INFORME DE SISMICA

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(
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA 
“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional
”
)
Universidad Nacional Autónoma de Chota
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Actividad sísmica 
Integrantes de Grupo:
Burga Muñoz, Gilmer 
Herrera Guevara, Yoner Ilmer 
Pérez Alarcón, José Misael 
Rojas Cabrejos, Marcia Katherin 
Sayaverde Irigoín, Indalecio 
Ing. Cieza León Dante Hartman 
Fecha | 07 de Julio del 2022
Índice General
I.	Introducción	3
II.	Marco teórico	5
1.	Actividad sísmica del departamento de Cajamarca y localidad.	5
1.1.	Sismicidad en Cajamarca	5
2.	Geología regional, mapas de eventos sísmicos	7
3.	Estudios de liberación de energía	8
3.1.	La ley del 95% de la energía sísmica liberada	8
3.2.	Energía acumulada y liberada	8
4.	Estudios de probabilidad sísmica	9
4.1.	Análisis del Peligro Sísmico	9
4.2.	Las Fuentes Sismogénicas	10
4.3.	Recurrencia Sísmica	12
4.4.	Ley de Atenuación	12
4.5.	Determinación del Peligro Sísmico	12
5.	Efectos probables de los sismos en la localidad, zonas vulnerables	13
5.1.	Maremotos	15
6.	Respuesta del sitio a sismos	16
6.1.	El factor “Z” para el diseño de otras estructuras	17
7.	Historia de los sismos del departamento de Cajamarca	17
7.1.	Zonas Activas y Superficiales	20
7.2.	Antecedentes Sísmicos	20
7.2.1.	Sismos en distintos lugares y años	21
8.	Consecuencias de los sismos en la ciudad de chota	24
9.	Estudios de riesgo sísmico local y nacional	26
III.	PREGUNTAS	28
1.	Explicar el fenómeno de licuación	28
2.	¿Qué es un piso blando en infraestructuras?	28
3.	Explique la ley de atenuación y sus componentes	29
3.1.	Expansión geométrica.	30
3.2.	Absorción anelástica (Atenuación Intrínseca)	30
4.	Explique los efectos condicionantes y desencadenantes en un ruego a desastre por sismos	34
5.	Explique la exposición, fragilidad y resiliencia de un sector frente a una riego a desastre por sismos	35
5.1.	Exposición	35
5.2.	Fragilidad	36
5.3.	Resiliencia	37
BIBLIOGRAFÍA	38
I. Introducción
Nuestro planeta Tierra tiene una edad del orden de 4,543 miles de millones años y desde aproximadamente 250 millones, el único continente conocido como Pangea inicia su proceso de fragmentación en varios continentes que se desplazan en diferentes direcciones, permitiendo en el tiempo, que ocupen la actual posición. Todo este proceso fue científicamente sustentando con la teoría de la tectónica de placas y se desarrolló produciendo eventos sísmicos y erupciones volcánicas.
Considerando que las placas tectónicas continúan desplazándose, a la fecha se ha logrado proyectar a futuro su nueva ubicación, por ejemplo, dentro de 150 millones de años. Los sismos y las erupciones volcánicas son dos de las más importantes manifestaciones de la evolución del planeta Tierra y los cambios que ellos producen y que visibles para el ser humano, son las continuas transformaciones de la superficie dando origen a la presencia de cordilleras, valles, quebradas, volcanes y cañones profundos.
En el caso del Perú, las placas de Nazca y Sudamericana colisionan frontalmente, permitiendo que la primera se introduzca por debajo de la segunda, dando origen al proceso conocido como subducción. Como parte de este proceso, se han formado las cadenas volcánicas a lo largo de todo el territorio peruano, habiendo cesado el proceso para la región centro y norte del Perú hace más de 8 millones de años atrás, quedando como únicos testigos la presencia de un gran número de fuentes termales, por ejemplo, en Cajamarca (Baños del Ica), Ancash (Chancos) y Lima (Churín). Actualmente, los volcanes activos se encuentran únicamente en la región sur del Perú y en mayor número en Ayacucho, Arequipa, Moquegua y Tacna.
