Ing. Fernando Lázares La Rosa
Jefe del Departamento de Planeamiento yMitigación de Desastres
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Civil
CENTRO PERUANO JAPONÉS DE INVESTIGACIONESSÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES - CISMID
Conferencia:ESTUDIOS DE MICROZONIFICACIÓN
SÍSMICA EN EL PERÚ
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Se presentan los métodos y técnicas de microzonificación desarrollados y ejecutados en el Perú y su aplicación a la planificación urbana para la prevención y mitigación de desastres.
El objetivo es dirigir el crecimiento de los centros urbanos hacia los sectores adyacentes más seguros y donde el costo sea menor para la habilitación urbana y las construcciones.
En los estudios de microzonificación se incluyen todos los eventos naturales potencialmente peligrosos para las obras a ser construidas en el área considerada, luego es dividida en sectores de diferentes características (mayor o menor amenaza ante un evento natural). Los sectores más seguros son asignados a los componentes urbanos más importantes como áreas residenciales de alta densidad, edificaciones esenciales como hospitales, colegios, estaciones de bomberos y actividades económicas, los sectores más inseguros para áreas de recreación, parques y otros usos adecuados.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
La metodología general básica consiste en efectuar diversos estudios en el área considerada, primero se identifican los eventos naturales que ocurren a través de información histórica y estudios geológicos preliminares. Luego se estudia cada evento natural, cuyos resultados se representan mediante mapas de amenazas.
La superposición de estos mapas que incluyen los eventos considerados, permiten confeccionar el mapa de microzonificación, donde el área estudiada es dividida en sectores de diferente nivel de respuesta ante las amenazas.
Este documento es muy útil para el planificador urbano, quien recibe de manera resumida, clara y sencilla, los datos del área del interés del equipo técnico multidisciplinario que estudia los eventos naturales y los efectos que puedan tener sobre el área de estudio.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
La microzonificación sísmica de una ciudad es un
proceso multidisciplinario que involucra la realización
de estudios sismológicos, geológicos, geotécnicos, de
evaluación de daños sísmicos, de microtrepidaciones y
de amplificación sísmica. El resultado es el mapa de
microzonificación donde se establecen las diferentes
zonas con características uniformes de respuesta ante
un sismo. Con el objeto de tomar en cuenta los efectos
de las condiciones locales el tamaño de estas zonas no
puede ser muy grande (Minami, 1991).
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Sismología e Ingeniería Sismológica
Estudio de las fuentes sísmicas que afectan el área de estudio, caracterización de la actividad tectónica, determinándose el nivel regional de la actividad sísmica. Historia sísmica del área. Modelamiento de fuentes sísmicas.
Utilización de datos de sismos ocurridos obtenidos por sismógrafos (catalogo sísmico).
Los resultados sirven para obtener el nivel de coeficiente de diseño sísmico.
Disciplinas incluidas:
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Geología:
Inspecciones de campo, interpretación de fotografías aéreas, estudios de mapas y la correlación entre las estructuras geológicas locales con las estructuras regionales, el geólogo determina el grado de seguridad del áreas basándose en la litografía encontrada (tipos de rocas, características estructurales, fracturas, fallas, etc.)
Considerando la presencia de fenómenos hidrometeorológicos determina la posibilidad de ocurrencia de fenómenos de geodinámica externa y su consecuencia como inundaciones, deslizamientos, erosiones, etc.
Resultado: mapa de microzonificación geológica.
Disciplinas incluidas:
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Mecánica de suelos:
Determinación de la capacidad portante del suelos a nivel de cimentación y el nivel de la napa freática (pozos de exploración de suelos)
Parámetros estáticos como densidad, espesor de estratos (modelamiento del suelo)
Posibilidad de falla del suelo: licuación de suelo, falla de taludes, etc.
Resultado: mapa de microzonificación de tipos de suelos (microzonificación geotécnica)
Disciplinas incluidas:
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Dinámica de suelos y Geofísica:
Medición en el terreno de parámetros dinámicos y estáticos del suelo para modelar perfiles representativos con acelerogramas.
