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Diagnstico de la vulnerabilidad fsica de la infraestructura anteun evento ssmico local
Pusuqu Antiguo, Quito-Ecuador
XXXIII Curso Internacional
de Geografa Aplicada
" Geografa y Riesgos
Ambientales
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Contenidos
1 Introduccin ......................................................................................................................................... 4
2 Problema de investigacin ................................................................................................................... 6
2.1 Tema de investigacin ................................................................................................................ 6
2.2 Planteamiento del problema....................................................................................................... 6
2.2.1 Contextualizacin ................................................................................................................... 6
2.2.2 Ubicacin y descripcin del rea de estudio ........................................................................ 11
2.2.3 Amenazas .............................................................................................................................. 12
2.2.4 Vulnerabilidades .................................................................................................................. 13
2.2.5 Anlisis Crtico ..................................................................................................................... 14
2.3 Delimitacin del objeto de investigacin .................................................................................. 15
2.3.1 Delimitacin Espacial ........................................................................................................... 15
2.3.2 Duracin del estudio ............................................................................................................. 15
2.4 Justificacin .............................................................................................................................. 15
2.5 Objetivos ................................................................................................................................... 16
3 Marco terico ..................................................................................................................................... 18
3.1 Geografa de los riesgos ............................................................................................................ 18
3.2 Peligrosidadamenaza- ssmica ............................................................................................... 18
3.3 Vulnerabilidad fsica ................................................................................................................ 19
3 4
Vulnerabilidad fsica de edificaciones (estructural) 19
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7 Bibliografa ........................................................................................................................................ 55
8 Anexos ................................................................................................................................................ 56
8.1 Reporte de sismos sentidos ....................................................................................................... 56
8.2 Ficha de campo ......................................................................................................................... 58
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1 Introduccin
Mientras una gran cantidad de ciudades a nivel mundial empiezan a apostar por la gestin
del riesgo, la creacin de escenarios, estudios de vulnerabilidad y microzonificacin,
todava se hace necesaria una aproximacin estandarizada en el estudio de los mismos.
La meta de la presente investigacin es precisamente presentar una tcnica rpida para
modelar el dao en comunidades urbanas utilizando mtodos deterministas con eventos
ssmicos ya establecidos, basados en estudios micro-zonales y el inventariado de las
infraestructuras del rea.
Debido a la incidencia de sismos en Ecuador y de manera especial en el Distrito
Metropolitano de Quito y su repercusin en la sociedad, surge la necesidad de conocer la
vulnerabilidad estructural de los elementos expuestos en el rea de Pusuqu antiguo, con elpropsito de obtener una caracterizacin y diagnostico del material de construccin,
nmero de pisos, tipo de edificacin, as como el grado de afectacin de las estructuras de
las viviendas ante la posibilidad de un sismo local.
Mediante la estimacin del dao, los ingenieros, planificadores, socilogos, etc. pueden
d ll i d d l i i i d l i S l id ifi l
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El captulo V corresponde a las conclusiones a las que se han arribado luego del proceso
investigativo. Se presentan tambin las recomendaciones que el equipo investigadorconsidera pertinentes ser tomadas en cuenta a la hora de hacer gestin de riesgo en el rea
estudiada.
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2 Problema de investigacin
2.1 Tema de investigacin
Diagnstico de la Vulnerabilidad Fsica de la infraestructura del sector de Pusuqu Antiguo
ante un evento ssmico local.
2.2
Planteamiento del problema
2.2.1
Contextualizacin
Ecuador es un pas tectnicamente activo y de alta sismicidad, caracterizado por la
ocurrencia peridica de eventos ssmicos con caractersticas destructivas (terremotos). Al
igual que el resto del pas, la ciudad de Quito se encuentra localizada dentro de importantes
zonas sismo-tectnicas, por lo que se considera de suma importancia evaluar y estimar la
severidad con que estas estructuras geolgicas amenazan ssmicamente dicha ciudad y el
efecto que tendr sobre las edificaciones.
Los eventos ssmicos pueden provocar interrupcin y daos en las actividades socio-
econmicas e infraestructura de una regin en particular. El grado de afectacin est en
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La tectnica de compresin esta ligada con el hecho de que la Placa Caribe y la Placa
Nazca subducen al norte y al oeste, respectivamente, al Bloque Andino. El movimiento deesta placa, en conjunto con la acrecin y subduccin de la Cordillera de Carnegie, ubicado
sobre la Placa Nazca, son los responsables de la intensa actividad ssmica, volcnica y de
deformacin intraplaca, en virtud de lo cual, a lo largo del valle interandino (callejn o
depresin interandina) se encuentran una serie de estructuras tectnicas activas asociadas a
una intensa sismicidad caracterizada por su orientacin norte sur y presentar una
deformacin netamente comprensiva manifestada por cabalgamientos con falla oculta
(Calahorrano, 2001).
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El sismo de 1797 ( XI ) que afect particularmente a Tungurahua, Chimborazo y
Cotopaxi, evento considerado como el ms destructivo y uno de los de mayor
magnitud en la historia ecuatoriana.
El terremoto de 1834 (XI) con una intensidad estimada en XI cuyo epicentro han
localizado al sur de Colombia, con graves consecuencias en la provincia del Carchi.
En 1698 (X), los impactos fueron devastadores para Ambato, Latacunga y
Riobamba.
En 1868 (X) en la provincia de Imbabura, terremoto que destruy las ciudades de
Ibarra, Cotacachi y Otavalo.
En 1949 (X), el sismo afect las provincias de Tungurahua, Cotopaxi y
Chimborazo. La ciudad de Pelileo fue totalmente destruida, Ambato en un 75%.Existen otros eventos menos significativos que han causado estragos en el pas. Entre los
ms recientes estn: (D' Ercole y Trujillo 2003. Pg. 17)
El sismo de marzo de 1987 cuyo epicentro se localiz en la regin del volcn
Reventador, su magnitud fue de 6.1.
