los suelos en lima y su comportamiento frente a sismos · abancay cuzco huancayo pucallpa brasil...

ADECUACIÓN DE LAS EDIFICACIONES EXISTENTES A LAS NORMAS DE DISEÑO SISMO RESISTENTES

ADECUACIÓN DE LAS EDIFICACIONES EXISTENTES A LAS NORMAS DE DISEÑO SISMO RESISTENTES

SEMINARIO DE ACTUALIZACIÓN PROFESIONAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Dr. Ing. Jorge E. Alva Hurtado Dr. Ing. Jorge E. Alva Hurtado

Viernes 14 de Mayo del 2010

LOS SUELOS EN LIMA Y SU COMPORTAMIENTOLOS SUELOS EN LIMA Y SU COMPORTAMIENTOFRENTE A SISMOSFRENTE A SISMOS

CAPITULO PERUANO DELAMERICAN CONCRETE INSTITUTE

MAPAS ISOSISTASSIGLO XVI

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 9 JULIO 1586 - LIMA

Escala de Intensidades Mercalli Modificada

16°

Referencia: Proyecto Sisra Ceresis - E.Silgado (1985)

HUANCAVELICA

75°

14°

VI

ICA

VIII

12°

IXCALLAO

LIMA

VII

VIII

C. DE PASCO

VI

TRUJILLO

10°

V8°

HUARAZ IVHUANUCO

79°

6°

77°

CAJAMARCA

MOYOBAMBA

CHACHAPOYAS

AYACUCHO

III

ABANCAY

CUZCO

HUANCAYO

PUCALLPA

BRASIL

73°

18°

75°79° 77° 73°

16°

14°

12°

10°

8°

6°

18°

VII

O C E A N O P A C I F I C O

IQUITOS

AREQUIPA

PROYECTO APESEG CISMIDUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

200 Km.500

ESCALA GRAFICA

100 150

Leyenda m Maremoto

m

MAPAS ISOSISTASSIGLO XVIII

VIII10°

8°

6°

79°

TRUJILLO

IX

77°

HUARAZ

CAJAMARCA

CHACHAPOYASMOYOBAMBA

AYACUCHO

VI

75°

ICA

HUANCAVELICA

HUANCAYO

73°

AREQUIPA

ABANCAY

75°

PUCALLPA

BRASIL

73°

12°

16°

14°

6°

10°

8°

IQUITOS

O C E A N O

P A C I F I C O

Escala de Intensidades Mercalli ModificadaReferencia: E.Silgado (1983)

PROYECTO SISRA CERESISUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

81°83°

81°

250 Km.500

ESCALA GRAFICA

100 150 200

X

C. DE PASCO

HUANUCO

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 28 OCTUBRE 1746 - LIMA16°

14°

12°

79°

VII

VIII

IX

X

77°

LIMA

CHICLAYO

CUZCO

Kozak CollectionUniversity of California, Berkeley

Propagación de Tsunami a lo largo de la Isla San Lorenzo hacia el Callao, 28 Oct. 1746

MAPAS ISOSISTASSIGLO XX

82°

0

ESCALA GRAFICA

50 100 150 200 Km.

82°

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS

PUCALLPA

E

MADREDE DIOS

IV

V

VIVIIVIII

NC

AS

H

VIII

VII

VI

V

IV

III

C

U

Z

C

O P U N O

B O

L I

V I

A

M A D R E DE DIOS

80° 78° 76° 74° 72° 70°

2°

4°

6°

8°

10°

12°

14°

16°

18°

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 24 MAYO 1940 - LIMA

80° 78° 76° 74° 72° 70°

2°

4°

6°

8°

10°

12°

14°

16°

18°

O C E A N O

P A C I F I C O

Escala de Intensidades Mercalli ModificadaReferencia: E. Silgado (1978)

TUMBESTUMBES

PIURA

PI

UR

A

CHICLAYO

C

A

AJ

AM

AR

AM

AZ

ON

AS S

LMOYOBAMBA

CHACHAPOYAS

CAJAMARCA

AMBAYEQU E

L AL I B

E R T AD

TRUJILLO

AN

MA

RT

IN

HUARAZ

HUANUCO

LIMA HUANCAYO

AYACUCHO

HUANCAVELICA

ABANCAY

ICA

CUZCO

PUNO

AREQUIPA

MOQUEGUA

TACNA

IQUITOS

BRASIL

COLOMBIAECUADOR

L O R E T O

H

A

U A NU C

O

P AS

C O

J U NI N

L

I

M

A

HU

AN

CA

VE

LI

C A

A Y A C U C H O

I

C

A

A P U R I M A C

A R E Q U I P A

T A C N AMO

QU

GU

A

CHILE

III

VILíneas IsosistasGrado de Intensidad según Escala de Mecalli.

Límite del Dpto. de Lima.

