sobre la base de las condiciones geotécnicas conocidas. En el caso de estructuras con cimentaciones profundas a base de pilotes, el perfi l de suelo será el que corresponda a los estratos en los 30 m por debajo del extremo superior de los pilotes. 2.4 Parámetros de Sitio (S, TP y TL) Deberá considerarse el tipo de perfi l que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores del factor de amplifi cación del suelo S y de los períodos TP y TL dados en las Tablas Nº 3 y Nº 4. Tabla N° 3 FACTOR DE SUELO “S” SUELO ZONA S0 S1 S2 S3 Z4 0,80 1,00 1,05 1,10 Z3 0,80 1,00 1,15 1,20 Z2 0,80 1,00 1,20 1,40 Z1 0,80 1,00 1,60 2,00 Tabla N° 4 PERÍODOS “TP” Y “TL” Perfi l de suelo S0 S1 S2 S3 TP (s) 0,3 0,4 0,6 1,0 TL (s) 3,0 2,5 2,0 1,6 2.5 Factor de Amplifi cación Sísmica (C) De acuerdo a las características de sitio, se defi ne el factor de amplifi cación sísmica (C) por las siguientes expresiones: T < TP C = 2,5 T > TL C = 2,5 · ቀ TP · TL T 2 ቁ TP < T < TL C = 2,5 · ቀ TP T ቁ T es el período de acuerdo al numeral 4.5.4, concordado con el numeral 4.6.1. Este coefi ciente se interpreta como el factor de amplifi cación de la aceleración estructural respecto de la aceleración en el suelo. CAPÍTULO 3 CATEGORÍA, SISTEMA ESTRUCTURAL Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES 3.1 Categoría de las Edifi caciones y Factor de Uso (U) Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 5. El factor de uso o importancia (U), definido en la Tabla N° 5 se usará según la clasificación que se haga. Para edificios con aislamiento sísmico en la base se podrá considerar U = 1. Tabla N° 5 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR “U” CATEGORÍA DESCRIPCIÓN FACTOR U A Edifi caciones Esenciales A1: Establecimientos de salud del Sector Salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud . Ver nota 1 A2: Edifi caciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de que ocurra un sismo severo tales como: - Establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A1. - Puertos, aeropuertos, locales municipales, centrales de comunicaciones. Estaciones de bomberos, cuarteles de las fuerzas armadas y policía. - Instalaciones de generación y transformación de electricidad, reservorios y plantas de tratamiento de agua. Todas aquellas edifi caciones que puedan servir de refugio después de un desastre, tales como instituciones educativas, institutos superiores tecnológicos y universidades. Se incluyen edifi caciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, tales como grandes hornos, fábricas y depósitos de materiales infl amables o tóxicos. Edifi cios que almacenen archivos e información esencial del Estado. 1,5 Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576298 NORMAS LEGALES Tabla N° 5 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR “U” CATEGORÍA DESCRIPCIÓN FACTOR U B Edifi caciones Importantes Edifi caciones donde se reúnen gran cantidad de personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales, terminales de pasajeros, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos y bibliotecas. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento. 1,3 C Edifi caciones Comunes Edifi caciones comunes tales como: viviendas, ofi cinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de contaminantes. 1,0 D Edifi caciones Temporales Construcciones provisionales para depósitos, casetas y otras similares. Ver nota 2 Nota 1: Las nuevas edifi caciones de categoría A1 tendrán aislamiento sísmico en la base cuando se encuentren en las zonas sísmicas 4 y 3. En las zonas sísmicas 1 y 2, la entidad responsable podrá decidir si usa o no aislamiento sísmico. Si no se utiliza aislamiento sísmico en las zonas sísmicas 1 y 2, el valor de U será como mínimo 1,5. Nota 2: En estas edifi caciones deberá proveerse resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales, a criterio del proyectista. 3.2 Sistemas Estructurales 3.2.1 Estructuras de Concreto Armado Todos los elementos de concreto armado que conforman el sistema estructural sismorresistente deberán cumplir con lo previsto en el Capítulo 21 “Disposiciones especiales para el diseño sísmico” de la Norma Técnica E.060 Concreto Armado del RNE. Pórticos. Por lo menos el 80 % de la fuerza cortante en la base actúa sobre las columnas de los pórticos. En caso se tengan muros estructurales, éstos deberán diseñarse para resistir una fracción de la acción sísmica total de acuerdo con su rigidez. Muros Estructurales. Sistema en el que la resistencia sísmica está dada predominantemente por muros estructurales sobre los que actúa por lo menos el 70 % de la fuerza cortante en la base. Dual. Las acciones sísmicas son resistidas por una combinación de pórticos y muros estructurales. La fuerza cortante que toman los muros está entre 20 % y 70 % del cortante en la base del edifi cio. Los pórticos deberán ser diseñados para resistir por lo menos 30 % de la fuerza cortante en la base. Edifi caciones de Muros de Ductilidad Limitada (EMDL). Edifi caciones que se caracterizan por tener un sistema estructural donde la resistencia sísmica y de cargas de gravedad está dada por muros de concreto armado de espesores reducidos, en los que se prescinde de extremos confi nados y el refuerzo vertical se dispone en una sola capa. Con este sistema se puede construir como máximo ocho pisos. 3.2.2 Estructuras de Acero Los Sistemas que se indican a continuación forman parte del Sistema Estructural Resistente a Sismos. Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) Estos pórticos deberán proveer una signifi cativa capacidad de deformación inelástica a través de la fl uencia por fl exión de las vigas y limitada fl uencia en las zonas de panel de las columnas. Las columnas deberán ser diseñadas para tener una resistencia mayor que las vigas cuando estas incursionan en la zona de endurecimiento por deformación. Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF) Estos pórticos deberán proveer una limitada capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF) Estos pórticos deberán proveer una mínima capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. Pórticos Especiales Concéntricamente Arriostrados (SCBF) Estos pórticos deberán proveer una signifi cativa capacidad de deformación inelástica a través de la resistencia post-pandeo en los arriostres en compresión y fl uencia en los arriostres en tracción. Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (OCBF) Estos pórticos deberán proveer una limitada capacidad de deformación inelástica en sus elementos y conexiones. Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF) Estos pórticos deberán proveer una signifi cativa capacidad de deformación inelástica principalmente por fl uencia en fl exión o corte en la zona entre arriostres. 3.2.3 Estructuras de Albañilería Edifi caciones cuyos elementos sismorresistentes son muros a base de unidades de albañilería de arcilla o concreto. Para efectos de esta Norma no se hace diferencia entre estructuras de albañilería confi nada o armada. 3.2.4 Estructuras de Madera Se consideran en este grupo las edifi caciones cuyos elementos resistentes son principalmente a base de madera. Se incluyen sistemas entramados y estructuras arriostradas tipo poste y viga. 3.2.5 Estructuras de Tierra Son edifi caciones cuyos muros son hechos con unidades de albañilería de tierra o tierra apisonada in situ. 3.3 Categoría y Sistemas Estructurales De acuerdo a la categoría de una edifi cación y la zona donde se ubique, ésta deberá proyectarse empleando el sistema estructural que se indica en la Tabla N° 6 y respetando las restricciones a la irregularidad de la Tabla N° 10. Tabla N° 6 CATEGORÍA Y SISTEMA ESTRUCTURAL DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edifi cación Zona Sistema Estructural A1 4 y 3 Aislamiento Sísmico con cualquier sistema estructural. 2 y 1 Estructuras de acero tipo SCBF, OCBF y EBF. Estructuras de concreto: Sistema Dual, Muros de Concreto Armado. Albañilería Armada o Confi nada. A2 (*) 4, 3 y 2 Estructuras de acero tipo SCBF, OCBF y EBF. Estructuras de concreto: Sistema Dual, Muros de Concreto Armado. Albañilería Armada o Confi nada. 1 Cualquier sistema. El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576299NORMAS LEGALES Categoría de la Edifi cación Zona Sistema Estructural B 4, 3 y 2 Estructuras de acero tipo SMF, IMF, SCBF, OCBF y EBF. Estructuras de concreto: Pórticos, Sistema Dual, Muros de Concreto Armado. Albañilería Armada o Confi nada. Estructuras de madera 1 Cualquier sistema. C 4, 3, 2 y 1 Cualquier sistema. (*) Para pequeñas construcciones rurales, como escuelas y postas médicas, se podrá usar materiales tradicionales siguiendo las recomendaciones de las normas correspondientes a dichos materiales. 3.4 Sistemas Estructurales y Coefi ciente Básico de Reducción de las Fuerzas Sísmicas (R0) Los sistemas estructurales se clasifi carán según los materiales usados y el sistema de estructuración sismorresistente en cada dirección de análisis, tal como se indica en la Tabla N° 7. Cuando en la dirección de análisis, la edifi cación presente más de un sistema estructural, se tomará el menor coefi ciente R0 que corresponda. Tabla N° 7 SISTEMAS ESTRUCTURALES Sistema Estructural Coefi ciente Básico de Reducción R0 (*) Acero: Pórticos Especiales Resistentes a Momentos (SMF) Pórticos Intermedios Resistentes a Momentos (IMF) Pórticos Ordinarios Resistentes a Momentos (OMF) Pórticos Especiales Concéntricamente Arriostrados (SCBF) Pórticos Ordinarios Concéntricamente Arriostrados (OCBF) Pórticos Excéntricamente Arriostrados (EBF) 8 7 6 8 6 8 Concreto Armado: Pórticos Dual De muros estructurales Muros de ductilidad limitada 8 7 6 4 Albañilería Armada o Confi nada. 3 Madera (Por esfuerzos admisibles) 7 (*) Estos coefi cientes se aplicarán únicamente a estructuras en las que los elementos verticales y horizontales permitan la disipación de la energía manteniendo la estabilidad de la estructura. No se aplican a estructuras tipo péndulo invertido. Para construcciones de tierra debe remitirse a la Norma E.080 “Adobe” del RNE. Este tipo de construcciones no se recomienda en suelos S3, ni se permite en suelos S4. 3.5 Regularidad Estructural Las estructuras deben ser clasifi cadas como regulares o irregulares para los fi nes siguientes: • Cumplir las restricciones de la Tabla Nº 10. • Establecer los procedimientos de análisis. • Determinar el coefi ciente R de reducción de fuerzas sísmicas. Estructuras Regulares son las que en su confi guración resistente a cargas laterales, no presentan las irregularidades indicadas en las Tablas N° 8 y Nº 9. En estos casos, el factor Ia o Ip será igual a 1,0. Estructuras Irregulares son aquellas que presentan una o más de las irregularidades indicadas en las Tablas N° 8 y N° 9. 