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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 46 CAPÍTULO 5 SERVICIOS E INFRAESTRUCTURA PÚBLICA 5.1 Introducción Dentro de las infraestructuras imprescindibles para la sociedad, que se vieron afectadas por el Terremoto 27F, se encuentran los servicios básicos como las redes de agua potable, alcantarillado, gas, electricidad y los medios de comunicación masivos, los cuales cruzan la Interzona de Concepción, a través de un complejo sistema bajo tierra. Otro tipo de infraestructura de mayor necesidad, en especial para la Interzona, es el sistema de transporte, que contempla puertos, caminos y puentes. La interdependencia de estos servicios, contribuyo a la perdida de funcionalidad y retraso en el proceso de restauración. La carencia de funcionalidad adicional se debió al poco control del orden público, es decir las empresas tuvieron que esperar a que existiera la seguridad necesaria para iniciar los trabajos de recuperación en terreno. Esto afecto en gran medida la resiliencia regional. 5.2 Desempeño de los Servicios Básicos Las operaciones de restauración se caracterizaron por la incertidumbre de las condiciones en que se encontraban los caminos, la ausencia de energía eléctrica, agua potable, telecomunicaciones y además, un efecto no esperado y de gran impacto, la confusión y desasosiego que provoco un gran desorden en la población. Esta fase de desinformación y miedo colectivo, tuvo distintas duraciones en las ciudades de la zona afectada, sin embargo cabe señalar que fue más duradera en la zona de Concepción, donde este periodo se extendió por aproximadamente tres días. La etapa siguiente, tres días después del evento y con las transmisiones de comunicación más restauradas, se caracterizó por el aumento en la disponibilidad de rutas alternativas de transporte, la restauración de la energía eléctrica y el restablecimiento del orden público, gracias a las fuerzas armadas (FF.AA.). Estos factores permitieron una reparación más eficiente en las redes de gas y agua potable, además de una recuperación constante en las telecomunicaciones.

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daños en infraestructura pública y lineas de vida producidos por el terremoto 27F en cocncepción

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 46

CAPÍTULO 5 SERVICIOS E INFRAESTRUCTURA PÚBLICA

5.1 Introducción

Dentro de las infraestructuras imprescindibles para la sociedad, que se vieron afectadas por el

Terremoto 27F, se encuentran los servicios básicos como las redes de agua potable,

alcantarillado, gas, electricidad y los medios de comunicación masivos, los cuales cruzan la

Interzona de Concepción, a través de un complejo sistema bajo tierra. Otro tipo de infraestructura

de mayor necesidad, en especial para la Interzona, es el sistema de transporte, que contempla

puertos, caminos y puentes. La interdependencia de estos servicios, contribuyo a la perdida de

funcionalidad y retraso en el proceso de restauración. La carencia de funcionalidad adicional se

debió al poco control del orden público, es decir las empresas tuvieron que esperar a que existiera

la seguridad necesaria para iniciar los trabajos de recuperación en terreno. Esto afecto en gran

medida la resiliencia regional.

5.2 Desempeño de los Servicios Básicos

Las operaciones de restauración se caracterizaron por la incertidumbre de las condiciones en que

se encontraban los caminos, la ausencia de energía eléctrica, agua potable, telecomunicaciones y

además, un efecto no esperado y de gran impacto, la confusión y desasosiego que provoco un

gran desorden en la población. Esta fase de desinformación y miedo colectivo, tuvo distintas

duraciones en las ciudades de la zona afectada, sin embargo cabe señalar que fue más duradera en

la zona de Concepción, donde este periodo se extendió por aproximadamente tres días.

La etapa siguiente, tres días después del evento y con las transmisiones de comunicación más

restauradas, se caracterizó por el aumento en la disponibilidad de rutas alternativas de transporte,

la restauración de la energía eléctrica y el restablecimiento del orden público, gracias a las

fuerzas armadas (FF.AA.). Estos factores permitieron una reparación más eficiente en las redes

de gas y agua potable, además de una recuperación constante en las telecomunicaciones.

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5.2.1 Sistemas de Energía Eléctrica, Experiencia de la Compañía General de Electricidad

Según Tang et al. (2011), la distribución de la fuente de energía eléctrica en Chile, está dada por:

22,7% por energía en base a carbón; el 24,6% en base a petróleo; 7,9% a gas; 5,3% biomasa y el

mayor porcentaje, de un 39,5% es generada por centrales hidroeléctricas. Cabe mencionar que

muchas instalaciones de gran envergadura poseen generadores que proporcionan energía para

mantener la funcionalidad durante emergencias, sin embargo dada la magnitud del pasado

terremoto, la mayoría de estas medidas de mitigación se vieron sobrepasadas. La Figura A 5.1 del

Anexo 5.1 revela el comportamiento de la carga energética que se produjo después del terremoto,

donde se observa la Generación del Sistema Interconectado de energía y su caída abrupta en el

apagón producido durante la catástrofe.

La empresa de Transmisión de Energía Eléctrica (TRANSELEC) y la Compañía General de

Electricidad (CGE) son los dos principales proveedores de servicios de energía que sirven en el

área afectada. La transmisión de alto voltaje es administrada por TRANSELEC, mientras que la

concesión de los sistemas de distribución, en la Interzona de Concepción, son operados por la

CGE, como se muestra en la Tabla A 5.1 del anexo 5.1.

Según un informe acerca de la recuperación del servicio de distribución, aportado por personal de

la CGE (2010a), los planes de contingencia estaban vigentes pasada la catástrofe, pero dada la

magnitud de la emergencia, estos se debieron adecuar sobre la marcha. Es importante señalar que

la operación descentralizada y autónoma fue un pilar principal, para los procesos de recuperación.

Un esfuerzo destacable, para la mitigación del daño, fue desplegar una variada gama de

generadores portátiles, especialmente a las zonas afectada por el tsunami. Potencias de

generadores resultan útiles desde 1 kW hasta 250 kW y en algunos casos 500 kW. Por sobre

1.000 kW pierden eficacia operativa.

Las fallas principales registradas por la CGE, para la Interzona, se centraron en el corte de las

líneas de media y de baja tensión, además existieron instalaciones afectadas como postes y

transformadores, aunque de forma moderada. En la Tabla A 5.2 del Anexo 5.1 se pueden

evidenciar el total de instalaciones y las fallas principales en la zona.

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La recuperación empezó por el restablecimiento de los principales servicios públicos de la zona,

como el Hospital Regional, la planta de aguas servidas de ESSBIO, Hospital del Trabajador,

Sanatorio Alemán, Radio Biobío, Servicentro Shell (Pedro de Valdivia). La Tabla A 5.3 del

Anexo 5.1 muestra el cronograma de la recuperación del servicio para la primera semana después

del terremoto. El servicio recupero el 100% de su funcionalidad aproximadamente a las dos

semanas, pasada la catástrofe (CGE, 2010b).

Una de las mayores experiencias que deja la compañía, para hacer frente a futuras emergencias,

es contar con planes de emergencia, descentralizados y autónomos, vigentes las 24/7, pero a la

altura de catástrofes de grandes magnitudes, un buen equipo de trabajo altamente motivado y

calificado para hacer las obras de mitigación y por último poseer un sistema de comunicación

autónomo e independiente. La Tabla A 5.4 del Anexo 5.1 presenta los factores claves de esta

experiencia, según el trabajo realizado por la CGE (2010c).

