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SERVICIO NACIONAL

DE GEOLOGIA Y MINERIA

EFECTOS GEOLOGICOS DEL SISMO DEL 27 DE FEBRERO DE 2 010:

OBSERVACIONES DE DA ÑOS Y EVALUACION DE RIESGOS GEOLOGICOS EN

LA COMUNA DE CONCEPCIÓN (INF-BIOBIO-47 )

Fecha de asistencia : 30 de marzo y 5 de abril de 2010. Asistencia solicitada por: El funcionario de la I.Municipalidad de Concepción Sr. Alvaro Espinoza y según antecedentes recogidos por este servicio. Asistencia realizada por: Christian Creixell, Gustavo Cancino y Paola Ramírez ANTECEDENTES: Luego de conocer el Informe elaborado por SERNAGEOMIN (INF-BIOBIO-17), sobre daños provocados en viviendas por el terremoto del 27 de febrero en varios sectores de la ciudad de Concepción, personal Municipal solicito a este Servicio recorrer las zonas afectadas por fenómenos de remoción en masa que no habían sido reconocidos previamente por el Municipio. En este contexto el día 30 de marzo, se visitó el sector de Valle Nonguén y Cerro la Pólvora. Se incluyen en el presente informe algunas precisiones sobre observaciones realizadas anteriormente, en sectores afectados por agrietamiento y asentamiento del suelo que provocaron daños en edificios y viviendas construidos sobre rellenos artificiales en zonas de humedales, como son: Portal del Centro (Salas N° 15 41). Además, el día 5 de abril, los profesionales Gustavo Cancino y Christian Creixell, realizaron observaciones preliminares para evaluar los sectores de Cerro Chepe, Costanera Biobío y Pedro de Valdivia. OBSERVACIONES: Sector Valle Nonguén Parcela 11, Sitio 3 Coord. (UTM 5.920.732N/ 677.495 E, Datum WGS84, Huso 19S) Las viviendas en este sector se emplazan sobre depósitos de antiguas remociones en masa que se habían estabilizado, pero cuyo movimiento fue reactivado por el sismo del 27 de febrero. Esta reactivación se evidencia en un intenso agrietamiento en los terrenos ubicados en el pie del talud. Las grietas más importantes tienen 1,2m de profundidad, 10 cm de abertura y 50 m de longitud, y cruzan los suelos de fundación de viviendas y terreno de patios (Figs.1 y 2). En el sector también se observan numerosos árboles maduros de eucaliptus, cuyo suelos sufrieron deslizamientos durante el terremoto y en eventos de remociones en masa anteriores, quedando expuestas sus raíces y encontrándose en una situación inestable y con peligro de caer sobre las viviendas de Parcela 11, sitio 3 (Fig. 3).