3.6 Factores de Irregularidad (Ia , Ip ) El factor Ia se determinará como el menor de los valores de la Tabla Nº 8 correspondiente a las irregularidades estructurales existentes en altura en las dos direcciones de análisis. El factor Ip se determinará como el menor de los valores de la Tabla Nº 9 correspondiente a las irregularidades estructurales existentes en planta en las dos direcciones de análisis. Si al aplicar las Tablas Nº 8 y 9 se obtuvieran valores distintos de los factores Ia o Ip para las dos direcciones de análisis, se deberá tomar para cada factor el menor valor entre los obtenidos para las dos direcciones. Tabla N° 8 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Factor de Irregularidad Ia Irregularidad de Rigidez – Piso Blando Existe irregularidad de rigidez cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la distorsión de entrepiso (deriva) es mayor que 1,4 veces el correspondiente valor en el entrepiso inmediato superior, o es mayor que 1,25 veces el promedio de las distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes. La distorsión de entrepiso se calculará como el promedio de las distorsiones en los extremos del entrepiso. Irregularidades de Resistencia – Piso Débil Existe irregularidad de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 80 % de la resistencia del entrepiso inmediato superior. 0,75 Irregularidad Extrema de Rigidez (Ver Tabla Nº 10) Se considera que existe irregularidad extrema en la rigidez cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la distorsión de entrepiso (deriva) es mayor que 1,6 veces el correspondiente valor del entrepiso inmediato superior, o es mayor que 1,4 veces el promedio de las distorsiones de entrepiso en los tres niveles superiores adyacentes. La distorsión de entrepiso se calculará como el promedio de las distorsiones en los extremos del entrepiso. Irregularidad Extrema de Resistencia (Ver Tabla Nº 10) Existe irregularidad extrema de resistencia cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la resistencia de un entrepiso frente a fuerzas cortantes es inferior a 65 % de la resistencia del entrepiso inmediato superior. 0,50 Irregularidad de Masa o Peso Se tiene irregularidad de masa (o peso) cuando el peso de un piso, determinado según el numeral 4.3, es mayor que 1,5 veces el peso de un piso adyacente. Este criterio no se aplica en azoteas ni en sótanos. 0,90 Irregularidad Geométrica Vertical La confi guración es irregular cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, la dimensión en planta de la estructura resistente a cargas laterales es mayor que 1,3 veces la correspondiente dimensión en un piso adyacente. Este criterio no se aplica en azoteas ni en sótanos. 0,90 Discontinuidad en los Sistemas Resistentes Se califi ca a la estructura como irregular cuando en cualquier elemento que resista más de 10 % de la fuerza cortante se tiene un desalineamiento vertical, tanto por un cambio de orientación, como por un desplazamiento del eje de magnitud mayor que 25 % de la correspondiente dimensión del elemento. 0,80 Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576300 NORMAS LEGALES Tabla N° 8 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN ALTURA Factor de Irregularidad Ia Discontinuidad extrema de los Sistemas Resistentes (Ver Tabla Nº 10) Existe discontinuidad extrema cuando la fuerza cortante que resisten los elementos discontinuos según se describen en el ítem anterior, supere el 25 % de la fuerza cortante total. 0,60 Tabla N° 9 IRREGULARIDADES ESTRUCTURALES EN PLANTA Factor de Irregularidad Ip Irregularidad Torsional Existe irregularidad torsional cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edifi cio, calculado incluyendo excentricidad accidental (ο௠ž௫), es mayor que 1,2 veces el desplazamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso para la misma condición de carga (ο஼ெ). Este criterio sólo se aplica en edifi cios con diafragmas rígidos y sólo si el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor que 50 % del desplazamiento permisible indicado en la Tabla Nº 11. 0,75 Irregularidad Torsional Extrema (Ver Tabla Nº 10) Existe irregularidad torsional extrema cuando, en cualquiera de las direcciones de análisis, el máximo desplazamiento relativo de entrepiso en un extremo del edifi cio, calculado incluyendo excentricidad accidental (ο஼ெ), es mayor que 1,5 veces el desplazamiento relativo del centro de masas del mismo entrepiso para la misma condición de carga (ο஼ெ). Este criterio sólo se aplica en edifi cios con diafragmas rígidos y sólo si el máximo desplazamiento relativo de entrepiso es mayor que 50 % del desplazamiento permisible indicado en la Tabla Nº 11. 0,60 Esquinas Entrantes La estructura se califi ca como irregular cuando tiene esquinas entrantes cuyas dimensiones en ambas direcciones son mayores que 20 % de la correspondiente dimensión total en planta. 0,90 Discontinuidad del Diafragma La estructura se califi ca como irregular cuando los diafragmas tienen discontinuidades abruptas o variaciones importantes en rigidez, incluyendo aberturas mayores que 50 % del área bruta del diafragma. También existe irregularidad cuando, en cualquiera de los pisos y para cualquiera de las direcciones de análisis, se tiene alguna sección transversal del diafragma con un área neta resistente menor que 25 % del área de la sección transversal total de la misma dirección calculada con las dimensiones totales de la planta. 0,85 Sistemas no Paralelos Se considera que existe irregularidad cuando en cualquiera de las direcciones de análisis los elementos resistentes a fuerzas laterales no son paralelos. No se aplica si los ejes de los pórticos o muros forman ángulos menores que 30° ni cuando los elementos no paralelos resisten menos que 10 % de la fuerza cortante del piso. 0,90 3.7 Restricciones a la Irregularidad 3.7.1 Categoría de la Edifi cación e Irregularidad De acuerdo a la categoría de una edifi cación y la zona donde se ubique, ésta deberá proyectarse respetando las restricciones a la irregularidad de la Tabla N° 10. Tabla N° 10 CATEGORÍA Y REGULARIDAD DE LAS EDIFICACIONES Categoría de la Edifi cación Zona Restricciones A1 y A2 4, 3 y 2 No se permiten irregularidades 1 No se permiten irregularidades extremas B 4, 3 y 2 No se permiten irregularidades extremas 1 Sin restricciones C 4 y 3 No se permiten irregularidades extremas 2 No se permiten irregularidades extremas excepto en edifi cios de hasta 2 pisos u 8 m de altura total 1 Sin restricciones 3.7.2 Sistemas de Transferencia Los sistemas de transferencia son estructuras de losas y vigas que transmiten las fuerzas y momentos desde elementos verticales discontinuos hacia otros del piso inferior. En las zonas sísmicas 4, 3 y 2 no se permiten estructuras con sistema de transferencia en los que más del 25 % de las cargas de gravedad o de las cargas sísmicas en cualquier nivel sean soportadas por elementos verticales que no son continuos hasta la cimentación. Esta disposición no se aplica para el último entrepiso de las edifi caciones. 3.8 Coefi ciente de Reducción de las Fuerzas Sísmicas, R El coefi ciente de reducción de las fuerzas sísmicas se determinará como el producto del coefi ciente R0 determinado a partir de la Tabla Nº 7 y de los factores Ia , Ip obtenidos de las Tablas Nº 8 y Nº 9. R = R0 ∙ Ia ∙ Ip 3.9 Sistemas de Aislamiento Sísmico y Sistemas de Disipación de Energía Se permite la utilización de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía en la edifi cación, siempre y cuando se cumplan las disposiciones de esta Norma (mínima fuerza cortante en la base, distorsión de entrepiso máxima permisible), y en la medida que sean aplicables los requisitos del documento siguiente: “Minimum Design Loads for Building and Other Structures”, ASCE/SEI 7-10, Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2010. La instalación de sistemas de aislamiento sísmico o de sistemas de disipación de energía deberá someterse a una supervisión técnica especializada a cargo de un ingeniero civil. CAPÍTULO 4 ANÁLISIS ESTRUCTURAL 4.1 Consideraciones Generales para el Análisis Para estructuras regulares, el análisis podrá hacerse considerando que el total de la fuerza sísmica actúa independientemente en dos direcciones ortogonales predominantes. Para estructuras irregulares deberá suponerse que la acción sísmica ocurre en la dirección que resulte más desfavorable para el diseño. Las solicitaciones sísmicas verticales se considerarán en el diseño de los elementos verticales, en elementos horizontales de gran luz, en elementos post o pre tensados y en los voladizos o salientes de un edifi cio. Se considera que la fuerza sísmica vertical actúa en los elementos simultáneamente con la fuerza sísmica horizontal y en el sentido más desfavorable para el análisis. 4.2 Modelos para el Análisis El modelo para el análisis deberá considerar una distribución espacial de masas y rigideces que sean adecuadas para calcular los aspectos más signifi cativos del comportamiento dinámico de la estructura. El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576301NORMAS LEGALES Para propósito de esta Norma las estructuras de concreto armado y albañilería podrán ser analizadas considerando las inercias de las secciones brutas, ignorando la fi suración y el refuerzo. Para edifi cios en los que se pueda razonablemente suponer que los sistemas de piso funcionan como diafragmas rígidos, se podrá usar un modelo con masas concentradas y tres grados de libertad por diafragma, asociados a dos componentes ortogonales de traslación horizontal y una rotación. En tal caso, las deformaciones de los elementos deberán compatibilizarse mediante la condición de diafragma rígido y la distribución en planta de las fuerzas horizontales deberá hacerse en función a las rigideces de los elementos resistentes. Deberá verifi carse que los diafragmas tengan la rigidez y resistencia, sufi cientes para asegurar la distribución antes mencionada, en caso contrario, deberá tomarse en cuenta su fl exibilidad para la distribución de las fuerzas sísmicas. El modelo estructural deberá incluir la tabiquería que no esté debidamente aislada. Para los pisos que no constituyan diafragmas rígidos, los elementos resistentes serán diseñados para las fuerzas horizontales que directamente les corresponde. En los edifi cios cuyos elementos estructurales predominantes sean muros, se deberá considerar un modelo que tome en cuenta la interacción entre muros en direcciones perpendiculares (muros en H, muros en T y muros en L). 