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menos cinco terremotos mayores, que han ocasionado innumerables vctimas, daos
materiales e impactos graves en la economa.(http://www:mip.berkeley.edu)
Figura N 2: Fresco de Quito, durante del terremoto de 1587(Fuente: http://www:mip.berkeley.edu/eqiis_img/7266.3251.3358/)
En el futuro, de acuerdo al anlisis de las caractersticas sismotectnicas de la regin,
establecidas en el Proyecto para el Manejo del Riesgo Ssmico de Quito, podra estar
expuesta a tres posibles terremotos que representan un considerable potencial destructivo
en los edificios e infraestructura de la ciudad. Estos terremotos se encuentran asociados a
eventos de subduccin (aproximadamente a una distancia de 200 Km. al occidente de la
ciudad con una magnitud probable de 8.4), un terremoto regional (localizado al interior del
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2.2.2 Ubicacin y descripcin del rea de estudio
Para efectos de este estudio se escogi el rea denominada Pusuqu Antiguo, poblado que
se encuentra en la zona norte de la ciudad de Quito; originado a partir de la reparticin del
fundo del seor Carlos Bustamante, hacendado del lugar, segn versin de los pobladores
del sector.
Est comprendida por 8 manzanas, distribuidas as: Manzanas 2 y 3 en la margen derecha
de la autopista Manuel Crdova Galarza en sentido sur norte y las manzanas 7, 10, 11,
12,13,14,15 en la margen derecha de la autopista, en una zona de mucha pendiente. (Ver
mapa 2. Nmero Manzanas)
En Pusuqu, se realiz la identificacin de amenazas naturales y antrpicas, que
posteriormente sirvi de insumo para la seleccin del problema de investigacin.
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Presin anrquica creciente sobre el suelo y la ampliacin del permetro urbano.
Incorporacin indeseable de reas perifricas con muchas dificultades para que lamunicipalidad pueda dotarlas de servicios bsicos.
Crecimiento excesivo hacia la montaa consecuencia del desconocimiento del
espacio fsico en el que se asienta la ciudad y, por lo tanto, de una gestin urbana
inadecuada con un incremento de costos de implementacin de las infraestructuras
de servicios y transporte.
Desarrollo intensivo de programas de vivienda.
Destruccin y transformacin de los elementos naturales de proteccin ecolgica.
2.2.3 Amenazas
El Distrito Metropolitano est amenazado por doce volcanes activos, de los cuales el
Pululahua es de mayor peligrosidad para el rea de estudio.
Volcn Pululahua: de 2,800 m.s.n.m., tiene una caldera de 5 Km. en forma de
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Laderas de fuertes pendientes: anteriormente inhabitadas, ahora estn densamente
ocupadas.
Contaminacin: Se detecta focos de contaminacin asociados a la costumbre de
arrojar desechos slidos en las quebradas que circundan el rea de estudio, as
tambin contaminacin lquida de las aguas de los ros.
Sismicidad: Los posibles terremotos estn relacionados con los rasgos derivados de
la interaccin de las placas tectnicas. Las reas urbanizadas y suburbanizadas
crecen aceleradamente, los esfuerzos por acomodar este crecimiento han dado lugar a
una proliferacin de edificaciones pobremente construidas y la ocupacin de zonas
peligrosas. Los diseos y las construcciones sismorresistentes no son comunes.
Existen estructuras en sitios inestables, como las quebradas rellenadas de materiales
poco compactos. Un gran terremoto en el norte de la ciudad afectara no solamente a
gran parte de la poblacin, sino tambin a los diferentes tipos de construccin. en el
radio del epicentro del probable sismo local, se presume seria afectado severamente
en su infraestructura domiciliaria.
2 2 4
V l bilid d
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2.2.5 Anlisis Crtico
Grfico No 1. rbol de Problemas.(Elaboracin propia)
Problema
Falta de
ordenamiento
territorial
Daosestructurales
Fenmenos
deamplificacin
y resonancia
Tipo de sueloTipo y calidad
de
construccin
Actividad
ssmicaelevadafalla
de Quito
Sismos locales
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iii. Existe conciencia de la vulnerabilidad estructural de las viviendas en la
poblacin?
iv. Las construcciones son sismorresistentes?
v. Cul es el material de construccin que predomina en el sector?
vi. Adems de la amenaza ssmica, qu otras amenazas existentes en el rea de
estudio?
vii. Qu alternativas se pueden dar hacia la comunidad local afectada para disminuir el
grado de exposicin ante la amenaza de un sismo local?
2.3
Delimitacin del objeto de investigacin
Campo : Geografa Aplicada
rea: Riesgos Naturales
Aspecto: Vulnerabilidad Estructural ante Amenaza Smica Local
2.3.1 Delimitacin Espacial
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ssmicos ya establecidos, basados en estudios micro zonales y el inventariado de las
infraestructuras del rea.
Debido a la incidencia de sismos en Ecuador y de manera especial en el Distrito
Metropolitano de Quito y su repercusin en la sociedad, surge la necesidad de conocer la
vulnerabilidad estructural de los elementos expuestos en el rea de Pusuqu antiguo, con el
propsito de obtener una caracterizacin y diagnstico del material de construccin,
nmero de pisos, tipo de edificacin, as como el grado de afectacin de las estructuras delas viviendas ante la posibilidad de un sismo local.
El presente estudio es importante porque parte de un estudio regional de pequea escala a
un estudio local de mayor escala, pretendiendo en lo posible servir de gua para posteriores
estudios de esta ndole. Su finalidad es contribuir en la sensibilizacin de la poblacin
frente a la amenaza ssmica y el tipo de daos fsicos a la cual la estructura de su viviendaest sometida.
Este trabajo es factible porque contamos con estudios regionales, el material adecuado, la
asesora de personal tcnico especializado, el acceso a las fuentes de informacin, material
bibliogrfico, cartogrfico, medios e instrumentos de trabajo y la accesibilidad al rea de
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Objetivos Especficos
1. Identificar las reas de mayor vulnerabilidad ssmica de las infraestructuras delsector de Pusuqu antiguo ante un evento ssmico local.