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Al final de Pje. La Cabaña frente a cancha de fútbol, anteriormente se habían registrado fenómenos de remociones en masa, los cuales en esa oportunidad fueron estabilizados con obras civiles. Producto del movimiento sísmico se registraron agrietamiento y severos daños en las viviendas N° 2007, 2011 y 2015, emplazadas sobr e depósitos de relleno mal compactados. Estas viviendas deben ser deshabitadas y reconstruidas en otro sitio para evitar sobrecargar el terreno inestable, al igual que una de las viviendas localizadas en parcela del Rincón Campesino (Coord. UTM 5.921.037N / 677.732E, WGS84, 19S), la cual se encuentra inhabitable debido a los daños provocados por el agrietamiento y asentamiento diferencial de sus suelos. Existen en todo el sector viviendas que han sufrido asentamientos diferenciales, es el caso de la casa N°1774-A de Av. Camino a Nonguén, donde ver tientes de agua superficial se infiltran y bajan por las laderas hasta la misma vivienda, facilitando la compactación de los suelos finos y muy plásticos. Situaciones como esta se repiten en otros puntos de calle Coronel del Canto. Esta situación se agrava en sectores donde la pendiente natural de la ladera es superior a 30%, en estos casos, como Av. El Estanque (Coord. UTM 5.921.413N / 677.560E, WGS84, 19S), al final de la calle en ladera norte, se ubican 2 viviendas construidas sobre un terraplén confeccionado por el método de corte y relleno, sin embargo debido a la escasa compactación del depósito, este colapsó con el movimiento sísmico y las viviendas se encuentran inhabitables y con peligro de deslizarse ladera abajo. Recomendaciones: Se deben evacuar a la brevedad las viviendas cuyos suelos de fundación se encuentran agrietados, ya que esto puede generar el colapso de la estructura si se activa un deslizamiento durante la estación de invierno. Debe analizarse la posibilidad de emplazar viviendas de emergencia o definitivas en zonas cercanas a las áreas afectadas, pero esto debe ser evaluado en detalle por un ingeniero especialista en geotecnia para el diseño e implementación de las medidas correctivas, las cuales deben incluir estabilización de taludes y adecuación de drenaje superficial. Además, se pueden mitigar algunos fenómenos cortando con urgencia, los árboles que pueden caer y dañar las viviendas de parcela 11, sitio 3. Los terrenos que han sufrido asentamientos y/o agrietamientos, en algunos casos no son aptos para construir y deben ser excluidos como zonas habitables dentro del plano regulador comunal. Cerro La Pólvora (Coord. UTM 5.675.426 / 675.426E, WGS84, 19S) En la ladera SE del cerro se han producido remociones en masa importantes que el año 2005 provocaron la muerte de 3 personas en Pje. Prieto, entre calles Pelantaro y Vilumilla. En este sector el talud presenta una pendiente muy fuerte, superior a 70°, excavada en granito muy meteorizado y descompuesto a arcillas (maicillo), donde se observan bloques de roca no descompuesta que en algunos casos alcanzan más de 2 m de diámetro y que al perder sostenimiento caen por gravedad, poniendo en grave riesgo a las viviendas que se ubican en el pie del talud (Figs. 4 y 5). Producto del evento sísmico, uno de estos bloques cruzó la calzada del Pje. Prieto y se detuvo en el muro de una de las viviendas provocándole algunos daños. Por otra parte, las viviendas ubicadas en la cabecera de los deslizamientos en Av. La Concepción, cuyos patios se encuentran en situación de retroceso e inestabilidad, en algunos casos muestran serio deterioro de las estructuras producto del agrietamiento de los suelos, esto se evidencia con mayor claridad en las casas de albañilería. El daño en los suelos y peligro por remociones en masa que involucren un volumen mayor de material son permanentes. Al menos 2 viviendas ubicadas en el borde del talud en el Pje. 1 (hacia Av. La Concepción) fueron gravemente afectadas en sus estructuras por la pérdida de soporte en sus fundaciones.