PISCO

14°

12°

10°

8°

CALLAO

VIILIMA

TRUJILLOV

HUARAZ

VIII

VII

HUACHO

CHIMBOTEVI

6°

4°

CHICLAYO

PIURAIII

IV

TUMBES

AYACUCHO

HUANCAVELICA

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 17 OCTUBRE 1966 - LIMA

18°

16°

80°

0 10050

78°

200 Km.150ESCALA GRAFICA

AREQUIPA

MOQUEGUA

76° 74° 72°

IIIIV

ILO

MOLLENDO

70°

TACNA

VVI

ICA

HUANCAYO

ABANCAYCUZCO

PASCO

HUANUCO

PUCALLPA

IQUITOS

76° 74° 72° 70°

18°

16°

14°

12°

10°

8°

6°

4°

CHILE

BO

LIV

IA

PUERTOMALDONADO

BRASIL

O C E A N O

P A C I F I C O

Escala de Intensidades Mercalli ModificadaReferencia: E. Silgado (1977)20° 20°

CHACHAPOYAS

CAJAMARCA

MOYOBAMBA

80° 78°

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAPROYECTO SISRA CERESIS

PUNO

0ESCALA GRAFICA

79° 77° 75° 73°

8°

10°

12°

14°

16°

79° 77° 75° 73°

8°

10°

12°

14°

16°

O C E A N O

P A C I F I C O

Escala de Intensidades Mercalli ModificadaReferencia: A. Giesecke, L. Ocola y E. Silgado (1980)

PROYECTO SISRA CERESISUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

50 100 150 200 Km.

EPICENTRO

TRUJILLO

HUARAZ

HUANUCO

CERRO DE PASCO

LIMAHUANCAYO

HUANCAVELICA

ICA

IV

V

VI

VII

VIII

VII

VI

V

IV

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974 - LIMA

ESCALA GRAFICA

0 1 2 3 4 Km.

O

N

E

S

LIMA METROPOLITANA

observaciones

Escala de Intensidades Mercalli Modificada

CALLAO

VII

VI

VIVII

VIVIV V

VI

VI

VI

VIIVII

VI

V

VIIVI

V

VIIVI

VIII-IX

VII-VIII VII-VIII

V

Bellavista

La Perla

LaPunta

P. LibreM. del

Mar Breña

JesúsMaría

LaVictoria

LIMA

Rímac

SanIsidro

Miraflores

San Luis

Surquillo

Chacarilladel

EstanqueSantiago

de Surco

Ciudad deDios

Barranco

MorroSolar

200400

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 3 OCTUBRE 1974

Leyenda

Acelerómetro

Sismógrafo

Límite área, aprox. por

Límite área, Inferidos

PROYECTO SISRA CERESIS

Referencia : Instituto Geofísico del Perú (1974)

Peru Earthquake October 3, 1974. Severe damage to adobe and quincha buildings in Chorrillos District. Hundredsof families were left homeless in the aftermath of the earthquake. 1974. Page 3, Earthquake Information

Bulletin, v.7, no.2. Bulletin‐0007

http://137.227.241.37/bu0007.htm

Peru Earthquake October 3, 1974. The walls of this reinforced concrete water tank located on the second floor of a building

in Miraflores District collapsed. 1974. Page 4, Earthquake Information


http://137.227.241.37/bu0007.htm

Peru Earthquake October 3, 1974. Example of the extensive damage

in La Molina District. This classroom and a laboratory

building at the Agrarian University partially collapsed. 1974. Pages 6‐7, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2.

Bulletin‐0007

http://137.227.241.37/bu0007.htm

Peru Earthquake October 3, 1974. This grain elevator complex

in the port of Callao partially collapsed. 1974. Page 7,

Earthquake Information


http://137.227.241.37/bu0007.htm

Peru Earthquake October 3, 1974. Lima residents wander through the desolation of their homes. 1974. Page 9,

Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2. Bulletin‐0007

http://137.227.241.37/bu0007.htm

Peru Earthquake October 3, 1974. Heavily damaged building in the

Lima area after the magnitude 7.6 shock.

1974. Page 11, Earthquake Information Bulletin, v.7, no.2.

80°

II

PIURA

TUMBES

78°

IV

IIIHUARAZ

TRUJILLO

CAJAMARCA

CUSCO

ICA

AREQUIPA

O C E A N O

P A C I F I C O

Escala de Intensidades Mercalli ModificadaReferencia: P. Huaco y Y. Zamudio (1993)

72°

72°

PROYECTO APESEG CISMIDUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

0 50 100 150 200 250 Km.

ESCALA GRAFICA

82°

82°

18°

16°

14°

12°

10°

8°

6°

4°

80° 78°

V

CALLAO

CHICLAYO

E C U A D O R

CHACHAPOYAS

MOYOBANBA

MAPA DE ISOSISTAS SISMO 18 ABRIL 1993 - LIMA

AYACUCHO

HUANCAVELICA

76°

II

III

IV

V

VI

HUANCAYOLIMA

C. DE PASCO

74°

ABANCAY

76°

HUANUCO

B R A S I L

74°

IQUITOS

PUCALLPA

18°

12°

14°

16°

4°

6°

8°

10°

MADRE DE DIOS

MOQUEGUA

71°

OCEANO

PACIFICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

21°

19°

13°

15°

17°

ICA

HUANCAVELICA

AYACUCHOAPURIMAC

CUZCO

AREQUIPAXI

XI

X

XI

0 50 10001020304050

ESCALA 1:2'000,000

LEYENDA

Ref. JORGE ALVA HURTADO et al (1974)

INTENSIDADES SISMICAS OBSERVADASMAPA DE DISTRIBUCION DE MAXIMAS

MAPA N°1

X

IX

VIII

VII

V

IV

XI VALOR EXTREMO DECARACTER LOCAL

CISMIDFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

81° 79° 75°77° 73°

81°

1°

3°

5°

7°

9°

11°

TUMBES

PIURA

CAJAMARCAAMAZONAS

LORETO

LAMBAYEQUE

SAN MARTIN

LA LIBERTAD

ANCASHHUANUCO

PASCO

UCAYALI

JUNIN

LIMA

ECUADOR

COLOMBIA

BRASIL

X

IX

XI

VIII

IX

XI

XI

XI

X

IX

79° 75°77° 73°

PUNO

TACNA

BO

LIV

IA

CHILE

69° 67°

21°

19°

13°

15°

17°

71° 69° 67°

1°

3°

5°

7°

9°

11°

Sismicidad HistSismicidad Históórica en el Perrica en el Perúú

Aguilar, 2009

PARÁMETROS DE SITIOPARPARÁÁMETROS DE SITIOMETROS DE SITIO

NORMA E 030, 2003NORMA E 030, 2003NORMA E 030, 2003

PARPARÁÁMETROS DE SITIOMETROS DE SITIO(Norma E 030, 2003)(Norma E 030, 2003)

