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CONVENIO DE COLABORACIÓN INTERINSTITUCIONAL ENTRE EL MINISTERIO DE VIVIENDA, CONSTRUCCIÓN Y SANEAMIENTO Y LA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA PARA LA ELABORACIÓN DE LOS ESTUDIOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA Y ANÁLISIS DE RIESGO

EN LAS ÁREAS URBANAS DE LAS MUNICIPALIDADES DISTRITALES DE: SANTIAGO DE SURCO, SANTA ANITA (PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE

LIMA), LA PERLA (PROVINCIA CONSTITUCIONAL DEL CALLAO) Y MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE JAÉN (DEPARTAMENTO DE

CAJAMARCA)

Facultad de Ingeniería Civil (FIC)Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y

Mitigación de Desastres (CISMID)

Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)

Sala de Proyectos del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, San Isidro 3 de Mayo de 2017

Antecedentes: Convenio VIVIENDA - UNI

• En vista de los intereses comunes para el beneficio de la población peruana, se firma un Convenio de Colaboración Interinstitucional entre el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento y la Universidad Nacional de Ingeniería.

• Objetivo del Convenio: Realizar estudios de Microzonificación Sísmica y Análisis de Riesgo en los Distritos de Santiago de Surco, Santa Anita (Provincia y Departamento de Lima) La Perla (Provincia Constitucional del Callao) y Municipalidad Provincial de Jaén (Departamento de Cajamarca).

• Por parte del Ministerio de Vivienda a través del Programa Nuestras Ciudades, definir los trabajos técnico-científicos de las diferentes disciplinas de la ingeniería y sismología para determinar las áreas de intervención, así como los productos a entregar de manera que sean útiles para la elaboración de planes de reducción y mitigación del riesgo sísmico y dar el financiamiento necesario.

• Por parte de CISMID, se realizarán todos los trabajos necesarios en sismología, geología, ingeniería geotécnica, ingeniería estructural e ingeniería geomática, además de proveer todo el equipamiento para elaborar los mapas e informes de riesgo sísmico.

PNC/MVCyS – CISMID/FIC/UNI


Sismos Recientes• Sin Prevención = Mayores pérdidas de vidas y

materiales. Mayor Costo de Reconstrucción.

• Con Prevención = Menores pérdidas de vidas y materiales. Menor Costo en Reconstrucción.

NAZCA 1996 PISCO 2007MOQUEGUA 2001

Procedimientos para el Estudio de Riesgo Sísmico

• Evaluación del peligro sísmico

• Estudio de microzonificación sísmica

• Evaluación de la vulnerabilidad de edificaciones

• Evaluación del riesgo sísmico de edificaciones

• Evaluación del peligro por tsunami

• Evaluación preliminar de redes de agua

• Elaboración de mapas y reportes


Mecanismo Detrás del Nacimiento de un Desastre

Riesgo = Función (Peligro, Exposición, Vulnerabilidad)

Peligro Exposición

Vulnerabilidad

Riesgo ante

Desastres

Sismos,

Inundación,

Tsunamis

Personas, Propiedades

Susceptibilidad a peligros naturales


Riesgo ante

Desastres

Mecanismo para Reducir los Efectos de un Desastre

PeligroExposición

Vulnerabilidad

Reubicación de Personas y propiedades

Básicamente sin cambio

pero hay “cambios

climáticos”

Incremento de la

resistencia de las

estructuras


ENFOQUE METODOLÓGICO SATREPS - CISMID


Modelo de Fuente

Estructura base

Propagación de TsunamiMovimiento de Roca

Batimetría

Contramedidas

Capacidad Sísmica

Diagnóstico del riesgo

Evaluación de Daños

Plan de Mitigación de Desastres Gobierno Local

Movimiento superficial Altura de ola

Daños por Tsunami

Topografía & Suelos

Base de Datos GeoSpatial

Diagnóstico de respuesta sísmica

Sismología e Ing. Geotécnica

Tecnologías de informaciónIngeniería Estructural

Ingeniería de Tsunami

ANÁLISIS DE LA AMENAZA Y MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA - SÍSMICA


Es un proceso multidisciplinario que

involucra la realización de estudios

sismológicos, geológicos, geotécnicos y

evaluación de zonas de inundación por

tsunamis. El resultado es el mapa de

microzonificación sísmica, donde se

establecen diferentes zonas con

características uniformes de respuesta

ante un sismo.