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Recomendaciones: Se deben ejecutar las recomendaciones entregadas por este servicio tras los deslizamientos del año 2005, en lo que se refiere a estabilizar las laderas afectadas por fenómenos de remoción en masa, pues de lo contrario esto va a involucrar cada vez un mayor número de viviendas, tanto las ubicadas en el pie del talud como en su cabecera. Se recomienda evaluar la confección de banquetas cubiertas con shotcrete, como las confeccionadas en los bloques de departamentos construidos en calle Lientur con Pje. Prieto, como medida de mitigación se debe implementar lo antes posible, la confección de gaviones en el pie del talud para evitar que los bloques rodados lleguen a las viviendas ubicadas en la parte baja. El estudio geotécnico necesario para ejecutar estos trabajos de estabilización deberá determinar el número de viviendas, ubicadas en la cabecera y pie del talud, que deben ser evacuadas y trasladas a un sitio seguro. Portal del Centro (Salas 1541) Este condominio de edificios se emplaza sobre un relleno en el cauce antiguo del río Biobío, donde comienza el canal Ifarle, el cual drena las aguas superficiales hasta la Bahía de Concepción. Los edificios sufrieron asentamiento durante el terremoto por efecto de licuefacción en sus suelos de fundación, esto se evidencia en el colapso total del sistema de alcantarillado y de cañerías de los edificios, además dos de los bloque ubicados en el extremo noroeste del condominio (Bloques K-L y E-F) tiene una inclinación de aproximadamente 3° hacia el NW (Figs. 6 y 7). Si bien, los edificios no presentan daños estructurales severos, el asentamiento provocado por licuefacción se debe a una preparación inadecuada de las fundaciones de los mismos y es necesario monitorear la evolución del proceso para identificar posibles daños derivados de asentamientos en el terreno. Entre este condominio y la Av. Vicuña Mackena, se observó la preparación de relleno para la construcción de un nuevo condominio de edificios y viviendas, estos suelos también sufrieron los efectos de la licuación producto del movimiento sísmico y se debe evaluar si las especificaciones geotécnicas recomendadas inicialmente aseguran que este fenómeno no ocurrirá en el futuro con un sismo de similar intensidad. Recomendaciones: Monitorear la evolución del proceso de asentamiento para detectar daños en la estructura de los edificios y terreno colindante. Es necesario reparar los ductos de agua potable y alcantarillado dañado, con especial cuidado en el manejo de aguas lluvias. Revisar los estudios de mecánica de suelos realizados para la construcción de las obras y en base a lo realizado diseñar medidas mitigación, en lo posible detener las obras de construcción que signifiquen una modificación importante de la red de drenaje natural para no afectar a la población por futuras inundaciones, anegamientos y licuefacción. Ladera sur de Cerro Chepe Pto. CC03, Ladera SE Cerro Chepe, Pobl. Pedro del Río (Coord. UTM 5.923.062N / 672.310E, WGS84, 19S, 17 m.s.n.m.) Se observa remoción en masa reciente, ocurrida durante el sismo del 27 de febrero de 2010, cuyo coronamiento se ubica sobre un escarpe de ladera de aprox. 25 m de altura (Fig. 8). Esta ladera se encuentra a una distancia de aprox. 25 m de línea férrea y a aproximadamente 40 m de viviendas de autoconstrucción. La remoción en masa afectó a material disgregado de meteorización (maicillo), junto con bloques de roca granítica parcialmente meteorizada, de hasta 50 cm de diámetro. Los bloques de roca rodaron hasta una distancia máxima de 15 m desde la base del escarpe. Según lo observado, existe riesgo de nuevas caídas de bloques y material no cohesivo que se encuentran en forma disgregada en la pared del escarpe. Esto podría ocurrir especialmente gatillado por réplicas sísmicas o durante la época lluviosa. Este riesgo se ve aumentado dada