II. Marco teórico
1. Actividad sísmica del departamento de Cajamarca y localidad. 
1.1. Sismicidad en Cajamarca
En la ciudad de Cajamarca en las últimas décadas no han ocurrido sismos de gran intensidad como se observa en la Figura 1, sin embargo, debido a su formación geológica, naturaleza de sus suelos y presencia volcánica, existe una gran probabilidad de ocurrencia de sismos, cuyos efectos se amplificarían por las características de sus suelos, es por esto que se la considera zona de silencio sísmico. (Mosqueira Moreno, 2012)
Figura 1 Mapa de sismos de gran intensidad - Cajamarca
El estudio de peligros de la ciudad de Cajamarca elaborado por el Instituto Nacional de Defensa Civil en el marco del convenio INDECI-PNUD-PER/02/051, ha identificado cuatro zonas sísmicas (nivel severo, nivel moderado, nivel menor y nivel leve) en función al análisis de las variables de aceleración, amplificación de ondas, factor de sitio y tiempo de recurrencia, determinando las variaciones de intensidades sísmicas en el área urbana de la ciudad. Actualmente la ciudad de Cajamarca se encuentra en silencio sísmico (INDECI, 2005)
A. Nivel severo 
Esta zona presenta suelos lagunares, compuestos principalmente por arcillas plásticas y arcillas limosas, con contenidos de humedad relativamente altos, debido a la proximidad con un nivel freático alto. Son en su mayoría suelos expansibles en grandes proporciones, con altas aceleraciones sísmicas. Este nivel de peligro se ubica al este de la ciudad, dentro de esta clasificación se encuentra la Universidad Nacional de Cajamarca (INDECI, 2005)
B. Nivel moderado
 Esta zona se caracteriza por presentar suelos aluviales con aceleraciones sísmicas altas. Otro fenómeno que se puede presentar en este sector, es la probabilidad de asentamientos diferenciales parciales por la presencia de suelos expansivos, ante la presencia de un sismo de gran magnitud. Dentro de esta clasificación se encuentra gran porcentaje de la ciudad; además dentro de este nivel de peligro se concentra la mayor cantidad de las actividades cívico administrativas y de servicios (INDECI, 2005)
C. Nivel menor
 Esta zona se caracteriza por presentar un suelo compuesto predominante por depósitos de roca, con bajas aceleraciones sísmicas y capacidad portante media. Este nivel de peligro se presenta en la zona norte, noroeste y suroeste de la ciudad (INDECI, 2005)
D. Nivel leve
 Esta zona presenta un suelo compuesto predominante por materiales de origen volcánico, con depósitos de roca y gravas muy densas, presenta bajas aceleraciones sísmicas y alta capacidad portante; se localiza al Oeste de la ciudad, sobre las laderas de los cerros que bordean la misma (Mosqueira Moreno, 2012)
2. Geología regional, mapas de eventos sísmicos
Figura 2 Mapa de sismología - Cajamarca
Un movimiento telúrico de 3.8 grados de magnitud en la escala de Richter se registró a las 04:47 horas del 18 de junio del 2015 en el departamento de Cajamarca, reportó el Instituto Geofísico del Perú (IGP). Según el informe del IGP, el epicentro de este movimiento telúrico se ubicó a 28 kilómetros al suroeste de la localidad de Bambamarca y a 17 kilómetros de profundidad. Por el momento las autoridades locales y del Instituto Nacional de Defensa Civil (Indeci) no han reportado daños personales o materiales a causa de este sismo. (TV PERÚ NOTICIAS, 2018)
Un temblor de magnitud 5.0 se registró a las 11:11 a.m. de este sábado, 25 de junio, en el distrito de San Ignacio, provincia homónima (Cajamarca), informó el Instituto Geofísico del Perú (IGP) en sus redes sociales. Según el reporte, el movimiento telúrico ocurrió a 56 kilómetros al noroeste de San Ignacio y tuvo una profundidad de 120 kilómetros.
Las autoridades locales del Instituto Nacional de Defensa Civil (Indeci) aún no han reportado daños personales ni materiales a causa del sismo que ocurrió esta madrugada (El comercio, 2020).