Por último es importante destacar que no se registraron daños considerables en plantas de

generación eléctrica, a nivel nacional. Además no se reportaron daños en las centrales

hidroeléctricas, esto pudo deberse a que están situadas lejos de la costa, hacia los Andes.

5.2.2 Gas y Combustible Líquido

Tras el terremoto las Refinerías de la Empresa Nacional de Petróleos (ENAP) detuvieron sus

operaciones debido, principalmente, al corte de electricidad y a daños estructurales que, por

razones de seguridad, obligaron a paralizar la producción. De las dos instalaciones principales del

país, la Refinería Biobío, localizada en las cercanías de Concepción, fue la que sufrió un daño

mayor, convirtiéndose en la Refinería que ha sufrido y resistido el mayor sismo de todos los

tiempos a nivel mundial.

Los mayores impactos del terremoto en esta Refinería se produjeron en bocatoma y en el sistema

de tratamiento de efluentes; en estructuras soportantes de diversas plantas, especialmente en las

unidades de Topping y Vacío y en la caída de una chimenea de la Unidad Hidrodesulfurizadora

de Diésel (HDS II). La Figura A 5.2 del Anexo 5.1 evidencia algunos daños observados en estas

instalaciones. Adicionalmente fue impactado fuertemente el Complejo Petropower que provee a

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la Refinería de vapor, agua y energía eléctrica y cuyas unidades de proceso presentaron

importantes deterioros en sus equipos y estructuras. Cabe mencionar que los daños no fueron

superiores gracias a los parámetros antisísmicos con los que fueron construidas las Refinerías de

ENAP. Gracias a esto, el servicio de abastecimiento de combustible para todo Chile no se cortó

ni se interrumpió. La Refinería Biobío reinicio el 22 de junio el funcionamiento de sus plantas y

alcanzó la normalización general a mediados de julio (ENAP, 2010).

El suministro de gas, para abastecer el centro urbano de Concepción, es mediante Gas Natural

Licuado (GLP), importado vía marítima desde Argentina. Las instalaciones marinas de descarga

tuvieron algunos daños menores y no tomo mucho tiempo su recuperación. En las instalaciones

de gas en la Interzona, no se registraron daños mayores, según el equipo de investigación,

Technical Council on Lifeline Earthquake Engineering (TCLEE, 2010a).

5.2.3 Comunicaciones

Según el estudio del TCLEE (2010b), todos los Proveedores de servicios, tanto de telefonía fija

como de telefonía móvil, experimentaron amplios retrocesos y la pérdida casi total del servicio

debido a los cortes de energía eléctrica, fallas en los equipos, fallas de construcción, y la pérdida

de la energía de reserva en las instalaciones de distribución. Sólo las oficinas de mayor

importancia contaban con generadores de energía eléctrica. En la mayoría de estos sitios y

oficinas, solo se contaban con las reservas de energía que aportan las baterías de los celulares,

con una capacidad máxima de 8 horas aprox. Con la destrucción de carreteras y puentes, se hizo

más difícil el acceso a estos sitios para poder reestablecer las transmisiones. Una falla recurrente

fue la caída de las antenas en las torres de transmisión y se registraron, por lo menos el colapso

de dos de estas torres.

Ambos servicios de teléfonos fijos e inalámbricos fueron restaurados siete días después del

terremoto. Cabe señalar que muchas empresas de suministros que dependían más específicamente

de los servicios de comunicación inalámbricos, estaban teniendo dificultades en despachar los

equipos de mantenimiento a los sitios dañados.

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El estado de las carreteras y la falta de energía en los puntos de suministro de combustible

afectaron en gran medida las operaciones de recuperación (resiliencia). La falta de personal y la

necesidad de mantenimiento también fueron factores que afectaron el suministro de

combustibles. El robo de baterías, generadores y bencina fue un problema adicional y no

esperado.

Muchos proveedores de suministros (como el agua, la energía eléctrica, aeropuertos, etc.)

dependen de las telecomunicaciones para coordinar los esfuerzos de restauración. Con los

sistemas de comunicación tradicionales inutilizados (celulares, correo electrónico, etc.), se ocupó

a la Radio Biobío como canal de comunicación masivo y oficial. Los servicios básicos deberán

implementar su propio sistema de radio u otro tipo de comunicación alterna, como herramienta

básica para emergencias, mientras que los teléfonos celulares se utilizan como respaldo.

5.2.4 Sistemas de Distribución de Agua Potable, Experiencia de ESSBIO

Se puede afirmar que este servicio fue por lejos el más dañado en el pasado terremoto, donde una

enorme cantidad de fallas se concentraron en la Interzona de Concepción, donde la principal

distribuidora de agua potable es ESSBIO, la que cubre más del 90% de los tratamientos y entrega

de este servicio. En total el sistema cuenta con aproximadamente 7.000 Km de tuberías de

transmisión y distribución, de los cuales la mitad están en la Región del Biobío, en donde

aproximadamente 1200 Km están en la capital de la Región del Biobío (Eidinger, 2012).

Concepción cuenta con una gran planta de tratamientos y producción de agua potable llamada La

Mochita, la que tiene un estanque propio para la distribución de agua. La planta presento cortes

en sus tuberías de acero de 1.000 mm de diámetro que impulsan el agua hasta los 4 estanques

principales restantes, de 5.000 m3cada uno, ubicados en el cerro Chepe, donde uno está destinado

al abastecimiento de la comuna de Talcahuano y los otros 3, destinados al abastecimiento de la

comunas de Hualpén y gran parte de Concepción. Daniel Pacheco, subgerente Nuevos Clientes

de ESSBIO, coordino un informe de lecciones y fallas principales en la Interzona. La Figura A

5.3 (a) del Anexo 5.1 muestra la ubicación de La Mochita y las zonas que abastece. En la Figura

A 5.3 (b) se puede observar la red de distribución de agua y los estanques principales,

secundarios y locales.

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 51

ESSBIO confecciono un libro final con todos los sucesos y lecciones principales, ocurridos en los

procesos de recuperación. Según este informe (ESSBIO, 2013a), con el terremoto se produjeron

fallas en todas las redes de distribución, sin distinción entre las antiguas que tenían entre 20 y 30

años, de las más nuevas. Existieron redes nuevas que fallaron, así como redes antiguas a las que

no les pasó nada. Cabe señalar que lo que tuvo mucha incidencia en los cortes de tuberías fue la

calidad del suelo. Como se vio en el capítulo tres la intensidad o el movimiento sísmico es

diferente según la rigidez del suelo y la profundidad al sustento rocoso. Es relevante mencionar

nuevamente que el centro urbano de Concepción es muy vulnerable en este aspecto. Es por este

motivo que el daño se concentró en esta área, perjudicando la distribución del servicio a las

comunidades de Hualpén y la más afectada Talcahuano. Una lección aprendida es que las

estructuras o artefactos instalados en terrenos de estas características deben considerar un diseño

adecuado para resistir los fenómenos de licuación u otros comportamientos del suelo. Un ejemplo

fue el caso de Arauco, donde se debió renovar 9.500 m de red por daños generalizados producto

de la mala calidad de los suelos. Se puede observar en la Figura 5.1 la ubicación de las fallas

principales, así como también los mega-cortes en toda la red de distribución principal de

Concepción.

