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" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " Isla Quiriquina Punta Parra Punta Arenas Punta Arco Punta Tumbes Punta La Lancha Punta El Bosque Playa Desembocadura Playa Lenga Punta Pardo Punta Elisa Punta Espolón Punta Marinao Punta Ramírez Punta Los Lobos Punta Frontón Punta Cerro Amarillo Punta La Tortuga Punta Torres Punta Hualpén Punta Piedra Península de Tumbes Isla de los Reyes o Rocuant Cerro David Fuentes Cerro San Miguel Cerro El Morro Lomas de San Andrés Cerro La Pólvora Cerro Chepe Cerro Caracol Cerro Estanque Península de Hualpén Océano Pacífico RÍO BI OBÍ O Estero Lenga Canal El Morro E ster o N o n g u é n Laguna Price Laguna Lo Méndez Laguna Lo Galindo Laguna Redonda Laguna Las Tres Pascualas O BI O B ÍO R ÍO A NDA LIÉ N Bahía de San Vicente Caleta Lenga Bahía de Concepción Bahía de Concepción Caleta Matanzas Caleta La Cantera Ensenada de Traiguén Caleta La Bomba Caleta El Soldado Caleta Las Escaleras Ensenada Reque Ensenada Punta Arenas Caleta Tumbes Caleta Chome Caleta Candelaria Caleta Puerto Inglés R ÍO A N D A L IÉ N Humedal Paicaví Canal Ifarle TALCAHUANO CONCEPCIÓN MICHAHUE PENCO C o m u n a d e T a l c ah u an o SAN PEDRO DE LA PAZ Club Hípico de Concepción HUALPÉN Puerto Lirquén CHIGUAYANTE Comuna de Hualpén Comuna de San Pedro de la Paz C o m u n a d e T a l c a h ua n o C o m u n a d e Pe n co Aeropuerto Carrizal Sur Co m u n a de C o n c e p c i ó n Comuna de Concepción Comuna de San Pedro de la Paz Comuna de Concepción Comuna de Chiguayante Comuna de Chiguayante Comuna de Hualqui Comuna de Coronel Comuna de Hualpén Comuna de Talcahuano Población Santa Clara Población Las Salinas Ruta 150 Autopista Concepción Talcahuano Av. Las Golondrinas Av. Gran Bretaña Av. Almirante Neff Av. Almirante Latorre Av. Itata Puente Biobío Llacolén Juan Pablo ll Av. Pedro Aguirre Cerda FF.EE C a mi n o a C h i gu a ya n t e Car reter a In te rp o r t u a r ia 8 2 2 2 6 2 3 3 8 7 5 7 5 8 9 6 8 6 9 9 8 8 7 3 2 66 56 83 53 62 78 61 40 35 60 60 14 62 68 77 26 33 39 53 59 14 66 71 63 85 10 12 14 29 46 10 23 66 84 32 40 85 43 11 52 32 49 37 56 76 38 11 62 71 71 12 10 27 80 80 88 49 67 59 74 65 58 12 84 76 83 54 39 77 69 70 22 62 90 28 51 29 36 86 82 91 17 67 21 29 17 18 15 24 23 66 58 14 38 55 43 13 52 40 43 57 13 96 90 69 76 42 57 86 98 45 57 90 57 55 95 79 87 80 67 86 48 56 86 72 94 32 65 12 51 12 10 71 137 243 117 123 199 114 112 102 113 124 135 101 440 479 479 476 415 485 431 308 309 428 339 443 358 458 108 243 191 133 285 293 207 117 181 271 104 108 302 295 330 345 354 353 403 403 399 355 349 414 364 391 466 445 452 455 465 362 484 381 149 202 184 167 153 159 229 228 201 215 247 264 219 216 222 149 133 342 318 288 455 277 361 446 307 282 161 195 117 109 102 160 116 206 162 142 115 194 160 157 195 166 127 230 190 327 155 310 151 286 505 247 122 135 124 104 136 129 142 152 135 148 122 111 119 129 111 116 153 141 122 114 118 145 135 105 155 118 190 135 102 188 130 105 148 101 221 125000 125000 130000 130000 135000 135000 140000 140000 145000 145000 5905000 5905000 5910000 5910000 5915000 5915000 5920000 5920000 5925000 5925000 5930000 5930000 5935000 5935000 5940000 5940000 INTRODUCCIÓN Este mapa presenta una zonificación del peligro de licuefacción en la zona de las comunas de Concepción, Talcahuano, Hualpén y Chiguayante. Se identifican zonas con distinto grado de peligro, indicando para cada una de ellas recomendaciones generales tendientes a orientar la planificación territorial comunal. DEFINICIÓN Y CAUSAS DE LA LICUEFACCIÓN La licuefacción es un proceso natural mediante el cual determinados tipos de suelo pierden bruscamente su resistencia mecánica ante una carga dinámica rápida como puede ser un sismo o, en menor medida, una tronadura. La pérdida de resistencia mecánica del suelo implica que este se comporta momentáneamente de modo similar a un fluido, siendo capaz de migrar generando importantes deformaciones en el sustrato. El sismo de magnitud 8.8 Mw del 27 de febrero de 2010, provocó numerosos casos de licuefacción en el área de estudio, causando el colapso de construcciones, entre ellas viviendas, la red vial y parte del servicio de agua potable y alcantarillado. La licuefacción se genera principalmente en suelos arenosos y areno limosos saturados en agua, usualmente ubicados cerca de ríos, borde costero u otros cuerpos de agua, o bien, en aquellos suelos donde existe un nivel freático muy superficial. Además, sucede en los suelos que poseen baja compactación, por ejemplo, aquellos terrenos ubicados donde antes existieron lagos o lagunas. De igual importancia es la licuefacción en rellenos antrópicos deficientemente trabajados, principalmente, sobre zonas de humedales. Cuando ocurre un sismo, la vibración eleva la presión de agua en los poros del suelo y si esta llega a igualar o superar la fuerza de contacto entre los granos, la resistencia del suelo se reduce a cero, experimentando licuefacción. En este caso, la capacidad de carga del suelo es nula y, efectivamente, el suelo se comporta durante la sacudida como un líquido y cualquier estructura cimentada en él se hunde o sufre asentamientos diferenciales (INGEOMINAS, 2003). Algunos factores que condicionan el fenómeno de licuefacción son: · Origen del suelo. Los suelos depositados por procesos fluviales, litorales y eólicos se sedimentan fácilmente y sus granos tienen poca probabilidad de compactarse, de modo que se licuarán con facilidad. Los depósitos glaciales, generalmente, ya son bastante densos y tienen menor probabilidad de licuarse. Suelos compuestos por roca no son en absoluto licuables. · Distribución del tamaño de los granos. La arena uniformemente graduada, de grano muy grueso a medio tiene mayor probabilidad de licuarse, mientras que las arenas limosas finas y las gravas lo hacen bajo cargas cíclicas muy severas. · Profundidad de las aguas subterráneas. Mientras más cerca de la superficie se encuentre el nivel de las aguas subterráneas (nivel freático), mayor será la probabilidad de que ocurra licuefacción. · Edad del depósito. Los suelos jóvenes (menos de 3.000 años) son débiles y no cohesivos, de modo que tienen mayor probabilidad de licuarse comparado con aquellos más antiguos donde han actuado procesos de compactación y cementación natural. Dichos procesos incrementan su resistencia. · Amplitud y duración de la vibración del terreno. La licuefacción de suelos bajo condiciones de tensión provocadas por un terremoto aumenta con la magnitud y la duración del sismo. Por esta razón, sismos pequeños licuarán únicamente los suelos más próximos al epicentro, mientras que ante un sismo de magnitud mayor será posible reconocer licuefacción a distancias muy grandes. En el caso del sismo del 27 febrero de 2010 se observó licuefacción hasta al menos 400 km de distancia del epicentro (Valparaíso). · Peso del recubrimiento y profundidad del suelo. Las tensiones entre partículas aumentan a medida que aumenta la presión del recubrimiento (a mayor profundidad). Mientras mayor sea