UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍÍ A A FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
EFECTOS DEL TERRENO EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA
Y TACNA - SISMO DE ATICO 23-06-2001
CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES
II FORO NACIONALII FORO NACIONAL
DISEDISEÑÑO ESTRUCTURALO ESTRUCTURAL SISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONESSISMO RESISTENTE Y REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES
 
 
IntroducciIntroduccióónn
El sábado 23 de Junio del 2001, a las 3:33 pm (hora local), ocurrió un sismo de Mw = 8.2 (IGP) cerca a la costa de Atico, en el sur del Perú. El sismo afectó los departamentos de Arequipa, Ayacucho, Moquegua y Tacna en el Perú, Arica en Chile y La Paz en Bolivia. Las intensidades máximas fueron de VIII grados en la escala MM. Después de media hora de ocurrido el sismo, se generó un tsumani en la costa de Camaná con olas de 7 metros, causando la muerte de 23 personas y grandes daños materiales.
 
IntroducciIntroduccióónn
En esta presentación se describen los parámetros sismológicos del evento principal y sus réplicas, las intensidades regionales, las aceleraciones sísmicas registradas y los efectos producidos por el sismo debido a las características del terreno en las ciudades de
 
- Aguilar Z. (2001), “Reporte Preliminar del Sismo de Ocoña del 23
de Junio del 2001”, Laboratorio Geotécnico, CISMID, Universidad
Nacional de Ingeniería, Lima, Perú”
-  Antayhua Y. et al (2002), “Análisis Espacial de las Réplicas del
Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001 a partir de Datos
de una Red Sísmica Local”, CNDG-IGP.
- Boroschek R., Comte D. y Morales A. (2002), “Características del
Terremoto de Ocoña del 23 de Junio del 2001”, VIII Jornadas
Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica.
- CIP (2001), “Informe sobre el Terremoto del Sur del Perú 23 de
Junio 2001”, Consejo Nacional, Colegio de Ingenieros del Perú,
Lima Perú.
 
- Comte D. et al (2002), “Análisis del Terremoto del Sur del Perú, 23
de Junio 2001, Mw = 8.4 utilizando Datos Locales”, VIII Jornadas
Chilenas de Sismología e Ingeniería Antisísmica.
- Fernández E. et al (2002), “Intensidades Macrosísmicas en las
 Areas Urbanas de las Ciudades de Arequipa, Moquegua, Tacna.
Localidades de Corire, Aplao, Chuquibamba, Mollendo, Punta
Bombón (Arequipa) e Ilo (Moquegua), CNDG-IGP.
- IGP (2002), “El Terremoto de Arequipa del 23 de Junio de 2001
Informe Final”, Tavera H. et al, Instituto Geofísico del Perú, Lima,
Perú.
- Koseki J. (2002), “Preliminary Report on June 23, 2001 Perú
Earthquake-on Geotechnical Issues”, JSCE Reconnaissance Team,
Institute of Industrial Science, University of Tokio.
ReferenciasReferencias
 