Se aprecia de la Figura 5.1, que un patrón del daño pudo deberse a los cambios de rigidez

encontrados en el suelo, es decir, existe una diferencia en los movimientos cosísmicos del suelo

tipo II con los movimientos del suelo tipo III y IV. Estos movimientos diferenciales pudieron

intervenir de mala manera en la red de distribución provocando los cortes registrados en la

Interzona. Nótese de la Figura 5.1, en las cercanías de la planta La Mochita, hay tres triángulos

con exclamación, de mayor tamaño, estas son las fallas de mayor que pudieron haber presentado

mayores complicaciones en la funcionalidad del sistema. La Figura A 5.4 (a) del Anexo 5.1

evidencia las fallas principales en el edificio de bombas de la planta La Mochita. La Figura A 5.4

(b) presenta la falla en la cámara de válvulas, donde se formaron socavones y grietas en los

pavimentos que se encontraban sobre ellas. En la Figura A 5.4 (c) se observa otro punto, en

donde las tuberías sufrieron torsión. Fueron ocho puntos en total en cuatro sectores diferentes

donde estas tuberías estaban cortadas. La Figura 5.4 (d) evidencia otros puntos donde hubo fallas

en estas tuberías.

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 52

Figura 5.1 Fallas principales y mega-cortes en la red de distribución central de agua, sobrepuestas

en el tipo de suelo de la Interzona, según la NCh433.Of96. Mod.2009. D. Pacheco (2010)

Al igual que en el sistema de energía eléctrica, los planes de emergencia impuestos en ESSBIO,

se vieron sobrepasados, lo que obligó a actuar sobre la marcha. En dos semanas se tuvo que llevar

a cabo reparaciones de 72 mega cortes (reparaciones programadas en grandes conducciones de

agua), faenas que en situaciones normales implican una preparación mínima de tres meses y 30

horas de ejecución (ESSBIO, 2013b).

Según el informe de lecciones de ESSBIO (2013c), en el proceso de recuperación, lo primero fue

rehabilitar La Mochita, lo que no fue tan complejo. Al mediodía del sábado 27 de febrero, ya se

tenía la capacidad de producir agua potable y lograr almacenar cerca de dos mil metros cúbicos

de agua, con lo que se pudo comenzar a abastecer camiones aljibe y de bomberos, así como

también a particulares que empezaron a llegar a la planta a pedir agua con sus propios bidones y

estanques. Uno de los hitos más importantes en este proceso se concretó al llegar con agua hasta

los estanques del cerro Chepe, ya que el gran daño se concentró hacia el poniente del cerro, es

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 53

decir hacia las comunas de Hualpén y Talcahuano, que a diferencia de las redes principales,

donde el problema afloró hacia la superficie, en las redes secundarias la única forma de saber

dónde estaban los problemas era inyectando agua y probándolas. Por este motivo mientras no se

tuviese agua en los estanques del cerro Chepe, no se podía iniciar el trabajo en la zona más

devastada por el tsunami, Talcahuano. Esta fue la razón principal del retraso en el

restablecimiento del servicio en dicha comuna.

Cabe mencionar que estas obras de mitigación y recuperación del sistema, se hicieron en el

contexto de una catástrofe, donde es destacable que la gran mayoría del personal retornó a los

pocos días, incluso a las pocas horas, a sus puntos de trabajo o a las instalaciones más próximas

de la empresa, para ponerse a disposición de la compañía. Esto a pesar del complejo escenario

que se vivió pasado el Terremoto, donde el personal tuvo que abandonar sus hogares, que en

muchos casos estaban con daños y añadiendo que todo se complicó todavía más por el descontrol

social que produjeron los saqueos.

Una de las grandes dificultades fue disponer de los materiales necesarios para restituir los

servicios, dado que el stock en las bodegas de la compañía no fue suficiente para la emergencia,

debiendo recurrir a proveedores locales, quienes dieron la autorización para retirar el material

requerido directamente desde sus bodegas. Otros materiales tuvieron que ser traídos desde

Santiago y otras regiones, además de la ayuda de otras sanitarias. Otra dificultad fue la falta de

energía eléctrica, esto significó un retraso adicional, ya que no se podía hacer funcionar las

bombas de agua potable que permitían vislumbrar las fallas bajo tierra, además no se disponía del

combustible necesario para alimentar todos los generadores de energía, donde se tuvo que

redistribuir, dándole la prioridad a las plantas principales (ESSBIO, 2013d).

ESSBIO contaba con procedimientos comunicacionales para afrontar contingencias en el área,

pero los efectos de la magnitud del sismo del 27 de febrero, como en todas las empresas de la

zona afectada, sobrepasaron cualquier plan de contingencia. Se ocupó a la Radio Biobío como

canal de comunicación masivo. La información hacia la comunidad, para dar tranquilidad y nota

de los avances de recuperación, también se efectuaron por este medio.

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A pesar de los efectos (destrucción y caos social), el 85% del servicio en el Gran Concepción se

había recuperado a la tercera semana del terremoto. A fines de marzo de 2010 el suministro era

normal para más del 90% de la población de la Región del Biobío (Pacheco, 2010b). Los focos de

acción del trabajo realizado, se muestran en la Tabla A 5.5 del Anexo 5.1. Sin embargo las zonas

donde los daños fueron más significativos como Talcahuano, Dichato y Arauco se mantuvieron

sin servicio por un periodo más extenso, el cual duro hasta los mediados de Abril de 2010. En la

Tabla A 5.6 del Anexo 5.1 están las obras definitivas llevadas a cabo en el Gran Concepción.

Las lecciones de ESSBIO, dejadas por el terremoto, tienen 3 ideas principales: contar con un

catastro del tipo de suelo, actualización de los planes de emergencia, añadiendo el impacto social

e incorporar sistemas robustos de comunicación. Las lecciones se presentan en la Tabla A 5.7 del

Anexo 5.1, donde se muestran con mayor precisión.

5.2.5 Interdependencia y Resiliencia de las Líneas de Vida

Además de los daños físicos observados a las líneas de vida (servicios básicos), la

interdependencia entre la infraestructura de los sistemas de energía eléctrica, transporte,

telecomunicaciones y sistemas de agua potable, han aumentado la pérdida de funcionalidad o

retrasado los procesos de restauración de los sistemas más susceptibles y dependientes, en la

emergencia directa.

ESSBIO confecciono un diagrama, como línea de tiempo, de los servicios y acciones, más

importantes, que se deben resolver en plena emergencia. Esto por orden de influencia, vale decir,

cada servicio restituido aumenta la resiliencia del siguiente. El diagrama de servicios a reponer se

muestra en la Figura 5.2.

La Figura 5.2 muestra claramente el impacto que tiene la seguridad y el orden público en la

recuperación de una catástrofe, además se observa la interdependencia de los servicios.

Gracias a los datos aportados por el equipo de investigación del TCLEE de la American Society

of Civil Engineers (ASCE), el Ministerio del Interior y reportes de empresas como ESSBIO y la

CGE, el TCLEE generó ciertas curvas que muestran las tendencias de restauración de las líneas

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 55

de vida (servicios básicos), en un periodo de aproximadamente dos semanas para la Región del

Biobío. Estas curvas se pueden observar en la Figura 5.3.

Figura 5.2 Diagrama de servicios que se deben reponer, en línea de tiempo, para aumentar la

resiliencia en una emergencia. ESSBIO.

Estas curvas, aunque solo existen para las primeras dos semanas, muestran una tendencia en la

habilidad de recuperación de estos servicios. Es evidente el daño directo del sismo en los

sistemas de distribución de agua potable, obstaculizando la funcionalidad de cualquier

interdependencia con este servicio.