4.3 Estimación del Peso (P) El peso (P), se calculará adicionando a la carga permanente y total de la edifi cación un porcentaje de la carga viva o sobrecarga que se determinará de la siguiente manera: a. En edifi caciones de las categorías A y B, se tomará el 50 % de la carga viva. b. En edifi caciones de la categoría C, se tomará el 25 % de la carga viva. c. En depósitos, el 80 % del peso total que es posible almacenar. d. En azoteas y techos en general se tomará el 25 % de la carga viva. e. En estructuras de tanques, silos y estructuras similares se considerará el 100 % de la carga que puede contener. 4.4 Procedimientos de Análisis Sísmico Deberá utilizarse uno de los procedimientos siguientes: - Análisis estático o de fuerzas estáticas equivalentes (numeral 4.5). - Análisis dinámico modal espectral (numeral 4.6). El análisis se hará considerando un modelo de comportamiento lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. El procedimiento de análisis dinámico tiempo - historia, descrito en el numeral 4.7, podrá usarse con fi nes de verifi cación, pero en ningún caso será exigido como sustituto de los procedimientos indicados en los numerales 4.5 y 4.6. 4.5 Análisis Estático o de Fuerzas Estáticas Equivalentes 4.5.1 Generalidades Este método representa las solicitaciones sísmicas mediante un conjunto de fuerzas actuando en el centro de masas de cada nivel de la edifi cación. Podrán analizarse mediante este procedimiento todas las estructuras regulares o irregulares ubicadas en la zona sísmica 1, las estructuras clasifi cadas como regulares según el numeral 3.5 de no más de 30 m de altura y las estructuras de muros portantes de concreto armado y albañilería armada o confi nada de no más de 15 m de altura, aun cuando sean irregulares. 4.5.2 Fuerza Cortante en la Base La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión: V = Z ͼ U ͼ C ͼ S R ͼ P El valor de C/R no deberá considerarse menor que: C R ш 0,125 4.5.3 Distribución de la Fuerza Sísmica en Altura Las fuerzas sísmicas horizontales en cualquier nivel i, correspondientes a la dirección considerada, se calcularán mediante: Fi = αi · V ¦ n j k jj k ii i hP hP 1 D Donde n es el número de pisos del edifi cio, k es un exponente relacionado con el período fundamental de vibración de la estructura (T), en la dirección considerada, que se calcula de acuerdo a: a) Para T menor o igual a 0,5 segundos: k = 1,0. b) Para T mayor que 0,5 segundos: k = (0,75 + 0,5 T) ≤ 2,0. 4.5.4 Período Fundamental de Vibración El período fundamental de vibración para cada dirección se estimará con la siguiente expresión: T = hn CT Donde: CT = 35 Para edifi cios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente: a) Pórticos de concreto armado sin muros de corte. b) Pórticos dúctiles de acero con uniones resistentes a momentos, sin arriostramiento. CT = 45 Para edifi cios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean: a) Pórticos de concreto armado con muros en las cajas de ascensores y escaleras. b) Pórticos de acero arriostrados. CT = 60 Para edifi cios de albañilería y para todos los edifi cios de concreto armado duales, de muros estructurales, y muros de ductilidad limitada. Alternativamente podrá usarse la siguiente expresión: ¸ ¹ ·¨ © § ˜˜ ¸ ¹ ·¨ © § ˜ ˜ ¦ ¦ n i ii n i ii dfg dP T 1 1 2 2S Donde: - fi es la fuerza lateral en el nivel i correspondiente a una distribución en altura semejante a la del primer modo en la dirección de análisis. - di es el desplazamiento lateral del centro de masa del nivel i en traslación pura (restringiendo los giros en planta) debido a las fuerzas fi. Los desplazamientos se calcularán suponiendo comportamiento lineal elástico de la estructura y, para el caso de estructuras de concreto armado y de albañilería, considerando las secciones sin fi surar. Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576302 NORMAS LEGALES Cuando el análisis no considere la rigidez de los elementos no estructurales, el período fundamental T deberá tomarse como 0,85 del valor obtenido con la fórmula precedente. 4.5.5 Excentricidad Accidental Para estructuras con diafragmas rígidos, se supondrá que la fuerza en cada nivel (Fi) actúa en el centro de masas del nivel respectivo y debe considerarse además de la excentricidad propia de la estructura el efecto de excentricidades accidentales (en cada dirección de análisis) como se indica a continuación: a) En el centro de masas de cada nivel, además de la fuerza lateral estática actuante, se aplicará un momento torsor accidental (Mti) que se calcula como: Mti = ± Fi · ei Para cada dirección de análisis, la excentricidad accidental en cada nivel (ei), se considerará como 0,05 veces la dimensión del edifi cio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis. b) Se puede suponer que las condiciones más desfavorables se obtienen considerando las excentricidades accidentales con el mismo signo en todos los niveles. Se considerarán únicamente los incrementos de las fuerzas horizontales no así las disminuciones. 4.5.6 Fuerzas Sísmicas Verticales La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso igual a 2/3 Z · U · S. En elementos horizontales de grandes luces, incluyendo volados, se requerirá un análisis dinámico con los espectros defi nidos en el numeral 4.6.2. 4.6 Análisis Dinámico Modal Espectral Cualquier estructura puede ser diseñada usando los resultados de los análisis dinámicos por combinación modal espectral según lo especifi cado en este numeral. 4.6.1 Modos de Vibración Los modos de vibración podrán determinarse por un procedimiento de análisis que considere apropiadamente las características de rigidez y la distribución de las masas. En cada dirección se considerarán aquellos modos de vibración cuya suma de masas efectivas sea por lo menos el 90 % de la masa total, pero deberá tomarse en cuenta por lo menos los tres primeros modos predominantes en la dirección de análisis. 4.6.2 Aceleración Espectral Para cada una de las direcciones horizontales analizadas se utilizará un espectro inelástico de pseudo- aceleraciones defi nido por: Sa = Z ͼ U ͼ C ͼ S R ͼ g Para el análisis en la dirección vertical podrá usarse un espectro con valores iguales a los 2/3 del espectro empleado para las direcciones horizontales. 4.6.3 Criterios de Combinación Mediante los criterios de combinación que se indican, se podrá obtener la respuesta máxima elástica esperada (r) tanto para las fuerzas internas en los elementos componentes de la estructura, como para los parámetros globales del edifi cio como fuerza cortante en la base, cortantes de entrepiso, momentos de volteo, desplazamientos totales y relativos de entrepiso. La respuesta máxima elástica esperada (r) correspondiente al efecto conjunto de los diferentes modos de vibración empleados (ri) podrá determinarse usando la combinación cuadrática completa de los valores calculados para cada modo. r r = r jiji U¦¦ Donde r representa las respuestas modales, desplazamientos o fuerzas. Los coefi cientes de correlación están dados por: Ȧ Ȧ = ȕ + ȕ = ȡ i j / ij OOOO OO 2222 232 141 18   β , fracción del amortiguamiento crítico, que se puede suponer constante para todos los modos igual a 0,05 ωi , ωj son las frecuencias angulares de los modos i, j Alternativamente, la respuesta máxima podrá estimarse mediante la siguiente expresión. r = 0,25 · ෍ȁriȁ m i=1 +0,75 · ඩ෍ ri2 m i=1 4.6.4 Fuerza Cortante Mínima Para cada una de las direcciones consideradas en el análisis, la fuerza cortante en el primer entrepiso del edifi cio no podrá ser menor que el 80 % del valor calculado según el numeral 4.5 para estructuras regulares, ni menor que el 90 % para estructuras irregulares. Si fuera necesario incrementar el cortante para cumplir los mínimos señalados, se deberán escalar proporcionalmente todos los otros resultados obtenidos, excepto los desplazamientos. 4.6.5 Excentricidad Accidental (Efectos de Torsión) La incertidumbre en la localización de los centros de masa en cada nivel, se considerará mediante una excentricidad accidental perpendicular a la dirección del sismo igual a 0,05 veces la dimensión del edifi cio en la dirección perpendicular a la dirección de análisis. En cada caso deberá considerarse el signo más desfavorable. 4.7 Análisis Dinámico Tiempo - Historia El análisis dinámico tiempo - historia podrá emplearse como un procedimiento complementario a los especifi cados en los numerales 4.5 y 4.6. En este tipo de análisis deberá utilizarse un modelo matemático de la estructura que considere directamente el comportamiento histerético de los elementos, determinándose la respuesta frente a un conjunto de aceleraciones del terreno mediante integración directa de las ecuaciones de equilibrio. 4.7.1 Registros de Aceleración Para el análisis se usarán como mínimo tres conjuntos de registros de aceleraciones del terreno, cada uno de los cuales incluirá dos componentes en direcciones ortogonales. Cada conjunto de registros de aceleraciones del terreno consistirá en un par de componentes de aceleración horizontal, elegidas y escaladas de eventos individuales. Las historias de aceleración serán obtenidas de eventos cuyas magnitudes, distancia a las fallas, y mecanismos de fuente sean consistentes con el máximo sismo considerado. Cuando no se cuente con el número requerido de registros apropiados, se podrán usar registros simulados para alcanzar el número total requerido. Para cada par de componentes horizontales de movimiento del suelo, se construirá un espectro de pseudo aceleraciones tomando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (SRSS) de los valores espectrales calculados para cada componente por separado, con 5 % de amortiguamiento. Ambas componentes se escalarán por un mismo factor, de modo que en el rango de períodos entre 0,2 T y 1,5 T (siendo T el período fundamental), El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576303NORMAS LEGALES el promedio de los valores espectrales SRSS obtenidos para los distintos juegos de registros no sea menor que la ordenada correspondiente del espectro de diseño, calculada según el numeral 4.6.2 con R = 1. Para la generación de registros simulados deberán considerarse los valores de C, defi nidos en el numeral 2.5, excepto para la zona de períodos muy cortos (T < 0,2 TP) en la que se considerará: T < 0,2 TP C = 1+ 7,5 · ቀ T TP ቁ 4.7.2 Modelo para el Análisis El modelo matemático deberá representar correctamente la distribución espacial de masas en la estructura. El comportamiento de los elementos será modelado de modo consistente con resultados de ensayos de laboratorio y tomará en cuenta la fl uencia, la degradación de resistencia, la degradación de rigidez, el estrechamiento de los lazos histeréticos, y todos los aspectos relevantes del comportamiento estructural indicado por los ensayos. La resistencia de los elementos será obtenida en base a los valores esperados sobre resistencia del material, endurecimiento por deformación y degradación de resistencia por la carga cíclica. Se permite suponer propiedades lineales para aquellos elementos en los que el análisis demuestre que permanecen en el rango elástico de respuesta. Se admite considerar un amortiguamiento viscoso equivalente con un valor máximo del 5 % del amortiguamiento crítico, además de la disipación resultante del comportamiento histerético de los elementos. Se puede suponer que la estructura está empotrada en la base, o alternativamente considerar la fl exibilidad del sistema de cimentación si fuera pertinente. 