2. Evaluar el dao ssmico segn el material de construccin y el nmero de pisos de
las viviendas del sector de Pusuqu Antiguo.
3. Realizar un mapa de escenificacin de daos estructurales de las viviendas, que
oriente a las autoridades y a la poblacin en las medidas de prevencin y
mitigacin.
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3 Marco terico
3.1
Geografa de los riesgos
La geografa de los riesgos surge a mediados de los aos sesenta y es el campo cientfico
que ms ha incursionado en la investigacin de los riesgos naturales. Esto se debe
principalmente a que los peligros naturales ocurren en un espacio geogrfico, en un
territorio organizado por el ser humano. El componente espacial o geogrfico de un
desastre natural es la razn de ser entre el vnculo de este campo con las investigaciones de
riesgos naturales.
Se trata, por tanto, de un rama del conocimiento donde convergen ciencias naturales,
sociales, histricas, econmicas, disciplinas tcnicas, en sus aspectos bsico y aplicado,
puesto que el estudio de un acontecimiento excepcional implica el anlisis de los diferentes
sistemas (fsico y humanos) que se dan en un territorio en cada momento histrico. (Ayala
Carcedo y Cantos, 2002; p. 42)
A travs de toda la historia han ocurrido desastres naturales que han tenido un efecto
importante sobre asuntos sociales y econmicos del ser humano. Debido a esta
problemtica, en aos recientes han aumentado las investigaciones y los estudios cuyo fin
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l. Entre stos fenmenos cabe citar el hundimiento y callamiento del terreno,
deslizamientos y licuefaccin. (Ayala Carcedo y Cantos, 2002; p. 312)
En otras palabras y de forma generalizada, la peligrosidad ssmica se refiere al
conocimiento del movimiento del terreno en un emplazamiento determinado como
consecuencia de la ocurrencia de futuros terremotos en rea prximas.
Para la presente investigacin, solo se consideran los efectos vibratorios inducidos por el
paso de las ondas sobre las diferentes infraestructuras que son el objeto de estudio para la
determinacin de su vulnerabilidad ssmica. Se considera como hiptesis bsica que los
efectos ocasionados por terremotos en el pasado son los que pueden presentarse en el
futuro, es decir que los sismos son repetitivos, en cuanto a su magnitud.
3.3
Vulnerabilidad fsica
La Vulnerabilidad Fsica, definida por AyalaCarcedo y Cantos (2002), se entiende como
el grado de prdidas esperadas como consecuencia de la peligrosidad ssmica para cada
nivel de excitacin de un elemento, o grupo de elementos, expuestos al peligro. Para cada
clase de elemento o sistema constructivo que se evale est relacin entre las prdidas
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Esta vulnerabilidad constituye una caracterstica exclusiva de las construcciones que no
solo depende del sistema estructural, sino tambin de los elementos no estructurales y de
otros factores tales como la edad, material, calidad de construccin, sus especificaciones
de clculo y diseo (especialmente las que se relacionan con su sismorresistencia), la
proximidad de otras construcciones, etc. Estas caractersticas y factores deben ser tomadas
en cuenta para clasificar las construcciones en las diferentes clases, tipologas o sistemas
constructivos a las que se supone que corresponde una misma vulnerabilidad.
3.5 Regin de riesgo ssmico
Cuando se realiza un anlisis territorial de la amenaza ssmica y sus efectos en las
sociedades humanas dentro de los distintos espacios geogrficos, es posible delimitar
unidades espaciales que comparten secuelas similares producidas por algn episodio
natural de rango extraordinario. Teniendo esto en mente, el riesgo ssmico se convierte en
uno de los elementos de significacin geogrfica ms importantes al analizar el territorio
en cuestin, ya que no solo afecta de manera fsica mediante sus expresiones y dems, sino
tambin de manera cultural al determinar y condicionar acciones que vienen a reducir sus
efectos y evitar el dao.
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naturaleza. Esta forma de observar los efectos de un evento ssmico es cualitativa, por lo
que este parmetro es subjetivo.
Las escalas de intensidad representan nicamente una medida del poder destructivo de un
temblor o de los efectos que ste tuvo sobre seres humanos y edificaciones en un lugar
determinado. Para un sismo es claro que la intensidad puede variar notablemente de un
sitio a otro, dependiendo de la distancia al epicentro y de las condiciones geolgicas
locales. Es evidente, por tanto, que la intensidad es una medida relativa que da una idea dela severidad con que manifestaron los sismos en diversos sitios, pero no cuantifica la
energa liberada de la fuente. (Espndola & Jimnez)
A lo largo del tiempo han aparecido numerosas escalas de intensidad, clasificados en
grados de intensidad ssmica que estn definidos por una serie de descripciones. Estas
escalas comienzan por una enumeracin de cmo lo sienten las personas, pasando acontinuacin a posibles daos en edificaciones y su clasificacin en relacin a la calidad y
diseo constructivo, terminando con una descripcin de efectos que puedan observarse en
la naturaleza. Ejemplos de stas son las escalas de Rossi-Forel(1883), Mercalli (1902) y
posteriormente modificada y denominada Mercalli Modificada (1956) y European
M S l
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3.6.2 Clasificacin de daos
Clase 1 - Daos leves: Fisuras en los revestimientos, cadas de pequeos trozos derevoque.
Clase 2 - Daos moderados:Grietas pequeas en los muros, cada de grandes trozos derevoque, cada de parapetos, grietas en las chimeneas e incluso derrumbamientos
parciales de las mismas.
Clase 3 - Daos severos:Grietas grandes y profundas en los muros, cada de chimeneas
Clase 4 - Destruccin parcial:Brechas y grietas en los muros, derrumbamiento parcial enlos edificios; agrietamiento entre distintas partes o secciones de las construcciones;desmoronamiento (colapso) de paredes inferiores y muros.