dicha tensión menor será la probabilidad que ocurra licuefacción. Por lo general, la licuefacción ocurre a profundidades menores de 9 m y, rara vez, a mayores de 15 m. EFECTOS DE LA LICUEFACCIÓN El fenómeno de licuefacción se manifiesta en la superficie del terreno por la formación de grietas, hundimientos de terreno, asentamientos diferenciales de estructuras, “golpes de agua” (surgimiento de agua) y volcanes de arena. Los dos últimos son producto del súbito aumento de la presión de agua de poros ocasionada por la vibración, forzando a que este fluido fluya rápidamente a la superficie. Si el flujo asciende lo suficientemente rápido se generan “golpes de agua” . Al mismo tiempo, el agua ascendente puede transportar partículas de arena hasta la superficie donde son depositadas formando montículos de arena, a los que por analogía se les denomina “ volcanes de arena. La pérdida de cohesión del suelo permite que este se pueda movilizar, diferenciándose varios tipos de desplazamientos asociados a la licuefacción: Flujos de tierra: Los materiales del suelo se desplazan rápidamente cuesta abajo en un estado licuado, a veces causando coladas de barro o avalanchas. Propagación lateral: Tipo de remoción en masa en que se produce desplazamiento limitado de las capas superficiales del suelo a favor de pendientes suaves o hacia superficies libres, como por ejemplo, en márgenes de ríos y taludes de terrazas fluviales. En este tipo de desplazamientos, a menudo ocurre que las capas subsuperficiales están revestidas de cubiertas antrópicas, como por ejemplo asfaltos. Cuando las capas más profundas se licuan, las capas superficiales antrópicas, generalmente, se mueven lateralmente en bloques, tanto durante como después del sismo, provocando una deformación permanente del suelo y ruptura de las cubiertas. Flotación: Objetos enterrados en el suelo bajo licuación son desplazados. Es común que tanques, buzones o tuberías de alcantarillado ascienden a través del suelo y floten en la superficie. Pérdida de resistencia de soporte: Reducción de la capacidad de soporte de los cimientos debido al debilitamiento del material del suelo subyacente o colindante. A menudo provocan que las estructuras se hundan o dañen. La licuefacción induce daños severos en estructuras, edificios y líneas vitales afectando el transporte de personas, distribución de mercancías, telecomunicaciones y suministros básicos, agravando más aún la situación posterior al evento sísmico. Por estas razones, la zonificación del peligro de licuefacción y su asimilación en las estrategias comunales de planificación territorial, es uno de los aspectos vitales para la reducción del daño sísmico. SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA ESCALA 1:50.000 MAPA 12-2: PELIGRO DE LICUEFACCIÓN REFERENCIAS INGEOMINAS, 2003. Memoria explicativa del mapa de zonificación geotécnica por Licuación del área urbana del Municipio de Tumaco y sus zonas aledañas. Bogotá, Colombia. Poblete, 1967. Subsuelos del centro de Concepción, en relación con el Diseño Antisísmico. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil, Universidad de Chile. Inédito. Rojas, C. y otros. 2010. Mapa de usos y coberturas del suelo del área metropolitana de Concepción 2009 - 2010. Inédito. Proyecto Fondecyt Número 11090163 “Valoración del territorio Metropolitano. Aproximaciones desde su sostenibilidad y evaluación ambiental estratégica, aplicado al área metropolitana de Concepción (Chile)” . SERNAGEOMIN, 2010. · INF-BIOBIO-01. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en algunos sectores de las comunas de la comuna de Talcahuano y Hualpén. Inédito. Concepción, Chile. · INF-BIOBIO-13. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en algunos sectores de la Ciudad de Concepción, Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-14. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Chiguayante, Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-16. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de Riesgos Geológicos en las comunas de Talcahuano y Hualpén, Región del Bio-Bío. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-17. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la Ciudad de Concepción, Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-25. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Concepción. Calidad de los suelos, gravimetría y respuesta sísmica de los Suelos, en relación al catastro de edificios colapsados y con daños severos en la ciudad de Concepción, Región del Bio-Bío. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-29. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Concepción. Inédito. Concepción, Chile. · INF-BIOBIO-45. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de Riesgos Geológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Concepción, Chile. · INF-BIOBIO-47. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de Riesgos Geológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Concepción, Chile · INF-BIOBIO-52. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y evaluación de riesgos geológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Santiago, Chile. Referencia Bibliográfica Falcón, M.F.; Arenas, M.; Ramírez, P.; Creixell, C.; Huerta, S.; Marín, M. 2010. Evaluación preliminar de peligros geológicos: Área de Concepción-Talcahuano-Hualpén-Chiguayante, Región del Biobío. Mapa 12-2: Peligro de licuefacción. In Geología para la reconstrucción y la gestión del riesgo, 1. Servicio Nacional de Geología y Minería, Informe Registrado IR-10-43: 12 p., 21 mapas diferentes escalas. Santiago. Inscripción No. 200.278 © Servicio Nacional de Geología y Minería, Av. Santa María 0104, Casilla 10465, Santiago, Chile. Director Nacional (S): Waldo Vivallo S. Subdirector Nacional de Geología (S): Manuel Suárez D. Derechos reservados, prohibida su reproducción. Edición Este documento no ha sido editado en conformidad con los estándares y/o nomenclatura de la Subdirección Nacional de Geología, del Servicio Nacional de Geología y Minería. Base topográfica Cuadrángulos IGM, escala 1:50.000 Talcahuano y Concepción. Referencia Geodésica Proyección Universal de Mercator (UTM), Zona 19 S, Datum WGS 84. Apoyo científico y técnico Producción Digital: Daniel Palominos R., Cecilia Morales U.,Unidad de Sistemas de Información Geológica (USIG), del Servicio Nacional de Geología y Minería. Apoyo financiero Fondos sectoriales del Servicio Nacional de Geología y Minería. ESCALA 1:50.000 Equidistancia curvas de nivel: 50 m 1000 m 0 1 2 km DECLINACIÓN MEDIA (2010) (APROXIMADA) VARIACIÓN ANUAL 8' O LEYENDA Terrenos altamente susceptibles de experimentar licuefacción. Corresponden a suelos formados por sedimentos no consolidados de baja compactación y saturados de agua. En este mapa se trata, principalmente, de arenas depositadas en ambientes fluviales, eólicos, litorales y en menor medida aluviales. Una característica común que hace altamente licuable a estos depósitos es que se encuentran permanentemente saturados en agua, con un nivel