- Lermo J., Lázares F. y Cuenca J. (2002), “El Terremoto de
 Arequipa, Perú del 23 de Junio del 2001 (Mw = 8.2), Efectos de Sitio
en las Ciudades de Arequipa, Camaná, Moquegua, Ilo y Tacna y su
relación con los Daños en las Edificaciones”, VIII Jornadas Chilenas
de Sismología e Ingeniería Antisísmica.
- Rodriguez-Marek A. et al (2002), “Geotechnical Earthquake
Engineering Reconnaissance of the June 23, 2001, Southern Peru
Earthquake, A Preliminary Report”, Report Sponsored by the
National Science Foundation, Washington State University, Drexel
University, Catholic University of Perú and URS Corporation.
- Tavera H. y Antayhua Y. (2002), “Parámetros del Terremoto de
 Arequipa del 23 de Junio del 2001 y de tres Réplicas de Magnitud
Mayor deducidos del Análisis Espectral de Ondas de Volumen”,
CNDG-IGP.
ReferenciasReferencias
Terremoto de Arequipa del 23 de Junio del 2001”, CNDG-IGP.
- Zamudio Y. y Valdivia Y. (2002), “Evaluación de las Intensidades
Macrosísmicas en las Provincias de Caravelí y Camaná (Arequipa)
debidas al Terremoto del 23 de Junio de 2001, CNDG-IGP.
ReferenciasReferencias
Par Par áámetros Sismolmetros Sismolóógicosgicos
El Instituto Geofísico del Perú (IGP), Tavera y Antayhua (2002), ha presentado los cálculos sismológicos más recientes para el sismo del 23 de Junio del 2001. El epicentro tiene las siguientes coordenadas: latitud 16.20°S y longitud 73.75°W. La profundidad focal es de 28 Km y su magnitud de momento Mw = 8.2. El fallamiento es de tipo inverso de subducción interplaca.
De acuerdo a la distribución de réplicas y los daños observados, el sismo mostró una gran directividad hacia el sureste. El área total de ruptura fue de 370x150 Km 2 (Antayhua et al, 2002).
 
Par Par áámetros Sismolmetros Sismolóógicosgicos
 
ParParáámetros de Fuente del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio, 2001metros de Fuente del Terremoto de Arequipa del 23 de Junio, 2001..
Fuent Latitud Longitud Prof. (Km) Mo (Nm) Az Buz Corr Ml Ms Mw Mt
CMT 17.21 S 73.02 W 25.7 4.9*10**21 318  14  79  7.9 8.4
USGS 16.140S 73.312W 8 3.7*10**21 263  6  26  8.3
NEIC 16.224S 73.604W 33N 8.4
IGP 16.20 S 73.75 W 38 6.9 7.7 8.3
EIC 16.15 S 73.40 W 30 2.2*10**21 309  21  61  8.2
ERI 30 2.2*10**21 309  
21  
61  
PERU
Puquio, Perú
(Kikuchi & Yamanaka)
 Antayhua et al (2002)
Distribución espacial de las réplicas del terremoto de Arequipa ocurridas entre
el 28 de Junio, 19 de Julio. Las estrellas representan al epicentro del terremoto
principal y las 3 réplicas de mayor magnitud. Las líneas discontinuas indican el
área de réplicas.
 
Distribución de las réplicas mayores asociadas al terremoto del sur del Perú del
23 de Junio de 2001. Se incluyen además los mecanismos focales
determinados por CMT-Harvard.
Tavera et al (2002)
Áreas de ruptura de grandes terremotos de subducción en el sur del Perú y
norte de Chile
Intensidades RegionalesIntensidades Regionales
El IGP (Tavera et al, 2002) ha presentado un mapa de distribución de intensidades regionales en la escala de Mercalli Modif icada. Valores de VIII MM grados se reportaron en Ocoña, Cocachacra, Camaná, Mollendo, El Arenal, Punta de Bombón. En Arequipa, Moquegua, Ilo y Tacna se alcanzaron valores de VII MM grados de intensidad.
En Chile se reportaron valores de VII MM grados en Arica y VI MM grados en Iquique.
 
Mapa de intensidades en la escala Mercalli Modificada para el Terremoto de
Arequipa del 23 de Junio del 2001. Los números indican los nombres de
algunas localidades contenidas en el recuadro superior.
Tavera et al (2002)
 
Mapa de Intensidades Regionales en la escala MSK para el Terremoto de
Arequipa del 23 de Junio del 2001
Tavera et al (2002)
 
Mapas de Intensidades Regionales MM correspondientes a las réplicas del 25
de Junio, 5 y 7 de Julio
Tavera et al (2002)
 