Clase 5 - Colapso:Destruccin de las construcciones o de sus partes vitales
3.6.3
Grados de intensidad
Grado ConsecuenciasI No percibida por humanos, slo por sismgrafosII Percibida slo por algunas personas en reposo, en pisos altosIII Percibida por algunas personas en el interior de los edificios. Similar al paso de un camin ligero
IVPercibido por muchos en el interior de los edificios. No atemoriza. Vibran ventanas, muebles y
vajillas. Similar al paso de un camin pesado.
VLas personas que duermen se despiertan y algunas huyen. Los animales se ponen nerviosos. Losobjetos colgados se balancean ampliamente. Puertas y ventanas abiertas baten con violencia. En
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3.7 Respuesta ssmica y tipos de construccin
Como lo mencionan Ayala-Carcedo & Cantos (2002; p. 332), la respuesta ssmicade una construccin excitada por un terremoto es lgicamente funcin, por un lado,
del movimiento del suelo, dependiente a su vez de las ondas incidentes, y por otro, de
algunas caractersticas de la construccin. A ello hay que aadir la interaccin
entre el suelo y la estructura y entre sta y las estructuras contiguas, factores que
pueden alterar algo la respuesta estructural y de los que se prescinde en los anlisissencillos.
En este sentido, la respuesta smica de la infraestructura est en funcin directa del
material utilizado para su construccin. Para el presente estudio se tomaron en cuenta los
siguientes tipos o materiales de construccin:
Mampostera: Sistema constructivo tradicional compuesto por piedras naturales sin
labrar o ligeramente labradas, llamadas mampuestos. Las fbricas de mampostera
tan slo proporcionan una cierta resistencia a la compresin, por lo que suelen
conformar elementos verticales continuos, como muros y paredes. Tambin pueden
aparecer en arcos y bvedas, aunque la precisin de los elementos curvos suele
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desbastar o trenzadas. El hormign y el acero forman un conjunto que transfiere las
tensiones entre los dos elementos. (Diccionario para ingenieros)
Construccin Informal: Se refiere a aquella estructura improvisada que no
guarda las formas y reglas comunes, carece de servicios bsicos, es decir, se trata
de estructuras no convencionales, tal es el caso de los ranchos, casas de madera
con cartn y zinc, entre otras estructuras.
Construccin Mixta: Comprende aquellas estructuras formadas por varios
elementos que se mezclan para componer otro.
Construccin Metlica: Aquella estructura construida con metal.
Madera: Se refiere a aquellas estructuras construidas con madera, pero con la
caracterstica de ser bien diseadas.
3.8
Elementos expuestos
Segn DErcole y Trujillo (2003), los elementos expuestos a la amenaza ssmica puede ser
de naturaleza muy diferente. Puede tratarse de seres humanos, sus bienes, actividades o
elementos no materiales como el paisaje de una regin o de una ciudad. Para la presente
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escaleras convencionales; 7) los sistemas de comunicacin como pueden ser
intercomunicadores, megafona y televisin por circuito cerrado, o los ms
usados sistemas de televisin por cable, y 8) los sistemas de suministro de
electricidad, agua y eliminacin de residuos.
Para fines de esta investigacin, edificios, son aquellas estructuras
multifamiliares de entre 1 a 4 plantas que presentan una separacin diferenciada
por pisos que permiten la creacin de diferentes ambientes familiares y/ocomerciales, institucionales.
Galpn: se define como infraestructura o casa grande de una planta.
Casa: comprende aquel edificio de una o pocas plantas destinado a vivienda
unifamiliar, sin embargo, en la actualidad las casas suelen estar habitadas por
varias familias, convirtindose en si en viviendas multifamiliares.
Otros: en esta categora se incluy aquellas edificaciones que no estn
contempladas en la clasificacin anterior, de casa, galpn y/o edificio, tales
como, edificaciones en construccin, ranchos y predios sin construir.
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4 Metodologa
i.
Enfoque
Predominantemente cualitativo por la naturaleza de las variables y su relacin entre ellas.
ii.
Modalidad
Esta investigacin es de campo por cuanto estudi los fenmenos en el lugar de los hechos.
Es bibliogrfica por cuanto se apoy en libros y textos que dieron el soporte terico al
estudio. Es documental por que se sirvi de documentos y archivos y mapas.
iii. Niveles de investigacin
El problema contempla los siguientes niveles de la investigacin:
Exploratorio -toda vez que se de familiariz lo ms cercanamente con el problema
para acopiar el mayor nmero de datos o informacin.
Descriptivo - porque la investigacin estableci cuales son las posibles amenazas,
vulnerabilidades y el grado de vulnerabilidad estructural de las edificaciones y
viviendas del sector de Pusuqu antiguo.
Asociacin de variables - porque se trato de establecer la conexin si es que
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combinacin con la consulta realizada a otros estudios cuyo contenido presentaba relacin
directa con la temtica.
Segn Ayala Carcedo y Cantos (2002), el estudio de la vulnerabilidad depende de las
fuentes utilizadas para su evaluacin y se pueden establecer dos tipos: la vulnerabilidad
observada y la vulnerabilidad calculada o predicha. Para el presente estudio, se utiliz la
vulnerabilidad observada, la cual se deduce a partir de anlisis estadsticos del
comportamiento observado de las construcciones hechos con materiales similares antesismos precedentes (la cual se obtuvo de los estudios realizados por la Escuela Politcnica
Nacional et al, en 1994 y 1995 en la ciudad de Quito y los lineamientos generales
utilizados en la interpretacin de la escala MSK), en combinacin con la observacin y el
posterior levantamiento de las variables mediante el trabajo de campo.
La vulnerabilidad observada se puede estudiar de dos maneras, utilizando la formadeterminista, el cual aplicaremos en la presente investigacin, y la forma probabilstica.