3. Estudios de liberación de energía
3.1. La ley del 95% de la energía sísmica liberada
Un resultado del análisis muestra que el 95% de los eventos sísmicos de la región son menores 6 en magnitud Richter y liberan solamente el 5% de la energía sísmica contenida. Por ende, el 5% de los eventos liberaron, el siglo pasado, el 95% de la energía sísmica, esto se ha dado a llamar la ley del 95% de la energía liberada.
3.2. Energía acumulada y liberada
La Energíaes definida como la capacidad para ejecutar un trabajo, cuando se ejecuta un trabajo sobre un material, esta se guarda en el cuerpo como energía de deformación (1). Si no se considera absorción, ni disipación se aplica la siguiente igualdad:
El teorema de Castigliano indica que: “La derivada, con respecto a la fuerza, de la energía de deformación, es la deformación en el punto de aplicación y en la dirección de la carga”.
Donde S es el desplazamiento, U es la energía acumulada y F es la fuerza externa. La relación entre el estrés y la energía se la expresa de la siguiente manera:
4. Estudios de probabilidad sísmica
En términos de probabilidad, el Peligro Sísmico puede ser evaluado con el método propuesto por Cornell (1968) y Cornell & Vanmarcke (1969). Este método considera el efecto que pudieran causar todos los sismos contenidos en las fuentes sismogénicas definidas por sus valores de magnitud y frecuencia de ocurrencia. Finalmente, el resultado nos va a permitir disponer de los valores de aceleración sísmica máxima en el cerro Tamboraque que tienen una probabilidad de ser superada en un periodo de un cierto tiempo determinado. Estas aceleraciones no representan a un sismo en especial, sino al efecto combinado de todos los sismos que integran cada fuente sismogénica. Para el desarrollo del estudio, primero se debe realizar la revisión de la actividad sísmica ocurrida en años anteriores para así poder definir las fuentes sismogénicas, tomando en cuenta las características tectónicas de la región y considerando que la probabilidad de ocurrencia de sismos de diversas magnitudes es homogénea en toda la fuente. Seguidamente, se debe caracterizar cada fuente por el sismo de magnitud máxima y frecuencia sísmica dentro del periodo de datos considerado. Finalmente, las aceleraciones máximas en el sitio de interés se calculan mediante el uso de una ecuación de atenuación.
4.1. Análisis del Peligro Sísmico
El Peligro Sísmico podemos definirlo como la probabilidad de que en un lugar determinado ocurra un sismo de una determinada magnitud igual o mayor que un valor fijado a priori. En este contexto, la magnitud del sismo puede ser remplazado por un valor de aceleración, valor espectral de la velocidad, valor espectral del desplazamiento y/o valor medio de la intensidad. Si los sismos ocurren durante una serie de tiempo, entonces no son independientes unos de los otros y desde el punto de vista físico, es necesario mucho tiempo para la acumulación de la suficiente energía para producir un sismo de gran magnitud; por lo tanto, es poco probable que estos sismos ocurran en periodos de tiempo relativamente cortos. Dentro de estas ideas, la ocurrencia de réplicas es el ejemplo más claro de que los sismos no son independientes. De acuerdo a la teoría, la ocurrencia de un evento A dependerá de la ocurrencia de otros mutuamente excluyentes y colectivamente exhaustivos. Por lo tanto, de acuerdo al teorema de la probabilidad total, la probabilidad de ocurrencia de A quedaría definida de la siguiente manera:
Dicho de alguna u otra manera, la aceleración (A) producida por un sismo en un determinado lugar es dependiente del tamaño del sismo (magnitud) y de la distancia al punto de interés; es decir, si el tamaño del sismo (S) y su localización (R) son tomados como variables aleatorias continuas y definidas por sus funciones de densidad de probabilidad, fs(S) y FR(S) respectivamente, entonces, el peligro sísmico definido por la probabilidad de que la aceleración A sea igual o mayor que una aceleración dada será P(A ≥ i) y está definida por la siguiente expresión:
Esta expresión resume la teoría desarrollada por Cornell (1968) para evaluar el peligro sísmico.