4.7.3 Tratamiento de Resultados En caso se utilicen por lo menos siete juegos de registros del movimiento del suelo, las fuerzas de diseño, las deformaciones en los elementos y las distorsiones de entrepiso se evaluarán a partir de los promedios de los correspondientes resultados máximos obtenidos en los distintos análisis. Si se utilizaran menos de siete juegos de registros, las fuerzas de diseño, las deformaciones y las distorsiones de entrepiso serán evaluadas a partir de los máximos valores obtenidos de todos los análisis. Las distorsiones máximas de entrepiso no deberán exceder de 1,25 veces de los valores indicados en la Tabla Nº 11. Las deformaciones en los elementos no excederán de 2/3 de aquellas para las que perderían la capacidad portante para cargas verticales o para las que se tendría una pérdida de resistencia en exceso a 30 %. Para verifi car la resistencia de los elementos se dividirán los resultados del análisis entre R = 2, empleándose las normas aplicables a cada material. CAPÍTULO 5 REQUISITOS DE RIGIDEZ, RESISTENCIA Y DUCTILIDAD 5.1 Determinación de Desplazamientos Laterales Para estructuras regulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por 0,75 R los resultados obtenidos del análisis lineal y elástico con las solicitaciones sísmicas reducidas. Para estructuras irregulares, los desplazamientos laterales se calcularán multiplicando por R los resultados obtenidos del análisis lineal elástico. Para el cálculo de los desplazamientos laterales no se considerarán los valores mínimos de C/R indicados en el numeral 4.5.2 ni el cortante mínimo en la base especifi cado en el numeral 4.6.4. 5.2 Desplazamientos Laterales Relativos Admisibles El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el numeral 5.1, no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso (distorsión) que se indica en la Tabla N° 11. Tabla N° 11 LÍMITES PARA LA DISTORSIÓN DEL ENTREPISO Material Predominante ( ∆ i / hei ) Concreto Armado 0,007 Acero 0,010 Albañilería 0,005 Madera 0,010 Edifi cios de concreto armado con muros de ductilidad limitada 0,005 Nota: Los límites de la distorsión (deriva) para estructuras de uso industrial serán establecidos por el proyectista, pero en ningún caso excederán el doble de los valores de esta Tabla. 5.3 Separación entre Edifi cios (s) Toda estructura debe estar separada de las estructuras vecinas, desde el nivel del terreno natural, una distancia mínima s para evitar el contacto durante un movimiento sísmico. Esta distancia no será menor que los 2/3 de la suma de los desplazamientos máximos de los edifi cios adyacentes ni menor que: s = 0,006 h ≥ 0,03 m Donde h es la altura medida desde el nivel del terreno natural hasta el nivel considerado para evaluar s. El edifi cio se retirará de los límites de propiedad adyacentes a otros lotes edifi cables, o con edifi caciones, distancias no menores de 2/3 del desplazamiento máximo calculado según el numeral 5.1 ni menores que s/2 si la edifi cación existente cuenta con una junta sísmica reglamentaria. En caso de que no exista la junta sísmica reglamentaria, el edifi cio deberá separarse de la edifi cación existente el valor de s/2 que le corresponde más el valor s/2 de la estructura vecina. 5.4 Redundancia Cuando sobre un solo elemento de la estructura, muro o pórtico, actúa una fuerza de 30 % o más del total de la fuerza cortante horizontal en cualquier entrepiso, dicho elemento deberá diseñarse para el 125 % de dicha fuerza. 5.5 Verifi cación de Resistencia Última En caso se realice un análisis de la resistencia última se podrá utilizar las especifi caciones del ASCE/SEI 41 SEISMIC REHABILITATION OF EXISTING BUILDINGS. Esta disposición no constituye una exigencia de la presente Norma. CAPÍTULO 6 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES, APÉNDICES Y EQUIPOS 6.1 Generalidades Se consideran como elementos no estructurales aquellos que, estando conectados o no al sistema resistente a fuerzas horizontales, aportan masa al sistema pero su aporte a la rigidez no es signifi cativo. Para los elementos no estructurales que estén unidos al sistema estructural sismorresistente y deban acompañar la deformación de la estructura deberá asegurarse que en caso de falla no causen daños. Dentro de los elementos no estructurales que deben tener adecuada resistencia y rigidez para acciones sísmicas se incluyen: - Cercos, tabiques, parapetos, paneles prefabricados. - Elementos arquitectónicos y decorativos entre ellos cielos rasos, enchapes. Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576304 NORMAS LEGALES - Vidrios y muro cortina. - Instalaciones hidráulicas y sanitarias. - Instalaciones eléctricas. - Instalaciones de gas. - Equipos mecánicos. - Mobiliario cuya inestabilidad signifi que un riesgo. 6.2 Responsabilidad Profesional Los profesionales que elaboran los diferentes proyectos serán responsables de proveer a los elementos no estructurales la adecuada resistencia y rigidez para acciones sísmicas. 6.3 Fuerzas de Diseño Los elementos no estructurales, sus anclajes, y sus conexiones deberán diseñarse para resistir una fuerza sísmica horizontal en cualquier dirección (F) asociada a su peso (Pe), cuya resultante podrá suponerse aplicada en el centro de masas del elemento, tal como se indica a continuación: F = ai g · C1 · Pe Donde ai es la aceleración horizontal en el nivel donde el elemento no estructural está soportado, o anclado, al sistema estructural de la edifi cación. Esta aceleración depende de las características dinámicas del sistema estructural de la edifi cación y debe evaluarse mediante un análisis dinámico de la estructura. Alternativamente podrá utilizarse la siguiente ecuación: F = Fi Pi · C1 · Pe Donde Fi es la fuerza lateral en el nivel donde se apoya o se ancla el elemento no estructural calculada de acuerdo al numeral 4.5 y Pi el peso de dicho nivel. Los valores de C1 se tomarán de la Tabla N° 12. Para calcular las solicitaciones de diseño en muros, tabiques, parapetos y en general elementos no estructurales con masa distribuida, la fuerza F se convertirá en una carga uniformemente distribuida por unidad de área. Para muros y tabiques soportados horizontalmente en dos niveles consecutivos, se tomará el promedio de las aceleraciones de los dos niveles. Tabla N° 12 VALORES DE C1 - Elementos que al fallar puedan precipitarse fuera de la edifi cación y cuya falla entrañe peligro para personas u otras estructuras. 3,0 - Muros y tabiques dentro de una edifi cación. 2,0 - Tanques sobre la azotea, casa de máquinas, pérgolas, parapetos en la azotea. 3,0 - Equipos rígidos conectados rígidamente al piso. 1,5 6.4 Fuerza Horizontal Mínima En ningún nivel del edifi cio la fuerza F calculada con el numeral 6.3 será menor que 0,5 · Z · U · S · Pe. 6.5 Fuerzas Sísmicas Verticales La fuerza sísmica vertical se considerará como 2/3 de la fuerza horizontal. Para equipos soportados por elementos de grandes luces, incluyendo volados, se requerirá un análisis dinámico con los espectros defi nidos en el numeral 4.6.2. 6.6 Elementos no Estructurales Localizados en la Base de la Estructura, por Debajo de la Base y Cercos Los elementos no estructurales localizados a nivel de la base de la estructura o por debajo de ella (sótanos) y los cercos deberán diseñarse con una fuerza horizontal calculada con: ܨ= 0,5 · Z ͼ U ͼ S ή ௘ܲ 6.7 Otras Estructuras Para letreros, chimeneas, torres y antenas de comunicación instaladas en cualquier nivel del edifi cio, la fuerza de diseño se establecerá considerando las propiedades dinámicas del edifi cio y de la estructura a instalar. La fuerza de diseño no deberá ser menor que la correspondiente a la calculada con la metodología propuesta en este capítulo con un valor de C1 mínimo de 3,0. 6.8 Diseño Utilizando el Método de los Esfuerzos Admisibles Cuando el elemento no estructural o sus anclajes se diseñen utilizando el Método de los Esfuerzos Admisibles, las fuerzas sísmicas defi nidas en este Capítulo se multiplicarán por 0,8. CAPÍTULO 7 CIMENTACIONES 7.1 Generalidades Las suposiciones que se hagan para los apoyos de la estructura deberán ser concordantes con las características propias del suelo de cimentación. La determinación de las presiones actuantes en el suelo para la verifi cación por esfuerzos admisibles, se hará con las fuerzas obtenidas del análisis sísmico multiplicadas por 0,8. 7.2 Capacidad Portante En todo estudio de mecánica de suelos deberán considerarse los efectos de los sismos para la determinación de la capacidad portante del suelo de cimentación. En los sitios en que pueda producirse licuación del suelo, debe efectuarse una investigación geotécnica que evalúe esta posibilidad y determine la solución más adecuada. 7.3 Momento de Volteo Toda estructura y su cimentación deberán ser diseñadas para resistir el momento de volteo que produce un sismo, según los numerales 4.5 o 4.6. El factor de seguridad calculado con las fuerzas que se obtienen en aplicación de esta Norma deberá ser mayor o igual que 1,2. 