El mtodo deterministasupone que el comportamiento futuro de las infraestructuras ser
similar a la del pasado. Por su parte, este mtodo simula el peor escenario posible que
pueda afectar a determinada regin de riesgo ssmico, a partir de la disponibilidad de
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ciudad; muy cerca del rea de estudio), cuya intensidad aproximada sera de VIII en la
escala MSK-64; segn lo establece el Proyecto para el Manejo del Riesgo Ssmico de
Quito (1995). Adems, considerando las caractersticas de la infraestructura en este sector,
se determin que stas presentan una alta vulnerabilidad. Esto se comprob mediante la
observacin que se realiz en toda el rea del universo muestral, cuyo fin fue determinar y
limitar el rea de estudio. (Ver fotos 1 y 2)
Inclusive, elProyecto para el Manejo del Riesgo Ssmico de Quito menciona lo siguiente:El terremoto local potencial causara importantes daos en los barrios del norte de Quito,
donde la sacudida del suelo sera mayor y donde existen muchas edificaciones informales
vulnerables. (Escuela Politcnica Nacional et al; 1995, p. 7)
Considerando el enfoque del estudio y la necesidad de recoleccin y generacin de
informacin necesaria para la realizacin del mismo, se crey necesario laimplementacin de tcnicas cualitativas (observacin de las variables en el rea de estudio
y su posterior levantamiento y sistematizacin) y tcnicas de razonamiento como el
anlisis y la observacin crtica, entre otros, que permitieron obtener unos resultados
cuantitativos. Como instrumento de recoleccin se utiliz la ficha de campo (Ver Anexo
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variables como una comprensin de las mismas en el contexto de la vulnerabilidad smica.
Esto puede contribuir a anular los sesgos presentes y a fortalecer el proceso
investigativo. Ambos enfoques pueden vigorizarse uno al otro para brindar la percepcin
que ninguno de los dos por separado podra conseguir.(Barrantes Echavarra, Rodrigo.
1999)
Al estar definida el rea de estudio y al tomar en cuenta la estrategia metodolgica
mencionada anteriormente, se contempl las siguientes fases:
4.1 Fase de investigacin exploratoria
Durante esta fase se realiz una bsqueda y una seleccin de material bibliogrfico como
documentales existentes que tuviesen una relacin y relevancia al tema de investigacin.
Se realizaron consultas a diversos centros de informacin y documentacin, como
bibliotecas, instituciones gubernamentales y privadas. Asimismo, se realiz la consulta de
libros, documentos, informes, estudios particulares, resultados de investigaciones, revistas,
tesis y estudios de caso relativos a la temtica. Entre los libros consultados y de mayor
relevancia para la presente investigacin, destacan los siguientes: The Quito, Ecuador,
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cuyo epicentro como se menciono en el prrafo anterior, se ubicara muy cerca de Pusuqu,
a 25 Km. al norte del centro de Quito.
En cuanto la intensidad del sacudimiento de dicho evento, es importante indicar que sta
depende en gran medida del tipo del suelo y sus condiciones. De acuerdo a los resultados
del estudio efectuado por la Escuela Politcnica Nacional et al (1995), el tipo de suelo
encontrado en la zona norte de Quito es q4, o sea, depsitos de cangagua (limos arcillosos
o arenosos) recubiertos por capas de arena y ceniza volcnica. Por otro lado, segn larevisin del Mapa de Suelos por Regionalizacin (Ministerio de Agricultura y Ganadera;
1977) de El Quinche a escala 1:50.000, el rea de Pusuqu presenta un tipo de suelo Jp y
Jq, los cuales corresponden a suelos arenosos y ceniza volcnica. Con esto se logr
determinar que el tipo de suelo al norte de Quito (demostrada de forma ms especfica en
el estudio antes mencionado) y el tipo de suelo en el rea de estudio concuerdan.Esto confirma y justifica la posibilidad de extrapolar la informacin correspondiente a la
intensidad del probable terremoto de origen local, que segn los estudios de 1994 y 1995
alcanzara una intensidad aproximada de VIII en la escala MSK. De esta forma, se
considerara precisamente este tipo de evento para el presente estudio.
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fotografas para ilustrarlas en este informe investigativo. Se identificaron tres posibles
amenazas, como lo son la contaminacin por desechos slidos, el socavamiento del Ro
Jariyacu y los posibles deslizamientos o fenmenos de remocin en masa presentes en la
zona. Posteriormente se procedi a identificarlos en el mapa catastral y digitalizarlos e
incluirlos en los mapas producidos.
Luego de haber finalizado el trabajo de campo y la elaboracin de los mapas, elaboraron
los diferentes cuadros con la informacin obtenida. El propsito de los cuadros es ilustrarla informacin correspondiente a las variables que se obtuvo de su levantamiento en el rea
de estudio y su posterior anlisis. Lo mismo se realiz con los mapas, de los cuales el mapa
de posible daos a las infraestructuras provocados por un terremoto de origen local es uno
de los productos principales del este estudio.
El mapa de daos, tambin considerado como mapa de escenificacin de daos, se cre apartir de la clasificacin de cada uno de los tipos de construccin en las clases establecidos
por la escala MSK (A, B y C). Al estar encasilladas las estructuras expuestas en cada una
de estas clases, se procedi a determinar el dao que podran sufrir durante el eventual
sismo de intensidad VIII, para la cual la escala utilizada establece daos mayores a 25 %
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La metodologa podra resumirse con el siguiente cuadro tomado de Lang (2002):
Figura N 4. Esquematizacin de la metodologaFuente: Elaboracin propia
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5 Anlisis e interpretacin de resultados
Para crear un producto donde se logre estimar el dao que potencialmente podra causar un
evento ssmico de intensidad VIII en la escala MSK sobre las infraestructuras existentes en
la zona de estudio (Pusuqu antiguo), fue necesario realizar un inventario de los diferentes
tipos de construccin, clasificar las construcciones de acuerdo a los requerimientos de la
escala utilizada y analizar su respuesta a un nivel de intensidad de sacudimiento
determinado, y clasificar las construcciones de acuerdo a los requerimientos de la escalautilizada, para posteriormente estimar su dao.