•

ZONIFICACIÓN

•

CONDICIONES LOCALESMicrozonificación Sísmica y Estudios de SitioCondiciones Geotécnicas

•

FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SÍSMICA

El país se ha dividido en tres zonas, en base a:

-

Sismicidad

-

Características de los movimientos sísmicos

-

Atenuación sísmica

-

Neotectónica

ZONIFICACIZONIFICACIÓÓNN

ZON

A 2

ZON

A 3

ECUADOR

COLOMBIA

BRASIL

BO

LIV

IA

CHILE

ZONA 1

Factor de Zona -

Z(g)Zona

0.40

0.30

0.15

3

2

1

Factores de Zona:

Zonas Sísmicas

El valor corresponde a la máxima aceleración del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.

-

Microzonificación Sísmica y Estudios de Sitio

-

Condiciones Geotécnicas

CONDICIONESCONDICIONES LOCALESLOCALES

Objetivo:Investigar multidisciplinariamente los efectos de sismos y fenómenos asociados sobre el área de interés

Casos:Areas de expansión de ciudades

Complejos industriales o similares

Reconstrucción de áreas urbanas destruidas por sismos y fenómenos asociados

MICROZONIFICACIMICROZONIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICASMICA

Objetivo:Determinar parámetros de diseño para un lugar

Casos:Limitados al lugar del proyecto

Para edificaciones del grupo A

Los parámetros no deberán ser inferiores a la Norma

ESTUDIOS DE SITIOESTUDIOS DE SITIO

El perfil del suelo se clasifica en base a:

-

Propiedades mecánicas del suelo

-

Espesor del estrato

-

Periodo fundamental de vibración

-Velocidad de propagación de ondas de corte

CONDICIONES GEOTCONDICIONES GEOTÉÉCNICASCNICAS

a) Perfil tipo Sa) Perfil tipo S11 : Roca o suelos muy r: Roca o suelos muy ríígidosgidos

Velocidades de propagación de onda de corte similar al de una roca, período fundamental menor de 0.25 seg

Cimentación Sobre:-

Roca sana o parcialmente alterada, qu500 kPa (5 kg/cm2)

-

Grava arenosa densa

-

Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. Resistencia al corte no drenada Su100 kPa (1 kg/cm2).

-

Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N>30 golpe/pie, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.

b) Perfil tipo Sb) Perfil tipo S22 : Suelos intermedios: Suelos intermedios

Se clasifican como de este tipo los sitos con

características intermedias entre las indicadas para los perfiles S1

y S3

.

c)c) Perfil tipo SPerfil tipo S33 : Suelos flexibles o con estratos de gran espesor: Suelos flexibles o con estratos de gran espesor

Período fundamental mayor que 0.6 seg, incluyéndose los casos en los que el espesor del estrato de suelo excede los valores presentados en los siguientes cuadros:

Valores N típicos en ensayos SPT(en golpes/pie)

Espesor delestrato (m)

(*)Suelos Granulares

4 ‐10

10 ‐

30

Mayor que 30

40

45

100

Sueltos

Medianamente densos

Densos

(*) Suelo con velocidad de onda de corte menor que el de una roca

Resistencia al cortetípica en condición no

drenada (kPa)

Espesor delestrato (m)

(*)

Suelos Cohesivos

d) Perfil tipo Sd) Perfil tipo S44 : Condiciones Excepcionales: Condiciones Excepcionales

A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios

donde

las

condiciones

geológicas

y/o

topográficas

sean

particularmente desfavorables.

En los sitios donde las propiedades del suelo sean poco conocidas se podrán usar los

valores

correspondientes

al

perfil

tipo

S3.

Sólo

será

necesario

considerar

un

perfil

tipo

S4

cuando

los

estudios geotécnicos así

lo determinen.

ParParáámetros del Suelometros del Suelo

DescripciónTipo Tp

(s) S

S1

S2

S3

S4

Suelos flexibles o con estratosde gran espesor

*Condiciones excepcionales

Suelos intermedios

Roca o suelos muy rígidos

1.20.6

*

0.4 1.0

1.40.9

(*) Tp

y S serán establecidos por el especialista, no serán menores

que los especificados para el perfil tipo S3

.

Tp

= periodo predominante del sueloT = periodo fundamental de la estructura

Factor de amplificación de la respuesta estructural respecto a la aceleración en el suelo.

FACTOR DE AMPLIFICACIFACTOR DE AMPLIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICA SMICA

5.2CTT

*5.2C p

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00

C

Periodo de Vibración, T (seg)

Tipo S2Tp

=0.6 seg

Tipo S3Tp

=0.9 seg

Tipo S1Tp

=0.4 seg

ESPECTRO DE DISEÑO

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00

C * STipo S2Tp

=0.6 seg

Tipo S3Tp

=0.9 seg

Tipo S1Tp

=0.4 seg

ESPECTRO DE DISEÑO

Periodo de Vibración, T (seg)

INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚMAX. COMPONENTE HORIZONTAL5% AMORTIGUAMIENTO

0.00 0.25 0.50 0.75

1.00 1.25 1.50 1.75

2.00 2.25 2.50

5.00

4.00

3.00

2.00

1.00

0.00

AMPLIFICACION DE ACE

LERA

CIONES

PERIODO (SEGS.)

