Fortalecimiento de Tecnología para Mitigación de Desastres por Terremoto y Tsunami en el Perú Convenio UNI-APCI-JICA

PROGRESOS EN LA MICROZONIFICACION SISMICA DE LA CIUDAD DE LIMA

Dr. Zenón Aguilar MSc. Fernando Lázares Ing. Silvia Alarcon Bach. Armando Sifuentes

Dr. Shoichi Nakai MSc. Diana Calderón Ing. Doris Veneros Bach. Jesús Negrón

Dr. Toru Sekiguchi Ing. Selene Quispe Bach. Rocio Uriarte Bach. Carlos Gonzales

MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA ALCANCES /D PLFUR]RQLILFDFLµQ V¯VPLFD GH XQD FLXGDG HV XQ SURFHVR

PXOWLGLVFLSOLQDULRTXHLQYROXFUDODUHDOL]DFLµQGHHVWXGLRVVLVPROµJLFRV JHROµJLFRV PHF£QLFD \ GLQ£PLFD GH VXHORV GH HYDOXDFLµQ GH GD³RV V¯VPLFRV ]RQDV GH LQXQGDFLRQ SRU WVXQDPLV HWF (O UHVXOWDGR HV HO

PDSD GH PLFUR]RQLILFDFLµQ GRQGH VH HVWDEOHFHQ ODV GLIHUHQWHV ]RQDV FRQFDUDFWHU¯VWLFDVXQLIRUPHVGHUHVSXHVWDDQWHXQVLVPR&RQHOREMHWR GHWRPDUHQFXHQWDORVHIHFWRVGHODVFRQGLFLRQHVORFDOHVHOWDPD³RGH

HVWDV]RQDVQRSXHGHVHUPX\JUDQGH0LQDPL 

MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA ALCANCES 1. Recopilación y análisis de estudios e investigaciones existentes referidos a características geológicas, geotécnicas, eventos sísmicos, tsunamis, vulnerabilidad y escenarios de riesgos en los seis distritos. 2. Realizar estudios geofísicos y geotécnicos de campo para determinar las características geotécnicas y dinámicas del suelo en los seis distritos, para tal fin se utilizará la técnica de medición de microtemblores para estimar los periodos fundamentales del terreno. 3. Elaborar mapas geotécnicos, mapas de isoperiodo y de microzonificación sísmica con base en los estudios analíticos y de campo. 4. A continuación se presentan los resultados para 6 distritos de Lima ejecutados con el apoyo del Ministerio de Vivienda Y construcion (PGT)

MAPA GEOLÓGICO Distrito de Villa El Salvador

MAPA DE UBICACIÓN DE CALICATAS, SPT, INFORMACIÓN RECOPILADA

EXPLORACIÓN DE SUELOS Excavación de Calicatas

EXPLORACIÓN DE SUELOS ENSAYO DE SPT

PUNTOS DE MEDICIÓN DE MASW

MASW Nº 08: Ubicado en el AAHH Villa Las Palmeras, frente al parque Las Palmeras MASW Nº 04: Ubicado frente al colegio “Divino Maestro”

PERFILES SÍSMICOS DE SUELOS RESULTADOS MASW

Mapa de Microzonificación Geotécnica Distrito de Villa El Salvador

PUNTOS DE MEDICIÓN DE MICROTREMORES

REGISTRO DE MICROTREPIDACIONES

Mapa de Isoperiodos Distrito de Villa El Salvador

Mapa de Microzonificación Sísmica Distrito de Villa El Salvador

Seismic Microzonation of Chorrillos and Villa El Salvador

Seismic Microzonation of La Molina

Seismic Microzonation of Puente Piedra and Comas

Actualization of Seismic Microzonation of Lima City (CISMID, 2004-2005, 2010-2011)

Progress Report Site Response

Soil Structure Investigation - One-point microtremor measurements. - Array Measurements (08 Small and 04 Large).