Se realiz un levantamiento de las estructuras en el rea de estudio (casas, edificios,
galpones, colegios), y se les clasific en siete categoras de acuerdo a sus materiales y
diseo (adobe, concreto armado, construccin informal, construccin mixta, estructura
metlica, madera y mampostera). As mismo, se determin la cantidad de pisos de las
distintas infraestructuras y otras variables. A continuacin se presentan los resultados
obtenidos del levantamiento en el campo de las distintas variables, con su respectivo
anlisis.
5.1
Tipo de uso de la infraestructura
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infraestructuras restantes, que conforman solamente el 3%, se encuentran dos colegios;
Colegio de los padres Mercedarios y Colegio Santo Domingo Savio.
Como se mencion en la metodologa, es importante destacar que la respuesta de la
infraestructura durante un evento ssmico no solo depende del tipo de suelo y su intensidad
de movimiento (para lo cual se extrapol la informacin del estudio realizado por la
Escuela Politcnica Nacional et al (1994) y donde se determin la probable intensidad del
sismo local), sino tambin de los materiales de construccin, los cuales se obtuvieronmediante su levantamiento y se exponen a continuacin.
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Para el levantamiento de la variable tipos de construccin se escogieron las siguientes
categoras: adobe, concreto armado, construccin informal, construccin mixta, estructura
metlica, madera y mampostera.
Grfico N 3(Elaboracin propia)
En el grfico anterior, se puede observar el porcentaje que representa cada una de estas
categoras.
Tipo de construccin de las
infraestructuras
19%
10%
7%
48%
2%
1%
13%
C.Mixta
Adobe
C.Informal
Concreto
E.Metalica
Madera
Mamp.
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Tipo de Construccin ante eventos smicos, gran cantidad de las infraestructuras son auto-
construidas, dando paso a que los lineamientos de ingeniera y arquitectura (contenidos en
el cdigo de la construccin) con las que fueron construidas sean cuestionables, por lo que
su verdadera resistencia a dichos eventos queda en duda. En la imagen adjunta (Foto 3) se
observa una vivienda construida de este material, donde se observan los distintos muros
construidos en diferentes momentos, comprometiendo la estabilidad de la infraestructura
en su totalidad.
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caros y al mismo tiempo menos equipados y que mayor riesgo presentan. Precisamente
estas condiciones son las que se observan en Pusuqu Antiguo.
Por otra parte, las estructuras metlicas y contradas con madera solamente conforman un
3% entre ambos. Es importante mencionar que los elementos expuestos con su respectivo
tipo de construccin no presentan un patrn en cuanto a su ubicacin, y se encuentran
emplazados espacialmente de forma aleatoria. (Ver Mapa 4 Tipo de Construccin)
5.3
Cantidad de pisos
El levantamiento de la informacin referente a la variable nmero de pisos se realiz
pensando en su posible integracin como aspecto a considerar a la hora de determinar la
vulnerabilidad de las infraestructuras de sufrir daos por un sismo.
Nmero de pisos de las distintas
infraestructuras
12%4%
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todo el rea de estudio. (Ver Mapa 5Nmero de Pisos por Infraestructura) Se logr
determinar que, a diferencia de la ciudad de Quito donde gran cantidad de edificaciones
superan los 4 pisos, esta variable tiene una importancia secundaria en comparacin con las
otras variables analizadas (tipo y material de construccin).
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5.4 Tipo de estructura
Tipo A:Bloques de piedra sin trabar, piedras y barro como mortero, adobes. Canto rodadoy barro (formando hormigones), tapial ordinario, piedra sentada con trabazones, ladrillo de
teja sentado con mortero pobre.
Tipo B:Construcciones de ladrillo sin reforzar y de bloques prefabricados, construcciones
de sillar o piedra natural cortada. Estructura de pilares de concreto o acero.
Tipo C: Edificios reforzados con elementos dctiles de acero o de concreto armado,
estructuras de concreto y acero de nudos soldados o empernados, sin consideracin
especial de simetra. Casas de madera bien diseadas
5.5 Clasificacin de Infraestructura segn la escala de intensidad MSK
El grfico al lado refleja el porcentaje de elementos expuestos segn cada una de las clases
propuestas por la escala MSK para la clasificacin de los tipos de infraestructura. De esta
forma tenemos que el 37% de estas se encuentran en la categora A, siendo las
estructuras consideradas ms vulnerables, como se observar ms adelante mediante la
creacin del mapa de porcentaje de daos. Las de clase B representan el 16%, siendo la
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Mapa 6.Nmero de Manzanas
(Elaboracin propia)
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Mapa 7. Clasificacin de la Infraestructura segn Escala MSK
(Elaboracin propia)
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Grfico N 6.(Elaboracin propia)
Se observa que la mayor cantidad de elementos con mayor grado de vulnerabilidad(infraestructuras de clase A y B) se encuentra en la manzana 2 (color rojo en el mapa 4),
precisamente el rea ms antigua y hacinada. Es importante notar la relacin manzana y
cantidad de elementos expuestos. No hay que obviar las estructuras ubicadas en la
manzana 7 (color verde), que tambin presentan un alto grado de vulnerabilidad. Ambas
34
19
7
18
42 3
5 4
14
2 3
10
0 1 0 12
13
6
14
34
5
12
74 4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
2 3 4 7 11 12 13 14 15N
merodeEstructura
Nmero de Manzana
Tipo de Estructuras A, B, C, segn Escala MSKpor Manzanas
A
B
C
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elementos de clase B y daos menores al 10% para los de clase C. Esta metodologa se
basa en el estudio de la vulnerabilidadobservadamediante el mtodo determinista, como
se mencion en el captulo anterior. El siguiente mapa es uno de los productos principales
de la presente investigacin, mediante la cual se puede observar los daos que sufriran los
elementos expuestos del rea de estudio, constituyendo una especie de escenario de daos
infraestructurales.