Método de Refracción Sísmica , MASW, Down Hole, Up Hole, Cross Hole.
Registro de sismos mediante acelerógrafos instalados en diferentes tipos de suelos que existen en el área de estudio, al procesar los registros se obtienen espectros de diseño sísmico.
Registro de vibración ambiental del terreno (microtremores o microtrepidaciones) mediante equipos de adquisición de datos, cuyo procesamiento permite obtener las características dinámicas del suelo.
Resultado: mapa de microzonificación de comportamiento dinámico del suelo (isoperiodos y amplificaciones).
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Tsunamis:
Ondas marinas de periodo largo que se generan impulsivamente por desplazamientos verticales de los fondos oceánicos durante sismos tectónicos de gran magnitud. Se manifiestan como olas de gran altura de las costas de batimetría y topografía desfavorables.
En función de datos batimétricos y topografía del área de estudio, se determina la altura de la ola de tsunami en la costa y se estima los límites de la zona de inundación.
Con estos datos se puede elaborar los planes de evacuación de la población que habita en la zona de inundación.
Resultado: mapa de microzonificación de inundación por tunamis.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Vulnerabilidad Sísmica de edificaciones:
Evaluar en forma masiva o particular los diversos tipos de edificaciones que existen en el área de estudio en función de su comportamiento sísmico, el cual va depender de su sistema estructural, material de construcción, antigüedad, número de pisos, estado de conservación y nivel de daños existente.
Existen métodos cualitativos y cuantitativos para la estimación de la vulnerabilidad.
Ensayos dinámicos a modelos de edificaciones (mesa vibradora)
Resultado: mapa de vulnerabilidad sísmica de edificaciones.
PRE-SISMO
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Evaluación de daños de edificaciones:
Evaluar en forma masiva o particular el nivel de daños ocurridos como consecuencia de un sismo, en edificaciones de diversos tipos.
Niveles de daño: Leve, moderado, severo, grave (colapso).
Existen diversos métodos de evaluación de daños: preliminares y específicos.
Resultado: mapa de evaluación de daños en edificaciones.
POST-SISMO
Otras disciplinas:
-Actividad volcánica.
-Inundaciones por desbordes de ríos.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
¿ Son los estudios de vulnerabilidad y microzonificación útiles en nuestro país ?
¿ Se utilizan en el planeamiento urbano de nuestras ciudades ?
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Estudio de la Vulnerabilidad Sísmica de las edificaciones en los departamentos de Moquegua y Tacna
Desarrollado en el CISMID-FIC-UNI durante los años 1992 a 1994 por el expositor, se utilizó una metodología cualitativa para evaluar el estado estructural de las edificaciones y se elaboraron mapas de vulnerabilidad y riesgo sísmico de las edificaciones.
Los resultados fueron presentados en eventos profesionales y académicos a nivel nacional e internacional incluso en las ciudades de Moquegua y Tacna durante los años 1995 a 1997.
Los resultados no fueron tomados en cuenta en la planificación urbana de las ciudades de Moquegua y Tacna.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Sensores Remotos: Imagen satelital de la ciudad de Moquegua
Autor: Dr. Miguel Estrada - CISMID
Evaluación de daños del sismo de Atico
Arequipa del 23 de junio del 2001, Mw = 8.2Utilizando sensores
Remotos.