Ref. Cismid 2005, 2010

Results: Shear-wave velocity profiles Small arrays

Results: Shear-wave velocity profiles Large arrays

Comparison of the Genetic Algorithm & the Neighbourhood Algorithm

Transfer Functions from Inverted Profiles

Use of Microtremor Array Measurement for Estimating Shear Wave Profile (Quispe et al, 2011) N 0.4

Arreglo C12 10.86 Hz 0.09 s

N 0.3

*

N 0.2

Arreglo C12 7.93 Hz 0.13 s

Arreglo C20 6.35 Hz 0.16 s

*

* W

E

c = 305.2 m/s

0.4 0.4

S Número de onda (rad/m)

W

c = 440.1 m/s

0.3

0.4

0.3

700

c = 712.8 m/s

0.2

0.3

0.2

S Número de onda (rad/m)

5

F-K C20 F-K C12 F-K L2.0 F-K L0.5

10

Profundidad (m)

600 500 400 300

15 20 25

200

30

100

35

0

S Número de onda (rad/m)

E

0

800

Velocidad de Fase (m/s)

W

1

10 Frecuencia (Hz)

100

40 100

Arreglo Nº1 Arreglo Nº2

200

300

400

500

600

700

800

Vs (m/s)

Use of Microtremor Array Measurement for Estimating Shear Wave Profile (Quispe et al, 2011)

0.2

Evaluation of Local Site Effects in Lima City, Peru from Ground Motion Data (Quispe et al, 2011) CAL station (CISMID Network) Callao District

RIN station (IGP Network) La Molina District

Evaluation of Local Site Effects in Lima City, Peru from Ground Motion Data (Quispe et al, 2011)

Seismometer Implementation

Objetivo:

Obtener acelerogramas para la caracterización del comportamiento sísmico del suelo

Como parte del proyecto, JICA ha realizado la donación de 10 acelerógrafos para ser instalados en la ciudad de Lima.

Acelerógrafo marca NETWORK Modelo CV-374A2, fabricado Por la empresa Tokyo Sokushin Co., Ltd. Rango de medida + 2000 cm/s2 Sensor Triaxial Frecuencia de muestreo: 100, 200, 500, 1 Khz

CISMID

Instalación temporal por un año

FIGMM

LNH PARABOLOIDE DECANATO FIC

Ubicación de acelerografos UNI

FIGMM

LNH

PARABOLOIDE

DECANATO FIC

Ubicación de acelerografos UNI

Ubicación de acelerografo network Estación CISMID

Acelerógrafo Network Decanato FIC

Acelerógrafo Network FIGMM

Disposición interna caja metálica

Disposición interna caja de poder

Disposición PC y disco duro

Estación Acelerográfica Compañía de Bomberos Distrito de Villa El Salvador

Acelerogramas en la ciudad de Lima Sismo de Pisco 15/08/07

ACELEROGRAMA ESTACIÓN CISMID - FIC - UNI 2

ACELEROGRAMA ESTACIÓN CALLAO Sismo del 15/08/07 110 Aceleración (cm/s2)

Aceleración (cm/s2)

70 50 30 10 -10 -30 -50

componente EO Amax = 95.76 cm/s2

-70 -90

RIMAC

60

CALLAO

90

Sismo del 15/08/07 componente EO Amax = 73.9 cm/s

80

40 20 0 -20 -40

componente EO Amax = 73.9 cm/s2

-60 -80

CISMID 0

-110 0

20

40

60

80

100

120

140

160

40

80

120

160

Tiempo (seg)

Tiempo (seg)

DHN LA MOLINA ACELEROGRAMA ESTACIÓN MOLINA Sismo del 15/08/07 80

CDL-CIP

SAN ISIDRO

60 Aceleración (cm/s2)

Aceleración (cm/s2)

ACELEROGRAMA ESTACIÓN CIP Sismo del 15/08/07 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60

componente EO Amax = 54.10 0

40

40 20 0 -20 -40

componente EO Amax = 78.72 cm/s2

-60 -80

80

120

160

0

40

80

Tiempo (seg)

120

160

Tiempo (seg)

Espectro de Respuesta de Aceleraciones Absolutas Sismo del 15/08/07 Componente EO 300

Amortiguamiento = 5%

CISMID

2

Aceleración (cm/s )

250

Espectro de Respuesta de Aceleraciones Absolutas Sismo del 15/08/07 Componente EO 400

Amortiguamiento = 5%

Espectro de Respuesta de Aceleraciones Absolutas Sismo del 15/08/07 Componente EO