7.4 Cimentaciones sobre suelos fl exibles o de baja capacidad portante Para zapatas aisladas con o sin pilotes en suelos tipo S3 y S4 y para las Zonas 4 y 3 se proveerá elementos de conexión, los que deben soportar en tracción o compresión, una fuerza horizontal mínima equivalente al 10 % de la carga vertical que soporta la zapata. Para suelos de capacidad portante menor que 0,15 MPa se proveerá vigas de conexión en ambas direcciones. Para el caso de pilotes y cajones deberá proveerse de vigas de conexión o deberá tenerse en cuenta los giros y deformaciones por efecto de la fuerza horizontal diseñando pilotes y zapatas para estas solicitaciones. Los pilotes tendrán una armadura en tracción equivalente por lo menos al 15 % de la carga vertical que soportan. CAPÍTULO 8 EVALUACIÓN, REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS Las estructuras dañadas por sismos deben ser evaluadas, reparadas y/o reforzadas de tal manera que se corrijan los posibles defectos estructurales que provocaron los daños y recuperen la capacidad de resistir un nuevo evento sísmico, acorde con la fi losofía del diseño sismorresistente señalada en el Capítulo 1. El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576305NORMAS LEGALES 8.1 Evaluación de estructuras después de un sismo Ocurrido el evento sísmico la estructura deberá ser evaluada por un ingeniero civil, quien deberá determinar si la edifi cación se encuentra en buen estado o requiere de reforzamiento, reparación o demolición. El estudio deberá necesariamente considerar las características geotécnicas del sitio. 8.2 Reparación y reforzamiento La reparación o reforzamiento deberá dotar a la estructura de una combinación adecuada de rigidez, resistencia y ductilidad que garantice su buen comportamiento en eventos futuros. El proyecto de reparación o reforzamiento incluirá los detalles, procedimientos y sistemas constructivos a seguirse. Para la reparación y el reforzamiento sísmico de edifi caciones se seguirán los lineamientos del Reglamento Nacional de Edifi caciones (RNE). Solo en casos excepcionales se podrá emplear otros criterios y procedimientos diferentes a los indicados en el RNE, con la debida justifi cación técnica y con aprobación del propietario y de la autoridad competente. Las edificaciones esenciales se podrán intervenir empleando los criterios de reforzamiento sísmico progresivo y en la medida que sea aplicable, usando los criterios establecidos en el documento “Engineering Guideline for Incremental Seismic Rehabilitation”, FEMA P-420, Risk Management Series, USA, 2009. CAPÍTULO 9 INSTRUMENTACIÓN 9.1 Estaciones Acelerométricas Las edifi caciones que individualmente o en forma conjunta, tengan un área techada igual o mayor que 10 000 m2, deberán contar con una estación acelerométrica, instalada a nivel del terreno natural o en la base del edifi cio. Dicha estación acelerométrica deberá ser provista por el propietario, siendo las especifi caciones técnicas, sistemas de conexión y transmisión de datos debidamente aprobados por el Instituto Geofísico del Perú (IGP). En edifi caciones con más de 20 pisos o en aquellas con dispositivos de disipación sísmica o de aislamiento en la base, de cualquier altura, se requerirá además de una estación acelerométrica en la base, otra adicional, en la azotea o en el nivel inferior al techo. 9.2 Requisitos para su Ubicación La estación acelerométrica deberá instalarse en un área adecuada, con acceso fácil para su mantenimiento y apropiada iluminación, ventilación, suministro de energía eléctrica estabilizada. El área deberá estar alejada de fuentes generadoras de cualquier tipo de ruido antrópico. El plan de instrumentación será preparado por los proyectistas de cada especialidad, debiendo indicarse claramente en los planos de arquitectura, estructuras e instalaciones del edifi cio. 9.3 Mantenimiento El mantenimiento operativo de las partes, de los componentes, del material fungible, así como el servicio de los instrumentos, deberán ser provistos por los propietarios del edifi cio y/o departamentos, bajo control de la municipalidad y debe ser supervisado por el Instituto Geofísico del Perú. La responsabilidad del propietario se mantendrá por 10 años. 9.4 Disponibilidad de Datos La información registrada por los instrumentos será integrada al Centro Nacional de Datos Geofísicos y se encontrará a disposición del público en general. ANEXO N° 01 ZONIFICACIÓN SÍSMICA Las zonas sísmicas en las que se divide el territorio peruano, para fi nes de esta Norma se muestran en la Figura 1. A continuación se especifi can las provincias y distritos de cada zona. REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LORETO MARISCAL RAMÓN CASTILLA RAMÓN CASTILLA 1 TODOS LOS DISTRITOS PEBAS SAN PABLO YAVARI MAYNAS ALTO NANAY 1 TODOS LOS DISTRITOS BELÉN FERNANDO LORES INDIANA IQUITOS LAS AMAZONAS MAZÁN NAPO PUNCHANA PUTUMAYO SAN JUAN BAUTISTA TNTE. MANUEL CLAVERO TORRES CAUSANA REQUENA SAQUENA 1 UN DISTRITO REQUENA 2 DIEZ DISTRITOS CAPELO SOPLÍN TAPICHE JENARO HERRERA YAQUERANA ALTO TAPICHE EMILIO SAN MARTÍN MAQUÍA PUINAHUA LORETO NAUTA 2 TODOS LOS DISTRITOS PARINARI TIGRE TROMPETEROS URARINAS ALTO AMAZONAS LAGUNAS 2 UN DISTRITO YURIMAGUAS 3 CINCO DISTRITOS BALSAPUERTO JEBEROS SANTA CRUZ TNTE. CÉSAR LÓPEZ ROJAS REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LORETO UCAYALI CONTAMANA 2 TODOS LOS DISTRITOS INAHUAYA PADRE MÁRQUEZ PAMPA HERMOSA SARAYACU Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576306 NORMAS LEGALES ALFREDO VARGAS GUERRA YANAYACU DATEM DEL MARAÑÓN MANSERICHE 2 CUATRO DISTRITOS MORONA PASTAZA ANDOAS BARRANCA 3 DOS CAHUAPANAS REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO UCAYALI PURÚS PURÚS 1 ÚNICO DISTRITO ATALAYA RAIMONDI 2 TODOS LOS DISTRITOS SEPAHUA TAHUANÍA YURÚA PADRE ABAD CURIMANÁ 2 TODOS LOS DISTRITOSIRAZOLA PADRE ABAD CORONEL PORTILLO CALLERÍA 2 TODOS LOS DISTRITOS CAMPOVERDE IPARÍA MANANTAY MASISEA NUEVA REQUENA YARINACOCHA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO MADRE DE DIOS TAMBOPATA INAMBARI 1 TODOS LOS DISTRITOS LABERINTO LAS PIEDRAS TAMBOPATA TAHUAMANU IBERIA 1 TODOS LOS DISTRITOSIÑAPARI TAHUAMANU MANU FITZCARRALD 2 TODOS LOS DISTRITOS HUEPETUHE MADRE DE DIOS MANU REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PUNO SANDIA ALTO INAMBARI 1 TRES DISTRITOS SAN JUAN DEL ORO YANAHUAYA CUYOCUYO 2 SIETE DISTRITOS LIMBANI PATAMBUCO PHARA QUIACA SAN PEDRO DE PUTINA PUNCO SANDIA SAN ANTONIO DE PUTINA ANANEA 2 TODOS LOS DISTRITOS QUILCAPUNCU SINA PEDRO VILCA APAZA PUTINA CARABAYA AYAPATA 2 TODOS LOS DISTRITOS COASA CRUCERO ITUATA SAN GABÁN USICAYOS AJOYANI CORANI MACUSANI OLLACHEA HUANCANÉ COJATA 2 TODOS LOS DISTRITOS HUANCANÉ HUATASANI INCHUPALLA PUSI ROSASPATA TARACO VILQUE CHICO MOHO HUAYRAPATA 2 TODOS LOS DISTRITOS MOHO CONIMA TILALI PUNO COATA 2 TRES DISTRITOSCAPACHICA AMANTANI ACORA 3 DOCE DISTRITOS ATUNCOLLA CHUCUITO HUATA MAÑAZO PAUCARCOLLA PICHACANI PLATERIA PUNO SAN ANTONIO TIQUILLACA VILQUE REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PUNO AZÁNGARO AZÁNGARO 2 TODOS LOS DISTRITOS ACHAYA ARAPA ASILLO CAMINACA CHUPA JOSÉ DOMINGO CHOQUEHUANCA MUÑANI POTONI SAMAN SAN ANTÓN SAN JOSÉ SAN JUAN DE SALINAS SANTIAGO DE PUPUJA TIRAPATA CHUCUITO DESAGUADERO 3 TODOS LOS DISTRITOS HUACULLANI JULI KELLUYO PISACOMA POMATA ZEPITA EL COLLAO CAPAZO 3 TODOS LOS DISTRITOS CONDURIRI ILAVE PILCUYO El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576307NORMAS LEGALES SANTA ROSA LAMPA CALAPUJA 2 TRES DISTRITOSNICASIO PUCARÁ CABANILLA 3 SIETE DISTRITOS LAMPA OCUVIRI PALCA PARATIA SANTA LUCÍA VILAVILA MELGAR ANTAUTA 2 TODOS LOS DISTRITOS AYAVIRI CUPI PUNO LLALLI MACARI NUÑOA ORURILLO SANTA ROSA UMACHIRI SAN ROMÁN JULIACA 3 TODOS LOS DISTRITOS CABANA CABANILLAS CARACOTO YUNGUYO YUNGUYO 3 TODOS LOS DISTRITOS ANAPIA COPANI CUTURAPI OLLARAYA TINICACHI UNICACHI REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AMAZONAS CAHACHAPOYAS ASUNCIÓN 2 TODOS LOS DISTRITOS BALSAS CHACHAPOYAS CHETO CHILIQUÍN CHUQUIBAMBA GRANADA HUANCAS LA JALCA LEVANTO LEYMEBAMBA MAGDALENA MARISCAL CASTILLA MOLINOPAMPA MONTEVIDEO OLLEROS QUINJALCA SAN FRANCISCO DE DAGUAS SAN ISIDRO DE MAINO SOLOCO SONCHE BAGUA ARAMANGO 2 TODOS LOS DISTRITOS BAGUA COPALLIN EL PARCO IMAZA LA PECA BONGARÁ CHISQUILLA 2 TODOS LOS DISTRITOS CHURUJA COROSHA CUISPES FLORIDA JAZAN JUMBILLA RECTA SAN CARLOS SHIPASBAMBA VALERA YAMBRASBAMBA CONDORCANQUI EL CENEPA 2 TODOS LOS DISTRITOSNIEVA RÍO SANTIAGO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AMAZONAS LUYA CAMPORREDONDO 2 TODOS LOS DISTRITOS COCABAMBA COLCAMAR CONILA INGUILPATA LAMUD LONGUITA LONYA CHICO LUYA LUYA VIEJO MARÍA OCALLI OCUMAL PISUQUÍA PROVIDENCIA SAN CRISTÓBAL SAN FRANCISCO DEL YESO SAN JERÓNIMO SAN JUAN DE LOPECANCHA SANTA CATALINA SANTO TOMÁS TINGO TRITA UTCUBAMBA BAGUA GRANDE 2 TODOS LOS DISTRITOS CAJARURO CUMBA EL MILAGRO JAMALCA LONYA GRANDE YAMON RODRÍGUEZ DE MENDOZA CHIRIMOTO 2 ONCE DISTRITOS COCHAMAL HUAMBO LIMABAMBA LONGAR MARISCAL BENAVIDES MILPUC OMIA SAN NICOLÁS SANTA ROSA TOTORA VISTA ALEGRE 3 UN DISTRITO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO BELLAVISTA BELLAVISTA 2 TODOS LOS DISTRITOS ALTO BIAVO BAJO BIAVO HUALLAGA SAN PABLO SAN RAFAEL Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576308 NORMAS LEGALES HUALLAGA SAPOSOA 2 TODOS LOS DISTRITOS EL ESLABÓN PISCOYACU SACANCHE TINGO DE SAPOSOA ALTO SAPOSOA LAMAS LAMAS 3 TODOS LOS DISTRITOS ALONSO DE ALVARADO BARRANQUILLA CAYNARACHI CUÑUMBUQUI PINTO RECODO RUMISAPA SAN ROQUE DE CUMBAZA SHANAO TABALOSOS ZAPATEROS MARISCAL CÁCERES JUANJUÍ 2 TODOS LOS DISTRITOS CAMPANILLA HUICUNGO PACHIZA SAN MARTÍN PAJARILLO JUANJUICILLO PICOTA PICOTA 2 TODOS LOS DISTRITOS BUENOS AIRES CASPISAPA PILLUANA PUCACACA SAN CRISTÓBAL SAN HILARIÓN SHAMBOYACU TINGO DE PONAZA TRES UNIDOS MOYOBAMBA MOYOBAMBA 3 TODOS LOS DISTRITOS CALZADA HABANA JEPELACIO SORITOR YANTALO RIOJA RIOJA 3 TODOS LOS DISTRITOS AWAJÚN ELÍAS SOPLÍN VARGAS NUEVA CAJAMARCA PARDO MIGUEL POSIC SAN FERNANDO YORONGOS YURACYACU REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO SAN MARTÍN SAN MARTÍN CHIPURANA 2 CUATRO DISTRITOS EL PORVENIR HUIMBAYOC PAPAPLAYA TARAPOTO 3 DIEZ DISTRITOS ALBERTO LEVEU CACATACHI CHAZUTA JUAN GUERRA LA BANDA DE SHILCAYO MORALES SAN ANTONIO SAUCE SHAPAJA TOCACHE TOCACHE 2 TODOS LOS DISTRITOS NUEVO PROGRESO PÓLVORA SHUNTE UCHIZA EL DORADO SAN JOSÉ DE SISA 3 TODOS LOS DISTRITOS AGUA BLANCA SAN MARTÍN SANTA ROSA SHANTOJA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUÁNUCO HUÁNUCO HUÁNUCO 2 TODOS LOS DISTRITOS AMARILIS CHINCHAO CHURUMBAMBA MARGOS PILLCO MARCA QUISQUI SAN FRANCISCO DE CAYRÁN SAN PEDRO DE CHAULÁN SANTA MARÍA DEL VALLE YARUMAYO YACUS HUACAYBAMBA HUACAYBAMBA 2 TODOS LOS DISTRITOS CANCHABAMBA COCHABAMBA PINRA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUÁNUCO LEONCIO PRADO RUPA-RUPA 2 TODOS LOS DISTRITOS JOSÉ CRESPO Y CASTILLO MARIANO DÁMASO BERAÚN DANIEL ALOMÍA ROBLES FELIPE LUYANDO HERMILIO VALDIZÁN MARAÑÓN HUACACHUCRO 2 TODOS LOS DISTRITOS CHOLÓN SAN BUENAVENTURA PUERTO INCA PUERTO INCA 2 TODOS LOS DISTRITOS CODO DEL POZUZO HONORIA TOURNAVISTA YUYAPICHIS YAROWILCA CHAVINILLO 2 TODOS LOS DISTRITOS CAHUAC CHACABAMBA CHUPAN JACAS CHICO OBAS PAMPAMARCA