freático muy somero ubicado entre la superficie y los 5 m de profundidad. En general, esta zona presenta grandes espesores de sedimentos propensos a ser licuados, por lo que la magnitud de la licuefacción es aún mayor. En el área de estudios estos suelos se encuentran en los humedales de Lenga, Paicaví, Andalien y Rocuant, en los bordes de las lagunas Las Tres Pascualas, Redonda, Lo Custodio, Lo Galindo y Lo Méndez, en las planicies de inundación del río Biobío en la ciudad de Concepcion y la comuna de Chiguayante, en las planicies de inundación del río Andalien, estero Nonguén, en Concepción, y en las planicies litorales del borde costero de la ciudad de Talcahuano y la comuna de Hualpén. Todos estos suelos tienen una muy alta susceptibilidad a licuarse frente a futuros sismos. La ciudad de Talcahuano, de acuerdo a la zonificación, presenta un alto porcentaje de suelos licuefactables, sobre los cuales se ha construido la ciudad. El terremoto posiblemente produjo licuefacción en muchos suelos, sin embargo, el posterior tsunami eliminó las evidencias de este fenómeno. El Municipio de Talcahuano, a mayo del presente, estima que en la comuna hay 6.600 viviendas destruidas o que deberán ser demolidas, mientras que otras 15 mil tienen daños estructurales, que requieren reparaciones. No se recomienda la construcción de viviendas, servicios básicos y de emergencia en estas zonas. Los terrenos correspondientes a humedales deberían ser completamente descartados para los fines anteriores, puesto que además son inundados recurrentemente, ya sea por anegamiento y desborde de cauces, o también por tsunamis. Por otra parte, estas áreas deben ser protegidas de toda intervención pues los humedales regulan el sistema hidrológico, controlando inundaciones y constituyen, además, parte vital de un ecosistema mayor. Las construcciones que deban ser forzosamente proyectadas en esta zona de alto peligro de licuefacción como puentes, caminos de acceso u otras obras, deben contar con un estudio de mecánica de suelos que apoye el diseño de ellas y estipule el tratamiento adecuado para reducir el riesgo de licuefacción. Esto último, dice relación con el mejoramiento de las condiciones geotécnicas del suelo, principalmente asociadas a técnicas de aumento de densidad (INGEOMINAS, 2003). Los cimientos de las estructuras, en caso que no se pueda evitar construir en estas áreas, deben colocarse por debajo de los niveles licuables. Esto no evita la ocurrencia del fenómeno, solo asegura la estabilidad de las estructuras. Para el caso de edificaciones pequeñas, se debe utilizar técnicas de construcción que eviten los asentamientos diferenciales de cierta intensidad. Esto último, no eliminaría totalmente la vulnerabilidad de las construcciones pero al menos evitan el colapso de ellas (INGEOMINAS, 2003). DESCRIPCIÓN RECOMENDACIONES GRADO DE PELIGRO Terrenos de susceptibilidad media a experimentar licuefacción. Corresponden a suelos naturales compuestos por sedimentos no consolidados, de baja a media compactación, constituidos por arenas y arenas limo-arcillosas y, algunos de ellos, cubiertos por rellenos antrópicos. Se trata, principalmente, de arenas depositadas en ambientes fluviales y eólicos interdigitados con depósitos aluviales (escombros de falda y otros). El espesor de estos suelos es variable y se caracterizan por presentar un nivel freático somero, en general, entre 0 y 5 m de profundidad. Se ubican principalmente entre humedales, en los bordes de los cerros islas y Cordillera de la Costa, donde existe descarga de vertientes hacia antiguos humedales, actualmente rellenos con depósitos antrópicos. En esta zona se observa, principalmente, agrietamiento del suelo y subsidencia del mismo. Respecto a las grietas, estas se concentran en los límites con las zonas de alto peligro. En la ciudad de Concepción corresponden al casco antiguo, el más densamente poblado, donde debido al sismo se produjeron daños en miles de viviendas. Al mes de Mayo de 2010, se habían catastrado 2.733 unidades (4%) destruidas, 3.575 (5%) con daños severos, y otras 30 mil 290 (38%) tienen daños moderados (Catastro Municipalidad de Concepción). Si bien la construcción en esta zona no es recomendable, las obras proyectadas deben contemplar estudios de mecánica de suelos y tratamiento de suelos y rellenos (compactación, drenajes verticales, inyección de mezclas, entre otros) a fin de mitigar los efectos de la licuefacción. Es recomendable llevar los cimientos por debajo de los niveles licuables. Las obras lineales como acueductos, alcantarillado, gaseoductos, entre otras, deben ser proyectadas con materiales y uniones flexibles que permitan deformaciones importantes a fin de evitar la ruptura de estos. El diseño y construcción de viviendas deben evitar asentamientos diferenciales y el colapso de ellas (INGEOMINAS, 2003). Alto Medio Bajo NOTA: Para el análisis de riesgos deben ser considerados además, otros peligros geológicos, entre ellos, remociones en masa, inundaciones por tsunami, desborde de cauces, anegamientos y otros. Terrenos de baja susceptibilidad a experimentar licuefacción. Corresponden a suelos de origen fluvial con un nivel freático entre 5 y 10 m de profundidad. Estas zonas se ubican en el centro de Concepción, y en el borde oriental de la península de Tumbes, en este último caso se debe al escaso espesor de los suelos licuefactables. Estas zonas son aptas para construcción, sin embargo, dada su posibilidad de experimentar licuefacción frente a futuros sismos, requieren de estudios de mecánica de suelos para un diseño acorde a las condiciones geotécnicas del sector. CONSIDERACIONES GENERALES SIMBOLOGÍA Zonas no susceptibles de licuefacción Terrenos compuestos por roca y que, por tanto, poseen nula capacidad de licuefacción. Estas zonas corresponden a los cerros de la Cordillera de la Costa, las penínsulas de Tumbes y Hualpén, y a los cerros islas de las ciudades de Concepción y Talcahuano, como son los cerros La Pólvora, Chepe, Lomas de San Andrés, San Miguel y David Fuentes, los dos últimos correspondientes a la ciudad de Talcahuano. Humedal Grietas asociadas a licuefacción, observadas post-terremoto 27-02-2010. Río, Estero Quebrada Lago Red vial Curvas de nivel Cota (m s.n.m.) Zona no evaluada Límites comunales METODOLOGÍA Y ALCANCES DEL TRABAJO Para la zonificación del peligro de licuefacción se consideraron las características geológico-geotécnicas de los suelos, mapas de uso del suelo (Rojas, C. y otros. 