El sismo principal fue registrado por la Estación Moquegua del CISMID (Aguilar, 2001). Las coordenadas del instrumento son 17.19°S y 70.93°W. El instrumento está localizado en una planicie aluvial en el lado sur de un valle transversal a la costa.
Los valores de la máxima aceleración horizontal fueron de 0.3 g en la dirección E-W y 0.20 g en la dirección N-S. En la dirección vertical el valor de la aceleración máxima fue de 0.16 g. La duración total del registro fue de 200 segundos, con una fase intensa de 35 segundos con valores mayores a 0.10 g.
El espectro de respuesta indica que el período predominante del
movimiento es de 0.8 seg y que las zonas de amplificación varían
de 0.2 a 0.9 seg, sin pico predominante.
Registros de AceleracionesRegistros de Aceleraciones SSíísmicassmicas
 
En la República de Chile (Boroschek et al, 2002), el sismo principal y sus numerosas réplicas se registraron en siete estaciones acelerográficas en el norte de Chile. Para las distancias al epicentro y a la zona de ruptura, las aceleraciones obtenidas son considerablemente mayores a las medidas en otros sismos.
En Chile se ha establecido las siguientes leyes de atenuación para sismos de subducción:
En Arica la intensidad fue VII MM grados. La norma chilena fue superada en el rango de períodos mayores a 0.8 seg en suelo t ipo II. Se presenta una comparación de espectros en la Casa- Cementerio en Arica entre los registros de 1987 y 2001. El sismo de 2001 generó demandas mayores para períodos superiores a 0.25 seg y presenta una banda espectral mas amplia.
66.0
47.0
 Aguilar (2001)
a= g t= s
Tiempo (s)
   i   ó   n
a= g t= s
Tiempo (s)
   i   ó   n
Tiempo (s)
   i   ó   n
 
 
Tabla Nº 2
 Aceleración y Velocidad Máxima Vertical
ACELERACIONES MÁXIMAS EN CHILE - SISMO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001
Boroschek et al, (2002)
Boroschek et al, (2002)
 
Espectro de respuesta 5 amortiguamiento, Zona 3, Suelo I (clasificación por
máximo valor espectral) y comparación con requisito elástico de la Norma
NCh433.of96. Sismo 23-06-2001.
 
Espectro de respuesta 5 amortiguamiento, Zona 3, Suelo II (clasificación por
máximo valor espectral) y comparación con requisito elástico de la Norma
NCh433.of96. Sismo 23-06-2001
Boroschek et al, (2002)
 
Comparación de Espectro de Respuesta Terremoto de Arica 1987 y Terremoto
Sur Perú 2001 en la Estación Casa-Cementerio en la ciudad de Arica.
Registros horizontales.
 
- Estructuras colapsadas en el Centro Histórico: Catedral de la Plaza de Armas, Iglesias y locales antiguos construídos con sillar.
- El Colegio La Salle tiene daños importantes en los muros de sillar. La estructura tiene columnas y vigas de concreto armado.
- El Hospital de ESSALUD tiene daños en los muros de mamposteria. Desprendimiento de tarrajeos, fisuras en tabiques y desprendimiento de reparaciones de sismo anteriores.
- La UNSA tiene distintos pabellones con daños, presencia de columnas cortas y pórticos flexibles en una dirección.
- Concentración de daños en Lara, Bellapampa, Socabaya donde ocurrió licuación de suelos. También ocurrió licuación en Huarangillo, Sachaca y Semi-rural Pachacútec.
 
Nacional de Ingeniería.
Universidad Nacional de Ingeniería.
Nº 24, Servicio de Geología y Minería, Lima.
- Yanqui C. (1990), “Zonificación Geotécnica de Arequipa”, VIII
Congreso Nacional de Ingeniería Civil, Piura.
ReferenciasReferencias
- Yanqui C. y Tupa F. (1990), “La Hidraúlica Subterránea de
 Arequipa”, VIII Congreso Nacional de Ingeniería Civil, Piura.
- Yanqui C. (2001), ”Licuación Sísmica de Suelos en la Ciudad de
 Arequipa Causada por el Terremoto del 23 de Junio del 2001”, XIII
Congreso Nacional de Ingeniería Civil , Puno.
ReferenciasReferencias
Geotecnia de Arequipa
Microzonificación Sísmica de Arequipa
 