CHORAS El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576309NORMAS LEGALES PACHITEA PANAO 2 TODOS LOS DISTRITOS CHAGLLA MOLINO UMARI AMBO AMBO 2 TODOS LOS DISTRITOS CAYNA COLPAS CONCHAMARCA HUÁCAR SAN FRANCISCO SAN RAFAEL TOMAY KICHWA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUÁNUCO HUAMALÍES ARANCAY 2 OCHO DISTRITOS CHAVÍN DE PARIARCA JACAS GRANDE JIRCAN MONZÓN PUNCHAO SINGA TANTAMAYO LLATA 3 TRES DISTRITOSMIRAFLORES PUÑOS DOS DE MAYO CHUQUIS 2 TRES DISTRITOSMARÍAS QUIVILLA LA UNIÓN 3 SEIS DISTRITOS PACHAS RIPÁN SHUNQUI SILLAPATA YANAS LAURICOCHA BAÑOS 3 TODOS LOS DISTRITOS JESÚS JIVIA QUEROPALCA RONDOS SAN FRANCISCO DE ASÍS SAN MIGUEL DE CAURI REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PASCO OXAPAMPA OXAPAMPA 2 TODOS LOS DISTRITOS CHONTABAMBA HUANCABAMBA PALCAZU POZUZO PUERTO BERMÚDEZ VILLA RICA PASCO HUACHÓN 2 OCHO DISTRITOS HUARIACA NINACACA PALLANCHACRA PAUCARTAMBO SAN FRANCISCO DE ASÍS DE YARUSYACÁN TICLACAYÁN YANACANCHA CHAUPIMARCA (c. de Pasco) 3 CINCO DISTRITOS HUAYLLAY SIMÓN BOLIVAR TINYAHUARCO VICCO DANIEL A. CARRIÓN YANAHUANCA 3 TODOS LOS DISTRITOS CHACAYAN GOYLLARISQUIZGA PAUCAR SAN PEDRO DE PILLAO SANTA ANA DE TUSI TAPUC VILCABAMBA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO JUNÍN CHANCHAMAYO CHANCHAMAYO 2 TODOS LOS DISTRITOS PERENÉ PICHANAQUI SAN LUIS DE SHUARO SAN RAMON VITOC SATIPO COVIRIALI 2 TODOS LOS DISTRITOS LLAYLLA MAZAMARI PAMPA HERMOSA PANGOA RÍO NEGRO RÍO TAMBO SATIPO TARMA ACOBAMBA 2 SEIS DISTRITOS HUASAHUASI PALCA PALCAMAYO SAN PEDRO DE CAJAS TAPO HUARICOLCA 3 TRES DISTRITOSLA UNIÓN TARMA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO JUNÍN CONCEPCIÓN ANDAMARCA 2 CUATRO DISTRITOS COCHAS COMAS MARISCAL CASTILLA ACO 3 ONCE DISTRITOS CHAMBARA CONCEPCIÓN HEROÍNAS DE TOLEDO MANZANARES MATAHUASI MITO NUEVE DE JULIO ORCOTUNA SAN JOSÉ DE QUERO SANTA ROSA DE OCOPA CHUPACA AHUAC 3 TODOS LOS DISTRITOS CHONGOS BAJO CHUPACA HUACHAC HUAMANCACA CHICO Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576310 NORMAS LEGALES SAN JUAN DE JARPA SAN JUAN DE YSCOS TRES DE DICIEMBRE YANACANCHA HUANCAYO PARIAHUANCA 2 DOS DISTRITOSSANTO DOMINGO DE ACOBAMBA CARHUACALLANGA 3 VEINTISEIS DISTRITOS CHACAPAMPA CHICCHE CHILCA CHONGOS ALTO CHUPURO COLCA JUNÍN CULLHUAS EL TAMBO HUACRAPUQUIO HUALHUAS HUANCAN HUANCAYO HUASICANCHA HUAYUCACHI INGENIO PILCOMAYO PUCARA QUICHUAY QUILCAS SAN AGUSTÍN SAN JERÓNIMO DE TUNÁN SAÑO SAPALLANGA SICAYA VIQUES REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO JUNÍN JAUJA APATA 2 CUATRO DISTRITOS MOLINOS MONOBAMBA RICRAN ACOLLA 3 TREINTA DISTRITOS ATAURA CANCHAYLLO CURICACA EL MANTARO HUAMALI HUARIPAMPA HUERTAS JANJAILLO JAUJA JULCAN LEONOR ORDÓÑEZ LLOCLLAPAMPA MARCO MASMA MASMA CHICCHE MUQUI MUQUIYAUYO PACA PACCHA PANCÁN PARCO POMACANCHA SAN LORENZO SAN PEDRO DE CHUNAN SAUSA SINCOS TUNANMARCA YAULI YAUYOS JUNÍN CARHUAMAYO 2 DOS DISTRITOSULCUMAYO JUNÍN 3 DOS DISTRITOSONDORES YAULI CHACAPALPA 3 TODOS LOS DISTRITOS HUAY-HUAY LA OROYA MARCAPOMACOCHA MOROCOCHA PACCHA SANTA BÁRBARA DE CARHUACAYÁN SANTA ROSA DE SACCO SUITUCANCHA YAULI REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CUSCO CALCA CALCA 2 TODOS LOS DISTRITOS COYA LAMAY LARES PÍSAC SAN SALVADOR TARAY YANATILE URUBAMBA CHINCHERO 2 TODOS LOS DISTRITOS HUAYLLABAMBA MACHU PICCHU MARAS OLLANTAYTAMBO URUBAMBA YUCAY PAUCARTAMBO CAICAY 2 TODOS LOS DISTRITOS CHALLABAMBA COLQUEPATA HUANCARANI KOSÑIPATA PAUCARTAMBO ANTA ANCAHUASI 2 TODOS LOS DISTRITOS ANTA CACHIMAYO CHINCHAYPUJIO HUAROCONDO LIMATAMBO MOLLEPATA PUCYURA ZURITE QUISPICANCHIS ANDAHUAYLILLAS 2 TODOS LOS DISTRITOS CAMANTI CCARHUAYO CCATCA CUSIPATA HUARO LUCRE MARCAPATA OCONGATE OROPESA QUIQUIJANA URCOS El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576311NORMAS LEGALES PARURO ACCHA 2 TODOS LOS DISTRITOS CCAPI COLCHA HUANOQUITE OMACHA PACCARITAMBO PARURO PILLPINTO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CUSCO CANCHIS ALTO PICHIGUA 2 TODOS LOS DISTRITOS COMBAPATA MARANGANI PITUMARCA SAN PABLO SAN PEDRO SUYCKUTAMBO TINTA CANAS CHECCA 2 TODOS LOS DISTRITOS KUNTURKANKI LANGUI LAYO PAMPAMARCA QUEHUE TÚPAC AMARU YANAOCA ACOMAYO ACOMAYO 2 TODOS LOS DISTRITOS ACOPIA ACOS MOSOC LLACTA POMACANCHI RONDOCAN SANGARARÁ CUSCO CCORCA 2 TODOS LOS DISTRITOS CUSCO POROY SAN JERÓNIMO SAN SEBASTIÁN SANTIAGO SAYLLA WANCHAQ LA CONVENCIÓN ECHERATE 2 TODOS LOS DISTRITOS HUAYOPATA MARANURA OCOBAMBA PICHARI QUELLOUNO QUIMBIRI SANTA ANA SANTA TERESA VILCABAMBA CHUMBIVILCAS CAPACMARCA 2 CUATRO DISTRITOS CHAMACA COLQUEMARCA LIVITACA LLUSCO 3 CUATRO DISTRITOS QUIÑOTA SANTO TOMÁS VELILLE ESPINAR CONDOROMA 3 TODOS LOS DISTRITOS COPORAQUE ESPINAR OCORURO PALLPATA PICHIGUA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUANCAVELICA CHURCAMPA ANCO 2 TODOS LOS DISTRITOS CHINCHIUASI CHURCAMPA COSME EL CARMEN LA MERCED LOCROJA PACHAMARCA PAUCARBAMBA SAN MIGUEL DE MAYOC SAN PEDRO DE CORIS ACOBAMBA ACOBAMBA 2 TODOS LOS DISTRITOS ANDABAMBA ANTA CAJA MARCAS PAUCARÁ POMACOCHA ROSARIO TAYACAJA COLCABAMBA 2 DIEZ DISTRITOS DANIEL HERNÁNDEZ HUACHOCOLPA HUARIBAMBA QUISHUAR SALCABAMBA SAN MARCOS DE ROCCHAC SARCAHUASI SURCUBAMBA TINTAY PUNCU ACOSTAMBO 3 SIETE DISTRITOS ACRAQUIA AHUAYCHA HUANDO ÑAHUIMPUQUIO PAMPAS PAZOS ANGARAES CHINCHO 2 UN DISTRITO ANCHONGA 3 ONCE DISTRITOS CALLANMARCA CCOCHACCASA CONGALLA HUANCA HUANCA HUAYLLAY GRANDE JULCAMARCA LIRCAY SAN ANTONIO DE ANTAPARCO SECCLLA STO TOMÁS DE PATA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUANCAVELICA ACOBAMBILLA 3 TODOS LOS DISTRITOS ACORIA ASCENSIÓN CONAYCA CUENCA HUACHOCOLPA HUANCAVELICA HUAYLLAHUARA IZCUCHACA Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576312 NORMAS LEGALES LARIA MANTA MARISCAL CÁCERES MOYA NUEVO OCCORO PALCA PILCHACA VILCA YAULI CASTROVIRREYNA ARMA 3 ONCE DISTRITOS AURAHUA CASTROVIRREYNA CHUPAMARCA COCAS HUACHOS HUAMATAMBO MOLLEPAMPA SANTA ANA TANTARÁ TICRAPO HUANCAVELICA CAPILLAS 4 DOS DISTRITOSSAN JUAN HUAYTARÁ SAN ANTONIO DE CUSICANCHA 3 TRES DISTRITOSPILPICHACA QUERCO AYAVÍ 4 TRECE DISTRITOS CÓRDOVA HUAYACUNDO ARMA HUAYTARÁ LARAMARCA OCOYO QUITO ARMA SAN FRANCISCO DE SANGAYAICO SAN ISIDRO SANTIAGO DE CHOCORVOS SANTIAGO DE QUIRAHUARA SANTO DOMINGO DE CAPILLAS TAMBO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AYACUCHO HUANTA AYAHUANCO 2 TODOS LOS DISTRITOS HIGUAIN HUAMANGUILLA HUANTA LLOCHEGUA LURICOCHA SANTILLANA SIVIA LA MAR ANCO 2 TODOS LOS DISTRITOS AYNA CHILCAS CHUNGUI LUIS CARRANZA SAN MIGUEL SANTA ROSA TAMBO HUAMANGA ACOCRO 2 DIEZ DISTRITOS ACOSVINCHOS AYACUCHO JESÚS NAZARENO OCROS PACAYCASA QUINUA SAN JOSÉ DE TICLLAS SANTIAGO DE PISCHA TAMBILLO CARMEN ALTO 3 CINCO DISTRITOS CHIARA SAN JUAN BAUTISTA SOCOS VINCHOS VILCASHUAMÁN CONCEPCIÓN 2 UN DISTRITO ACOMARCA 3 SIETE DISTRITOS CARHUANCA HUAMBALPA INDEPENDENCIA SAURAMA VILCASHUAMÁN VISCHONGO HUANCASANCOS CARAPO 3 TODOS LOS DISTRITOS SACSAMARCA SANCOS SANTIAGO DE LUCANAMARCA CANGALLO CANGALLO 3 TODOS LOS DISTRITOS CHUSCHI LOS MOROCHUCOS MARÍA PARADO DE BELLIDO PARAS TOTOS REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AYACUCHO PÁUCAR DEL SARA SARA COLTA 3 TODOS LOS DISTRITOS CORCULLA LAMPA MARCABAMBA OYOLO PARARCA PAUSA SAN JAVIER DE ALPABAMBA SAN JOSÉ DE USHUA SARA SARA SUCRE BELÉN 3 TODOS LOS DISTRITOS CHALCOS CHILCAYOC HUACAÑA MORCOLLA PAICO QUEROBAMBA SAN PEDRO DE LARCAY SAN SALVADOR DE QUIJE SANTIAGO DE PAUCARAY SORAS VÍCTOR FAJARDO ALCAMENCA 3 TODOS LOS DISTRITOS APONGO ASQUIPATA CANARIA CAYARA COLCA HUAMANQUIQUIA El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576313NORMAS LEGALES HUANCAPI HUANCARAYLLA HUAYA SARHUA VILCANCHOS PARINACOCHAS CHUMPI 3 SEIS DISTRITOS CORACORA CORONEL CASTAÑEDA PACAPAUSA SAN FRANCISCO DE RAVACAYCU UPAHUACHO PULLO 4 DOS DISTRITOSPUYUSCA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AYACUCHO LUCANAS AUCARA 3 DIEZ DISTRITOS CABANA CARMEN SALCEDO CHAVIÑA CHIPAO LUCANAS PUQUIO SAN JUAN SAN PEDRO DE PALCO SANTA ANA DE HUAYCAHUACHO HUAC HUAS 4 ONCE DISTRITOS LARAMATE LEONCIO PRADO LLAUTA OCAÑA OTOCA SAISA SAN CRÍSTOBAL SAN PEDRO SANCOS SANTA LUCÍA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO APURÍMAC COTABAMBAS CALLHUAHUACHO 2 TODOS LOS DISTRITOS COTABAMBAS COYLLURQUI HAQUIRA MARA TAMBOBAMBA GRAU CHUQUIBAMBILLA 2 TODOS LOS DISTRITOS CURASCO CURPAHUASI GAMARRA HUAYLLATI MAMARA MICAELA BASTIDAS PATAYPAMPA PROGRESO SAN ANTONIO SANTA ROSA TURPAY VILCABAMBA VIRUNDO ABANCAY ABANCAY 2 TODOS LOS DISTRITOSCHACOCHE CIRCA CURAHUASI HUANIPACA LAMBRAMA PICHIRHUA SAN PEDRO DE CACHORA TAMBURCO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO APURÍMAC CHINCHEROS ANCO-HUALLO 2 TODOS LOS DISTRITOS CHINCHEROS COCHARCAS HUACCANA OCOBAMBA ONGOY RANRACANCHA URANMARCA ANDAHUAYLAS ANDAHUAYLAS 2 TRECE DISTRITOS ANDARAPA HUANCARAMA HUANCARAY KAQUIABAMBA KISHUARA PACOBAMBA PACUCHA SAN ANTONIO DE CACHI SAN JERONIMO SANTA MARIA DE CHICMO TALAVERA TURPO CHIARA 3 SEIS DISTRITOS HUAYANA PAMPACHIRI POMACOCHA SAN MIGUEL DE CHACCRAMPA TUMAY HUARACA AYMARAES CHAPIMARCA 2 CINCO DISTRITOS COLCABAMBA LUCRE SAN JUAN DE CHACÑA TINTAY CAPAYA 3 DOCE DISTRITOS CARAYBAMBA CHALHUANCA COTARUSE HUAYLLO JUSTO APU SAHUARAURA POCOHUANCA SAÑAYCA SORAYA TAPAIRIHUA TORAYA YANACA ANTABAMBA ANTABAMBA 3 TODOS LOS DISTRITOS EL ORO HIAQUIRCA JUAN ESPINOZA MEDRANO OROPESA PACHACONAS SABAINO Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576314 NORMAS LEGALES REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO TUMBES CONTRALMIRANTE VILLAR CASITAS 4 TODOS LOS DISTRITOSZORRITOS TUMBES CORRALES 4 TODOS LOS DISTRITOS LA CRUZ PAMPAS DE HOSPITAL SAN JACINTO SAN JUAN DE LA VIRGEN TUMBES ZARUMILLA AGUAS VERDES 4 TODOS LOS DISTRITOS MATAPALO PAPAYAL ZARUMILLA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PIURA HUANCABAMBA CANCHAQUE 3 TODOS LOS DISTRITOS EL CARMEN DE LA FRONTERA HUANCABAMBA HUARMACA LALAQUIZ SAN MIGUEL DE EL FAIQUE SONDOR SONDORILLO AYABACA AYABACA 3 SEIS DISTRITOS JILILÍ LAGUNAS MONTERO PACAIPAMPA SICCHEZ FRÍAS 4 CUATRO DISTRITOS PAIMAS SAPILLICA SUYO MORROPÓN BUENOS AIRES 3 SEIS DISTRITOS CHALACO SALITRAL SAN JUAN DE BIGOTE SANTA CATALINA DE MOSSA YAMANGO CHULUCANAS 4 CUATRO DISTRITOS LA MATANZA MORROPÓN SANTO DOMINGO PIURA CASTILLA 4 TODOS LOS DISTRITOS CATACAOS CURA MORI EL TALLÁN LA ARENA LA UNIÓN LAS LOMAS PIURA TAMBO GRANDE REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PAITA AMOTAPE 4 TODOS LOS DISTRITOS ARENAL COLÁN LA HUACA PAITA TAMARINDO VICHAYAL SECHURA BELLAVISTA LA UNION 4 TODOS LOS DISTRITOS BERNAL CRISTO NOS VALGA RINCONADA LLICUAR SECHURA VICE PIURA SULLANA BELLAVISTA 4 TODOS LOS DISTRITOS IGNACIO ESCUDERO LANCONES MARCAVELICA MIGUEL CHECA QUERECOTILLO SALITRAL SULLANA TALARA EL ALTO 4 TODOS LOS DISTRITOS LA BREA LOBITOS