Lo ocurrido pone en evidencia que es clave descentralizar una parte de la acción inmediata,

reforzando así la capacidad de decisión local. Es imperativo, fortalecer los sistemas regulatorios y

órganos públicos, centrales y regionales, para supervisar los programas de contingencia de las

empresas privadas y públicas proveedoras de estos servicios básicos de primera necesidad.

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 56

Figura 5.3 Tiempo empírico de restauración de los servicios de agua potable, energía eléctrica y

telefonía de red móvil y fija, para Concepción Talcahuano y la Región del Biobío. TCLEE.

5.3 Sistemas de Transporte

A lo largo de la zona afectada y tomando en cuenta la gran magnitud del terremoto, el sistema de

transporte tuvo un buen desempeño, donde la mayoría de las estructuras viales tuvo un

comportamiento apropiado. Pero si bien solo el 4,6% de las estructuras expuestas quedaron con

daños significativos o inutilizables (Sarrazin et al., 2012), en la Interzona de Concepción se

produjo una concentración de fallas, principalmente en los puentes que cruzan el Río Biobío.

Esto produjo una situación crítica para el transporte de superficie, el cual era vital para la pronta

recuperación de la Región.

5.3.1 Efectos en Puentes que Cruzan el Río Biobío

Las comunas de Concepción y San Pedro de la Paz están separadas por el Río Biobío, el segundo

más largo y el más ancho en Chile. Existen cinco puentes principales en la zona que cruzan este

Río, el Puente Llacolén (abierto en el año 2000), el Puente Juan Pablo II (1973), el Puente La

Mochita (2005), el Puente Biobío (Puente Viejo) (1943) y el Puente Ferroviario del Biobío

(1889). Todos estos puentes experimentaron distintos niveles de daño estructural, donde el factor

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 57

más común de incidencia fue el fenómeno de licuefacción que indujo el lateral spreading

ocurrido a lo largo de la Rivera del Biobío. La ubicación de los puentes en la Interzona, se

pueden observar en la Figura A 5.5 del Anexo 5.2.

5.3.2 Efectos en el Puente Llacolén

El Puente Llacolén, tiene una longitud total de 2.157 m dividido en dos sectores, uno

directamente sobre el río Biobío de 1.782 m y un segundo sector fuera del río de 375 m de

extensión. La plataforma del puente es de 22 metros de ancho, salvo el extremo norte (lado

Concepción), donde se produce un ensanche en el nudo vial con Avenida Costanera. Posee dos

pistas de circulación vehicular en cada sentido que, hasta antes del terremoto, se encontraban

separadas por una estructura defensiva de hormigón.

El puente abarca varios tramos de vigas simplemente apoyadas, donde cada tramo cuenta con un

tablero compuesto por una losa de hormigón y seis vigas prefabricadas y pretensadas que se

apoyan en dos cepas, una en cada extremo, donde cada cepa consta de cinco columnas unidas por

una viga T invertida, en su parte superior. Cabe destacar que no cuenta con una viga transversal

en los apoyos (viga travesaño), únicamente las trabas sísmicas colocadas en forma alternada,

entre cada par de vigas adyacentes, según la Federal Highway Administration (FHWA, 2011a).

La Figura A 5.6 del Anexo 5.2 muestra la disposición de las trabas sísmicas.

El daño se concentró en el extremo norte del puente, donde las vigas longitudinales que llegaban

al apoyo se salieron de su base y se produjo el colapso de uno de sus tableros. Tras más de una

semana utilizando la oreja lateral de acceso, las FF.AA. habilitaron una plataforma mecano, en la

zona colapsada, para permitir el tránsito directo.

Según la FHWA (2011b), el factor más importante que contribuyo con la estrepitosa caída del

tablero, fue el desplazamiento impuesto en las fundaciones, producto del lateral spreading que se

registró en el área. Se puede observar en la Figura A 5.7 (a) del Anexo 5.2, la zona donde ocurrió

la falla y en la Figura A 5.7 (b) el tablero colapsado y evidencia del lateral spreading. A medida

que el suelo se desplazaba, lateralmente y cuesta abajo, las tensiones laterales actuantes en las

fundaciones aumentaban, induciendo una excesiva tensión flexural en las columnas del puente,

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 58

produciendo grietas en los puntos de tensión máxima en combinación con zonas débiles por una

junta de construcción en esa ubicación. La Figura A 5.8 del Anexo 5.2 evidencia las columnas

agrietadas del puente Llacolén. Las columnas en el extremo opuesto del tablero no tuvieron daño.

Sin embargo el terreno cercano presento asentamientos de 0,4 m y significativas sacudidas

laterales que resultaron en una separación de 0,25 m entre las columnas y el terreno circundante.

La oreja lateral de acceso (hacia el oeste del tablero colapsado) presento despliegues en sus

tableros, por lo que también estuvo a punto de colapsar, como se ve en la Figura A 5.9 del Anexo

5.2.

Como una medida de susceptibilidad al fenómeno de licuefacción, el procedimiento de Youd et

al. (2001) estima que las arenas con valores por debajo de 30 golpes/pie en el Test de Penetración

Estándar (SPT por sus siglas en inglés) normalizado, son susceptibles a licuar en eventos de esta

magnitud (Ledezma et al., 2012). La Figura A 5.10 del Anexo 5.2 muestra sondajes efectuados a

lo largo del puente Llacolén donde existen suelos susceptibles a la licuefacción. Se aprecia de la

Figura A 5.10 que el punto S-6, localizado en las cercanías del tablero colapsado, presenta los

valores más bajos con respecto a la profundidad en el SPT.

Como se ha dicho en capítulos pasados, normalmente no es una sola la causa que lleva al colapso

una estructura. Otro aspecto que no contribuyo con la estabilidad del tablero, es el hecho de no

poseer vigas transversales que le permitiera soportar de forma adecuada la fuerza sísmica y sobre

todo que le permitiera mantener la geometría del tablero con una rigidez apropiada. El Manual de

Carreteras 2002 de Chile, permite diseñar puentes sin la presencia de diafragmas transversales,

siempre y cuando se demuestre en forma detallada que la estructuración del puente en sentido

transversal, es capaz de soportar la acción sísmica. Sin embargo quedó demostrado muchas veces

que la traba sísmica no tiene la capacidad suficiente de resistencia a los esfuerzos de corte

producidos por un sismo, donde es evidente que un puente posee mayor rigidez en su sentido

longitudinal. Otro factor que pudo haber contribuido con la caída del tablero es la inadecuada

instalación de más de algún apoyo de neopreno. En la Figura A 5.11 del Anexo 5.2 se aprecian

dos apoyos de neopreno, donde es claro que uno de estos no trabajó de la forma correcta.

Por último, vale la pena indicar que en el extremo sur (lado San Pedro de la Paz) del puente los

efectos de licuefacción en ambos aspectos, asentamientos y movimientos laterales de las

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fundaciones, tuvieron un bajo impacto en la generación de daño (FHWA, 2011c). La Figura A

5.12 del Anexo 5.2 evidencia licuefacción en esta área.

5.3.3 Efectos en el Puente Juan Pablo II

El puente Juan Pablo II tiene una longitud total de 2.310 m, que lo hace el más extenso para el

tránsito vehicular en Chile. Se construyó en 70 partes de 33 m, cada una de ellas de 21,9 m de

ancho, compuestas por 7 vigas de hormigón armado y un tablero de losa del mismo material.