Microzonificación Sísmica


EVALUACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO PARA LA CIUDAD DE LIMA

Terremotos Históricos en el Perú

Sladen et al. (2010)

1940 05 24 Huacho, M8.2

1942 08 24 San Juan, M8.0

1966 10 17 Barranca, M8.1

1974 10 03 Lima, M8.1

2001 06 23 Atico, M8.4

2007 08 15 Pisco, M8.0

Nazca ridge

271 years

149 years

1746

1868


Sismo escenario para la zona central del Perú (Pulido et al, 2011)

C(x)*vo

• Slip deficit since 1746 (271 years)

• Maximum slip is 15 m

• Magnitude Mw~8.9, neglecting the 20 century

earthquake sequence

S(x)=C(x) * vo * t S(x): slip, t : elapsed time


Acelerogramas Sintéticos en la Roca Base (Pulido et al, 2011)

Aceleraciones máximas probables

(Roca base)

Escenario sísmico con ruptura en el

extremo norte de la falla


Valores de PGA y PGV para el escenario sísmico más desfavorable

Ámbito de Estudio:


Distrito de Santa Anita

Distrito de La Perla

Distrito de Surco

Distrito de Jaén

Análisis del Peligro SísmicoFuentes Sismogénicas de Subducción

A parte de la actividad sísmica producto de la subducción de la Placa de Nazca por debajo

de la Placa Sudamericana, no hay evidencias documentadas de ocurrencia de eventos

sísmicos relacionados a sistemas de fallas activas. Sin embargo, esta información

muestra que la fuente de subducción superficial puede generar fuertes sismos de

magnitudes de hasta 8.8 Mw en esta región.


Distrito Aceleración

(cm/s2)

Santiago de Surco 467.04

Santa Anita 465.57

Jaén 286.70

La Perla 469.63


Evaluación de la Geología Local – Mapas de Peligro Geológico



Distrito de Surco

Distrito de Jaén

Los peligros geológicos

son los peligros de origen

natural, que involucra

deslizamiento de masa,

desprendimientos de

bloques de roca, tsunami,

etc. )

Exploración de Campo

Ejecución de Calicatas, Ensayos de

Penetración estándar (SPT) y Ensayos de

Penetración Dinámica Ligera (DPL)


La Perla: En la Calicata C-10, de 0.00 a 0.40 m

se encontró terreno de cultivo, de 0.40 a 2.80 m,

Arcilla delgada con arena (CL) y de 2.80 a 3.00 m,

Arena limosa (SM).

La Perla: Ejecución de Ensayo DPL y SPT

Características Dinámicas del SueloEnsayos de Microtremores, MASW, Refracción Sísmica y

Arreglo de Microtremores


El ensayo MASW o Análisis de Ondas

Superficiales en Arreglo Multicanal es un

método de exploración geofísica que

permite estimar la velocidad de

propagación de ondas de corte (Vs) en

el suelo o perfil sísmico del suelo.

La medición de microtremores se

realiza para conocer el período de

oscilación lateral del suelo, parámetro

dinámico que define el

comportamiento sísmico de un

determinado lugar.

Ciudad de Jaén

Ubicación de calicatas, microtremores, MASW

ejecutados y recopilados, distrito de Santiago de Surco


Características Dinámicas del Suelo


El perfil de velocidades de ondas de corte

(Vs) permite determinar la compacidad y el

comportamiento dinámico del suelo. Este

parámetro es utilizado por la nueva norma

NTE E-030 para clasificar el tipo de suelo.

El periodo de oscilación del suelo nos

permite identificar el tipo de suelo (rígido,

intermedio y flexible)

La PerlaJaén

MAPA DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA – SANTIAGO DE SURCO


MAPA DE ACELERACIONES MÁXIMAS ESPERADAS – SURCO


Zona Factor Aceleración

(cm/s2)

I 1.00 467.04

II 1.05 490.39

III 1.10 513.74

IV 1.20 560.44

V 1.30 607.15

MAPA DE ACELERACIONES MÁXIMAS ESPERADAS



(cm/s2)

I 1.00 465.57

II 1.05 488.85

III 1.10 513.74

IV 1.20 560.44

V 1.30 607.15




(cm/s2)

I 1.00 286.70

II 1.20 344.04

III 1.40 401.38




(cm/s2)

I 1.00 469.63

II 1.05 493.11

ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD Y RIESGO SÍSMICO DE LAS EDIFICACIONES


Evaluación de la Vulnerabilidad


• Inventarios de edificaciones

• Materiales

• Sistema estructural

• Condición de la edificación

• Uso

• Condiciones de sitio

• Niveles de vulnerabilidad

Evaluación Estructural

Plantilla de encuestaPara la valoración en campo de las características de las edificaciones se utiliza una ficha de evaluación desarrollada en CISMID.


