01 cismid resultados molina2010

CISMID-FIC-UNI Proyecto MVCS-BID

ESTUDIO DE MICROZONIFICACIN SSMICA Y VULNERABILIDAD EN LA

CIUDAD DE LIMA

Dr. Carlos ZavalaDr. Miguel EstradaDr. Zenn Aguilar

Msc. Fernando LzaresIng. Francisco RosMsc. Patricia Gibu

Centro Peruano Japons de Investigaciones Ssmicas y Mitigacin de Desastres CISMIDFacultad de Ingeniera Civil Universidad Nacional de Ingeniera


Antecedentes

Localizacin de la Ciudad de Lima en zona Ssmica.

Grandes concentraciones de personas y valores determinan altos ndices de riesgo.

Se necesita identificar y zonificar la Ciudad de Lima.

Tener conocimiento de las fuentes ssmicas, las condiciones del suelo y de las edificaciones, evaluar el probable dao.

Determinacin de las acciones para prevenir y mitigar los efectos.

Colegio Reina de los ngelesLa Molina- Sismo de Lima 3/10/1974.


mbito de Estudio

La Molina

Chorrillos

Villa el Salvador

San Juan de Lurigancho

Comas

Puente Piedra

Distrito rea(km2) Poblacin aproximada en milesChorrillos 38.9 262.6Villa el Salvador 35.5 381.8San Juan de Lurigancho 131.3 898.4La Molina 65.8 132.5Puente Piedra 71.2 233.6Comas 48.8 487

Aproximadamente: 2.4 millones de personas

Carabayllo

Ate

Lurin

Lurigancho

Ancn

Pachacamac

Cieneguilla

Ventanilla

Callao

Comas

San Juan de Lurigancho

La Molina

Lima

Chorrillos

Puente Piedra

Villa Mara del Triunfo

Villa el Salvador

Rimac

Santa Rosa

San Martn de Porres El Agustino

Independencia

San Borja

Miraflores

Santa Anita

San MiguelLa Victoria

San Isidro

Chaclacayo

Brea

Lince

Santiago de Surco

Los Olivos

San Juan de Miraflores

Surquillo

Bellavista

San LuisPueblo LibreJess MaraLa Perla

Barranco

Magdalena del Mar

Punta Hermosa

La Punta

Carmen de la Legua Reynoso

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DistritosProyectoMV

MVCyS-BID

0 5 10 15 202.5Kilmetros


Problemtica

Alta sismicidad

Diferentes tipos de suelos

Auto-construccin

Materiales

Tcnicas

Informalidad

Licencias

Cambios


Objetivos

Estudios de microzonificacin ssmica

Vulnerabilidad ssmica de las edificaciones

Vulnerabilidad del sistema de agua

Propuestas de reforzamiento estructural

Analizar el riesgo por tsunami y propuestas de mitigacin


Amenaza, Vulnerabilidad y Riesgo

RIESGO = AMENAZA x VULNERABILIDADProbabilidad de ocurrencia de un fenmeno de cierta intensidad en un determinado lugar.

Grado de dao de un elemento producto de ser afectado por un fenmeno de cierta intensidad.

Prdida econmica o personas afectadas producto de un fenmeno que afecta a un lugar.


Sismicidad: Fuentes Sismognicas de Subduccin


Excavacin de Calicatas

EXPLORACIN DE SUELOS


RECOPILADOS APESEG (2002)

RECOPILADOS 2010

CALICATAS EJECUTADAS 2010

POZOS RECOPILADOS SEDAPAL 2010

POZOS RECOPILADOS (1997)

MAPA UBICACIN DE SONDAJESCALICATAS Y POZOS


Ensayos de Medicin de Ondas de Corte MASW(Anlisis Multiespectral de Ondas Superficiales)