Cada tramo se asienta en cepas de hormigón armado con columnas perforadas (Ledezma et al.,

2012b). El puente poseía en su principio dos pistas por sentido más bermas en ambos costados;

luego de su reparación en 2010 se habilitaron cinco pistas para el tránsito de vehículos, tres hacia

el norte y dos hacia el sur, eliminando una de las bermas.

Según el reporte del equipo de investigación GEER (2010), el daño observado fue lateral

spreading, con gran impacto en la superestructura, en su extremo norte y licuefacción que indujo

asentamientos a lo largo del puente, lo que forzó la clausura del tránsito durante todo su proceso

de reparación. Vale la pena indicar que los cimientos del puente (1973) fueron materializados

mediante pilas de fundación, de 14 a 16 m de profundidad, excavadas a mano, mientras que las

fundaciones del puente Llacolén (1998) son pilotes hormigonados “in situ” de longitudes

variables de 16 y 29 m.

Al igual que en el puente Llacolén, el desplazamiento hacia abajo del terreno, empujo las

columnas hacia el río. Sin embargo, este movimiento fue restringido por el peso de la

superestructura y las columnas quedaron expuestas a tensiones de corte simple. Una de ellas fallo

en forma total y la otra quedo seriamente dañada, como se evidencia en la Figura A 5.13 (a) y

5.13 (b) del Anexo 5.2. La diferencia en el comportamiento de cada columna pudo deberse al

desplazamiento diferencial y la rotación que presento el tablero del puente. El movimiento

longitudinal de la columna más dañada fue de aproximadamente 559 mm a la parte superior del

plano de falla y 406 mm en la parte inferior. Consistente con el comportamiento del extremo

norte del puente, al parecer los tramos del sector principal del puente también experimentaron

asentamientos diferenciales, los cuales inclinaron las columnas y rotaron el tablero del puente en

su eje central, como se ve en la Figura A 5.14 del Anexo 5.2. (FHWA, 2011d).

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Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 60

Es posible señalar que el puente Juan Pablo II, fue el más afectado por el efecto de licuefacción.

La Figura A 5.15 del Anexo 5.2 evidencia el asentamiento diferencial ocurrido a lo largo de los

tramos del puente. Verdugo et al. (2012a) realizó un trabajo con la topografía post-sismo,

obtenida a lo largo de ambas soleras del puente, lo que permitió evaluar la deformación vertical

que se desarrolló en toda su extensión, resultado que se presenta en la Figura 5.4.

Se observa que alrededor de 15 cepas sufrieron asentamientos superiores a 500 mm y que la zona

de mayor asentamiento es hacia el lado del estribo de Concepción. A solicitud del MOP, se

realizaron una serie de sondajes en las cercanías de las cepas con mayor asentamiento, previo a

las obras de recuperación del puente. La Figura A 5.16 del Anexo 5.2 presenta los resultados

disponibles de ensayos SPT.

Figura 5.4 Asentamiento post-sísmico y ubicación de los sondajes en el puente Juan Pablo II

(Verdugo y Peters, 2010)

Con los antecedentes dispuestos es posible afirmar que la licuefacción no fue masiva y se

desarrolló en los estratos de suelos ubicados por debajo de los puntos de apoyo de las cepas, que

es entre 14 y 16 m de profundidad. Cabe señalar que no se desarrollaron desplazamientos

Page 16: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 61

horizontales permanentes, esto implica que los estratos no licuables fueron capaces de aportar

suficiente rigidez lateral a la infraestructura del puente (Verdugo et al., 2012b).

Por último se destaca que en las aproximaciones del puente, el tablero presento un asentamiento

con respecto a un eje del muro soportante del estribo, donde la estructura en si tuvo

asentamientos mayores a un metro. La Figura A 5.17 del Anexo 5.2 evidencia este

comportamiento. Esto pudo deberse a diferencias de rigidez y por ende a las distintas cargas que

soporta cada estructura. Otro factor que pudo contribuir a este comportamiento es que el muro

soportante es más nuevo que la rampa de entrada del puente, por lo que el sistema de

construcción fue diferente (FHWA, 2011e).

5.3.4 Efectos en el Puente La Mochita

El puente La Mochita, ubicado al costado del Río Biobío en la comuna de Concepción, camino a

Chiguayante, está conformado por cuatro tramos de 15, 50, 50 y 35 m, asentados sobre estribos

en cada extremo del puente y cepas compuestas por dos columnas entre cada tramo. Se

registraron serios efectos en el terreno, en las cercanías de la entrada norte y en el terreno

circundante entre las cepas del puente, lo que provoco un desplazamiento lateral en la

superestructura del puente. La Figura A 5.18 del Anexo 5.2 muestra una vista en planta del

puente e indica las fallas registradas (GEER, 2010c).

Según los registros de la FHWA (2011f), los efectos en el terreno debido al fenómeno de

licuefacción, fueron más severos en las cercanías del extremo norte del puente (25-200m hacia el

norte de los estribos), como se ve en la Figura A 5.19 del Anexo 5.2. En el terreno circundante a

las cepas, el desplazamiento del suelo fue generalmente hacia el este, alejándose del Río Biobío,

sin embargo el movimiento vertical de bloques de suelo y la presencia de fallas inversas al

desplazamiento lateral, parecen indicar la formación de una micro-fosa-tectónica, lo que advierte

que el movimiento tuvo una orientación vertical con un desplazamiento lateral limitado. Se

pueden observar los efectos de licuefacción, alrededor de las cepas del puente en la Figura A 5.20

del Anexo 5.2.

Page 17: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 62

Según mediciones del equipo de investigación GEER (2010d), la superestructura del puente tuvo

un desplazamiento lateral, hacia el este, de 0,5 m en su extremo norte y de 0,9 m en su extremo

sur, con respecto a su base, mientras que las cepas número dos y tres, presentaron una rotación de

dos y cuatro grados, respectivamente, con respecto al eje longitudinal del puente. La Figura A

5.21 (a) y 5.21 (b) del Anexo 5.2, evidencian el desplazamiento lateral y fallas en el puente.

5.3.5 Efectos en el Puente Biobío (Puente Viejo)

El viejo Puente Biobío, empezó a construirse en las décadas del año 1930 y se inauguró en el año

1943. La superestructura consistía en 108 tramos de 15 m cada uno, compuestos por vigas y un

tablero de madera. Después de cuatro décadas de servicio la superestructura se cambió por 90

tramos, de 15 m cada uno, compuestos por cuatro vigas de acero y tableros de madera, asentados

en cepas sustentadas sobre pilotes de troncos de eucaliptos, de 10 a 12 m de profundidad, en

cuyos cabezales se utilizó un total de 47.000 toneladas de hormigón. Luego de varios estudios, el

puente fue completamente cerrado para el transito el año 2002.

Varios tableros y cepas, se desplazaron longitudinalmente y colapsaron durante el terremoto,

luego de presentar fallas por corte en los pernos de anclaje, en los extremos de las vigas de acero.

Posiblemente el colapso fue debido a la combinación del movimiento sísmico, efectos de

licuefacción e inadecuada resistencia de la infraestructura (FHWA, 2011g). La Figura A 5.22 del

Anexo 5.2 los tableros colapsados en el Puente Viejo.