CODIGO DE MANZANA CODIGO INTERNO

Material Mamposteria Concreto Observaciones

Estado de Conservación Regular Malo

Asentamiento No

Humedad en la Base No

Adobe

Madera

Caña

Torta Barro

Otro

Fisuración

Columnas NOTA Fisura Vertival (V)

Vigas Sin Fisuras (X) Fisura Diagonal (D)

Muros Fisura Horizontal (H)

Unidad Industrial Sólido Tubular/Hueco

Confinamiento No

Fisuras No

Tarrajeo No

Estado de conservacion Regular Malo

Si

Si

Si

Bueno

Fisuras

Fisuras

Estado de Muros

Artesanal

Elementos Estructurales

Fisuras

Calamina Placa Colaborante

Otro Otro

Losa de CA Losa de CA

Aligerado Aligerado

Techo

Mamposteria Concreto Otros

Adobe

Bueno

CimentaciónSí

Sí

CONVENIO CISMID/FIC/UNI - MINISTERIO DE VIVIENDA COSNTRUCCION Y SANEAMIENTO

ESTUDIO DE RIESGO SISMICO DEL DISTRITO DE COMAS

ESTRUCTURACIÓN

Achurar lote representado

1AVMR

1AVMR

2AVMR

2CYPR

1AVMR

Achurar lote representativo

1AVM1R

1AVM1R1AVM1R

1AVSR2MCMB

2SVSR

1AVSR

3MMMB

Base de Datos GeoespacialNombre del Campo Descripción

AcelMax Aceleración máxima del terreno en cm/s2

Avg_GRID_C Promedio del porcentaje del costo de reapración

CimentA Asentamiento en la cimentación

CimentH Humedad en la cimentación

Codaza Código de la manzana

Confina Confinamiento en muros

CostRep3 Porcentaje del costo de reparación calculado

Esen_Dano Uso de suelo y nivel de daño

Estado Estado de la edificación

FabricaAlb Tipo de unidad de albañilería

FID Identificador de elemento

FisuraCol Fisuras en las columnas

FisuraMur Fisuras en muros

FisuraVig Fisuras en vigas

FotoEsq1 Foto de una esquina de la manzana




FotoRepres Foto del lote representativo

LoteRepre Característica del lote representativo

Material Tipo de material construcción

MatNivDan Tipo de material y nivel de daño

Max_GRID_C Valor máximo del porcentaje del costo de reparación interpolado

Min_GRID_C Valor mínimo del porcentaje del costo de reparación interpolado

Num Número de manzana interopolada

NumMza Número de sector y manzana

Pisos Número de pisos promedio en la manzana

Rango_Dano Nivel de daño final

SD_GRID_CODesviación estándar de los valores del porcentaje de reparación

interpolados

Shape Tipo de entidad geométrica

Sist_Est Sistema estructural

Tarrajeo Existencia de tartajeo

Techo Tipo de techo

TipoAlb Tipo de unidad de albañilería

Uso Tipo de uso

Verifica Se evalúa

Se elabora una base de datos con los campos descritos en la tabla presentada que es llenada

con la ficha de evaluación de campo. La base de datos se desarrolla en una plataforma SIG.


Mapas Temáticos – Sistema EstructuralDistrito de Santiago de Surco


M Mampostería armada o confinada con diafragma rígido

N Mampostería armada o confinada con diafragma flexible

P Estructura de concreto armado con placas

I Pórticos de concreto con vanos rigidizados con mampostería

C Pórticos de concreto

A Adobe y/o quincha

L Construcción informal en albañilería


Mapas Temáticos – Sistema EstructuralDistrito de Santa Anita






A Adobe y/o quincha


Mapas Temáticos – Sistema EstructuralDistrito de Jaén







A Adobe y/o quincha


Mapas Temáticos – Sistema EstructuralDistrito de La Perla







A Adobe y/o quincha


Evaluación de la Vulnerabilidad




Distrito de Santiago de Surco

Distrito de Jaén

Cálculo de la

vulnerabilidad de las

edificaciones

Se utilizó el método de

estimación rápida de la

respuesta sísmica de

edificaciones, basado en

la metodología para la

estimación rápida de

desplazamientos

máximos y distorsiones

de entrepiso, para las

diferentes tipologías

constructivas en el Perú.