EXPLORACI GEOFSICA


PUTOS DE MEDICI DE ODAS DE CORTE MASW

MASW EJECUTADOS 2010


Perfiles Ssmicos - MASWEXPLORACI GEOFSICA E LA CIUDAD DE PISCO


(Vibracin Ambiental)MEDICI DE MICROTREPIDACIOES


PUTOS DE MEDICI DE MICROTREPIDACIOES

RECOPILADOS MARTINEZ (1997)

RECOPILADOS APESEG (2002)

EJECUTADOS CISMID (2010)


REGISTRO DE MICROTREPIDACIONES


MAPA DE CURVAS ISOPERIODOS


MAPA DE MICROZOIFICACI GEOTCICA


MAPA DE MICROZOIFICACI GEOTCICA - SSMICA



Zona I: Conformada por las laderas de los cerros donde existen afloramientos rocosos o estratos gravosos de origen coluvial y pequeo espesor, los cuales presentan una buena capacidad portante. Esta zona constituye una delgada franja que circunda todo el distrito de La Molina. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m de ancho cimentada a una profundidad de 0.80 m a 1.20 m vara de 2.0 kg/cm2 a 4.0 kg/cm2. El comportamiento dinmico del terreno en esta zona es adecuado, por lo que se espera que no incremente el nivel de peligro ssmico. Los periodos dominantes del suelo se ubican alrededor de 0.10 s. Zona II: Abarca la zona relativamente plana, que se extiende desde el pie de las laderas hacia la zona del valle, conformada predominantemente por suelos gravosos coluviales y estratos de arena mal graduada de moderado espesor, este sector conforma una transicin con los depsitos de suelos arenosos y finos profundos localizados en la parte central del distrito. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m de ancho vara de 1.2 kg/cm2 a 2.0 kg/cm2. En esta zona se espera un moderado incremento del nivel de peligro ssmico por efecto del comportamiento dinmico del terreno. Los periodos dominantes del suelo varan de 0.10 s a 0.20 s.



Zona III: Esta zona cubre la parte central del valle, conformado por suelos finos y arenosos potentes. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m vara de 0.80 Kg/cm2 a 1.0 Kg/cm2. El comportamiento dinmico del terreno en esta zona es desfavorable por lo que se espera un fuerte incremento del nivel de peligro ssmico. Los periodos dominantes del suelo varan de 0.30s a 0.40 s. Zona IV: Esta zona abarca la parte central y ms profunda de valle, conformado mayormente por suelos finos y arenosos de gran potencia. La capacidad portante del terreno en esta zona es baja, vara de 0.60 Kg/cm2 a 0.8Kg/cm2, especialmente en las reas cubiertas por arenas finas de baja compacidad. En esta zona se incluyen tambin las reas de laderas clasificadas como de alto peligro por problemas de estabilidad de taludes. Elcomportamiento dinmico del terreno es el ms desfavorable, es el rea del distrito de La Molina que est expuesta a los ms altos niveles de peligro ssmico y donde se han registrado los mayores daos en sismos pasados. Los periodos dominantes del suelo toman valores igual o mayores a 0.40 s.


Zonificacin SismicaE

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PROYECTO:

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REV. REVISI APROBACI

P-04APENDICE B

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FECHA DESCRIPCI DIBUJO PLANO N

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UIVERSIDAD ACIOAL DE IGEIERA

FACULTAD DE IGEIERA CIVIL

CETRO PERUAO JAPOS DE IVESTIGACIOES SSMICAS Y MITIGACI DE DESASTRES

MICROZOIFICACI GEOTECICA

ESTUDIO DE MICROZOIFICACI YVULERABILIDAD SSMICA E

LA CIUDAD DE LIMAA Jul. 2010 EMITIDO PARA REVISIN Ing. Lilian Veneros Dr. Zenn Aguilar B.Ing. Fernando Lzares

LEYEDA

ZONA I: ESTRATOS DE GRAVA DE ORIGEN COLUVIAL Y/O ALUVIAL

ZONA II: SUELOS FINOS Y ARENOSOS CON ESPESOR MENOR A 10 m.