5.3.6 Efectos en el Puente Ferroviario del Biobío

Este puente corresponde al primero en conectar ambas riberas del Río Biobío y fue

completamente modernizado en el año 2005. El puente contiene una sola vía ferroviaria utilizada

de forma alternada en ambos sentidos y soportada en una superestructura reticulada de acero, con

cepas de fierro fundido, hincadas en el lecho del río, donde 370 pilares soportan la estructura,

cubriendo una longitud de 1887 m, cabe señalar que 19 de estos pilares presentaron algún tipo de

daño debido al fuerte movimiento sísmico en combinación con los efectos del lateral spreading

en ambas riberas del rio (GEER, 2010d).

Page 18: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 63

Se resalta el comportamiento de uno de los pilares ubicado al costado de un muro de contención

en la ribera norte del río, que se asentó aproximadamente 300 mm y tuvo un desplazamiento

lateral, hacia el río, de aproximadamente 660 mm. También presento una inclinación, hacia el río,

de cinco grados aproximadamente, como se muestra en la Figura A 5.23 del Anexo 5.2. Además

se puede observar en la Figura A 5.23 que el suelo circundante presento un asentamiento

prolongado de al menos 1,3 m. En el extremo sur del puente, una cepa compuesta por seis pilares

presento desplazamiento lateral con un grado de inclinación, además de cortes en sus barras de

arriostramiento, como se observa en la Figura A 5.24 del Anexo 5.2, según los registros de la

FHWA (2011h).

5.3.7 Efectos en Calles y Caminos de Acceso a Concepción

El gran movimiento sísmico y los efectos de licuefacción, fueron los factores que más

contribuyeron en las fallas de caminos y calles en la Interzona, donde los daños más comunes

fueron: grietas, derrumbes, deslizamientos, colapso de terraplén y hundimientos (MOP, 2011). Si

bien existían planes de emergencia de parte de la ONEMI, bomberos, fuerzas policiales, etc.,

cualquier plan como se ha dicho anteriormente, fue sobrepasado por la magnitud del Terremoto,

por lo que en la emergencia directa no hubo resguardo de parte de ninguna entidad pública, en

cuanto al transporte terrestre de muchas personas que transitaban el día de la catástrofe.

Gracias a la colaboración de SERVIU (2014), las calles que presentaron algún tipo de daño en la

comuna de Concepción se presentan en la Tabla A 5.8 del Anexo 5.3, donde se adjunta el costo

de reparación que tuvo cada tramo. En cuanto a los accesos a la Interzona, los caminos que

presentaron interrupciones o desvíos durante el terremoto, fueron: Autopista del Itata (Ruta CH-

152), Ruta de la Madera (Ruta CH-156),Ruta de la Araucanía (Camino Concepción-Lota Ruta

CH-160), Camino Concepción-Tome (Ruta CH-150); Tome-Dichato (Ruta O-14) y la Ruta CH-

148 que sale a Cabrero (O-510) y por supuesto los puentes que conectan Concepción con San

Pedro de la Paz. Se indican los caminos dañados en la Figura A 5.25 del Anexo 5.3

Page 19: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 64

5.3.8 Fallas en Autopista del Itata (Ruta CH-152)

La autopista es conocida también como acceso norte a Concepción y recorre la Región del Biobío

desde Chillan hasta Penco (75 km aprox.). Tiene una estructura de pavimento flexible, que

consiste en una sub-base y una base granular de 20 cm y 13 cm de mezcla de asfalto caliente

(HMA, por sus siglas en inglés).

Según registros de Elnashai et al. (2010), de la Mid-America Earthquake Center (MAE Center),

hubieron 69 zonas dañadas en la autopista, que corresponden a 119 fallas individuales. La Tabla

A 5.9 del Anexo 5.3 resume los daños y sus respectivos porcentajes de ocurrencia, donde el tipo

de falla más frecuente es la grieta transversal de tracción, producto del lateral spreading o

asentamientos locales. Algunos de estos asentamientos fueron gatillados por el colapso de

tuberías subterráneas. Cabe destacar que un alto porcentaje del daño (60%), es asociado a fallas

en terraplenes. No obstante lo anterior y en contraste con otras carreteras que resultaron cortadas,

la autopista no suspendió la conectividad por la vía, recuperando su funcionamiento normal a

fines del año 2010.

5.3.9 Fallas en la Ruta de la Madera (Ruta CH-156)

La Autovía de la Madera recorre desde San Pedro de la Paz hacia Chiguayante y llega hasta una

localidad llamada Coihue, bordeando el Río Biobío hasta la comuna de Santa Juana. La ruta

corresponde a una calzada simple y posee un trazado de 115 km (aprox.), donde se registraron 59

áreas (5,08 km en total) dañadas. Más específicamente sólo 4,48 km de calzada presentaron

grietas de tracción en sus pavimentos, los kilómetros restantes se traducen en dos puentes

menores y en bermas afectadas. El factor principal, contribuyente al daño de la calzada, fue el

lateral spreading que afecto terraplenes y desacoples de tableros en ambos puentes, producto de

asentamientos en sus estribos. En la Figura A 5.26 del Anexo 5.3se evidencian algunos efectos

del terremoto en la ruta. Cabe destacar que solo se permitió el tránsito de vehículos livianos

(Elnashai et al., 2010).

Page 20: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 65

5.3.10 Fallas en la Ruta de la Araucanía (Camino Concepción-Lota, Ruta CH-160)

La Ruta se inicia en Concepción y finaliza en Lebu. Considera una doble calzada para el tramo de

acceso norte a Coronel hasta la localidad de Tres Pinos (88 km aprox.). Se registraron numerosas

fallas en el terreno circundante. Dos de ellas se pueden observar en la Figura A 5.27 del Anexo

5.3 y corresponden a colapsos en los terraplenes subyacentes a la ruta. La falla ubicada más al

hacia el norte (Figura A 5.27, izquierda), pudo deberse a la debilitación de la capacidad

soportante, del terreno, para sostener el material de cimentación. La falla ubicada más hacia el sur

(Figura A 5.27, derecha), pudo deberse a una mala compactación del terraplén o a un

asentamiento profundo en el suelo de cimentación. Pequeños desplazamiento, en la calzada,

fueron registrados en las cercanías de dos puentes menores, ubicados al norte de los terraplenes

colapsados. Producto del deterioro de la calzada, la ruta quedo solo habilitada para tránsito de

vehículos livianos.

5.3.11 Efectos en Otras Rutas con Acceso a Concepción

Hubo otras rutas afectadas que perjudicaron el transporte rural en la Interzona. Una de éstas fue el

camino Concepción-Tome, que pasa por Penco (Ruta CH-150), donde se restringió la circulación

de vehículos pesados y fue necesario el tránsito con extrema precaución. También se registraron

como afectadas, las Rutas Regionales Primarias, O-14 y O-50, que corresponden a los caminos,

Tome-Dichato y Concepción-Cabrero, respectivamente (MOP, 2010). Cabe destacar que el

tránsito desde el norte de Dichato, fue suspendido por falta de conectividad dejando aislada a

muchas personas que se encontraban vacacionando en esa zona.

5.3.12 Efectos en Puertos

Tempranamente en el siglo 21, el 95% de las exportaciones chilenas y el 90% de las

importaciones, fueron hechas a través de este sistema de transporte. El principal factor, generador

de daño, también fue los efectos de licuefacción del terreno del borde costero y del fondo marino.