ESPECTROS NORMALIZADOS. MÁXIMA COMPONENTE HORIZONTAL. IGP (Alva y Chang, 1978)

TERREMOTO ESTACIÓN DESCRIPCIÓN INSTRUMENTO

31 de Enero 1951

17 de Octubre 1966

31 de Mayo 1970

29 de Noviembre 1971

5 de Enero 1974

3 de Octubre 1974

9 de Noviembre 1974

4300

4302

4302

4302

4302

4303

4302

4304

4302

4305

Instituto Geológico Plaza Habich

Instituto Geofísico Av. Arequipa




Estación Zárate


Casa Dr. Huaco Las Gardenias


La Molina

STD

STD

STD

STD

STD

SMA-1

STD

SMA-1

STD

SMA-1

ESTACIONES Y TERREMOTOS PARA LOS CUALES SE DISPONÍA DE ACELEROGRAMAS Y FUERON UTILIZADOS

EN EL PROCESAMIENTO DE ESPECTRO DE ACELERACIONES

ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR ‐

IGP

COMP. = 14 HORIZONTALES

b = 5%

PERIODO (seg)

1000

800

600

400

200

ACE

LERA

CIONES (cm/seg

2 )

0 .5

1 1.5 2 2.5

0.50 g

0.40 g

UNI‐FIC

PROMEDIO + 1 DSV

PROMEDIO

R.N.C. (1977)

OTTAZZI ET AL (1980)

KUROIWA ET AL (1977)

ESPECTRO DE ACELERACIONES ABSOLUTAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)

5

4

3

2

1

0 .5 1

1.5 2

2.5

ANALISIS ESTADISTICO EN LA EST. PR‐IGP

COMP. = 14 HORIZONTALES

b = 5 %

UNI‐FIC

AMPLIFICACION DE ACE

LERA

CIONES

PERIODO (seg)

2.86

2.28

PROMEDIO + 1 DSV

PROMEDIO

ESTUDIO DE FORMA ESPECTRAL

P (.50), Ts

= .3

P (.84), Ts

= .3

ESPECTRO DE ACELERACIONES NORMALIZADAS EN EL SUELO TIPO I (AMORTIGUAMIENTO 5%)ESTACIÓN PARQUE DE LA RESERVA (Meneses y Alva, 1986)

RELACIÓN DE ACELERACIONES SOBRE ROCA Y SUELOS BLANDOS (Idriss I M, 1991)

0 0.1 0.2 0.3 0.4

0.5 0.6

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

Basados en cálculos

1989

Loma Prieta

Curva promedio para

correlaciones empíricas

1985

Ciudad de México

1974

La Molina

Aceleración en roca (g)

Aceleración

en suelos bland

os (g)

ESPECTROS DE ACELERACIÓN PROMEDIO PARA DIFERENTES CONDICIONES LOCALES (Seed et al, 1974)

4

2

3

1

00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

Arcilla blanda a media y arena (15 registros)

Suelos granulares profundos > 60 m (30 registros)

Suelos rígidos > 60 m (31 registros)

Roca (28 registros)

Periodo (seg.)

Número total de registros analizados: 104Espectros para 5% de amortiguamiento

Aceleración

espectral

Aceleración

máxim

a de

l terreno

PROPUESTA PARA LAS RELACIONES PROMEDIO SITIO DEPENDIENTES ENTRE LA

AMAX

EN

ROCA

Y

LA

AMAX

EN

ROCA COMPETENTE (Seed et al, 1997)

C3

AB

C4+D+E

A

Ao

B+C1+C2Máxim

a aceleración en

(sue

los), g

Máxima aceleración en (roca), g

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

PROPUESTA DE FORMAS ESPECTRALES PARA TIPOS DE SUELOS, CON UN AMORTIGUAMIENTO CRÍTICO DE LA

ESTRUCTURA DE 5%, (Modificado Seed et al, 2001)

0.40.6

0.7

0.8

2.5

1.5

2.76

2.2

2.6

0.15

5

4

3

2.3

2

1

0

0 1

2

3

Aceleración

Espectral (P

GA)

Periodo T (segundos)

B DCE

Ao,A,AB

Tipo de suelo Descripción

Velocidad de Ondas de corte

Vs30 m superiores

(m/s)

Resistencia de Penetración Estándar

N o Nch(golpes/pie)

Resistencia de Corte No drenada

Su(kPa)

AA

BB

SS11 CC

SS22 DD

SS33 EE

SS44 FF

Roca duraRoca dura

RocaRoca

Suelo muy denso / roca blandaSuelo muy denso / roca blanda

Suelo rSuelo ríígidogido

Suelo blandoSuelo blando

Suelos especiales que Suelos especiales que requiere evaluacirequiere evaluacióón n especespecíífica de sitiofica de sitio

> 1500> 1500

760 760 -- 15001500

360 360 -- 760760

180 180 -- 360360

< 180< 180

----

----

----

> 50> 50

15 15 -- 5050

< 15< 15

----

----

----

> 100> 100

50 50 -- 100100

< 50< 50

----yy

y

RESUMEN DE CATEGORÍAS DE SITIO EN EL NUEVO CÓDIGO SÍSMICO (REGLAMENTOS 1994 Y 1997 NEHRP Y

1997 UBC, INCLUYENDO UNA CORRESPONDENCIA APROXIMADA CON LAS ANTIGUAS CATEGORÍAS DE SITIO S1

A S4

( Dobry et al,2000)

S1

MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DE LIMA

MICROZONIFICACIMICROZONIFICACIÓÓN N SSÍÍSMICA DE LIMASMICA DE LIMA

El CISMID (Centro Peruano-Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres) de la Universidad Nacional de Ingeniería realizó

en los años 2003 y 2004 un estudio para APESEG

(Asociación Peruana de Empresas de Seguros).