ZONA III: SUELOS FINOS Y ARENOSOS DE 10 m A 20 m. DE ESPESOR

ZONA IV: SUELOS FINOS Y ARENOSOS DE GRAN POTENCIA Y TALUDES INESTABLES

0 1 20.5 Kilometros


Inventarios Urbanos


Sectorizacin del Distrito

SECTOR 1

SECTOR 2

SECTOR 3

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SECTOR 8 SECTOR 9

SECTOR 10SECTOR 11

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SECTOR 14SECTOR 15

SECTOR 16

SECTOR 17

SECTOR 18

SECTOR 19

SECTOR 21 SECTOR 22

SECTOR 23

SECTOR 24

SECTOR 20


Evaluacin Estructural


Base de Datos Geoespacial


Mapas TemticosE

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PROYECTO:

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E-02PELIGRO SSMICOPERLIMA

LIMA

LA MOLINA

FECHA DESCRIPCI DIBUJO MAPA N UIVERSIDAD ACIOAL DE IGEIERA



Manzanas Evaluadas


LA CIUDAD DE LIMA1 Jul. 2010 Levantamiento de datos Dr. Carlos ZavalaDr. Miguel Estrada

LA MOLINA

PACHACAMAC

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SANTIAGO DE SURCO

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VILLA MARIA DEL TRIUNFO

EL AGUSTINO

SANTA ANITA

SAN BORJA

SAN JUAN DE MIRAFLORES

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Manzanas EvaluadasSI

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Jenny Taira


Mapas TemticosE

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PROYECTO:

PAS:

DEPARTAMENTO:

PROVINCIA:

DISTRITO:



LIMA

LA MOLINA




Material



LA MOLINA

PACHACAMAC

ATE VITARTE

SANTIAGO DE SURCO

CIENEGUILLA


EL AGUSTINO

SANTA ANITA

SAN BORJA


SANTA ANITA285000

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MaterialMampostera

Concreto

Acero

No Evaluado

0 500 1,000 1,500 2,000Metros

Jenny Taira


Mapas TemticosE

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PROYECTO:

PAS:

DEPARTAMENTO:

PROVINCIA:

DISTRITO:



LIMA

LA MOLINA




umero de Pisos



LA MOLINA

PACHACAMAC

ATE VITARTE

SANTIAGO DE SURCO

CIENEGUILLA


EL AGUSTINO

SANTA ANITA

SAN BORJA


285000

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Nmero de Pisos1

2

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No evaluado

0 500 1,000 1,500 2,000Meters

Jenny Taira


Mapas TemticosE

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Uso de SueloVivienda

Multifamiliar

Comercio

Vivienda y Comercio

Educacin

Salud

Industrial

Otros

No Evaluado

0 1,000 2,000 3,000 4,000500Meters

Jenny Taira


Mapas TemticosE

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0

Sistema EstructuralMamp.Conf-Diaf.Rgido

Prtico de Concreto

Port.Conc. y Mampostera

Conc.Armado con Placas

Mamp.Conf-Diaf.Flexible

Albailera Informal

Port.Acero Arriostrado

Industrial/Comercial

Perfiles Livianos

No Evaluado 0 500 1,000 1,500 2,000

Metros

Jenny Taira


Mapas TemticosE

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Estado de ConservacinBueno

Regular

Malo

No Evaluado

0 500 1,000 1,500 2,000Metros

Jenny Taira


Escenario SsmicoE

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Costo de Reparacion en Manz. Evaluadas



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SANTA ANITA

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Costo de ReparacinManzanas Evaluadas

No Evaluado

< 15%

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30% - 60%

60% - 85%

> 85%

0 1,000 2,000 3,000 4,000500Meters

Jenny Taira


Escenarios Ssmicos 286000

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Costo de Reparacin100%

0%

Manzanas

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0 1,000 2,000500Meters


Escenario de Sismo Severo


Escenario Ssmico Interpolado a todo el distrito de La Molina

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PROYECTO:

PAS:

DEPARTAMENTO:

PROVINCIA:

DISTRITO:



LIMA

LA MOLINA




Costo Reparacin en La Molina



LA MOLINA

PACHACAMAC

ATE VITARTE

SANTIAGO DE SURCO

CIENEGUILLA


EL AGUSTINO

SAN BORJA


SANTA ANITA

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Costo de Reparacin< 15%

15% - 30%

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60% - 85%

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Jenny Taira


Escenario Ssmico Lotes a Intervenir

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PROYECTO:

PAS:

DEPARTAMENTO:

PROVINCIA:

DISTRITO:



LIMA

LA MOLINA




Ubicacin de Lotes a Intervenir


LA CIUDAD DE LIMA1 Jul. 2010Anlisis de Escenario Ssmico Dr. Carlos ZavalaDr. Miguel Estrada

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Lotes a IntervenirLotes - Nivel IV

Lotes - Nivel V

Lotes

0 500 1,000 1,500 2,000Metros

Jenny Taira


Vulnerabilidad de Lneas Vitales

Descripcin de la base de datos del sistema de distribucin de agua para el distrito de La Molina

Nmero de roturas por kilmetro de tubera segn Isoyama(2000)

Rot_km_Pro

Nmero de roturas por kilmetro de tubera segn Yamazaki(2009)

Rot_km_Yam

Velocidad mxima en el sueloVelocidad

Zonificacin del sueloTipo_Suelo

Longitud de la tubera en metrosLongitud

Dimetro de tubera en milmetrosDiametro

Material de tuberaTipo

DescripcinNombre de Campo



Numero de Roturas por Km.CIP= Hierro Fundido y PVC 100-150 mm.

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Isoyama Yamazaki Rm-Y Rm-A

Numero de Roturas por Km.CIP= Hierro ductil 100-150 mm.

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Modelamiento 3D


ConclusionesSe desarrollo el estudio geotcnico ssmico que ha producido un mapa de microzonificacin donde se establecen las diferentes zonas del distrito con caractersticas uniformes de respuesta ante un sismo. Se encontraron las siguientes zonas:

Zona I: Conformada por las laderas de los cerros donde existen afloramientos rocosos o estratos gravosos de origen coluvial y pequeo espesor, los cuales presentan una buena capacidad portante. Esta zona constituye una delgada franja que circunda todo el distrito de La Molina. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m de ancho cimentada a una profundidad de 0.80 m a 1.20 m vara de 2.0 kg/cm2 a 4.0 kg/cm2. El comportamiento dinmico del terreno en esta zona es adecuado, por lo que se espera que no incremente el nivel de peligro ssmico. Los periodos dominantes del suelo se ubican alrededor de 0.10 s.

Zona II: Abarca la zona relativamente plana, que se extiende desde el pie de las laderas hacia la zona del valle, conformada predominantemente por suelos gravosos coluviales y estratos de arena mal graduada de moderado espesor, este sector conforma una transicin con los depsitos de suelos arenosos y finos profundos localizados en la parte central del distrito. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m de ancho vara de 1.2 kg/cm2 a 2.0 kg/cm2. En esta zona se espera un moderado incremento del nivel de peligro ssmico por efecto del comportamiento dinmico del terreno. Los periodos dominantes del suelo varan de 0.10 s a 0.20 s.


ConclusionesZona III: Esta zona cubre la parte central del valle, conformado por suelos finos y arenosos potentes. La capacidad de carga admisible para una cimentacin corrida de 0.60 m vara de 0.80 Kg/cm2 a 1.0 Kg/cm2. El comportamiento dinmico del terreno en esta zona es desfavorable por lo que se espera un fuerte incremento del nivel de peligro ssmico. Los periodos dominantes del suelo varan de 0.30s a 0.40 s.