2010), la profundidad del nivel freático obtenida de información de sondajes, y las evidencias de licuefacción observadas en terreno producto del sismo del 27 de febrero 2010. Todos estos elementos fueron georeferenciados y trabajados en una plataforma GIS para, finalmente, ser integrados mediante un método semicuantitativo. En este último, cada variable geológica aporta distinto peso al peligro de licuefacción para una determinada porción del terreno. El resultado, sintetizado en este mapa, indica zonas de alto, medio, bajo y nulo peligro de licuefacción. Los límites de cada zona son aproximados, debido a los diferentes niveles de detalle y de certeza de los mapas originales utilizados,. El potencial de licuefacción de un determinado lugar deberá ser cotejado por medio de estudios de detalle, que incluyan estudios geotécnicos, al momento de proyectar una obra. Se debe tener en cuenta que los daños generados por licuefacción, producto del evento sísmico del 27 de febrero de 2010, se vieron disminuidos debido a que el sismo ocurrió en uno de los meses más secos del año, y el nivel freático se encontraba, probablemente, en su nivel más profundo. Por esta razón, de producirse un sismo de similares características en estaciones del año en que el nivel freático se encuentre más alto, es esperable una mayor intensidad de la licuefacción y que esta se produzca en una mayor cantidad de lugares. GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA LOCAL La ciudad de Concepción presenta alturas promedio entre 12 m s.n.m en la zona plana de la ciudad y 80 m.s.n.m, en las laderas de la Cordillera de la Costa y cerros islas. La ciudad se ubica entre las planicies litorales y la Cordillera de la Costa, en una fosa tectónica sobre la cual el río Biobío ha divagado durante miles de años, depositando arenas y material fino en sus antiguas llanuras de inundación, quedando pequeños cerros islas en su interior. En la ciudad de Concepción se reconocen, por lo tanto, depósitos fluviales formados principalmente por arenas finas, con espesores reconocidos de hasta 130 m (Poblete, 1967). Hay sectores de Concepción por los que antiguamente pasaban brazos del río, los que se convirtieron en zonas de humedales con posterioridad al abandono. Estos sectores, muchos de ellos rellenados para construir viviendas sobre ellos, son los más afectados por inundaciones. Actualmente el río Biobío tiene su desembocadura al sur oeste de la ciudad de Concepción. Los cerros islas que están dentro de la ciudad son de baja altura (menores a 50 m.s.n.m), y están formados principalmente por rocas sedimentarias estratificadas de edad terciaria, las que se encuentran, en algunos casos, en contacto por falla con rocas ígneas paleozoicas. En la zona costera cercana a Concepción se reconocen las penínsulas rocosas (deTumbes y de Hualpén) de alturas cercanas a 300 m s.n.m con bordes acantilados, formadas por rocas ígneas y metamórficas de edades que varían entre Paleozoico y Triásico. Entre los acantilados se reconocen dos importantes planicies litorales donde se encuentran las bahías de Concepción y de San Vicente y que se ubican en las comunas de Talcahuano y Hualpén respectivamente. En la Cordillera de la Costa, se reconocen afloramientos rocosos de rocas ígneas y metamórficas. La cordillera limita el crecimiento de las ciudades por el este y conforma lomas, colinas y cuencas de reducido tamaño y de baja altura no superiores a 400 m s.n.m. La comuna de Chiguayante se encuentra ubicada sobre angostos depósitos fluviales del río Biobío limitados hacia el este por la Cordillera de la Costa. EFECTOS OBSERVADOS EN EL ÁREA DE ESTUDIO PRODUCTO DE LICUEFACCIÓN Producto del sismo se observaron fenómenos asociados a licuefacción de suelos, debido a que en gran psrte del área urbana se reconocen potentes espesores de suelos formados principalmente por arenas, saturadas de agua, con niveles freáticos entre 0 y 15 m de profundidad. El fenómeno de licuefacción se manifestó recurrentemente con desplazamientos laterales limitados por juegos de grietas de abertura métrica, y se observó en depósitos litorales, marinos y fluviales en los bordes de los ríos, océano, lagunas, humedales y canales. En algunos casos, este fenómeno se vio acompañado con la formación de volcanes de arena y golpes de agua. Los sedimentos fluviales en las riberas del río Biobío experimentaron grandes desplazamientos laterales, tras una pérdida repentina de la resistencia del suelo, quedando severamente dañados los cuatro puentes que cruzan el río Biobío. En ellos se evidenciaron hundimientos diferenciales y torsión de cimientos y pilares, los que provocaron la caída de las estructuras y la inutilización de las principales vías de conexión con las Comunas de San Pedro de la Paz, Lota y Coronel, ubicadas en la ribera sur del río. Similares fenómenos sufrieron las autopistas ubicadas en la costanera del río Biobío, en la ciudad de Concepción, el camino a Chiguayante y en las vías del borde costero, principalmente en las rutas entre San Vicente-Lenga, y en la autopista Talcahuano-Penco. Esto provocó que la ciudad quedara con un tránsito muy restringido debido a los daños en las vías de acceso por carreteras y autopistas, principalmente aquellas que se construyeron en el borde de las terrazas fluviales. En las riberas del río Andalién y estero Nonguén, este fenómeno estuvo acompañado de grietas subparalelas a los bordes de los mismos, los que provocaron un desplazamiento lateral hacia el cauce principal, acompañados de golpes de agua y volcanes de arena. También se observó licuefacción en los primeros 100 m de terrenos que rodean las lagunas, humedales y canales de las ciudades, correspondientes en su mayoría a depósitos antrópicos. En la ciudad de Chiguayante este fenómeno provocó asentamientos y daños de consideración en autopistas, viviendas y edificios construidos en las riberas del río Biobío, sobre antiguas terrazas de inundación fluvial. En las comunas estudiadas, numerosos edificios emplazados sobre suelo húmedo (pantano) y/o sobre suelo correspondiente a rellenos antrópicos, con fundaciones poco profundas, sufrieron grandes daños por licuefacción. Mayores detalles se describen en los informes elaborados durante la emergencia el periodo inmediatamente posterior al sismo, y que corresponden a los siguientes: INF-BIOBIO-01, INF-BIOBIO-13, INF-BIOBIO-14, INF-BIOBIO-16, INF-BIOBIO-17, INF-BIOBIO-25, INF-BIOBIO-29, INF-BIOBIO-45, INF-BIOBIO- 47 e INF-BIOBIO-52. GEOLOGÍA PARA LA RECONSTRUCCIÓN Y LA GESTIÓN DEL RIESGO VOLUMEN 1 SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA EVALUACIÓN PRELIMINAR DE PELIGROS GEOLÓGICOS: ÁREA DE CONCEPCIÓN-TALCAHUANO- HUALPÉN-CHIGUAYANTE REGIÓN DEL BIOBÍO MAPA 12-2: PELIGRO DE LICUEFACCIÓN María F. Falcón H. Manuel Arenas A. Paola Ramírez C. Christian Creixell T. Sandra Huerta B. Mónica Marín D. 2010 S U B D I R E C C I Ó N N A C I O N A L D E G E O L O G Í A INFORME REGISTRADO IR-10-43 21 MAPAS Escala 1:50.000 CHILLÁN 72º00’ 37º00’ CONCEPCIÓN 54 MAPA DE UBICACIÓN REGIÓN DE LA ARAUCANÍA 38º00' REGIÓN DE VALPARAÍSO VALPARAÍSO San Antonio 72º00' 70º00' SANTIAGO REGIÓN DEL MAULE TALCA Constitución REGIÓN DEL BIOBÍO CONCEPCIÓN CHILLÁN Lebu 34º00' 36º00' RANCAGUA N ARCHIPIÉLAGO JUAN FERNÁNDEZ 33º38' 78º49' 33º46' 80º46' 0 5 km 0 5 km 74º00' Región de Los Ríos TEMUCO 0 100 km Este mapa Otros mapas de este estudio 5 5 REGIÓN DEL LIBERTADOR GENERAL BERNARDO O`HIGGINS REGIÓN METROPOLITANA DE SANTIAGO 56º 43º 32º 19º 72º 68º TERRITORIO CHILENO ANTÁRTICO 90º 53º POLO SUR 600km 0 CHILE * "ACUERDO DE 1998" Santiago 12-2