LOS ÓRGANOS MÁNCORA PARIÑAS REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LAMBAYEQUE FERREÑAFE CAÑARIS 3 DOS DISTRITOSINCAHUASI FERREÑAFE 4 CUATRO DISTRITOS MANUEL A. MESONES MURO PITIPO PUEBLO NUEVO LAMBAYEQUE SALAS 3 UN DISTRITO CHOCHOPE 4 SIETE DISTRITOS ILLIMO JAYANCA LAMBAYEQUE MOCHUMI MÓRROPE MOTUPE OLMOS PACORA SAN JOSÉ TÚCUME CHICLAYO CAYALTÍ 4 TODOS LOS DISTRITOS CHICLAYO CHONGOYAPE ETEN ETEN PUERTO JOSÉ LEONARDO ORTIZ LA VICTORIA LAGUNAS MONSEFÚ NUEVA ARICA OYOTÚN PATAPO PICSI PIMENTEL POMALCA PUCALÁ REQUE SANTA ROSA SAÑA TUMÁN El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576315NORMAS LEGALES REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CAJAMARCA HUALGAYOC BAMBAMARCA 2 TODOS LOS DISTRITOSCHUGUR HUALGAYOC SAN IGNACIO CHIRINOS 2 CINCO DISTRITOS HUARANGO LA COIPA NAMBALLE SAN IGNACIO SAN JOSE DE LOURDES 2 DOS DISTRITOS TABACONAS CELENDÍN CELENDÍN 2 TODOS LOS DISTRITOS CHUMUCH CORTEGANA HUASMIN JORGE CHÁVEZ JOSÉ GÁLVEZ LA LIBERTAD DE PALLAN MIGUEL IGLESIAS OXAMARCA SOROCHUCO SUCRE UTCO CUTERVO CALLAYUC 2 CATORCE DISTRITOS CHOROS CUJILLO CUTERVO LA RAMADA PIMPINGOS SAN ANDRÉS DE CUTERVO SAN JUAN DE CUTERVO SAN LUIS DE LUCMA SANTA CRUZ SANTO DOMINGO DE LA CAPILLA SANTO TOMÁS SOCOTA TORIBIO CASANOVA QUEROCOTILLO 3 UN DISTRITO JAÉN BELLAVISTA 2 OCHO DISTRITOS CHONTALI COLASAY HUABAL JAÉN LAS PIRIAS SAN JOSÉ DEL ALTO SANTA ROSA POMAHUACA 3 CUATRO DISTRITOS PUCARÁ SALLIQUE SAN FELIPE REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO SAN MARCOS GREGORIO PITA 2 CUATRO DISTRITOS ICHOCÁN JOSÉ MANUEL QUIROZ JOSÉ SABOGAL CHANCAY 3 TRES DISTRITOS EDUARDO VILLANUEVA PEDRO GÁLVEZ CHOTA ANGUIA 2 DOCE DISTRITOS CHADÍN CHALAMARCA CHIGUIRIP CHIMBAN CHOROPAMPA CHOTA CONCHAN LAJAS PACCHA PIÓN TACABAMBA COCHABAMBA 3 SIETE DISTRITOS HUAMBOS LLAMA CAJAMARCA MIRACOSTA QUEROCOTO SAN JUAN DE LICUPIS TOCMOCHE CAJABAMBA SITACOCHA 2 UN DISTRITO CACHACHI 3 TRES DISTRITOSCAJABAMBA CONDEBAMBA CAJAMARCA ENCAÑADA 2 UN DISTRITO ASUNCIÓN 3 ONCE DISTRITOS CAJAMARCA CHETILLA COSPÁN JESÚS LLACANORA LOS BAÑOS DEL INCA MAGDALENA MATARA NAMORA SAN JUAN REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CAJAMARCA CONTUMAZÁ CHILETE 3 TODOS LOS DISTRITOS CONTUMAZÁ CUPISNIQUE GUZMANGO SAN BENITO SANTA CRUZ DE TOLEDO TANTARICA YONÁN SAN MIGUEL BOLÍVAR 3 TODOS LOS DISTRITOS CALQUIS CATILLUC EL PRADO LA FLORIDA LLAPA NANCHOC NIEPOS SAN GREGORIO SAN MIGUEL SAN SILVESTRE DE COCHAN TONGOD UNIÓN AGUA BLANCA Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576316 NORMAS LEGALES SAN PABLO SAN BERNARDINO 2 TODOS LOS DISTRITOS SAN LUIS SAN PABLO TUMBADEN SANTA CRUZ ANDABAMBA 2 TODOS LOS DISTRITOS CATACHE CHANCAYBAÑOS LA ESPERANZA NINABAMBA PULÁN SANTA CRUZ SAUCEPAMPA SEXI UTICYACU YAUYUCAN REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO BOLÍVAR BAMBAMARCA 2 TODOS LOS DISTRITOS BOLÍVAR CONDORMARCA LONGOTEA UCHUMARCA UCUNCHA PATAZ BULDIBUYO 2 TODOS LOS DISTRITOS CHILLIA HUANCASPATA HUAYLILLAS HUAYO ONGÓN PARCOY PATAZ PIAS SANTIAGO DE CHALLAS TAURIJA TAYABAMBA URPAY SÁNCHEZ CARRIÓN COCHORCO 2 DOS DISTRITOS SARTIMBAMBA CHUGAY 3 SEIS DISTRITOS LA LIBERTAD CURGOS HUAMACHUCO MARCABAL SANAGORAN SARÍN SANTIAGO DE CHUCO ANGASMARCA 3 TODOS LOS DISTRITOS CACHICADÁN MOLLEBAMBA MOLLEPATA QUIRUVILCA SANTA CRUZ DE CHUCA SANTIAGO DE CHUCO SITABAMBA GRAN CHIMÚ CASCAS 3 TODOS LOS DISTRITOS LUCMA MARMOT SAYAPULLO JULCÁN CALAMARCA 3 TODOS LOS DISTRITOS CARABAMBA HUASO JULCÁN REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LA LIBERTAD OTUZCO AGALLPAMPA 3 TODOS LOS DISTRITOS CHARAT HUARANCHAL LA CUESTA MACHE OTUZCO PARANDAY SALPO SINSICAP USQUIL CHEPÉN CHEPÉN 4 TODOS LOS DISTRITOSPACANGA PUEBLO NUEVO ASCOPE ASCOPE 4 TODOS LOS DISTRITOS CASA GRANDE CHICAMA CHOCOPE MAGDALENA DE CAO PAIJÁN RÁZURI SANTIAGO DE CAO PACASMAYO GUADALUPE 4 TODOS LOS DISTRITOS JEQUETEPEQUE PACASMAYO SAN JOSÉ SAN PEDRO DE LLOC TRUJILLO EL PORVENIR 4 TODOS LOS DISTRITOS FLORENCIA DE MORA HUANCHACO LA ESPERANZA LAREDO MOCHE POROTO SALAVERRY SIMBAL TRUJILLO VÍCTOR LARCO HERRERA VIRÚ CHAO 4 TODOS LOS DISTRITOSGUADALUPITO VIRÚ REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO ÁNCASH ANTONIO RAYMONDI CHACCHO 2 TRES DISTRITOSCHINGA LLAMELLIN ACZO 3 TRES DISTRITOS MIRGAS SAN JUAN DE RONTOY HUARI ANRA 2 SEIS DISTRITOS HUACACHI HUACCHIS PAUCAS RAPAYÁN UCO CAJAY 3 DIEZ DISTRITOS CHAVÍN DE HUANTAR HUACHIS HUANTAR El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576317NORMAS LEGALES HUARI MASIN PONTO RAHUAPAMPA SAN MARCOS SAN PEDRO DE CHANA ASUNCIÓN ACOCHACA 3 TODOS LOS DISTRITOSCHACAS CARHUAZ ACOPAMPA 3 TODOS LOS DISTRITOS AMASHCA ANTA ATAQUERO CARHUAZ MARCARÁ PARIAHUANCA SAN MIGUEL DE ACO SHILLA TINCO YUNGAR CARLOS F. FITZCARRALD SAN LUIS 3 TODOS LOS DISTRITOSSAN NICOLÁS YAUYA CORONGO ACO 3 TODOS LOS DISTRITOS BAMBAS CORONGO CUSCA LA PAMPA YÁNAC YUPÁN MARISCAL LUZURIAGA CASCA 3 TODOS LOS DISTRITOS ELEAZAR GUZMÁN BARRÓN FIDEL OLIVAS ESCUDERO LLAMA LLUMPA LUCMA MUSGA PISCOBAMBA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO PALLASCA BOLOGNESI 3 TODOS LOS DISTRITOS CABANA CONCHUCOS HUACASCHUQUE HUANDOVAL LACABAMBA LLAPO PALLASCA PAMPAS SANTA ROSA TAUCA POMABAMBA HUAYLLÁN 3 TODOS LOS DISTRITOS PAROBAMBA ÁNCASH POMABAMBA QUINUABAMBA SIHUAS ACOBAMBA 3 TODOS LOS DISTRITOS ALFONSO UGARTE CASHAPAMPA CHINGALPO HUAYLLABAMBA QUICHES RAGASH SAN JUAN SICSIBAMBA SIHUAS HUAYLAS CARAZ 3 TODOS LOS DISTRITOS HUALLANCA HUATA HUAYLAS MATO PAMPAROMAS PUEBLO LIBRE SANTA CRUZ SANTO TORIBIO YURACMARCA YUNGAY CASCAPARA 3 TODOS LOS DISTRITOS MANCOS MATACOTO QUILLO ÁNCASH RANRAHIRCA SHUPLUY YANAMA YUNGAY HUARAZ COCHABAMBA 3 TODOS LOS DISTRITOS COLCABAMBA HUANCHAY HUARAZ INDEPENDENCIA JANGAS LA LIBERTAD OLLEROS PAMPAS PARIACOTO PIRA TARICA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO BOLOGNESI ABELARDO PARDO LEZAMETA 3 TODOS LOS DISTRITOS ANTONIO RAYMONDI AQUIA CAJACAY CANIS CHIQUIAN COLQUIOC HUALLANCA HUASTA HUAYLLACAYAN LA PRIMAVERA MANGAS PACLLON SAN MIGUEL DE CORPANQUI TICLLOS RECUAY CATAC 3 TODOS LOS DISTRITOS ÁNCASH COTAPARACO HUAYLLAPAMPA LLACLLIN MARCA PAMPAS CHICO PARARIN RECUAY TAPACOCHA TICAPAMPA AIJA AIJA 3 DOS DISTRITOSCORIS LA MERCED 4 TRES DISTRITOSHUACLLÁN SUCCHA OCROS ACAS 3 CINCO DISTRITOS Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576318 NORMAS LEGALES CAJAMARQUILLA CARHUAPAMPA CONGAS LLIPA OCROS S. CRISTÓBAL DE RAJÁN SANTIAGO DE CHILCAS COCHAS 4 CINCO DISTRITOS SAN PEDRO HUARMEY COCHAPETI 3 TRES DISTRITOSHUAYAN ÁNCASH MALVAS CULEBRAS 4 DOS DISTRITOSHUARMEY SANTA CÁCERES DEL PERÚ 3 TRES DISTRITOSMACATE MORO CHIMBOTE 4 SEIS DISTRITOS COISHCO NEPEÑA NUEVO CHIMBOTE SAMANCO SANTA CASMA BUENA VISTA ALTA 4 TODOS LOS DISTRITOS CASMA COMANDANTE NOEL YAUTÁN REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CAJATAMBO CAJATAMBO 3 CUATRO DISTRITOS COPA GORGOR HUACAPÓN MANÁS OYÓN ANDAJES 3 TODOS LOS DISTRITOS CAUJUL COCHAMARCA NAVÁN OYÓN PACHANGARA YAUYOS ALIS 3 VEINTINUEVE DISTRITOS AYAUCA AYAVIRÍ AZÁNGARO CACRA CARANIA LIMA CATAHUASI CHOCOS COCHAS COLONIA HONGOS HUAMPARA HUANCAYA HUANGÁSCAR HUANTÁN HUAÑEC LARAOS LINCHA MADEAN MIRAFLORES QUINCHES SAN JOAQUÍN SAN LORENZO DE PUTINZA SAN PEDRO DE PILAS TANTA TOMAS TUPE VIÑAC VITIS YAUYOS OMAS 4 TRES DISTRITOSQUINOCAY TAURIPAMPA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO HUAROCHIRÍ CALLAHUANCA 3 VEINTICINCO DISTRITOS CARAMPOMA CHICLA HUACHUPAMPA HUANZA HUAROCHIRÍ LAHUAYTAMBO LANGA LARAOS MATUCANA SAN ANDRÉS DE TUPICOCHA SAN BARTOLOMÉ SAN DAMIÁN S. JERÓNIMO DE SURCO SAN JUAN DE IRIS SAN JUAN DE TANTARANCHE SAN LORENZO DE QUINTI SAN MATEO LIMA SAN MATEO DE OTAO SAN PEDRO DE CASTA SAN PEDRO DE HUANCAYRE SANGALLAYA SANTA CRUZ DE COCACHACRA SANTIAGO DE ANCHUCAYA SANTIAGO DE TUNA ANTIOQUÍA 4 SIETE DISTRITOS CUENCA MARIATANA RICARDO PALMA SAN ANTONIO DE CHACLLA SANTA EULALIA SANTO DOMINGO DE OLLEROS CANTA CANTA 3 CUATRO DISTRITOS HUAROS LACHAQUI SAN BUENAVENTURA ARAHUAY 4 TRES DISTRITOS HUAMANTANGA SANTA ROSA DE QUIVES HUARAL ATAVILLOS ALTO 3 NUEVE DISTRITOS ATAVILLOS BAJO El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576319NORMAS LEGALES IHUARÍ LAMPÍAN PACARAOS SAN MIGUEL DE ACOS SANTA CRUZ DE ANDAMARCA SUMBILCA VEINTISIETE DE NOVIEMBRE AUCALLAMA 4 TRES DISTRITOSCHANCAY HUARAL REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LIMA HUAURA CHECRAS 3 CUATRO DISTRITOS LEONCIO PRADO PACCHO SANTA LEONOR ÁMBAR 4 OCHO DISTRITOS CALETA DE CARQUÍN HUACHO HUALMAY HUAURA SANTA MARÍA SAYÁN VEGUETA CAÑETE ZÚÑIGA 3 UN DISTRITO ASIA 4 QUINCE DISTRITOS CALANGO CERRO AZUL CHILCA COAYLLO IMPERIAL LUNAHUANÁ MALA NUEVO IMPERIAL PACARÁN QUILMANÁ SAN ANTONIO SAN LUIS SAN VICENTE DE CAÑETE SANTA CRUZ DE FLORES BARRANCA BARRANCA 4 TODOS LOS DISTRITOS PARAMONGA PATIVILCA SUPE SUPE PUERTO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LIMA LIMA ANCÓN 4 TODOS LOS DISTRITOS ATE BARRANCO BREÑA CARABAYLLO CHACLACAYO CHORRILLOS CIENEGUILLA COMAS EL AGUSTINO INDEPENDENCIA JESÚS MARÍA LA MOLINA LA VICTORIA LIMA LINCE LOS OLIVOS LURIGANCHO- CHOSICA LURIN MAGDALENA DEL MAR MIRAFLORES PACHACÁMAC PUCUSANA PUEBLO LIBRE PUENTE PIEDRA PUNTA HERMOSA PUNTA NEGRA RÍMAC LIMA LIMA SAN BARTOLO 4 TODOS LOS DISTRITOS SAN BORJA SAN ISIDRO SAN JUAN DE LURIGANCHO SAN JUAN DE MIRAFLORES SAN LUIS SAN MARTÍN DE PORRES SAN MIGUEL SANTA ANITA SANTA MARÍA DEL MAR SANTA ROSA SANTIAGO DE SURCO SURQUILLO VILLA EL SALVADOR VILLA MARÍA DEL TRIUNFO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CALLAO CALLAO BELLAVISTA 4 TODOS LOS DISTRITOS CALLAO CARMEN DE LA LEGUA-REYNOSO LA PERLA LA PUNTA VENTANILLA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO CHINCHA SAN PEDRO DE HUACARPANA 3 UN DISTRITO ALTO LARÁN 4 DIEZ DISTRITOS CHAVÍN CHINCHA ALTA CHINCHA BAJA EL CARMEN GROCIO PRADO PUEBLO NUEVO SAN JUAN DE YANAC SUNAMPE ICA TAMBO DE MORA PALPA LLIPATA 4 TODOS LOS DISTRITOS PALPA RÍO GRANDE SANTA CRUZ TIBILLO Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576320 NORMAS LEGALES ICA ICA 4 TODOS LOS DISTRITOS LA TINGUIÑA LOS AQUIJES OCUCAJE PACHACÚTEC PARCONA PUEBLO NUEVO SALAS SAN JOSÉ DE LOS MOLINOS SAN JUAN BAUTISTA SANTIAGO ICA SUBTANJALLA TATE YAUCA DEL ROSARIO NAZCA CHANGUILLO 4 TODOS LOS DISTRITOS EL INGENIO MARCONA NAZCA VISTA ALEGRE PISCO HUANCANO 4 TODOS LOS DISTRITOS HUMAY INDEPENDENCIA PARACAS PISCO SAN ANDRÉS SAN CLEMENTE TÚPAC AMARU INCA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO LA UNIÓN ALCA 3 TODOS LOS DISTRITOS CHARCANA COTAHUASI HUAYNACOTAS PAMPAMARCA PUYCA QUECHUALLA SAYLA TAURIA TOMEPAMPA TORO CAYLLOMA ACHOMA 3 DIECINUEVE DISTRITOS CABANACONDE CALLALLI CAYLLOMA CHIVAY AREQUIPA COPORAQUE HUAMBO HUANCA ICHUPAMPA LARI LLUTA MACA MADRIGAL SAN ANTONIO DE CHUCA SIBAYO TAPAY TISCO TUTI YANQUE