Yanqui, 1990
Qr-a Qr-a
KTi-gd
Qr-au
TP-sv2
GM-cL
GM-cB
LEYENDA
G1-rtp
N
 
CIUDAD DE AREQUIPA
                                                                                                                                                                                                                  0                                  .                                                                                                                                                                                                                  2                                                                                                                                                                                                                5                                                                                                                                                                s                                                                                                                                                                e                                                                                                                                                                g                                                             
 0. 4 0  s e g. 0. 3  5  s e
 g. 0. 3  0  s e
 g.  0. 2
 g.  0. 1
.
 g.
 g.
  0.  3   5  s e
 g.
 g.
 g.
0.35 seg.
0 .3 5  s e g .0     . 3    0      s    e     g    . 
0     . 2    5    
 s    e     g    . 
0     . 2    0    
       0  .       4
 g. 
0  .3  0  
 
MicrozonificaciMicrozonificacióón Sn Síísmica de Arequipasmica de Arequipa
ZONA A: Rocas ígneas intrusivas de Sachaca y Hunter y Cordillera de
Laderas (sur oeste). Rocas Volcánicas Chila, parte alta de
Mariano Melgar y norte. Capacidad portante de 10 Kg/cm2.
Períodos predominantes de 0.15 a 0.25 seg.
ZONA B:  Afloramientos de sillar en P.J. Independencia al norte y Urb.
Río Seco al nor-oeste. Suelos puzolánicos de Pachacútec
(Urb. Semirural Pachacútec, Mariscal Castilla, Alto Libertad en
Cerro Colorado). Flujos de barro de laderas del Barroso,
partes altas de Miraflores, Mariano Melgar y Paucarpata.
También el Cercado (Urb. Cerro Julí, Parque Industrial,
Ferroviarios, IV Centenario y Municipal). Capacidad portante
entre 2.0 y 3.5 Kg/cm2. Nivel freático a más de 10 metros.
Períodos predominantes de 0.15 a 0.35 seg.
 
ZONA C: Mayor parte del Casco Urbano. Distritos de Cayma,
Yanahuara, Cercado, parte de Cerro Colorado y partes
bajas de Miraflores, Mariano Melgar y Paucarpata. Suelos
erráticos, Aluvial Acequia Alta, gravas y arenas compactas;
 Aluvial Miraflores, gravas y arenas sueltas. Suelos
puzolánicos y flujos de barro con condiciones favorables.
Capacidad portante entre 1.0 y 2.5 Kg/cm2. Nivel freático a
más de 5 m, excepto en Tingo. Períodos predominantes de
0.30 a 0.45 seg.
ZONA D: Material piroclástico, suelto, liviano, Urb. Alto Cayma y
Francisco Bolognesi. Suelos aluviales de Lara, Bellapampa
con nivel freático superficial. Condiciones geotécnicas
desfavorables. Capacidad portante de 0.5 Kg/cm2. Períodos
predominantes de 0.30 a 0.45 seg.
 
DEBIDAS AL TERREMOTO DEL 23 DE JUNIO DEL 2001
Fernández E. et al (2002)
 
LicuaciLicuacióón de Suelos en Arequipan de Suelos en Arequipa
El fenómeno de licuación de suelos ocurrió en tres lugares en
 Arequipa (Yanqui, 2001): 1) en la Urbanización Las Magnolias, Lara,
distrito de Socabaya: agrietamiento del suelo, desplazamiento
lateral, inclinación de postes y volcancitos de arena; 2) en el anexo
de Haurangil lo, distrito de Sachaca, cerca de la planta de Kola Real:
volcancitos de arena, agrietamiento y asentamiento de cerco; 3) en
la Urbanización Semi Rural Pachacútec, distrito de Cerro Colorado:
colapso de muros de cerco, agrietamiento de taludes.
 