MAPA 12-2: PELIGRO DE LICUEFACCIÓN C O N S I D …...De igual importancia es la licuefacción en rellenos antrópicos deficientemente t r abj do s,pi nc lm ez hu . Cuando ocurre un

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Page 1: MAPA 12-2: PELIGRO DE LICUEFACCIÓN C O N S I D …...De igual importancia es la licuefacción en rellenos antrópicos deficientemente t r abj do s,pi nc lm ez hu . Cuando ocurre un

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Isla Quiriquina

Punta Parra

Punta ArenasPunta Arco

Punta TumbesPunta La Lancha

Punta El Bosque

Playa Desembocadura

Playa Lenga

Punta PardoPunta Elisa

Punta Espolón

Punta Marinao

Punta Ramírez

Punta Los Lobos Punta Frontón

Punta Cerro Amarillo

Punta La Tortuga

Punta Torres

Punta Hualpén

Punta Piedra

Península de Tumbes

Isla de los Reyes o Rocuant

CerroDavid Fuentes

Cerro San Miguel

CerroEl Morro

Lomas deSan Andrés

CerroLa Pólvora

CerroChepe

CerroCaracol

CerroEstanque

Península de Hualpén

Océano

Pacífico

RÍO BIOBÍO

Estero Lenga

Canal El Morro

E stero Nonguén

LagunaPrice

LagunaLo Méndez

LagunaLo Galindo

LagunaRedonda

Laguna LasTres Pascualas

RÍO BIOBÍO

RÍO ANDAL

IÉNBahía de San Vicente

Caleta Lenga

Bahía de Concepción

Bahía de Concepción

Caleta Matanzas

Caleta La Cantera

Ensenada de Traiguén

Caleta La Bomba

Caleta El Soldado

Caleta Las Escaleras

Ensenada Reque

EnsenadaPunta Arenas

Caleta Tumbes

Caleta Chome

Caleta CandelariaCaleta Puerto Inglés

RÍO AND ALIÉ N

HumedalPaicaví

Canal Ifarle

TALCAHUANO

CONCEPCIÓN

MICHAHUE

PENCOComun

a de T

alcah

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SAN PEDRODE LA PAZ

Club Hípicode Concepción

HUALPÉN

Puerto Lirquén

CHIGUAYANTE

Comuna de HualpénComuna de San Pedro de la Paz

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na de

Talcahuano

Comu

na de

Penco

AeropuertoCarrizal Sur

Comuna d

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Comuna de Concepción

Comuna de San Pedro de la Paz

Comuna de Concepción

Comuna de Chiguayante

Comuna

de Chigu

ayante

Comuna de H

ualqui

Comuna de Coronel

Comuna de Hualpén

Comuna de Talcahuano

PoblaciónSanta Clara

PoblaciónLas Salinas

Ruta

150

Autopista Concepción Talcahuano

Av. Las GolondrinasAv. Gran Bretaña

Av. Almirante Neff

Av. Almirante Latorre

Av. It

ata

Puente Biobío

Llacolén

Juan

Pablo

ll

Av. Pedro Aguirre Cerda

FF.EE

Camino a Chiguayante

Carretera Interportuaria

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INTRODUCCIÓN

Este mapa presenta una zonificación del peligro de licuefacción en la zona de las comunas de Concepción, Talcahuano, Hualpén y Chiguayante. Se identificanzonas con distinto grado de peligro, indicando para cada una de ellas recomendaciones generales tendientes a orientar la planificación territorial comunal.

DEFINICIÓN Y CAUSAS DE LA LICUEFACCIÓN

La licuefacción es un proceso natural mediante el cual determinados tipos de suelo pierden bruscamente su resistencia mecánica ante una carga dinámicarápida como puede ser un sismo o, en menor medida, una tronadura. La pérdida de resistencia mecánica del suelo implica que este se comporta momentáneamentede modo similar a un fluido, siendo capaz de migrar generando importantes deformaciones en el sustrato.El sismo de magnitud 8.8 Mw del 27 de febrero de 2010, provocó numerosos casos de licuefacción en el área de estudio, causando el colapso de construcciones,entre ellas viviendas, la red vial y parte del servicio de agua potable y alcantarillado.La licuefacción se genera principalmente en suelos arenosos y areno limosos saturados en agua, usualmente ubicados cerca de ríos, borde costero u otroscuerpos de agua, o bien, en aquellos suelos donde existe un nivel freático muy superficial. Además, sucede en los suelos que poseen baja compactación,por ejemplo, aquellos terrenos ubicados donde antes existieron lagos o lagunas. De igual importancia es la licuefacción en rellenos antrópicos deficientementetrabajados, principalmente, sobre zonas de humedales.Cuando ocurre un sismo, la vibración eleva la presión de agua en los poros del suelo y si esta llega a igualar o superar la fuerza de contacto entre los granos,la resistencia del suelo se reduce a cero, experimentando licuefacción. En este caso, la capacidad de carga del suelo es nula y, efectivamente, el suelo secomporta durante la sacudida como un líquido y cualquier estructura cimentada en él se hunde o sufre asentamientos diferenciales (INGEOMINAS, 2003).Algunos factores que condicionan el fenómeno de licuefacción son:· Origen del suelo. Los suelos depositados por procesos fluviales, litorales y eólicos se sedimentan fácilmente y sus granos tienen poca probabilidad de

compactarse, de modo que se licuarán con facilidad. Los depósitos glaciales, generalmente, ya son bastante densos y tienen menor probabilidad de licuarse.Suelos compuestos por roca no son en absoluto licuables.

· Distribución del tamaño de los granos. La arena uniformemente graduada, de grano muy grueso a medio tiene mayor probabilidad de licuarse, mientrasque las arenas limosas finas y las gravas lo hacen bajo cargas cíclicas muy severas.

· Profundidad de las aguas subterráneas. Mientras más cerca de la superficie se encuentre el nivel de las aguas subterráneas (nivel freático), mayor serála probabilidad de que ocurra licuefacción.

· Edad del depósito. Los suelos jóvenes (menos de 3.000 años) son débiles y no cohesivos, de modo que tienen mayor probabilidad de licuarse comparadocon aquellos más antiguos donde han actuado procesos de compactación y cementación natural. Dichos procesos incrementan su resistencia.

· Amplitud y duración de la vibración del terreno. La licuefacción de suelos bajo condiciones de tensión provocadas por un terremoto aumenta con lamagnitud y la duración del sismo. Por esta razón, sismos pequeños licuarán únicamente los suelos más próximos al epicentro, mientras que ante un sismode magnitud mayor será posible reconocer licuefacción a distancias muy grandes. En el caso del sismo del 27 febrero de 2010 se observó licuefacciónhasta al menos 400 km de distancia del epicentro (Valparaíso).

· Peso del recubrimiento y profundidad del suelo. Las tensiones entre partículas aumentan a medida que aumenta la presión del recubrimiento (a mayorprofundidad). Mientras mayor sea dicha tensión menor será la probabilidad que ocurra licuefacción. Por lo general, la licuefacción ocurre a profundidadesmenores de 9 m y, rara vez, a mayores de 15 m.