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Sensores Remotos: Imagen satelital de la ciudad de Moquegua
Autor: Dr. Miguel Estrada - CISMID
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Sensores Remotos: Imagen satelital de la ciudad de Moquegua
Alto
Medio
Niveles de Daño
Autor: Dr. Miguel Estrada - CISMID
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Centro – Moquegua(Imagen Pre-evento)
Autor:Dr. Miguel Estrada
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Centro – Moquegua(Imagen Post-evento)
Autor:Dr. Miguel Estrada
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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San Francisco (Imagen Pre-evento)
Autor:Dr. Miguel Estrada
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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San Francisco(Imagen Post-evento)
Autor:Dr. Miguel Estrada
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Tipos de suelo en La ciudad de Lima
CISMID (2004)
Microzonificación Sísmicade la ciudad de Lima
CISMID (2004)
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Periodos de vibración del suelo
en la ciudad de LimaCISMID (2004)
Microzonificación Sísmicade la ciudad de Lima
CISMID (2004)
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Mapa demicrozonificación
Sísmica para la ciudad de LimaCISMID (2004)
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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ACELERÓGRAFO MODELO ETNA, KINEMETRICS
LA MOLINA
-60-50
-40-30
-20-10
010
2030
4050
60
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(cm
/s2)
ACELEROGRAMA ESTACIÓN CIPSismo del 15/08/07
componente EO Amax = 54.10
CDL-CIP
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(cm
/s2)
ACELEROGRAMA ESTACIÓN MOLINASismo del 15/08/07
componente EO Amax = 78.72 cm/s2
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(cm
/s2)
ACELEROGRAMA ESTACIÓN CISMID - FIC - UNI
Sismo del 15/08/07 componente EO Amax = 73.9 cm/s2
componente EO Amax = 73.9 cm/s2 CISMID
RIMAC
SAN ISIDRO
-110
-90
-70
-50
-30
-10
10
30
50
70
90
110
0 20 40 60 80 100 120 140 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(cm
/s2)
ACELEROGRAMA ESTACIÓN CALLAOSismo del 15/08/07
componente EO Amax = 95.76 cm/s2
DHN
CALLAO
ACELEROGRAMAS REGISTRADOS ENLIMA, SISMO DE PISCO 2007
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-270
-210
-150
-90
-30
30
90
150
210
270
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
2 )
ACELEROGRAMA ESTACIÓN PARQUE RESERVASismo del 17/10/66
componente NS
Amax = 269.3 cm/s2
-270
-210
-150
-90
-30
30
90
150
210
270
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
2 )
ACELEROGRAMA ESTACIÓN PARQUE RESERVA Sismo del 03/10/74
componente EO
Amax = 192.5 cm/s2
-270
-210
-150
-90
-30
30
90
150
210
270
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
2 )
ACELEROGRAMA ESTACIÓN PARQUE RESERVASismo del 31/05/70
componente EO
Amax = 104.8 cm/s2
-270
-210
-150
-90
-30
30
90
150
210
270
0 40 80 120 160Tiempo (seg)
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
2 )
ACELEROGRAMA ESTACIÓN CDL- CIPSismo del 15/08/07
componente NS
Amax = 58.8 cm/s2
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Estación VIZCARRA
Estación CHEN CHEN (inactiva)
Estación GOBIERNO REGIONAL (inactiva)
ESTACIONES ACELEROGRAFICAS CIUDAD DE MOQUEGUA
Zonificacion Sismica (Aguilar et al, 2000)
Estación UJCM
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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ACELEROGRAMA SISMO DE ATICO - AREQUIPA 23/06/2001 ESTACION MOQUEGUA, COMPONENTE E - W, Amáx = 295.22 gal
-300
-200
-100
0
100
200
300
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
TIEMPO (s)
AC
EL
ER
AC
IÓN
(g
al)
ACELERÓGRAFO MODELO RION
Estación Vizcarra, componente EOSismo de Atico 23 Junio 2001
Amax = 295 gal
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
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Magnitud 7.8Profundidad 116 km
Distancias epicentrales125 km ENE de Iquique, Chile
210 km SE de Arica, Chile250 km SSE deTacna, Perú
Se obtuvieron acelerogramas en los siete acelerógrafos instalados
en el sur peruano
Arequipa: UNSA, CHARACATOTacna: J. BASADRE, A. GIESEKE
Moquegua: VIZCARRA, CHEN CHEN, GOB. REGIONAL
SISMO DE TARAPACA DEL 13 DE JUNIO DEL 2005
Planeamiento urbano para la mitigación de desastres
Ing. Luis Fernando Lázares La Rosa CISMID – FIC - UNI
ACELEROGRAMAS DEL SISMO DE TARAPACA DEL 13/06/05
Estación ICA2 Amax EO = 272 gal
Estación ICA2 Amax NS = 334 gal
Amax NS = 897 galT = 0.73 s
Amax NS = 1280 galT = 0.49 s
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