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la presencia de abundantes fracturas en la pared del escarpe. Esta remoción de material podría amenazar tanto a la infraestructura ferroviaria como a la primera fila de viviendas. Recomendación: se propone la construcción de muro de contención de baja altura o gavión para acumular el material que pueda seguir desprendiéndose desde la ladera y evitar que se deslice hacia las viviendas. Pto. CC04, Punta suroccidental del Cerro Chepe (Coord. UTM 5.922.902N / 671.771E, WGS84, 19S, 37 m.s.n.m.). En la parte alta de la ladera, se observa un sistema de grietas extensionales que corren a lo largo de aproximadamente 60 metros en forma paralela a la ladera sur del cerro. Ellas afectan principalmente a la capa de suelo y vegetación de arbustos, aunque las más lejanas al borde de ladera afectan pilares de una torre de alta tensión (Fig. 9). Estas grietas coronan una ladera afectada por deslizamientos hacia el sur. El sistema de grietas se prolonga en forma más tenue hacia el ESE por unos 250 metros, bordeando la ladera sur del cerro Chepe. El sistema principal de grietas, localizado en la punta occidental del cerro Chepe tiene una longitud cercana a 60 metros y corre paralelo a la ladera sur del cerro. Tanto la separación horizontal como vertical y la profundidad de las grietas es muy variable, presentando los mayores valores en las grietas más cercanas el borde de ladera. La separación horizontal varía entre < 1 y 50 cm (Fig. 10), mientras que la separación vertical alcanza hasta 25 cm y la profundidad de algunas grietas alcanza un máximo de 50 cm. En ladera noroccidental del cerro, se observan relictos de remociones de material anteriores y algunas recientes de pequeño tamaño (Pto. CC05, Fig. 11). La presencia, posición y apertura importante de las grietas representan un riesgo de remoción en masa importante hacia la pendiente suroccidental del cerro Chepe. La potencial caída de este material amenaza a un grupo de al menos 20 o 30 casas localizadas en posición contigua al borde sur de la colina y a la entrada del túnel y del puente ferroviario. El potencial crecimiento de las grietas amenaza además con desestabilizar una torre de alta tensión localizada hacia el borde occidental del cerro. Recomendación: es necesario realizar la evacuación inmediata de las viviendas localizadas junto a la ladera suroccidental del cerro Chepe, entre la autopista de la costanera y unos 100 m hacia el este, puesto que pueden ocurrir remociones de gran volumen de material, ya sea durante sismos importantes (M≥ 6) o durante la época de lluvias. Además, se debe realizar obras para detener la desestabilización de la torre de alta tensión y además proteger las grietas de la infiltración de agua, para evitar el crecimiento de ellas y el aumento de su separación. Cantera Lonco Pto. CC17. Parte alta de la cantera (Coord. UTM 5.917.420N / 676.314E, WGS84, 18S, 222 m.s.n.m.). Se procedió a realizar una visita a la Cantera Lonco en compañía del jefe de turno, el cual informó de los daños ocurridos en la cantera e infraestructura. Tras la visita y conversaciones con el personal señalado se comprobó que los daños relacionados a procesos geológicos solo corresponden a dos derrumbes con caída de bloques de roca sobre un banco bajo de la cantera, además de algunos deslizamientos de maicillo de menor volumen. Además se informó que el nivel del embalse se ha mantenido en sus niveles normales durante y después del sismo del 27 de febrero de 2010. Sector Autopista Costanera Biobío / Pedro de Valdiv ia Bajo Pto CC18. Calle Sgto. Aldea a una cuadra de acceso a Puente La Mochita (Coord. UTM 5.920.582N / 673.338E, WGS84, 18S, 20 m.s.n.m.). En este sector se observan grietas de dimensión y desplazamiento variable, que han afectado principalmente a relleno artificial, áreas verdes (Fig. 12) y calzada de la autopista Costanera (afectando la conectividad hacia el puente


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La Mochita). Las grietas aumentan su dimensión y desplazamientos hacia la ribera y se desarrollan hasta una distancia de 100 metros desde la ribera al este. Las grietas más alejadas del borde del río presentan dimensiones reducidas y desplazamientos en general inferiores a 5 cm., localizándose a aproximadamente 5 metros de las viviendas. Las grietas desarrolladas en las áreas verdes junto a la calzada de la autopista presentan salto vertical máximo de 60 cm., separación horizontal de 50 cm. y profundidad cercana a 1 metro. Estas grietas corren por una distancia de al menos 150 metros paralelos a la autopista. Entre el borde del río y la autopista se desarrollan las grietas extensionales más importantes, que han destruido completamente la autopista en este sector. En este sector las grietas principales tienen desplazamiento vertical superior a 1,5 metros (Figs. 12 y 13). Por otra parte, el puente La Mochita ha sufrido una traslación completa hacia el este respecto a la autopista, de entre 25 y 83 cm. Las características aquí señaladas, como son la cercanía y aumento de las grietas hacia la ribera del río Biobío y agrietamiento principalmente en la capa superior correspondiente a relleno artificial, sugieren que se ha producido un proceso de licuefacción durante el sismo del 27 de febrero. Siguiendo por la autopista en dirección norte a unos 200 metros del acceso al Puente Viejo, la zona afectada por la licuefacción disminuye, afectando solo a una limitada franja de relleno artificial junto a la calzada. En este tramo se puede observar que el borde del río se encuentra protegido por una cubierta de fragmentos de roca y cemento, que probablemente han limitado la saturación de agua de los sedimentos bajo el relleno, dando mayor estabilidad general a todo el terreno del sector. Las grietas producidas en el sector de la autopista no representan amenaza para las viviendas del sector Pedro de Valdivia Bajo. Sin embargo, los terrenos de la costanera en su actual estado son muy inestables para reconstruir la autopista. Recomendación: Se debe reimplementar el relleno de la costanera y áreas verde contiguas, acompañada de medidas de protección del borde del río, como son la utilización de paredes de bloques de roca granítica para evitar mayor infiltración de agua del río en los sedimentos subyacentes al relleno artificial. SERNAGEOMIN, abril 14 de 2010.