Como parte del estudio se recopiló

información y ejecutó investigaciones sobre las características geotécnicas y dinámicas de

los suelos de Lima Metropolitana.

Se propuso, entre otros, el Mapa de Zonificación Sísmica de la ciudad de Lima en concordancia con la norma de diseño sismorresistente vigente E-030 del 2003.

DISTRIBUCIÓN DE SUELOS DE LA CIUDAD DE LIMA

Ing. A. Martínez Vargas (1975)CISMID (2003)

LA PUNTA

2720

00

ANCÓN

CHORRILLOS

OCÉANO PACÍFICO

SAN LORENZOISLA

PUNTA HERMOSA

HUAROCHIRÍ

Cieneguilla

Villa Maria del Triunfo

San Juande

Miraflores PachacamacChorrillos

Villa El Salvador

Lurín

CallaoSan Martin de Porres

Independencia

Los Olivos

San Juan de Lurigancho

Rímac

Ate Vitarte

Chaclacayo

Lurigancho (Chosica)

Ventanilla

Comas

Puente Piedra

Carabayllo

Río Chillón

Río Rímac

Río L

urín

Río

Lurín

San Miguel

Magdalena del Mar

San Isidro

Lince

Jesus Maria

Pueblo Libre

La VictoriaSan Luis

SurquilloMiraflores

Santiago de Surco

La Molina

Barranco

La Perla

Lima (Cercado)

Santa Anita

Carmen de la Legua Reynoso

Bellavista Breña

San Borja

0 4 8 Km

Gráfico reducido del 1/100000

SIMBOLO

LEYENDA

0.4-0.5

0.5-0.6

0.6-0.7

>0.7

ZONA I

ZONA II

ZONA III

ZONA IV

(s)ZONAS

0.1-0.2

0.2-0.3

0.3-0.4

PERIODO

CISMID (2004)

ISOPERIODOS DE LA CIUDAD DE LIMA

ZONIFICACIZONIFICACIÓÓN SN SÍÍSMICA SMICA

ZONA IZONA I

Conformada por afloramientos rocosos, estratos potentes de grava

que conforman los conos de deyección de los ríos Rímac y Chillón y los estratos de grava coluvial –

eluvial de los pies de las laderas.

Periodos de vibración natural

: 0.1 -

0.3 s

Comportamiento rígido

Factor de amplificación sísmica S

: 1.0

Periodo Natural del Suelo Tp : 0.4 s

Tipo de suelo : S1

Se han propuesto cinco zonas en base a las características geotécnicas sísmicas del terreno de cimentación

ZONA IIZONA II

Conformada por un estrato superficial de suelos granulares finos

y suelos arcillosos, con potencias que varían entre 3.0 y 10.0 m. Subyaciendo a estos estratos existe grava aluvial o grava coluvial.


: 0.3 -

0.5 s


: 1.2


Tipo de suelo : S2

ZONA IIIZONA III

Conformada en su mayor parte por depósitos de suelos finos y arenas de gran espesor en estado suelo. Se presentan en algunos sectores de los distritos de Puente Piedra, La Molina y Lurín, y en los depósitos de arenas eólicas que cubren parte de los distritos de Ventanilla y Villa El

Salvador.


: 0.5 -

0.7 s


: 1.4


Tipo de suelo : S3

ZONA IVZONA IV

Conformada por depósitos de arenas eólicas de gran espesor y sueltas, depósitos marinos y suelos pantanosos ubicados en la zona del litoral de los distritos de Ventanilla, Callao, Chorrillos, Villa El Salvador y Lurín. También el distrito de la Punta, con un estrato de grava superficial sobre un depósito potente de arcilla que genera periodos relativamente largos, y un sector del distrito de Pachacamac, con depósitos profundos de arena.

Periodos de vibración natural :

> 0.7 s

Factor de amplificación sísmica

S

:

1.6

Periodo natural del suelo Tp :

1.2 s (caso especial según la Norma).

Tipo de suelo

:

S4

ZONA VZONA V

Constituida por áreas puntuales conformadas por depósitos de rellenos sueltos de desmontes heterogéneos que han sido colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado, con potencias entre 5.0 y 15.0 m. También se incluye a los rellenos sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del área urbana y en la actualidad han sido urbanizados. Las áreas que han sido identificadas se encuentran ubicadas en los distritos del Rímac, Surquillo, Bellavista, La Perla, San Juan de Miraflores y San Juan de Lurigancho, no descartándose la existencia de otras similares en Lima Metropolitana.