 
 
 
 
 
durante la licuación. Anexo Huarangillo, Sachaca
 
Sachaca
 
 
 
 
 
COLUMNA CORTA)
 
 
 
OBSERVÁNDOSE DESPRENDIMIENTOS DE
 
- Mayores daños en Alto de la Alianza y Ciudad Nueva
- Edificaciones de dos y tres pisos con daños importantes por flexibidad de una dirección y mala construcción.
- Colapso de casas de dos pisos en esquina (Av. El Sol).
- Colegios afectados por pocos muros en una dirección y columna corta (Mariscal Cáceres)
- Municipio de Ciudad Nueva tiene muros y columnas afectados.
- La intensidad sísmica es más alta en Alto de la Alianza y Ciudad Nueva, que en el centro de Tacna.
 
de Tacna y Cusco”
Tesis de Grado, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima.
- Cotrado Flores D. y Siña Calderón Y. (1994) “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Tacna”
Tesis de Grado, Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada de Tacna.
- Berrios Manzur J. y Si lva Aranibar J. (1998) “ Estudio de Suelos
Para Cimentaciones en Edificaciones del Cono Norte de la Ciudad de
Tacna”
Tesis de Grado, Escuela Profesional de Ingeniería Civil, Facultad de
Ingeniería, Universidad Privada de Tacna.
ReferenciasReferencias
Tokeshi (1990)
 
Tipo I : material fino o relleno de hasta 0.5 m, por debajo grava tipo conglomerado. t > 3.0 Kg/cm2
Tipo II : material fino o relleno de 0.5 a 1.50 m, por debajo grava tipo conglomerado. t = 2.0-3.0 Kg/cm2
Tipo III : material fino o relleno de 1.5 a 3.0 m, por debajo grava tipo conglomerado. t = 1.5-2.0 Kg/cm2
Tipo IV : material de relleno de arenas limosas con sales de hasta 0.5 m, por debajo toba volcánica. t = 1.0-1.5 Kg/cm2
Tipo V : material de relleno arenas limosas con sales de 0.5 a 3.0 m, por debajo toba volcánica. t = 0.5-1.0 Kg/cm2
D.D. CotradoCotrado y Y.y Y. SiSiññaa (1994)(1994)
 
 
 
 
Zona A : Suelo rocoso (476 viviendas)
Zona B : Suelo muy denso (3467 viviendas)
Zona C : Suelo medio (3254 viviendas)
Zona D : Suelo suelto (854 viviendas)
Zona E : Suelo muy suelto (4243 viviendas)
Cono Norte
ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA POR COMPACIDAD
J.J. BerriosBerrios y J. Silva (1998)y J. Silva (1998)
Clasificación en función de la susceptibil idad al colapso con agua
Zona A : Sin colapso (CP% = 0.1) (566 viviendas)
Zona B : Moderadamente problématica (CP% = 1.5) (9,282 viviendas)
Zona C : Problemática (CP% = 5.10) (952 viviendas)
Clasificación de suelos por capacidad portante
Zona A : Mayor de 2 Kg/cm2 (1785 viviendas)
Zona B : De 1 a 2 Kg/cm2 (991 viviendas)
Zona C : De 0.5 a 1.0 Kg/cm2 (6,345 viviendas)
Zona D: de 0.3 a 0.5 Kg/cm2 (1,388 viviendas)
Cono Norte
SIN COLAPSO
 
 
Mapa de Distribución de Intensidades Macrosísmicas MSK en la Ciudad de Tacna
Debidas al Terremoto de Atico del 23 Junio del 2001
Fernández et al, (2002)
 
 
 
 
Tacna Ciudad Nueva : Vista delantera del Pabellón de aulas Colegio
Mariscal Cáceres
Tacna Ciudad Nueva: Vista posterior del pabellón de aulas Colegio
Mariscal Cáceres
 
 
 
 
Colapso de otra edificación de dos pisos en la Av. El Sol, Ciudad
Nueva, Tacna
Detalle de la vivienda anterior colapsado en proceso de demolición,
Av. El Sol, Ciudad Nueva, Tacna