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Figura 1: Se indica ubicación de principales grietas (líneas rojas), que cruzan numerosas viviendas en sector de Valle Nonguén, inhabilitando los terrenos para la construcción. Además en perímetro anaranjado, se indica ubicación de árboles de pino que es preciso contar para evitar que caigan sobre las viviendas vecinas, ya que por su inestabilidad creciente podrían caer en cualquier momento, especialmente durante un evento de precipitaciones intensas.

Figura 2: Muestra grietas de hasta 5 cm de abertura en suelos de fundación de vivienda ubicada en la parcela 11 de Valle Nonguén. Los suelos corresponden a depósitos de maicillo mal compactados.

Grietas


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Figura 3: Valle Nonguén, Parcela 11, S3. Muestra la pendiente negativa del suelo que deja expuestas las raíces de árboles de eucaliptus, con peligro inminente de caída hacia las viviendas.

Figura 4: Cerro la Pólvora, se observa reactivación de deslizamientos históricos (2005-2006). Las viviendas en el pie de la remoción habían sido evacuadas y demolidas anteriormente en Pje. José Joaquín Prieto. Círculo amarillo indica donde se alojó bloque rodado desde el talud.


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Bloques de roca

Muro de contención

Figura 5: Muestra bloques de roca en situación inestable o que han rodado hasta el pie del talud, uno de ellos de más de 2 m de diámetro rompió muro de contención durante el terremoto.

Figura 6: Se observa condominio de edificios Portal del Centro, que se encuentra inmediatamente al lado de un terreno con abundante vegetación que corresponde a un Humedal relicto dentro del área urbana de Concepción.

Figura 7: Muestra los daños en parte exterior de los edificios, rotura de cañería de agua y gas, así como del sistema de alcantarillado. El intenso agrietamiento en jardines y patios comunes, se debió al asentamiento diferencial resultado del fenómeno de licuefacción.


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Figura 8: remoción en masa desarrollada sobre material de meteorización de rocas graníticas (maicillo), sobre una ladera de aproximadamente 25 metros de altura. La remoción de material incluyó caída de bloques de roca de hasta 50 cm de diámetro. Ladera SE de Cerro Chepe (Pto. CC03).

Figura 9: grietas extensionales con separación vertical cercana a 10 cm, desarrolladas junto a la ladera suroccidental del cerro Chepe. Estas grietas removilizan parte del suelo contiguo a los pilares de una torre de alta tensión amenazando su estabilidad (Pto. cc04).


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Figura 10: grietas extensionales en la parte alta del sector occidental del Cerro Chepe (Pto. CC04). Estas grietas desarrolladas sobre suelo residual presentan apertura cercana a 50 cm hacia el sur y profundidad cercana a 40 cm con leve separación vertical.

Figura 11: Distribución de puntos de observación en los alrededores del Cerro Chepe, comuna de Concepción.


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Figura 12: grietas extensionales originadas por licuefacción en áreas verdes contiguas a la autopista Costanera (pto.CC18). Se observa a la izquierda la autopista cuya calzada ha sido totalmente removida debido a su destrucción durante el sismo del 27 de febrero. El río Biobío está localizado al oeste de la imagen.

Figura 13: relleno artificial contiguo al borde del río Biobío, afectado y destruido totalmente por grietas originadas por licuefacción durante el sismo del 27 de febrero de 2010.


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Figura 14: distribución de puntos de observación en el sector Costanera / Pedro de Valdivia Bajo, comuna de Concepción.

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