Evaluación del Riesgo Sísmico Adoptado

• Demoliciones S/.

• Mallas de refor. S/.

• Reparaciones S/.

• Pinturas S/.

• Otras reparaciones

__________________

Costo de Reparación

Costo de Reparación = Función (Tipo de estructura, Aceleración del terreno, Nivel de daño)

Inventario

urbano Microzonificación

Sísmica

Ensayos de

laboratorio

Edificación Daño por Sismo


Monitoreo del Crecimiento Urbano (Collique)

Imágenes multitemporales: 2006 – 2016

PhD. Ing. Miguel Estrada Mendoza

Generación de Modelo 3D -MDT

Atrás(Backward)

Nadir

Adelante(Forward)

Modelo 3D

Modelo de adquisición de datosProduce imágenes estereoscópicas

PhD. Ing. Miguel Estrada Mendoza

Imagen satelital de alta resolución integrada con MDT

Simulación de Probables Áreas de Inundación en Caso de Lluvias Intensas

Escenario Sísmico InterpoladoDistrito de Santiago de Surco


Escenario Sísmico InterpoladoDistrito de Santa Anita


Escenario Sísmico InterpoladoDistrito de Jaén


Escenario Sísmico InterpoladoDistrito de La Perla



Evaluación de Daño Probable en las Redes de Agua

Descripción de la base de datos del sistema de distribución de agua para el distrito de La Perla

Campo Descripción

DIAMETER Diámetro de tubería en milímetros

MATERIAL Material de tubería de agua

REALLENGTH Longitud de tubería en metros

SHAPE_Length Longitud de tubería en metros

Velocidad Velocidad de partículas del suelo

YamazakiNúmero de roturas por kilómetro de

tubería según Yamazaki (2008)

IsoyamaNúmero de roturas por kilómetro de

tubería según Isoyama (2000)

Mat_Diam Material concatenado con el Diámetro


Vulnerabilidad de Líneas Vitales

Numero de Roturas por Km.

CIP= Hierro Fundido y PVC 100-150 mm.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

PGV (cm/s)

Nu

me

ro d

e r

otu

ras

po

r K

m.

Isoyama Yamazaki Rm-Y Rm-A

Numero de Roturas por Km.

CIP= Hierro ductil 100-150 mm.

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

PGV (cm/s)

Nu

me

ro d

e r

otu

ras

po

r

Km

.

Isoyama Yamazaki Rm-Y Rm-A

Número de roturas en las tuberías de distribución de agua por tipo de

material y diámetro


Vulnerabilidad de Líneas Vitales – Número de roturas/km



Distrito de Santiago de Surco

Distrito de Jaén


Generación de un Tsunami


Ubicación de los terremotos y réplicas que produjeron tsunamis que afectaron al Perú y otros países


Escenario Sísmico – Deformación Inicial

Primer escenario sísmico

280 sub fallasSegundo escenario sísmico

5 sub fallas.

Obtención de Topografía con UAV


Altura de Olas Máximas – Distrito de La Perla

Alturas de olas máximas a lo largo de la costa

del Distrito de La Perla

Mapa de Inundación del Tsunami – 3D


Alturas de inundación para La Perla con el escenario sísmico de

magnitud 8.9Mw.

Mapa de Inundación del Tsunami – 3D


Alturas de inundación para el Distrito de Santiago de Surco con el

escenario sísmico de magnitud 8.9Mw.

Mapa de Inundación del Tsunami – Distrito de La Perla


Alturas de inundación para el Distrito de La Perla con el escenario

sísmico de magnitud 8.9Mw.

Mapa de Manzanas Afectadas por TsunamiDistrito de La Perla Escenario Sísmico 8.9Mw


Nº Distrito

Cantidad de Manzanas

Afectadas

Porcentaje de

Afectación

Mw 8.8 Mw 8.9 Mw 8.8 Mw 8.9

1 La Perla 3 79 0.45 % 16.7 %

Posibles Rutas de Evacuación por Tsunami


Muchas Gracias


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