Los casos de fallas más severos, en toda la zona afectada por el terremoto, ocurrieron entre las

bahías de Concepción y Coronel. La Figura A 5.28 del Anexo 5.4 muestra la ubicación de

Page 21: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 66

algunos muelles y puerto ubicados en estas bahías. Cabe indicar que por la forma y ubicación de

las bahías, el puerto de Talcahuano fue el más afectado por el tsunami (Bray et al., 2012a).

5.3.13 El Puerto de Coronel

Ubicado en la Bahía de Coronel (30 km al sur de Concepción), es uno de los sistemas portuarios

más importantes del país. El puerto cubre una superficie de 86 hectáreas y cuanta con 3 muelles

de penetración: Muelles Norte, Muelle Sur y el Terminal Granelero, los cuales suman 2.000 ml

de frente de atraque, como se ve en la Figura A 5.29 del Anexo 5.4. El terminal de carga general

(Muelle Norte), fue construido entre los años 1995 y 1996 y está constituido por un tablero de

hormigón armado, apoyado sobre vigas longitudinales y transversales de acero unidas mediante

soldadura a pilotes tubulares, también de acero, verticales e inclinados, hincados sobre el fondo

marino. El Muelle Sur, fue construido entre los años 2006 y 2007, donde se destaca el cabezal de

96 pilotes, tanto inclinados como verticales, a los cuales se instalaron aisladores sísmicos

elastoméricos, que se pueden observar en la Figura A 5.30 del Anexo 5.4.

Al igual que en los puentes y pavimentos, fallas en el terreno producto de los efectos de

licuefacción, fueron el principal factor contribuyente al daño en el puerto, donde la explanada de

acopio de contenedores en la zona adyacente al Muelle Norte fue la más afectada. Se estima que

el desplazamiento horizontal del terreno (zona norte) fue de aproximadamente 1.2 m y genero

grietas de hasta 50 cm (Gonzáles y Verdugo, 2012). La Figura A 5.31 del Anexo 5.4 ilustra la

distribución de las principales grietas por tracción y daños en general. Efectos del lateral

spreading, fueron mayores en la zona norte, donde el pavimento esta sobre 20 cm de graba

compactada. Por otro lado en la zona sur el pavimento esta sobre 80 cm de graba (Bray et al.

2012b). Sin embargo la Figura A 5.32 del Anexo 5.4 muestra una grieta ubicada en el acceso al

Muelle Sur, donde también existió levantamiento del terreno. Esto pudo deberse a la disparidad

del terreno, ya sea por el tipo de depósitos o la diferencia de compactación. A pesar de que no se

desplazó completamente el terreno del sector de acceso al Muelle Sur, el empuje generado fue

capaz de desplazar el estribo de este muelle significativamente, como lo muestra la Figura A 5.33

del Anexo 5.4. Otro tipo de efectos en el terreno, fue la existencia de por lo menos cuatro

aberturas o sinkholes (en inglés), de 3 m de diámetro y hasta 2.5 m de profundidad que se

formaron en el sector de los patios. La Figura A 5.34 del Anexo 5.4 evidencia algunas de estas

Page 22: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 67

aberturas. Es necesario señalar que en el área existen varias tuberías de desagüe en dirección al

mar, las cuales se desconectaron producto del desplazamiento del terreno, arrastrando los

sedimentos y provocando el colapso del relleno. Algunas de estas aberturas se formaron durante

el sismo, mientras que otras se abrieron con posterioridad (Gonzáles y Verdugo, 2012c).

Tanto el Muelle Norte como el Sur quedaron con daños severos en sus estribos. Sin embargo, la

respuesta de los pilotes fue muy disímil: el Muelle Norte resultó con severos daños por la

inclinación y corte de algunos de sus pilotes, mientras que en el Muelle Sur sólo se registraron

daños menores en sus pilotes. En el caso del Muelle Sur fue importante el tipo de conexión entre

el tablero y el pilote. La unión a la superestructura es a través de enfierradura que queda

embebida a la losa y posteriormente es hormigonada, originando una conexión más rígida y de

mayor resistencia en comparación con el Muelle Norte (soldadura), por lo que los pilotes sólo

registraron inclinaciones menores y un leve desprendimiento del hormigón en la unión, como se

puede apreciar en la Figura A 5.35 del Anexo 5.4.Por otro lado los daños en el Muelle Norte, que

se pueden observar en la Figura A 5.36 (a) y 5.36 (b) del Anexo 5.4,corresponden a la inclinación

de pilotes en aproximadamente 14° en las cepas dos a cinco, desprendimiento y corrimiento en

1.2 metros de dupla de pilotes de la cepa seis y corte en la unión y desplazamiento en 2.5 m de

uno de los pilotes de la dupla de la cepa ocho, producto de las tensiones laterales ejercidas por el

desplazamiento del suelo licuado. Se advierte entonces, que los pilotes más dañados resultaron

ser de tipo vertical o duplas en sentido transversal al puente de acceso (Gonzáles y Verdugo,

2012d).

5.3.14 El Puerto de San Vicente

Esta es una bahía natural utilizada exclusivamente para actividades portuarias, desde pesca

artesanal e industrial hasta descarga de combustibles de industrias petroleras y metalúrgicas.

Como consecuencia del terremoto se generó lateral spreading, hacia el mar, en casi la totalidad

del borde costero que abarca esta bahía pesquera. La ocurrencia de este fenómeno pudo deberse

por la presencia de arenas potencialmente licuables (pobremente graduadas, con variado

contenido de limos) de hasta 15 m de profundidad, en el sector de rellenos y además por la

Page 23: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 68

geometría del fondo marino, la cual presenta un talud de hasta 20° de inclinación (Verdugo et al.,

2012).

Hacia el este de la bahía, el lateral spreading abarco un área de al menos 10.000 m2, en las

instalaciones de la planta pesquera, donde las grietas paralelas a la línea costera llegaron hasta la

avenida adyacente a esta planta, como se evidencia en la Figura A 5.37 del Anexo 5.4. Un

edificio de albañilería (8,5 x 16 m en planta) de cuatro pisos, ubicado al frente de la planta

pesquera, presento giro de aproximadamente 1,5°, con respecto a su eje largo y 3°, con respecto a

su eje corto. Más hacia el noreste, en las instalaciones de gas de Petrobras, un estanque de

almacenamiento de agua tuvo giro de aproximadamente 1° (Bray et al., 2012c). La Figura A 5.38

del Anexo 5.4 ilustra los daños en el edificio y en las instalaciones de gas.

La zona correspondiente al noroeste del Puerto, presento un movimiento lateral significativo y la

perdida completa de una sección del muro de contención. La zona afectada se puede ver en la

Figura A 5.39 del Anexo 5.4.

5.3.15 El Puerto de Talcahuano

Según el estudio del equipo de investigación de ASCE (2013), el puerto y la ciudad circundante

de Talcahuano fueron severamente dañados por las fuerzas inerciales combinadas debido a

eventos del terremoto y tsunami. El puesto de atraque, orientado al norte de la bahía fue

particularmente susceptibles a los impactos de las olas de tsunami que viajaban hacia el sur (ver

Figura A 5.40 del Anexo 5.4). Las fuerzas hidrodinámicas del tsunami resultaron en

embarcaciones y contenedores de carga transportados desde el puerto, los cuales impactaron con

gran fuerza estructuras ubicadas dentro de la ciudad. Diques de contención fallaron en toda la

zona del puerto, lo que resulto en una pérdida de superficie, esto debido a la licuefacción y lateral

spreading del suelo de relleno. Gran parte de las instalaciones portuarias fueron dañadas y

requirieron ser reemplazadas. En total la devastación registrada en Talcahuano fue una de las

peores experiencias en el área metropolitana del Gran Concepción.