150 100

400

2

50

RIMAC

0 0.01

250

0.1

1

10

Periodo (Seg)

200 150 100

0.1

1

Amax = 374.4 cm/s 2 T = 0.13 seg

300 250 200

LA MOLINA

150 100 50

Espectro de Respuesta de Aceleraciones Absolutas Sismo del 15/08/07 Componente EO

10

Periodo (Seg) 200 180 160

CDL-CIP

0 0.01

0.1

1

10

Periodo (Seg)

Amortiguamiento = 5% Amax = 173 cm/s 2 T = 0.21 seg

)

0 0.01

CALLAO

2

50

Amortiguamiento = 5%

350 2

DHN

Aceleración (cm/s )

300

Amax = 335.9 cm/s T = 0.51 seg

200

Aceleración (cm/s

Aceleración (cm/s

2

)

350

2

Amax = 252 cm/s T = 0.26 seg

Espectros de Respuesta en la ciudad de Lima Sismo de Pisco 15/08/07

140 120 100 80 60 40 20 0 0.01

SAN ISIDRO 0.1

1

Periodo (Seg)

10

SISMO DE CONTAMANÁ-LORETO 24 DE AGOSTO 2011

Fuente: I.G.P. (Tavera H. e tal)

Por instalar ETNA NETWORK

REFTEK CDL-CIP

ESTACION VILLA EL SALVADOR SISMO DE CONTAMANÀ-24/08/2011 25

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente EO - Amax=18.70 gal

5

Tiempo (s)

100

EAF Componente EO f =1.76 Hz T=0.57 s

EAF

10

60

Sa (gal)

ERAA Componente EO Amax=55.2 gal T=0.21 s

50 40

-5 0

20

40

60

80

100

120

1

30

140

20

0.1

-15

10

Estación VES-CISMID

f (Hz)

T (s)

0.01

-25 25

0

0.01

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente NS - Amax=21.80 gal

5

Tiempo (s)

0.1

1

10

100

0.01

EAF 60 Componente NS f=1.90 Hz 50 T=0.53 s

EAF

10

0.1

-5 0

20

40

60

80

100

120

10

Sa (gal) ERAA Componente NS Amax=53.4 gal T=0.51 s

40

1

1

30

140

20

0.1 10

-15

Estación VES-CISMID

f (Hz)

T (s)

0.01

-25 25

0

0.01

Aceleración (gal)

Aceleración del terreno componente V - Amax=14.10 gal

15

100

0.1

1

10

100

EAF Componente V f=1.97 Hz T=0.51 Hz

EAF

10

0.01 60

0.1

1

Sa (gal) ERAA Componente V Amax=49 gal T=0.42

50 40

5

Tiempo (s)

-5 0

20

40

60

80

100

120

10

30

1

140

20

0.1 10

-15

Estación VES-CISMID

T (s)

f (Hz)

0.01

0

0.01

-25

0.1

1

10

100

0.01

0.1

1

10

ESTACION CISMID SISMO DE CONTAMANÀ-24/08/2011 25

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente EO - Amax=10.60 gal

5

Tiempo (s)

EAF 60 Componente EO f =0.23.7 Hz 50 T=0.04 s

EAF

10

Sa (gal)

ERAA Componente EO Amax=31.4 gal T=0.04 s

40

-5 0

20

40

60

80

100

120

1

30

140

20

0.1 10

-15

Estación CISMID

0

0.01

-25 25

0.01 100

Aceleración (gal)

T (s)

f (Hz)

15

Aceleración del terreno componente NS - Amax=9.57 gal

5

Tiempo (s)

0.1

1

10

EAF Componente NS f=7.76 Hz T=0.13 s

EAF

10

0.01

100

60

0.1

-5 0

20

40

60

80

100

120

10

Sa (gal) ERAA Componente NS Amax=26 gal T=0.04 s

50 40

1

1

30

140

20

0.1 10

-15

Estación CISMID

f (Hz)

0.01

-25 25

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente V - Amax=4.51 gal

5

Tiempo (s)