EFECTOS DE LA LICUEFACCIÓN

El fenómeno de licuefacción se manifiesta en la superficie del terreno por la formación de grietas, hundimientos de terreno, asentamientos diferenciales deestructuras, “golpes de agua” (surgimiento de agua) y volcanes de arena. Los dos últimos son producto del súbito aumento de la presión de agua de porosocasionada por la vibración, forzando a que este fluido fluya rápidamente a la superficie. Si el flujo asciende lo suficientemente rápido se generan “golpesde agua”. Al mismo tiempo, el agua ascendente puede transportar partículas de arena hasta la superficie donde son depositadas formando montículos dearena, a los que por analogía se les denomina “volcanes de arena”.La pérdida de cohesión del suelo permite que este se pueda movilizar, diferenciándose varios tipos de desplazamientos asociados a la licuefacción:Flujos de tierra: Los materiales del suelo se desplazan rápidamente cuesta abajo en un estado licuado, a veces causando coladas de barro o avalanchas.Propagación lateral: Tipo de remoción en masa en que se produce desplazamiento limitado de las capas superficiales del suelo a favor de pendientes suaveso hacia superficies libres, como por ejemplo, en márgenes de ríos y taludes de terrazas fluviales. En este tipo de desplazamientos, a menudo ocurre que lascapas subsuperficiales están revestidas de cubiertas antrópicas, como por ejemplo asfaltos. Cuando las capas más profundas se licuan, las capas superficialesantrópicas, generalmente, se mueven lateralmente en bloques, tanto durante como después del sismo, provocando una deformación permanente del sueloy ruptura de las cubiertas.Flotación: Objetos enterrados en el suelo bajo licuación son desplazados. Es común que tanques, buzones o tuberías de alcantarillado ascienden a travésdel suelo y floten en la superficie.Pérdida de resistencia de soporte: Reducción de la capacidad de soporte de los cimientos debido al debilitamiento del material del suelo subyacente ocolindante. A menudo provocan que las estructuras se hundan o dañen.La licuefacción induce daños severos en estructuras, edificios y líneas vitales afectando el transporte de personas, distribución de mercancías, telecomunicacionesy suministros básicos, agravando más aún la situación posterior al evento sísmico. Por estas razones, la zonificación del peligro de licuefacción y su asimilaciónen las estrategias comunales de planificación territorial, es uno de los aspectos vitales para la reducción del daño sísmico.

SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA ESCALA 1:50.000MAPA 12-2: PELIGRO DE LICUEFACCIÓN

REFERENCIASINGEOMINAS, 2003. Memoria explicativa del mapa de zonificación geotécnica por Licuación del área urbana del Municipio de Tumaco y

sus zonas aledañas. Bogotá, Colombia.Poblete, 1967. Subsuelos del centro de Concepción, en relación con el Diseño Antisísmico. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil,

Universidad de Chile. Inédito.Rojas, C. y otros. 2010. Mapa de usos y coberturas del suelo del área metropolitana de Concepción 2009 - 2010. Inédito. Proyecto Fondecyt

Número 11090163 “Valoración del territorio Metropolitano. Aproximaciones desde su sostenibilidad y evaluación ambiental estratégica,aplicado al área metropolitana de Concepción (Chile)”.

SERNAGEOMIN, 2010.· INF-BIOBIO-01. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en algunos sectores de lascomunas de la comuna de Talcahuano y Hualpén. Inédito. Concepción, Chile.· INF-BIOBIO-13. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en algunos sectores de laCiudad de Concepción, Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-14. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Chiguayante,Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-16. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de RiesgosGeológicos en las comunas de Talcahuano y Hualpén, Región del Bio-Bío. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-17. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la Ciudad de Concepción,Región del Bio-Bio. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-25. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Concepción.Calidad de los suelos, gravimetría y respuesta sísmica de los Suelos, en relación al catastro de edificios colapsados y con dañosseveros en la ciudad de Concepción, Región del Bio-Bío. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-29. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños en la comuna de Concepción.Inédito. Concepción, Chile.· INF-BIOBIO-45. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de RiesgosGeológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Concepción, Chile.· INF-BIOBIO-47. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y Evaluación de RiesgosGeológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Concepción, Chile· INF-BIOBIO-52. Efectos Geológicos del Sismo del 27 de Febrero de 2010: Observaciones de daños y evaluación de riesgosgeológicos en la comuna de Concepción. Inédito. Santiago, Chile.

Referencia BibliográficaFalcón, M.F.; Arenas, M.; Ramírez, P.; Creixell, C.; Huerta, S.; Marín, M. 2010. Evaluación preliminarde peligros geológicos: Área de Concepción-Talcahuano-Hualpén-Chiguayante, Región del Biobío.Mapa 12-2: Peligro de licuefacción. In Geología para la reconstrucción y la gestión del riesgo, 1.Servicio Nacional de Geología y Minería, Informe Registrado IR-10-43: 12 p., 21 mapas diferentesescalas. Santiago.Inscripción No. 200.278© Servicio Nacional de Geología y Minería, Av. Santa María 0104, Casilla 10465, Santiago, Chile.Director Nacional (S): Waldo Vivallo S.Subdirector Nacional de Geología (S): Manuel Suárez D.Derechos reservados, prohibida su reproducción.EdiciónEste documento no ha sido editado en conformidad con los estándares y/o nomenclatura de laSubdirección Nacional de Geología, del Servicio Nacional de Geología y Minería.Base topográficaCuadrángulos IGM, escala 1:50.000 Talcahuano y Concepción.Referencia GeodésicaProyección Universal de Mercator (UTM), Zona 19 S, Datum WGS 84.Apoyo científico y técnicoProducción Digital: Daniel Palominos R., Cecilia Morales U.,Unidad de Sistemas de InformaciónGeológica (USIG), del Servicio Nacional de Geología y Minería.Apoyo financieroFondos sectoriales del Servicio Nacional de Geología y Minería.

ESCALA 1:50.000

Equidistancia curvas de nivel: 50 m

1000 m 0 1 2 km

DECLINACIÓN MEDIA (2010)(APROXIMADA)

VARIACIÓN ANUAL 8' O

L E Y E N D A

Terrenos altamente susceptibles de experimentar licuefacción. Corresponden a suelos formados por sedimentos no consolidados de baja compactacióny saturados de agua. En este mapa se trata, principalmente, de arenas depositadas en ambientes fluviales, eólicos, litorales y en menor medidaaluviales. Una característica común que hace altamente licuable a estos depósitos es que se encuentran permanentemente saturados en agua, conun nivel freático muy somero ubicado entre la superficie y los 5 m de profundidad. En general, esta zona presenta grandes espesores de sedimentospropensos a ser licuados, por lo que la magnitud de la licuefacción es aún mayor.En el área de estudios estos suelos se encuentran en los humedales de Lenga, Paicaví, Andalien y Rocuant, en los bordes de las lagunas Las TresPascualas, Redonda, Lo Custodio, Lo Galindo y Lo Méndez, en las planicies de inundación del río Biobío en la ciudad de Concepcion y la comunade Chiguayante, en las planicies de inundación del río Andalien, estero Nonguén, en Concepción, y en las planicies litorales del borde costero de laciudad de Talcahuano y la comuna de Hualpén. Todos estos suelos tienen una muy alta susceptibilidad a licuarse frente a futuros sismos. La ciudadde Talcahuano, de acuerdo a la zonificación, presenta un alto porcentaje de suelos licuefactables, sobre los cuales se ha construido la ciudad. Elterremoto posiblemente produjo licuefacción en muchos suelos, sin embargo, el posterior tsunami eliminó las evidencias de este fenómeno. ElMunicipio de Talcahuano, a mayo del presente, estima que en la comuna hay 6.600 viviendas destruidas o que deberán ser demolidas, mientrasque otras 15 mil tienen daños estructurales, que requieren reparaciones.