El comportamiento dinámico de estos rellenos es incierto por lo que requieren un estudio específico

LEYENDA

1

ZONA IV

ZONA V

S4

Rellenos de desmontebasura ubicados

TIPODE SUELO

ZONA I S1

ZONA II S2

ZONA III S3

ZONAS SIMBOLO

ZONIFICACIÓN DE LA CIUDAD DE LIMA

LA PUNTA

ANCÓN

CHORRILLOS

HUAROCHIRÍ

SAN LORENZOISLA

OCÉANO PACÍFICO

1

34

5

6

2

Ventanilla

Rimac

San Martin de Porres

Lurigancho (Chosica)

Magdalena del Mar

SurquilloMiraflores

Santiago de Surco

La Molina

Barranco

Cieneguilla

Villa Maria del Triunfo

San Juande

Miraflores PachacamacChorrillos

Villa El Salvador

Lurín

Chaclacayo

Carabayllo

Río C

hillón

Río L

urín

N

Río

Lurín

Puente Piedra

0 4 8 Km

Gráfico reducido del 1/100000

Pueblo Libre

Callao

Comas

IndependenciaSan Juan de Lurigancho

San Miguel

San Isidro

Lince

Jesus Maria

Breña

Lima (Cercado)

La VictoriaSan Luis

San Borja

La Perla

Bellavista

Carmen de la Legua Santa Anita

Ate VitarteRío Rímac

Río Rímac

Los Olivos

CISMID (2004)

NORMAS Y ESTÁNDARES UTILIZADOS PARA EVALUAR EL PELIGRO SÍSMICO EN ESTRUCTURAS

CONSIDERACIONES PARA DEFINIR EL SISMO DE DISEÑO

•

Toma como base los mapas que resultan de un análisis de peligro sísmico probabilístico

•

La intensidad del movimiento sísmico es considerada en términos de aceleraciones espectrales (Periodos T= 0.0; 0.2 y 1.0 Seg) y no solamente con el PGA

•

El Máximo Sismo Considerado es definido como un evento con 2% de probabilidad de excedencia en 50 años (2500 años de periodo de retorno); pero el movimiento sísmico es reducido por 2/3 (1/1.5)

•

Se considera el peligro sísmico determinístico cerca de fallas activas

•

El código anterior consideraba un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 años (475 años de periodo de retorno)

•

Un evento de 10% de probabilidad de excedencia en 50 años se considera que subestima el nivel de peligro en la CE de USA, donde los sismos son poco frecuentes

CARACTERIZACIÓN DINÁMICA DE LOS SUELOS

Cualquier perfil con más de 10 pies de suelos que tienen las siguientes características•

Índice de Plasticidad PI > 20•

Contenido de Humedad w ≥

40% and•

Resistencia Cortante no drenada < 500 psf

Cualquier perfil conteniendo suelos que tienen uno o más de las siguientes características•

Suelos vulnerables a falla potencial o colapso bajo acción sísmica como suelos licuables y arcillas sensibles

•

Turbas y/o arcillas altamente orgánicas (H > 10 pies) •

Arcillas de alta plasticidad (H > 25 pies en PI > 15)•

Arcillas rígidas blanda/media de mucho espesor (H > 120 pies)

2

3

IBC 2006

Categoría Vs 30 (m/s) Nset Su (psf)

A roca dura

B roca

C suelo denso/roca blanda

D suelo firme

E suelo blando2

F suelo blando3

> 1500

760 -

1500

360 -760

180 -

360

< 180

N/A

N/A

> 50

15 -50

< 15

N/A

N/A

> 2000

1000 -

2000

< 1000

CARACTERIZACIÓN DINÁMICA DE LOS SUELOS

ESPECTROS DE PELIGRO UNIFORMEESPECTROS DE PELIGRO UNIFORME

ESPECTRO DE DISEESPECTRO DE DISEÑÑO SO SÍÍSMICO SMICO –– NORMA IBC 2006NORMA IBC 2006

Espectro de Diseño Genérico

Se obtiene mediante la estimación de coeficientes de ajustes del MCE para períodos cortos (SMS

) y a 1 s de periodo (SM1

)

ESPECTRO DE DISEESPECTRO DE DISEÑÑO SO SÍÍSMICO SMICO –– NORMA IBC 2006NORMA IBC 2006

Espectro de Diseño Genérico Coeficientes Fa

Coeficientes Fv

b. Requiere estudio de sitio específico

REDES ACELEROGRÁFICASREDES ACELEROGRREDES ACELEROGRÁÁFICASFICAS

El CISMID en la actualidad cuenta con 21 estaciones acelerográficas instaladas en las principales ciudades del país. En una primera etapa se instalaron acelerógrafos analógicos RION, modelo SM-10 B, de manufactura japonesa; este equipo tiene la capacidad de registrar 100 muestras de aceleración por segundo y graba registros cuando el movimiento del suelo excede el valor de 5 cm/s2

de aceleración en la componente vertical. Los registros son grabados en un cassette analógico, el cual es procesado en un convertidor analógico digital para obtener el respectivo registro en formato digital.

RED ACELEROGRRED ACELEROGRÁÁFICA FICA –– CISMID CISMID –– FIC FIC -- UNIUNI

UBICACIÓN DE ESTACIONES ACELEROGRÁFICAS DEL CISMID

ICA‐1

CISMID (J.A.H)JABONILLOS

AYACUZ

TAC‐3

VIZCARRA

CHARACATO

ACELERÓGRAFO DIGITAL

ACELERÓGRAFO ANALÓGICO

C I S M I DC I S M I DRED DE ACELERÓGRAFOS

CALMOL

UNSA

GIESECKEBASADRE

MOQ‐2

MOQ‐3

ICA‐2

MOY

CHB

HUA

CDL CIP

PIU

TRUJ

CISMID

CDL‐CIP

LA MOLINA

LLáázares, et al (2007)zares, et al (2007)

DHN

LA MOLINA

-60-50-40-30-20-10

0102030405060

0 40 80 120 160Tiempo (seg)

Ace

lera

ción

(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)

Ace

lera

ción

(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)

Ace

lera

ción

(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

-110-90-70-50-30-101030507090

110

0 20 40 60 80 100 120 140 160Tiempo (seg)

Ace

lera

ción

(cm

/s2)

ACELEROGRAMA ESTACIÓN CALLAOSismo del 15/08/07

componente EO Amax = 95.76 cm/s2

DHN

CALLAO

LLáázares, et al (2007)zares, et al (2007)

La Red Sísmica Nacional cuenta con 38 estaciones sísmicas y de ellas, 7 son de periodo corto con frecuencias máximas de registro a 1 Hz y 15 de banda ancha con frecuencias entre 0.008 a 50 Hz. Asimismo, son parte de la red 16 acelerómetros digitales con bandas de registro entre 1 y 100 Hz.