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Como se observa en el mapa anterior, la zona que sufrira mayor cantidad de dao
corresponde a las manzanas 2 y 4, circulados en azul. Precisamente esta zona corresponde
con las infraestructuras de mayor edad y las que se encuentran construidas con materiales
ms propensos a sufrir daos durante un evento ssmico. De esta forma se comprueba la
relacin directa que existe entre estas variables; edad y tipo de la infraestructura con
vulnerabilidad ssmica.
36%
20%
44%
Porcentaje de rea por porcentaje de daos
> 25%
10 - 25%
0 - 10%
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manera visual sin la realizacin de ningn estudio posterior que realmente compruebe y
justifique a tales factores como verdaderos peligros, por lo que sera importante la
realizacin de los mismos como complemento de esta investigacin, as como para educar
a la comunidad y hacerles saber sobre estos factores amenazantes a los que se encuentran
expuestos.
Durante el levantamiento de campo se observaron las distintas amenazas de las cuales cabe
destacar, en orden de importancia segn la peligrosidad que representan a la poblacin, los
fenmenos de remocin en masa (Foto 5 y 6), la contaminacin (Foto 7) y la socavacin en
partes del cauce del Ro Jariyacu (Foto 8), sin dejar de lado la erosin fluvial en otros
cauces.
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Los fenmenos de remocin en masa afectaran en mayor grado la parte norte de la
comunidad. En esta zona existen dos posibles puntos de deslizamiento producto de la falta
de cobertura vegetal y debido a la presencia de una cantera para sacar materiales para la
construccin que corta la pendiente natural de las colinas. (Ver mapa 9) As mismo, la
vulnerabilidad de las estructuras es mayor no solo debido a la cercana a dicha amenaza,
ubicndose los posibles deslizamientos a menos de cien metros de distancia, sino tambin
por la enorme cantidad de terreno que podra deslizarse. Por otra parte, existe la posibilidad
de un fenmeno de remocin en masa en la zona sur del rea de estudio, cerca del Ro
Jariyacu, aunque esta no representa una amenaza mayor debido a la inexistencia de
infraestructuras y poblacin expuestas. Tambin existen pequeos deslizamientos en parte
del cauce del Ro Pusuqu, cerca de uno de los parques. Existen algunas viviendas ubicadas
sobre el mismo deslizamiento, lo que podra ocasionar su desplome en cualquier momento
de acuerdo a las condiciones observadas.
En lo referente a la contaminacin (ver foto 7), sta se considera como una amenaza a la
salud de las personas que viven cerca de las fuentes contaminadas, adems de causar un
afeamiento del paisaje. Se observ grandes cantidades de contaminacin a lo largo de
todos los cauces del rea de estudio, principalmente compuesta por desechos slidos y
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que el ro, mediante su procesos natural de erosin, destruye partes de viviendas
construidas en sus mrgenes.
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6 Conclusiones y recomendaciones
Segn DErcole y Trujillo (2003), se puede afirmar que Ecuador vive desde hace algunos
aos un periodo de relativa tregua en materia de desastres, sobre todo en lo que se refiere a
aquellos ligados a la actividad ssmica. Los eventos ocurridos durante las ltimas dcadas
han sido de magnitud media y tienden a hacer olvidar las catstrofes que el pas ha
conocido en el pasado, cuando la poblacin era mucho menos numerosa y muchos espacios
de riesgo no estaban ocupados. En el futuro las consecuencias podran ser mucho mayores
si se considera el crecimiento de la poblacin as como la ocupacin y utilizacin no
planificada de numerosos espacios expuestos.
La comunidad de Pusuqu Antiguo, escogida como rea de estudio de la presente
investigacin, y Ecuador en general, son zonas de alto riesgo ssmico. Si se considera que
la modificacin de las condiciones ambientales naturales son casi imposibles de variar para
reducir la amenaza ssmica, habr que darle ms nfasis a la reduccin de la vulnerabilidad
a dicha amenaza. Precisamente por eso es necesaria la realizacin de estudios sobre la
localizacin de los espacios, elementos expuestos y vulnerables que constituyen una
herramienta esencial para la toma de decisiones en materia de reduccin de la
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pautas necesarias para la atencin del riesgo y su gestin apropiada. (Chvez, J. et al,
1999) Por lo tanto, es necesario documentar y afinar el mximo los resultados obtenidos,
estableciendo en la medida de lo posible, mrgenes de fiabilidad. Los terremotos ocurridos
en zonas con poca preocupacin y/o preparacin por el fenmeno ssmico ponen de
manifiesto que los daos superan lo que sera previsible.
En s, la presente investigacin es el producto de un proceso que incluy la recopilacin de
datos y estudios existentes en el pas, el levantamiento de informacin en el campo, la
elaboracin de mapas, sin dejar de lado el anlisis y discusin de la informacin
recolectada, de la cual emanan las siguientes conclusiones puntuales:
En Ecuador existen estudios, evaluaciones y otros documentos que describen y/o
analizan la situacin del pas frente a la amenaza ssmica. Sin embargo, la mayora
de ellos se han realizado a pequea escala (nacional, provincial o a nivel delDistrito Metropolitano de Quito), dejando de lado los trabajos ms especficos a
nivel comunitario y ms importantes para incluir en los proyectos de gestin del
riesgo ssmico.
Pusuqu, rea que presenta una historia ssmica considerable, experimentar
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Es importante disear en esta metodologa, la base de datos y la aplicacin
informtica de forma abierta para permitir la actualizacin de la informacin
disponible e incorporar nuevas datos y la inclusin de diversas variables
(resonancia magntica, datos de la actividad y el comportamiento ssmico e
infraestructural, etc.) que permitan avanzar hacia evaluaciones integradas de riesgo
que consideren otros aspectos que vengan a complementar los estudios de riesgo en
edificios.