No se recomienda la construcción de viviendas, servicios básicos y de emergencia en estas zonas. Los terrenos correspondientes a humedalesdeberían ser completamente descartados para los fines anteriores, puesto que además son inundados recurrentemente, ya sea por anegamiento ydesborde de cauces, o también por tsunamis. Por otra parte, estas áreas deben ser protegidas de toda intervención pues los humedales regulan elsistema hidrológico, controlando inundaciones y constituyen, además, parte vital de un ecosistema mayor.Las construcciones que deban ser forzosamente proyectadas en esta zona de alto peligro de licuefacción como puentes, caminos de acceso u otrasobras, deben contar con un estudio de mecánica de suelos que apoye el diseño de ellas y estipule el tratamiento adecuado para reducir el riesgode licuefacción. Esto último, dice relación con el mejoramiento de las condiciones geotécnicas del suelo, principalmente asociadas a técnicas deaumento de densidad (INGEOMINAS, 2003).Los cimientos de las estructuras, en caso que no se pueda evitar construir en estas áreas, deben colocarse por debajo de los niveles licuables. Estono evita la ocurrencia del fenómeno, solo asegura la estabilidad de las estructuras. Para el caso de edificaciones pequeñas, se debe utilizar técnicasde construcción que eviten los asentamientos diferenciales de cierta intensidad. Esto último, no eliminaría totalmente la vulnerabilidad de lasconstrucciones pero al menos evitan el colapso de ellas (INGEOMINAS, 2003).

DESCRIPCIÓN RECOMENDACIONESGRADO DEPELIGRO

Terrenos de susceptibilidad media a experimentar licuefacción. Corresponden a suelos naturales compuestos por sedimentos no consolidados, debaja a media compactación, constituidos por arenas y arenas limo-arcillosas y, algunos de ellos, cubiertos por rellenos antrópicos. Se trata,principalmente, de arenas depositadas en ambientes fluviales y eólicos interdigitados con depósitos aluviales (escombros de falda y otros). El espesorde estos suelos es variable y se caracterizan por presentar un nivel freático somero, en general, entre 0 y 5 m de profundidad. Se ubican principalmenteentre humedales, en los bordes de los cerros islas y Cordillera de la Costa, donde existe descarga de vertientes hacia antiguos humedales, actualmenterellenos con depósitos antrópicos. En esta zona se observa, principalmente, agrietamiento del suelo y subsidencia del mismo. Respecto a las grietas,estas se concentran en los límites con las zonas de alto peligro. En la ciudad de Concepción corresponden al casco antiguo, el más densamentepoblado, donde debido al sismo se produjeron daños en miles de viviendas. Al mes de Mayo de 2010, se habían catastrado 2.733 unidades (4%)destruidas, 3.575 (5%) con daños severos, y otras 30 mil 290 (38%) tienen daños moderados (Catastro Municipalidad de Concepción).

Si bien la construcción en esta zona no es recomendable, las obras proyectadas deben contemplar estudios de mecánica de suelos y tratamientode suelos y rellenos (compactación, drenajes verticales, inyección de mezclas, entre otros) a fin de mitigar los efectos de la licuefacción. Esrecomendable llevar los cimientos por debajo de los niveles licuables. Las obras lineales como acueductos, alcantarillado, gaseoductos, entre otras,deben ser proyectadas con materiales y uniones flexibles que permitan deformaciones importantes a fin de evitar la ruptura de estos. El diseño yconstrucción de viviendas deben evitar asentamientos diferenciales y el colapso de ellas (INGEOMINAS, 2003).

Alto

Medio

Bajo

NOTA:Para el análisis de riesgos deben ser considerados además, otros peligros geológicos, entre ellos, remociones en masa, inundaciones por tsunami, desborde de cauces, anegamientos y otros.

Terrenos de baja susceptibilidad a experimentar licuefacción. Corresponden a suelos de origen fluvial con un nivel freático entre 5 y 10 m de profundidad.Estas zonas se ubican en el centro de Concepción, y en el borde oriental de la península de Tumbes, en este último caso se debe al escaso espesorde los suelos licuefactables.

Estas zonas son aptas para construcción, sin embargo, dada su posibilidad de experimentar licuefacción frente a futuros sismos, requieren de estudiosde mecánica de suelos para un diseño acorde a las condiciones geotécnicas del sector.

C O N S I D E R A C I O N E S G E N E R A L E S

S I M B O L O G Í AZonas no susceptibles de licuefacciónTerrenos compuestos por roca y que, por tanto, poseen nula capacidadde licuefacción. Estas zonas corresponden a los cerros de la Cordillerade la Costa, las penínsulas de Tumbes y Hualpén, y a los cerros islas delas ciudades de Concepción y Talcahuano, como son los cerros La Pólvora,Chepe, Lomas de San Andrés, San Miguel y David Fuentes, los dosúltimos correspondientes a la ciudad de Talcahuano.Humedal

Grietas asociadas a licuefacción, observadas post-terremoto 27-02-2010.

Río, Estero

Quebrada

Lago

Red vial

Curvas de nivel

Cota (m s.n.m.)

Zona no evaluada

Límites comunales

METODOLOGÍA Y ALCANCES DEL TRABAJO

Para la zonificación del peligro de licuefacción se consideraron las características geológico-geotécnicas de los suelos, mapas de uso del suelo (Rojas, C. yotros. 2010), la profundidad del nivel freático obtenida de información de sondajes, y las evidencias de licuefacción observadas en terreno producto del sismodel 27 de febrero 2010. Todos estos elementos fueron georeferenciados y trabajados en una plataforma GIS para, finalmente, ser integrados mediante unmétodo semicuantitativo. En este último, cada variable geológica aporta distinto peso al peligro de licuefacción para una determinada porción del terreno. Elresultado, sintetizado en este mapa, indica zonas de alto, medio, bajo y nulo peligro de licuefacción.Los límites de cada zona son aproximados, debido a los diferentes niveles de detalle y de certeza de los mapas originales utilizados,. El potencial de licuefacciónde un determinado lugar deberá ser cotejado por medio de estudios de detalle, que incluyan estudios geotécnicos, al momento de proyectar una obra.Se debe tener en cuenta que los daños generados por licuefacción, producto del evento sísmico del 27 de febrero de 2010, se vieron disminuidos debido aque el sismo ocurrió en uno de los meses más secos del año, y el nivel freático se encontraba, probablemente, en su nivel más profundo. Por esta razón, deproducirse un sismo de similares características en estaciones del año en que el nivel freático se encuentre más alto, es esperable una mayor intensidad dela licuefacción y que esta se produzca en una mayor cantidad de lugares.