RED SISMOLRED SISMOLÓÓGICA NACIONAL A CARGO DEL IGPGICA NACIONAL A CARGO DEL IGP

DISTRIBUCIONES DE LAS ESTACIONES DE BANDA ANCHA Y ACELERÓMETROS PERTENECIENTES A LA RED SISMOLÓGICA

NACIONAL A CARGO DEL IGP

Parcona -

ICAGuadalupe -

ICA

Huaraz

La MolinaÑañaEstanque -1Estanque-2CamachoMayorasgoAncón

JABONILLOSJabonillosTunelPresa

Cusco

Cayma

Moquegua

PiuraChachapoyas

Tarapoto

Pucallpa

Cajamarca

Pto Maldonado

La Yarada

Toquepala

Cotahuasi Conima

Huancayo

Huánuco

Huaylas

Ñaña

ESTACIONES ACELEROMÉTRCAS

ESTACIONES BANDA ANCHA

Max (V) 301.0 cm/seg2Max (NS) 455.0 cm/seg2Max (EO) 488.0 cm/seg2

PARCONA-ICA

Est. IGPEst. CERESISEst. PUCPEst. SEDAPAL

Max (V) 27.81Max (NS) 54.77Max (EO) 58.47

Max (V) 37.36Max (NS) 57.96Max (EO) 58.67

Max (V) 11.76Max (NS) 12.74Max (EO) 20.58 Max (V) 30.38Max (NS) 49.98Max (EO) 54.88

Max (V) 21.6 Max (NS) 18.7Max (EO) 22.1

Max (V) 31.22 Max (NS) 59.77Max (EO) 55.00

Max (V) 14.175 Max (NS) 21.171Max (EO) 25.312

Max (V) 57.72 Max (NS) 115.20Max (EO) 111.37

Max (V) 73.53Max (NS) 65.38Max (EO) 85.26

Max (V) 39.69Max (NS) 67.03Max (EO) 59.58

Organization(a) Code Location City

PGA UD (cm/s2)

PGA NS (cm/s2)

PGA EW (cm/s2) PGA (g)

Closest Distance (km) (b)

Site Type (c)

IGP PCN Parcona Ica 301.0 455.0 488.0 0.498 39.4 Soil

IGP MAY Mayorazgo Lima 31.2 59.7 55.0 0.061 103.0 Soil

IGP ANC Ancón Ancón 27.8 54.7 58.4 0.060 137.5 Soil

IGP LMO La Molina Lima 14.2 21.2 25.3 0.026 100.3 Rock

IGP NNA Ñaña Lima 21.6 18.7 22.1 0.023 105.4 Rock

CISMID ICA2 Universidad Ica 192.2 334.1 272.3 0.341 36.7 Soil

CISMID CISMID Rimac Lima 32.9 45.1 73.9 0.075 111.1 Firm Ground

CISMID CDL-CIP San Isidro Lima 33.1 58.8 54.1 0.060 103.7 Firm Ground

CISMID La Molina La Molina Lima 56.8 69.1 78.7 0.080 96.8 Soil

CISMID DHN Callao Callao 31.6 101.0 95.8 0.103 111.1 Soil

PUCP PUCP U. Catolica Lima 39.7 59.6 67.0 0.068 106.7 Firm Ground

CERESIS RIN Rinconada Lima 57.7 115.0 111.0 0.117 99.3 Soil

CERESIS ANR A. Nac. Rectores

Lima 73.5 65.2 85.3 0.087 100.1 Firm Ground

CERESIS CER Ceresis Lima 37.3 58.0 58.7 0.060 102.4 Firm Ground

Sedapal E1(d) Atarjea Lima 30.4(d) 50.0(d) 54.9(d) 0.056 106.2 Soil

Sedapal E2 Atarjea Lima 11.8 12.7 20.6 0.021 105.9 Rock

Table 2.1 Ground motion stations that recorded the 2007 Pisco EaTable 2.1 Ground motion stations that recorded the 2007 Pisco Earthquake. The PGA values reported in rthquake. The PGA values reported in this table were obtained from Tavera et al. (2007). Click on eacthis table were obtained from Tavera et al. (2007). Click on each station name to see time h station name to see time histories (for those that are available).histories (for those that are available).