Zona IV: Esta zona abarca la parte central y ms profunda de valle, conformado mayormente por suelos finos y arenosos de gran potencia. La capacidad portante del terreno en esta zona es baja, vara de 0.60 Kg/cm2 a 0.8Kg/cm2, especialmente en las reas cubiertas por arenas finas de baja compacidad. En esta zona se incluyen tambin las reas de laderas clasificadas como de alto peligro por problemas de estabilidad de taludes. El comportamiento dinmico del terreno es el ms desfavorable, es el rea del distrito de La Molina que est expuesta a los ms altos niveles de peligro ssmico y donde se han registrado los mayores daos en sismos pasados. Los periodos dominantes del suelo toman valores igual o mayores a 0.40 s.


Conclusiones Se encontr que bsicamente el distrito de la Molina puede calificarse como un distrito residencial, donde las viviendas de albailera representan 90% de las edificaciones del distrito. La vulnerabilidad de estas edificaciones se ven altamente influenciadas por las condiciones del suelo sobre las cuales se encuentran construidas y por el nmero de pisos de las mismas. Los resultados de la simulacin ssmica nos indican que el 58% de las edificaciones del distrito poseen un grado de vulnerabilidad de media alta a alta, mientras que el 42 % restante posee una vulnerabilidad baja a media baja.

Para la determinacin del riesgo ssmico del distrito de la Molina, se ha utilizado el mtodo de aproximacin al valor de reparacin de una vivienda expresado como porcentaje del costo de la edificacin. Conocida la respuesta ssmica de las edificaciones, se estim el nivel de distorsin mxima considerando el escenario ssmico propuesto en el estudio de peligro ssmico, que induce una aceleracin mxima en el suelo de 447 cm/seg2. Conocido el nivel de distorsin es posible estimar el nivel de dao por tipo de sistema estructural, para el lote representativo de la manzana en estudiada. Se encontrque el 39% de las edificaciones tendran dao leve o permaneceran sin dao en el evento severo. El 31 % de las edificaciones poseeran un dao moderado, mientras que el 23% de las edificaciones tendran un dao severo, mientras que el 7% de las edificaciones colapsaran.


Conclusiones En el caso especial de las edificaciones esenciales (Colegios, Establecimientos de Salud, Cuartel de Bomberos, Comisaras) que en caso de un evento ssmico severo deben de seguir funcionando luego del evento, se estima que el 36% no tendran dao o dao muy leve, mientras que 9% tendran dao moderado. El 36% de las edificaciones esenciales tendran dao severo y 18% experimentara colapso.

Considerando los resultados del estudio de vulnerabilidad ssmica, se encontr que el 90% de las edificaciones del distrito de La Molina son de mampostera (albailera) de ladrillo, seguido por un 9% de edificaciones de concreto. La representatividad de la muestra nos orienta a mostrar aquellas tcnicas apropiadas para el reforzamiento de viviendas de mampostera y asimismo de edificaciones de concreto.

Los resultados del estudio de riesgo ssmico de los sectores estudiados y considerando los lotes representativos de la muestra, identifican que los niveles de dao I y II (con costo de reparacin inferior al 30%) demandan inversiones menores en la reparacin. Los Niveles de dao III, IV y V, que seran aquellos que demanden intervencin para su refuerzo. As por ejemplo de las 438 manzanas estudiadas para edificaciones de mampostera, 229 manzanas necesitaran algn tipo de intervencin. En el caso de las edificaciones de concreto 29 manzanas requeriran de una intervencin de reforzamiento.


Conclusiones Considerando las manzanas que poseen nivel de dao IV y V, que son aquellas que tendran que ser intervenidas de forma inmediata, se ha cuantificado que 7762 edificaciones requieren ser intervenidas para evitar un dao severo o el colapso. Estas edificaciones son aquellas cuyo costo de reparacin es superior al 60% de su valor. La intervencin de estas viviendas debe realizarse luego de una evaluacin al detalle de la edificacin por parte de un especialista en diseo de estructuras antissmicas.

01 cismid resultados molina2010

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