GEOLOGÍA Y GEOMORFOLOGÍA LOCAL

La ciudad de Concepción presenta alturas promedio entre 12 m s.n.m en la zona plana de la ciudad y 80 m.s.n.m, en las laderas de la Cordillera de la Costay cerros islas. La ciudad se ubica entre las planicies litorales y la Cordillera de la Costa, en una fosa tectónica sobre la cual el río Biobío ha divagado durantemiles de años, depositando arenas y material fino en sus antiguas llanuras de inundación, quedando pequeños cerros islas en su interior. En la ciudad deConcepción se reconocen, por lo tanto, depósitos fluviales formados principalmente por arenas finas, con espesores reconocidos de hasta 130 m (Poblete,1967). Hay sectores de Concepción por los que antiguamente pasaban brazos del río, los que se convirtieron en zonas de humedales con posterioridad alabandono. Estos sectores, muchos de ellos rellenados para construir viviendas sobre ellos, son los más afectados por inundaciones. Actualmente el río Biobíotiene su desembocadura al sur oeste de la ciudad de Concepción. Los cerros islas que están dentro de la ciudad son de baja altura (menores a 50 m.s.n.m),y están formados principalmente por rocas sedimentarias estratificadas de edad terciaria, las que se encuentran, en algunos casos, en contacto por falla conrocas ígneas paleozoicas.En la zona costera cercana a Concepción se reconocen las penínsulas rocosas (deTumbes y de Hualpén) de alturas cercanas a 300 m s.n.m con bordesacantilados, formadas por rocas ígneas y metamórficas de edades que varían entre Paleozoico y Triásico. Entre los acantilados se reconocen dos importantesplanicies litorales donde se encuentran las bahías de Concepción y de San Vicente y que se ubican en las comunas de Talcahuano y Hualpén respectivamente.En la Cordillera de la Costa, se reconocen afloramientos rocosos de rocas ígneas y metamórficas. La cordillera limita el crecimiento de las ciudades por eleste y conforma lomas, colinas y cuencas de reducido tamaño y de baja altura no superiores a 400 m s.n.m. La comuna de Chiguayante se encuentra ubicadasobre angostos depósitos fluviales del río Biobío limitados hacia el este por la Cordillera de la Costa.

EFECTOS OBSERVADOS EN EL ÁREA DE ESTUDIO PRODUCTO DE LICUEFACCIÓN

Producto del sismo se observaron fenómenos asociados a licuefacción de suelos, debido a que en gran psrte del área urbana se reconocen potentes espesoresde suelos formados principalmente por arenas, saturadas de agua, con niveles freáticos entre 0 y 15 m de profundidad.El fenómeno de licuefacción se manifestó recurrentemente con desplazamientos laterales limitados por juegos de grietas de abertura métrica, y se observóen depósitos litorales, marinos y fluviales en los bordes de los ríos, océano, lagunas, humedales y canales. En algunos casos, este fenómeno se vio acompañadocon la formación de volcanes de arena y golpes de agua.Los sedimentos fluviales en las riberas del río Biobío experimentaron grandes desplazamientos laterales, tras una pérdida repentina de la resistencia del suelo,quedando severamente dañados los cuatro puentes que cruzan el río Biobío. En ellos se evidenciaron hundimientos diferenciales y torsión de cimientos ypilares, los que provocaron la caída de las estructuras y la inutilización de las principales vías de conexión con las Comunas de San Pedro de la Paz, Lota yCoronel, ubicadas en la ribera sur del río.Similares fenómenos sufrieron las autopistas ubicadas en la costanera del río Biobío, en la ciudad de Concepción, el camino a Chiguayante y en las vías delborde costero, principalmente en las rutas entre San Vicente-Lenga, y en la autopista Talcahuano-Penco. Esto provocó que la ciudad quedara con un tránsitomuy restringido debido a los daños en las vías de acceso por carreteras y autopistas, principalmente aquellas que se construyeron en el borde de las terrazasfluviales.En las riberas del río Andalién y estero Nonguén, este fenómeno estuvo acompañado de grietas subparalelas a los bordes de los mismos, los que provocaronun desplazamiento lateral hacia el cauce principal, acompañados de golpes de agua y volcanes de arena.También se observó licuefacción en los primeros 100 m de terrenos que rodean las lagunas, humedales y canales de las ciudades, correspondientes en sumayoría a depósitos antrópicos.En la ciudad de Chiguayante este fenómeno provocó asentamientos y daños de consideración en autopistas, viviendas y edificios construidos en las riberasdel río Biobío, sobre antiguas terrazas de inundación fluvial.En las comunas estudiadas, numerosos edificios emplazados sobre suelo húmedo (pantano) y/o sobre suelo correspondiente a rellenos antrópicos, confundaciones poco profundas, sufrieron grandes daños por licuefacción.Mayores detalles se describen en los informes elaborados durante la emergencia el periodo inmediatamente posterior al sismo, y que corresponden a lossiguientes: INF-BIOBIO-01, INF-BIOBIO-13, INF-BIOBIO-14, INF-BIOBIO-16, INF-BIOBIO-17, INF-BIOBIO-25, INF-BIOBIO-29, INF-BIOBIO-45, INF-BIOBIO-47 e INF-BIOBIO-52.

GEOLOGÍA PARA LA RECONSTRUCCIÓNY LA GESTIÓN DEL RIESGO

VOLUMEN 1SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGÍA Y MINERÍA

E VA L U A C I Ó N P R E L I M I N A RD E P E L I G R O S G E O L Ó G I C O S :

Á R E A D E C O N C E P C I Ó N - TA L C A H U A N O -H U A L P É N - C H I G U AYA N T E

REGIÓN DEL BIOBÍO

MAPA 12-2:PELIGRO DE LICUEFACCIÓN

María F. Falcón H.Manuel Arenas A.Paola Ramírez C.

Christian Creixell T.Sandra Huerta B.Mónica Marín D.

2010

S U B D I R E C C I Ó N N A C I O N A L D E G E O L O G Í A

INFORME REGISTRADO IR-10-43

21 MAPAS

Escala 1:50.000

CHILLÁN

72º00’

37º00’CONCEPCIÓN

54

MAPA DE UBICACIÓN

REGIÓNDE LA ARAUCANÍA

38º00'

REGIÓN DE VALPARAÍSO

VALPARAÍSO

San Antonio

72º00' 70º00'

SANTIAGO

REGIÓNDEL MAULE

TALCAConstitución

REGIÓNDEL BIOBÍOCONCEPCIÓN

CHILLÁN

Lebu

34º00'

36º00'

RANCAGUA

N

ARCHIPIÉLAGOJUAN FERNÁNDEZ

33º38'

78º49'

33º46'

80º46'

0 5 km 0 5 km

74º00'

Regiónde Los Ríos

TEMUCO

0 100 km

Este mapa

Otros mapasde este estudio

5

5

REGIÓN DEL LIBERTADORGENERAL

BERNARDO O`HIGGINS

REGIÓNMETROPOLITANA

DE SANTIAGO

56º

43º

32º

19º

72º 68º

TERRITORIOCHILENO ANTÁRTICO

90º 53º

POLO SUR

600km0

CHILE

* "ACUERDO DE 1998"

Santiago

12-2