MAJES 4 UN DISTRITO CASTILLA ANDAGUA 3 ONCE DISTRITOS AYO CHACHAS CHILCAYMARCA CHOCO MACHAGUAY ORCOPAMPA PAMPACOLCA TIPÁN UÑÓN VIRACO APLAO 4 TRES DISTRITOSHUANCARQUI URACA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AREQUIPA ALTO SELVA ALEGRE 3 VEINTIUN DISTRITOS AREQUIPA CAYMA CERRO COLORADO CHARACATO CHIGUATA JACOBO HUNTER JOSÉ LUIS BUSTAMANTE Y RIVERO MARIANO MELGAR MIRAFLORES MOLLEBAYA PAUCARPATA POCSI QUEQUEÑA SABANDIA SACHACA SAN JUAN DE TARUCANI SOCABAYA TIABAYA YANAHUARA AREQUIPA YURA LA JOYA 4 OCHO DISTRITOS POLOBAYA SAN JUAN DE SIGUAS SANTA ISABEL DE SIGUAS SANTA RITA DE SIGUAS UCHUMAYO VÍTOR YARABAMBA CONDESUYOS CAYARANI 3 TRES DISTRITOSCHICHAS SALAMANCA ANDARAY 4 CINCO DISTRITOS CHUQUIBAMBA IRAY RÍO GRANDE YANAQUIHUA ISLAY COCACHACRA 4 TODOS LOS DISTRITOS DEAN VALDIVIA ISLAY MEJÍA MOLLENDO PUNTA DE BOMBÓN El Peruano / Domingo 24 de enero de 2016 576321NORMAS LEGALES REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO AREQUIPA CAMANÁ CAMANÁ 4 TODOS LOS DISTRITOS JOSÉ MARÍA QUÍMPER MARIANO NICOLÁS VALCÁRCEL MARISCAL CÁCERES NICOLÁS DE PIÉROLA OCOÑA QUILCA SAMUEL PASTOR CARAVELÍ ACARÍ 4 TODOS LOS DISTRITOS ATICO ATIQUIPA BELLA UNIÓN CAHUACHO CARAVELÍ CHALA CHAPARRA HUANUHUANU JAQUI LOMAS QUICACHA YAUCA REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO MOQUEGUA GENERAL SÁNCHEZ CERRO CHOJATA 3 DIEZ DISTRITOS COALAQUE ICHUÑA LLOQUE MATALAQUE OMATE PUQUINA QUINISTAQUILLAS UBINAS YUNGA LA CAPILLA 4 UN DISTRITO MARISCAL NIETO CARUMAS 3 CINCO DISTRITOS CUCHUMBAYA SAMEGUA SAN CRISTÓBAL DE CALACOA TORATA MOQUEGUA 4 UN DISTRITO ILO EL AGARROBAL 4 TODOS LOS DISTRITOSPACOCHA ILO REGIÓN (DPTO.) PROVINCIA DISTRITO ZONA SÍSMICA ÁMBITO TACNA TARATA CHUCATAMANI 3 TODOS LOS DISTRITOS ESTIQUE ESTIQUE-PAMPA SITAJARA SUSAPAYA TARATA TARUCACHI TICACO CANDARAVE CAIRANI 3 TODOS LOS DISTRITOS CAMILACA CANDARAVE CURIBAYA HUANUARA QUILAHUANI JORGE BASADRE ILABAYA 4 TODOS LOS DISTRITOSITE LOCUMBA TACNA PALCA 3 UN DISTRITO ALTO DE LA ALIANZA 4 OCHO DISTRITOS CALANA CIUDAD NUEVA INCLÁN PACHIA POCOLLAY SAMA TACNA ANEXO Nº 02 PROCEDIMIENTO SUGERIDO PARA LA DETERMINACIÓN DE LAS ACCIONES SÍSMICAS Las acciones sísmicas para el diseño estructural dependen de la zona sísmica (Z), del perfi l de suelo (S, TP, TL), del uso de la edifi cación (U), del sistema sismorresistente (R) y las características dinámicas de la edifi cación (T, C) y de su peso (P). ETAPA 1: PELIGRO SÍSMICO (Capítulo 2) Los pasos de esta etapa dependen solamente del lugar y las características del terreno de fundación del proyecto. No dependen de las características del edifi cio. Paso 1 Factor de Zona Z (Numeral 2.1) Determinar la zona sísmica donde se encuentra el proyecto en base al mapa de zonifi cación sísmica (Figura N° 1) o a la Tabla de provincias y distritos del Anexo N° 1. Determinar el factor de zona (Z) de acuerdo a la Tabla N° 1. Paso 2 Perfi l de Suelo (Numeral 2.3) De acuerdo a los resultados del Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) se determina el tipo de perfi l de suelo según el numeral 2.3.1 donde se defi nen 5 perfi les de suelo. La clasifi cación se debe hacer en base a los parámetros indicados en la Tabla N° 2 considerando promedios para los estratos de los primeros 30 m bajo el nivel de cimentación. Cuando no se conozcan las propiedades del suelo hasta la profundidad de 30 m, el profesional responsable del EMS determinará el tipo de perfi l de suelo sobre la base de las condiciones geotécnicas conocidas. Paso 3 Parámetros de Sitio S, TP y TL (Numeral 2.4) El factor de amplifi cación del suelo se obtiene de la Tabla N° 3 y depende de la zona sísmica y el tipo de perfi l de suelo. Los períodos TP y TL se obtienen de la Tabla N° 4 y solo dependen del tipo de perfi l de suelo. Paso 4 Construir la función Factor de Amplifi cación Sísmica C versus Período T (Numeral 2.5) Depende de los parámetros de sitio TP y TL. Se defi nen tres tramos, períodos cortos, intermedios y largos, y se aplica para cada tramo las expresiones de este numeral. ETAPA 2: CARACTERIZACIÓN DEL EDIFICIO (Capítulo 3) Los pasos de esta etapa dependen de las características de la edifi cación, como son su categoría, sistema estructural y confi guración regular o irregular. Paso 5 Categoría de la Edifi cación y el Factor de Uso U (Numeral 3.1) La categoría de la edifi cación y el factor de uso (U) se obtienen de la Tabla N° 5. Paso 6 Sistema Estructural (Numeral 3.2 y 3.3) Se determina el sistema estructural de acuerdo a las defi niciones que aparecen en el numeral 3.2. Domingo 24 de enero de 2016 / El Peruano576322 NORMAS LEGALES En la Tabla N° 6 (numeral 3.3) se defi nen los sistemas estructurales permitidos de acuerdo a la categoría de la edifi cación y a la zona sísmica en la que se encuentra. Paso 7 Coefi ciente Básico de Reducción de Fuerzas Sísmicas, R0 (Numeral 3.4) De la Tabla N° 7 se obtiene el valor del coefi ciente R0, que depende únicamente del sistema estructural. Paso 8 Factores de Irregularidad Ia , Ip (Numeral 3.6) El factor Ia se determinará como el menor de los valores de la Tabla Nº 8 correspondiente a las irregularidades existentes en altura. El factor Ip se determinará como el menor de los valores de la Tabla Nº 9 correspondiente a las irregularidades existentes en planta. En la mayoría de los casos se puede determinar si una estructura es regular o irregular a partir de su confi guración estructural, pero en los casos de Irregularidad de Rigidez e Irregularidad Torsional se debe comprobar con los resultados del análisis sísmico según se indica en la descripción de dichas irregularidades. Paso 9 Restricciones a la Irregularidad (Numeral 3.7) Verifi car las restricciones a la irregularidad de acuerdo a la categoría y zona de la edifi cación en la Tabla N° 10. Modifi car la estructuración en caso que no se cumplan las restricciones de esta Tabla. Paso 10 Coefi ciente de Reducción de la Fuerza Sísmica R (Numeral 3.8) Se determina R = R0 · Ia · Ip. ETAPA 3: ANÁLISIS ESTRUCTURAL (Capítulo 4) En esta etapa se desarrolla el análisis estructural. Se sugieren criterios para la elaboración del modelo matemático de la estructura, se indica cómo se debe calcular el peso de la edifi cación y se defi nen los procedimientos de análisis. Paso 11 Modelos de Análisis (Numeral 4.2) Desarrollar el modelo matemático de la estructura. Para estructuras de concreto armado y albañilería considerar las propiedades de las secciones brutas ignorando la fi suración y el refuerzo. Paso 12 Estimación del Peso P (Numeral 4.3) Se determina el peso (P) para el cálculo de la fuerza sísmica adicionando a la carga permanente total un porcentaje de la carga viva que depende del uso y la categoría de la edifi cación, defi nido de acuerdo a lo indicado en este numeral. Paso 13 Procedimientos de Análisis Sísmico (Numerales 4.4 a 4.7) Se defi nen los procedimientos de análisis considerados en esta Norma, que son análisis estático (numeral 4.5) y análisis dinámico modal espectral (numeral 4.6). Paso 13 A Análisis Estático (Numeral 4.5) Este procedimiento solo es aplicable a las estructuras que cumplen lo indicado en el numeral 4.5.1. El análisis estático tiene los siguientes pasos: - Calcular la fuerza cortante en la base V = Z · U · C · S R · P para cada dirección de análisis (numeral 4.5.2). - Para determinar el valor de C (Paso 4 o numeral 2.5) se debe estimar el período fundamental de vibración de la estructura (T) en cada dirección (numeral 4.5.4). - Determinar la distribución en la altura de la fuerza sísmica de cada dirección (numeral 4.5.3). - Aplicar las fuerzas obtenidas en el centro de masas de cada piso. Además se deberá considerar el momento torsor accidental (numeral 4.5.5). - Considerar fuerzas sísmicas verticales (numeral 4.5.6) para los elementos en los que sea necesario. Paso 13 B Análisis Dinámico (Numeral 4.6) Si se elige o es un requerimiento desarrollar un análisis dinámico modal espectral se debe: - Determinar los modos de vibración y sus correspondientes períodos naturales y masas participantes mediante análisis dinámico del modelo matemático (numeral 4.6.1). - Calcular el espectro inelástico de pseudo aceleraciones Sa = Z · U · C · SR · g para cada dirección de análisis (numeral 4.6.2). - Considerar excentricidad accidental (numeral 4.6.5). - Determinar todos los resultados de fuerzas y desplazamientos para cada modo de vibración. - Determinar la respuesta máxima esperada correspondiente al efecto conjunto de los modos considerados (numeral 4.6.3). - Se deben escalar todos los resultados obtenidos para fuerzas (numeral 4.6.4) considerando un cortante mínimo en el primer entrepiso que será un porcentaje del cortante calculado para el método estático (numeral 4.5.3). No se escalan los resultados para desplazamientos. - Considerar fuerzas sísmicas verticales (numeral 4.6.2) usando un espectro con valores iguales a 2/3 del espectro más crítico para las direcciones horizontales, para los elementos que sea necesario. ETAPA 4: VALIDACIÓN DE LA ESTRUCTURA De acuerdo a los resultados del análisis se determinará si la estructura planteada es válida, para lo cual debe cumplir con los requisitos de regularidad y rigidez indicados en este capítulo. Paso 14 Revisión de las Hipótesis del Análisis Con los resultados de los análisis se revisarán los factores de irregularidad aplicados en el paso 8. En base a éstos se verifi cará si los valores de R se mantienen o deben ser modifi cados. En caso de haberse empleado el procedimiento de análisis estático deberá verifi carse lo señalado en el numeral 4.5.1. Paso 15 Restricciones a la Irregularidad (Numeral 3.7) Verifi car las restricciones a la irregularidad de acuerdo a la categoría y zona de la edifi cación en la Tabla N° 10. De existir irregularidades o irregularidades extremas en edifi caciones en las que no están permitidas según esa Tabla, se debe modifi car la estructuración y repetir el análisis hasta lograr un resultado satisfactorio. Paso 16 Determinación de Desplazamientos Laterales (Numeral 5.1) Se calculan los desplazamientos laterales de acuerdo a las indicaciones de este numeral. Paso 17 Distorsión Admisible (Numeral 5.2) Verifi car que la distorsión máxima de entrepiso que se obtiene en la estructura con los desplazamientos calculados en el paso anterior sea menor que lo indicado en la Tabla N° 11. De no cumplir se debe revisar la estructuración y repetir el análisis hasta cumplir con el requerimiento. Paso 18 Separación entre Edifi cios (Numeral 5.3) Determinar la separación mínima a otras edifi caciones o al límite de propiedad de acuerdo a las indicaciones de este numeral. 1337531-1