(Ref. GEER-EERI)

DISTRIBUCIÓN DE ISOACELERACIONES PARA UN

10% DE EXCEDENCIA EN 50 AÑOS

(Alva y Castillo, 1993)

0.20g

0.10gPONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU

MANUEL MONROY, ANA BOLAÑOS - 2004

MAPA DE ORDENADAS ESPECTRALES

100-20-82-82

-18-18

400300200-80-80 -78-78

km

-76-76 -74-74

0.40g

0.38g0.42g

CHILE

-72-72 -70-70-20

-68-68

0.36g

-18-18

0.3

4g0.3

0g0.32

g

0.02 g

0.45 g

0.04 g

0.10 g

0.16 g

0.22 g

0.40 g

0.34 g

0.28 g

-14-14

-16-16

-12-12

-10-10

-8-8

0.38g

0.40g

OC

EA

NO

PA

CIF

IC

O 0.30g0.32g

0.42g

0.44g

0.44g

0.34g

0.36g

0.38g

0.40g

-14-140.18g

0.20g0.22g0.24g0.26g

0.28gBOLIVIA -16-16

0.12g0.14g

0.16g

0.14g

0.16g0.18g0.20g0.22g0.24g0.26g0.28g

0.12g -12-12

0.16g

0.14g

0.18g0.20g

0.26g

0.28g

0.30g

0.32g

0.34g0.36g

0.22g

0.24g

0.36g

0.14g

-10

BRASIL

0.12g

-8-8

-4-4

-6-6

0.36g

-2-2

00

+1+1-82

ECUADOR

0.22g

0.20g

0.18g

-4-4

0.04g

0.06g0.08g -6-6

-2-2

-80 -78-78 -76-76 -74-74

COLOMBIA

00

-72-72 -70-70+1+1

-68-68

0.30g0.32g

0.40g

0.38g0.42g

0.36g

0.20g0.22g0.26g

0.28g

0.42g

0.44g

0.34g

0.36g

0.38g

0.40g

0.3

4g0.3

0g0.32

g

0.18g0.24g

0.12g0.14g

0.16g

0.20g0.30g

0.38g

0.40g0.32g

0.34g

0.36g

0.20g

0.36g

0.18g

0.18g0.20g

0.26g

0.28g0.36g

0.22g

0.24g

0.14g

0.16g0.18g0.20g0.22g0.24g0.26g0.28g

0.12g

0.16g 0.14g

0.14g

0.22g

0.10g0.12g

0.04g

0.06g0.08g

ESCUELA DE GRADUADOS

Periodo estructural (Tn) : 0.00 seg Probabilidad de excedencia : 10%Periodo de exposición : 50 años

DISTRIBUCIÓN DE ISOACELERACIONES PARA UN

10% DE EXCEDENCIA EN 50 AÑOS

(Monroy y Bolaños, 2004)

Mapa de isoaceleraciones máximas en suelo tipo D (PGA) para un 10% de probabilidad de excedencia en 50 años de vida útil

(Gamarra, C., 2009)

Mapa de isoaceleraciones espectrales para un período estructural de 0.2 seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 años de vida útil

(Gamarra, C., 2009)

Mapa de isoaceleraciones espectrales para un período estructural de 1.0seg. y 10% de probabilidad de excedencia en 50 años de vida útil

(Gamarra,C., 2009)

Microzonificación

geotécnica

del distrito de

trujillo

Primera edición digital

julio, 2011

lima - Perú

© enrique f. luján silva

ProYecto liBro digital

Pld 0114

editor: Víctor lópez guzmán

http://www.guzlop-editoras.com/[email protected] [email protected] facebook.com/guzlop twitter.com/guzlopster428 4071 - 999 921 348lima - Perú

Pld 0503 los suelos

en liMa Y su

coMPortaMiento

frente a sisMos

Primera edición digital

noviembre, 2012

lima - Perú

© jorge e. alva Hurtado

ProYecto liBro digi-tal

Pld 0503

editor: Víctor lópez guzmán

http://www.guzlop-editoras.com/[email protected] [email protected] facebook.com/guzlop twitter.com/guzlopster731 2457 - 999 921 348lima - Perú

Número de diapositiva 1Número de diapositiva 2Número de diapositiva 3Número de diapositiva 4Número de diapositiva 5Número de diapositiva 6Número de diapositiva 7Número de diapositiva 8Número de diapositiva 9Número de diapositiva 10Número de diapositiva 11Número de diapositiva 12Número de diapositiva 13Número de diapositiva 14Número de diapositiva 15Número de diapositiva 16Número de diapositiva 17Número de diapositiva 18Número de diapositiva 19Número de diapositiva 20Número de diapositiva 21Número de diapositiva 22Número de diapositiva 23Número de diapositiva 24Número de diapositiva 25Número de diapositiva 26Número de diapositiva 27Número de diapositiva 28Número de diapositiva 29Número de diapositiva 30Número de diapositiva 31Número de diapositiva 32Número de diapositiva 33Número de diapositiva 34Número de diapositiva 35Número de diapositiva 36Número de diapositiva 37Número de diapositiva 38Número de diapositiva 39Número de diapositiva 40Número de diapositiva 41Número de diapositiva 42Número de diapositiva 43Número de diapositiva 44Número de diapositiva 45Número de diapositiva 46Número de diapositiva 47Número de diapositiva 48Número de diapositiva 49Número de diapositiva 50Número de diapositiva 51Número de diapositiva 52Número de diapositiva 53Número de diapositiva 54Número de diapositiva 55Número de diapositiva 56Número de diapositiva 57Número de diapositiva 58Número de diapositiva 59Número de diapositiva 60Número de diapositiva 61Número de diapositiva 62Número de diapositiva 63Número de diapositiva 64Número de diapositiva 65Número de diapositiva 66Número de diapositiva 67Número de diapositiva 68Número de diapositiva 69Número de diapositiva 70Número de diapositiva 71Número de diapositiva 72Número de diapositiva 73Número de diapositiva 74Número de diapositiva 75Número de diapositiva 76Número de diapositiva 77

los suelos en lima y su comportamiento frente a sismos · abancay cuzco huancayo pucallpa brasil...

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