Debido al severo impacto que tuvo el tsunami en Talcahuano, hubo dificultad de parte de los

equipos de investigación en discernir entre los efectos del terremoto y los daños relacionados con

Page 24: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 69

el tsunami. Mientras que la licuefacción de los materiales del subsuelo fue un suceso muy

probable.

Dentro de los impactos del tsunami uno de los hechos más relevantes, fue el transporte de los

buques y contenedores, que fueron levantados de la zona portuaria y llevados a la ciudad

causando la devastación dentro de las áreas urbanas, como se muestra en la Figura A 5.41 del

Anexo 5.4.

El muelle de pesca María Isabel registro desplazamientos hacia el mar, de aproximadamente

cuatro metros e tuvo una inclinación de aproximadamente dos metros en la parte superior a la

parte norte de la estructura. Este movimiento fue inducido por el lateral spreading sufrido en la

zona.

El primer puesto de atraque exhibió cierta rotación (menor a un metro) en la parte superior del

tablestacado. Una superficie de aproximadamente 100 m2 sufrió asentamientos de uno a dos

metros, probablemente por la pérdida del dique. Es probable que el dique fallara debido a los

efectos de licuefacción sufridos en la zona.

El puesto de atraque número dos exhibió un daño significativo, con el colapso de una sección del

tablestacado. El desplazamiento lateral en este lado del muelle fue de aproximadamente cuatro

metros. Según el equipo de investigación (ASCE).

5.3.16 Problemas en el Aeropuerto Internacional de Concepción (Carriel Sur)

Carriel Sur fue designado como el aeropuerto de respaldo para Santiago. Sin embargo, por los

problemas de comunicación, los vuelos no pudieron ser redirigidos para esta zona de forma

inmediata. Los daños fueron menores, solo el edificio terminal tuvo algunos problemas debido a

la rotura del sistema de rociadores. Eso dio lugar a que el agua dañara los equipos y escaleras

mecánicas.

Normalmente el aeropuerto tiene un promedio de 50 operaciones (despegue y aterrizaje) diarias.

Durante las actividades de recuperación del país, el aeropuerto alcanzo un máximo de 340

Page 25: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 70

operaciones por día, poniendo una presión significativa sobre la pequeña tripulación de 6

controladores aéreos calificados y un supervisor por dos semanas.

5.4 Conclusiones

La gama de efectos adversos que produce un terremoto, de gran magnitud, es enorme y no solo

en aspectos de la ingeniería, sino que en todo tipo de factores multidisciplinarios, los cuales

deben estar considerados en cada plan de emergencia del país.

Se destacan cuatro problemas que tienen un gran impacto en las líneas vitales (servicios básicos)

y que ponen a prueba su capacidad de recuperación (resiliencia) frente a catástrofes. Estos son:

Las comunicaciones, que deben ser inmediatas e independientes de la red comercial y del

abastecimiento eléctrico por las redes normales; el orden público, indispensable para proteger a

las entidades que deben responder con rapidez a las necesidades primordiales en una emergencia;

el financiamiento y los materiales (stock), para recuperar la funcionalidad de los servicios e ir en

auxilio de las víctimas y por último el diseño e implementación de planes de emergencia acorde

con las magnitudes y los problemas que se presentan. Se debe dejar en claro que siempre van a

existir fallas o daños en eventos como este, por lo que el objetivo principal es aumentar la

capacidad resiliente, en cada aspecto que tenga influencia un terremoto. Para este propósito, se

destaca la interdependencia que presentan los servicios básicos, en su capacidad de recuperación,

cuando existe un estado de emergencia y se llama a poner más énfasis en recuperar servicios por

factor de importancia.

Se puede afirmar que el servicio del agua potable fue el más afectado, en la Interzona, donde la

lección más importante, fue contemplar un diseño que considere el efecto sísmico en las

conexiones de sus tuberías, es decir, dado la mala calidad del suelo de Concepción, se deben

tener en cuenta los cambios de rigidez en las distintas zonas sísmicas, para así aplicar diseños que

permitan cambios rápidos en las tuberías. Se destaca, además el compromiso del personal, que

muchos en condición de damnificados se pusieron en servicio de la comunidad.

Otro factor de importancia es la calidad de los suelos y las cimentaciones de construcción, en la

Interzona y las cercanías del borde costero, puesto que es claro la gran influencia que tuvieron en

Page 26: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 71

las distintas obras civiles, principalmente en los sistemas de transporte como puentes, caminos y

puertos, para este terremoto.

En la Interzona se concentró la mayor parte de los efectos en el sistema de transportes. El sistema

se detuvo completamente debido a la suspensión casi total de las actividades productivas. El corte

de los puentes principales que cruzan el Río Biobío, significó una interrupción mayor, en especial

para el tráfico de carga que quedó sin alternativas de cruce en el entorno urbano. Como resultado

de lo anterior, las condiciones de circulación en la ciudad se deterioraron significativamente,

aumentando la congestión por falta de capacidad y de alternativas de transporte. Esto hizo

necesario aplicar una medida de restricción a la circulación que se mantuvo hasta la habilitación

del puente Llacolén.

Asimismo, los daños no estructurales que sufrió el edificio de la Empresa de los Ferrocarriles del

Estado(EFE) afectaron a la Unidad Operativa de Control de Tránsito, que resultó seriamente

deteriorada, logrando salvarse la parte más importante de los equipos.

En el ámbito portuario el mayor daño se observó en Talcahuano, cuya capacidad de servicio

quedó totalmente inutilizada. Se resalta el comportamiento del Muelle Coronel Sur, aislado

sísmicamente. Durante el terremoto la estructura fue sometida a deformaciones laterales y

esfuerzos importantes. Sin embargo, los pilotes y la superestructura tuvieron un muy buen

desempeño, gracias a que los aisladores sísmicos elastoméricos experimentaron las

deformaciones más significativas. Aquí se logró que el muelle tuviera continuidad operacional, lo

que fue un objetivo de diseño. Por otro lado, el uso de soldadura como en el Muelle Norte, no

garantizo una unión resistente ante solicitaciones laterales importantes.

Por último, es relevante el daño que se registró en los puentes de la Interzona, principalmente por

los efectos del terremoto en el terreno circundante. Cuatro factores claves se rescatan para

mejorar el comportamiento de estas estructuras, los cuales son: Tener barras de anclaje, bien

materializadas, para que todos los elementos estructurales trabajen de forma monolítica; tener

apoyos de neopreno, colocados de forma adecuada; tener la rigidez transversal suficiente que

contribuya con la estabilidad global de la estructura y finalmente no subestimar el efecto del

fenómeno de licuefacción en los suelos cercanos a los estribos y terreno circundante en general.

Page 27: Memoria Cap.5 Terminado

Capítulo 5: Servicios e infraestructura pública 72

Cabe señalar que las principales obras de reparación de puentes fueron: Gateo y restitución de la

posición de los tableros; ensanche de alma de vigas dañadas por corte; incorporación de

travesaños extremos e inclusión de topes sísmicos intermedios.