T (s) 0

0.01

0.1

1

10

100

EAF Componente V f=7.73 Hz T=0.13 Hz

EAF

10

0.01

60

0.1

20

40

60

80

100

120

1

10

Sa (gal) ERAA Componente V Amax=17.7 gal T=0.13

50 40

-5 0

1

30

140

20

0.1

-15

10

Estación CISMID

f (Hz)

0.01

-25

T (s) 0

0.01

0.1

1

10

100

0.01

0.1

1

10

ESTACION PARQUE DE LA RESERVA SISMO DE CONTAMANÀ-24/08/2011 25

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente EO - Amax=5.74 gal

5

Tiempo (s)

EAF 60 Componente EO f =0.60 Hz 50 T=1.67 s

EAF

10

Sa (gal)

ERAA Componente EO Amax=15.1 gal T=0.06 s

40

-5 0

20

40

60

80

100

120

1

30

140

20

0.1

-15

10

Estación PR-CISMID

f (Hz)

T (s)

0.01

-25

0

0.01

25

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente NS - Amax=5.57 gal

5

Tiempo (s)

100

0.1

1

10

EAF Componente NS f=2.50 Hz T=0.40 s

EAF

10

0.01

100 60

0.1

1

ERAA Componente NS Amax=18.1 gal T=0.38 s

50 40

1

-5 0

20

40

60

80

100

120

10

Sa (gal)

30

140

20

0.1

-15

10

Estación PR-CISMID

f (Hz)

T (s)

0.01

-25

0

0.01

25

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente V - Amax=3.41 gal

5

Tiempo (s)

0.1

1

10

EAF Componente V f=0.48 Hz T=2.08 Hz

EAF

10

0.01

100 60

0.1

1 ERAA Componente V Amax=8.43 gal T=0.36

50 40

-5 0

20

40

60

80

100

120

10

Sa (gal)

30

1

140

20

0.1 10

-15

Estación PR-CISMID

T (s)

f (Hz)

0

0.01

-25

0.01

0.1

1

10

100

0.01

0.1

1

10

ESTACION BELLAVISTA-SAM SISMO DE CONTAMANÀ-24/08/2011 25

100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente EO - Amax=6.08 gal

5

Tiempo (s)

EAF Componente EO f =0.74 Hz T=1.35 s

EAF

10

60

Sa (gal)

ERAA Componente EO Amax=19.9 gal T=0.49 s

50 40

-5 0

20

40

60

80

100

120

30

1

140

20

0.1 10

-15

Estación SAM-CISMID

f (Hz)

0.01

-25

25

0.01 100

Aceleración (gal)

15

Aceleración del terreno componente NS - Amax=5.81 gal

5

Tiempo (s)

0.1

1

10

EAF Componente NS f=0.75 Hz T=1.33 s

EAF

10

T (s) 0

0.01

100 60

0.1

20

40

60

80

100

120

10

Sa (gal) ERAA Componente NS Amax=22.5 gal T=0.48 s

50 40

-5 0

1

30

1

140

20

0.1 10

-15

Estación SAM-CISMID

0

0.01

-25 25

100

Aceleración (gal) 15

Aceleración del terreno componente V - Amax=3.12 gal

5

Tiempo (s)

T (s)

f (Hz)

0.01

0.1

1

10

EAF Componente V f=1.59 Hz T=0.63 s

EAF

10

0.01

100 60

0.1

20

40

60

80

100

120

1

10

Sa (gal) ERAA Componente V Amax=8.72 gal T=0.48

50 40

-5 0

1

30

140

20

0.1

-15

10

Estación SAM-CISMID

f (Hz)

0.01

-25

T (s) 0

0.01

0.1

1

10

100

0.01

0.1

1

10

SUPERPOSICION ESPECTROS DE RESPUESTA SISMO DE CONTAMANÀ-24/08/2011

60

VES RIMAC-CISMID PRQ RESERVA BELLAVISTA-SAM

Sa (gal)

50

ERAA COMPONENTE EO =5 %

40 30

60

VES

Sa (gal)

RIMAC-CISMID PRQ RESERVA

50

BELLAVISTA-SAM 40

ERAA COMPONENTE NS =5 %

30

20

20

10

10

T (s) 0

T (s) 0

0.01

0.1

1

10

0.01

0.1

1

10