La vulnerabilidad fsica ante amenaza ssmica, determinada a partir de la
escenificacin de dao ssmico, de la infraestructura de Pusuqu Antiguo se
encuentra entre moderada y alta debido a la falta de aplicacin de normas
sismorresistentes durante su edificacin, la calidad de los materiales de
construccin, la aparente edad de los edificios y una evidente falta de cultura
ssmica.
En consecuencia, el escenario de dao ssmico esperado en la comunidad de
Pusuqu Antiguo para un evento ssmico local de intensidad VIII en la escala MSK
es preocupante, dndose un ndice de dao entre 10 y 25 % para el 21% de las
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Los escenarios de dao brindan una imagen real y anticipada del terremoto
esperado. Hacen resaltar algo importante: algunos espacios sufrirn mayores daos
que otros, por lo que la ubicacin espacial de los mismos es importante ya que
requieren de especial atencin por parte de los planificadores ingenieros, as como
de entidades pblicas y privadas. La gestin del riesgo desarrolla contingencias
basada en los datos de importancia brindados por dichos escenarios.
De la experiencia acumulada mediante la realizacin de este trabajo y los otros estudios
realizados a nivel de Quito y analizados para efectos de la presente investigacin, se pone
de manifiesto que la elaboracin de estudios iguales o parecidos requiere de la
colaboracin de entidades involucradas en la obtencin, mantenimiento y procesamiento
de una gran cantidad de datos, con la posibilidad de integrarlos directamente en programas
de gestin de riesgo. Como lo mencionan Chvez, J. et al (1999, p. 183), la nica
herramienta disponible eficaz para reducir el dao smico reside en la disminucin de la
vulnerabilidad de las edificaciones y ello pasa por un conocimiento de la misma. Basados
en los resultados de investigacin, a continuacin se presentan algunas recomendaciones:
La informacin es la base de todo estudio de riesgo. Es importante contar con la
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Deben adoptarse medidas inmediatas para reducir la vulnerabilidad ante los
terremotos destructivos. (Escuela Politcnica Nacional et al; 1995, p. 24) Se
deben crear las condiciones propicias para que la comunidad de Pusuqu Antiguo
tenga la oportunidad de preparar su poblacin, edificaciones y economa de frente
al eventual evento ssmico. Esto solo se lograr mediante la integracin de los
correspondientes lderes gubernamentales, entes pblicos y privados y la
comunidad en s. As mismo, deben crearse proyectos prioritarios para el manejo
del riesgo ssmico, como los propuestos por la Escuela Politcnica Nacional et al
(1995, p. 28-31):
Creacin de un consejo asesor para la seguridad ssmica
Adoptar un cdigo de construccin efectivo y obligar su cumplimiento
Apoyar a la investigacin cientfico para mejorar los escenarios ssmicos
Desarrollar un programa de preparacin para terremotos en los lugares de
trabajo
Mejorar el equipo y los servicios de atencin de emergencia
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7 Bibliografa
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CHVEZ, J. (1999) Escenarios de daos ssmicos en Catalua. 1er Congreso Nacional deIngeniera Ssmica. Murcia, Espaa.
DERCOLE Y TRUJILLO. (2003) Amenazas, vulnerabilidad, capacidades y riesgo en el Ecuador.COOPI, IRD, Oxfam. Quito, Ecuador.
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8 Anexos
8.1
Reporte de sismos sentidos
SISMOS REGISTRADOS POR LA RED NACIONAL DE SISMOGRAFOS: IG - EPNALGUNOS DE LOS EVENTOS INCLUIDOS EN ESTA LISTA HAN SIDOREVISADOS Y PUEDEN DIFERIR DE LOS REPORTES PRELIMINARES
Actualizado 2005-07-01 21:43, Tiempo Local
MAG FECHA TIEMPO LATITUD LONGITUD PROFaa/mm/dd hh:mm grado grado Km.
3.4 2005/07/01 21:13 -.1606 -78.4925 6 .81
3.82005/07/01 19:49 -.1358 -78.5165 12 .04
3.62005/07/01 18:47 -.1512 -78.5059 12 .00
3.6 2005/07/01 17:27 .4229 -78.1590 2 .31
3.5 2005/07/01 02:03 .4372 -78.1540 6 .31
4.5 2005/06/30 06:27 -1.9199 -77.7079 21 .91
3.7 2005/06/28 05:36 -.4477 -77.9099 9.30
4.4 2005/06/22 17:52 -3.6933 -77.2625 125.36
4.0 2005/06/22 05:10 -1.9325 -78.9346 12.00
4.5 2005/06/21 05:04 -1.9924 -77.9832 194.74
4.1 2005/06/20 12:58 -1.5720 -77.7792 213.20
3.9 2005/06/20 04:42 -1.2704 -78.4459 11.96
http://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#magnitudhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#profundidadhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#profundidadhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507020213.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507020049.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507012347.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507012227.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507010703.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506301127.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506281036.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506222252.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506221010.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506211004.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506201758.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506200942.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506170452.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506200942.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506201758.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506211004.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506221010.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506222252.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506281036.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200506301127.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507010703.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507012227.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507012347.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507020049.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/2005/200507020213.htmhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#profundidadhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#profundidadhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#localizacionhttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#fechahttp://www.igepn.edu.ec/boletin/glosario.htm#magnitud7/23/2019 Diagnstico de La Vulnerabilidad Fsica de La Infraestructura Ante Un Evento Ssmico Local - Pusuqui Antiguo, Quito-Ecuador
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58
8.2
Ficha de campo
FECHA:________ N MANZANA:_____ INVESTIGADOR:_____________________________
Calle
N
Predio
Tipo vivienda
N
PisosEdif Casa Galpn Otro
Tipo de Construccin
MixtoAdobe
AInformal
CI
Concretoarmado
CA
Noconstruido
NC
EstructuraMetlica
EMMadera
M
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