4.2. Las Fuentes Sismogénicas
En el presente estudio se han tomado como referencia las fuentes sismogénicas definidas por Castillo y Alva (1993), las mismas que se basaron en la distribución de epicentros y en las características tectónicas de nuestro país. Estas fuentes permiten definir adecuadamente la distribución de sismos en el Perú sin importar el periodo de datos sísmicos a considerarse. Sin embargo, para una mejor cuantificación de la distribución espacial de la sismicidad actual presente en el entorno del cerro Tamboraque, en las Figuras 2 y 3 se han redefinido las fuentes sismogénicas de la región central del Perú a ser consideradas en el presente estudio.
Figura 3. Distribución espacial de los epicentros correspondientes a sismos de foco superficial (h<60km) en torno al cerro Tamboraque. El color de los círculos está en función del rango de magnitud. las áreas demarcadas corresponden a las fuentes sismogénicas. El recuadro en rojo indica la zona de estudio 
Figura 4. Distribución espacial de los epicentros correspondientes a sismos de foco intermedio (61<h<350km) en torno al cerro Tamboraque. El color de los circulo está en función del rango de magnitud. las áreas demarcadas correspondientes a las fuentes sismogénicas. El recuadro en rojo indica la zona de estudio. 
4.3. Recurrencia Sísmica
A fin de evaluar la variación en el tamaño de los eventos sísmicos que cada fuente podría generar se debe conocer la frecuencia o recurrencia de eventos sísmicos en cada una de ellas.
4.4. Ley de Atenuación
Para evaluar, en términos de aceleración, los efectos que podrían causar en una determinada área un sismo de una probable magnitud es necesario utilizar una ley de atenuación sísmica, la misma que permite relacionar la magnitud de los sismos, la posición fuente-lugar y la aceleración.
4.5. Determinación del Peligro Sísmico
Conocidas las características sísmicas de las fuentes y la ley de atenuación, se puede calcular el peligro sísmico considerando la suma de los efectos de la totalidad de las fuentes sísmicas, la distancia de cada fuente y el área donde se encuentra el proyecto.
5. Efectos probables de los sismos en la localidad, zonas vulnerables
La capacidad de destrucción de un sismo depende de la combinación de los siguientes aspectos:
· Magnitud 
· Distancia al foco donde se origina el terremoto. 
· Características del suelo, en especial su capacidad de amplificar las ondas del sismo que llegan a través de las rocas. 
· Resistencia de los elementos físicos sometidos a las fuerzas generadas por el temblor. 
· Grado de preparación que tenga la población y las instituciones para comportarse adecuadamente antes, a la hora, y después de lo ocurrido.
Muchos de los daños causados por un terremoto, se deben no solo a la violencia de la sacudida, sino que también en muchas ocasiones a otros fenómenos igualmente destructivos que pueden acompañar al evento. Los efectos más comunes provocados por los eventos sísmicos son los siguientes (Tapia Santana , 2013):
· Destrucción de viviendas: la destrucción de viviendas puede considerarse como el efecto de mayor impacto y con un alto costo social para la población.
Figura 5. Terremoto en Pisco-Ica 2007
El 15 de agosto de 2007 un terremoto de magnitud 8.0 dejó en escombros a la ciudad de Pisco, en Ica. El sismo es considerado uno de los más destructivos de nuestra historia. (Exitosa noticias, 2020)
Destrucción de Infraestructura (carreteras, líneas vitales y puentes): además de los inconvenientes que generan durante la atención de los desastres, la destrucción de las vías de comunicación terrestre, causan un impacto importante en la economía al impedir el transporte eficiente de productos, así como el intercambio de bienes y servicios con la región afectada. (RPP noticias, 2019)
Figura 6. Terremoto Región Loreto y Cajamarca
El terremoto de magnitud 8, que se registró en la región de loreto, afecto a la región Cajamarca donde se han registrado enormes grietas en las vías que unen a la ciudad de Cajabamba. (RPP noticias, 2019)
· Daños diversos al suelo: por las características de los suelos, causa problemas importantes a nivel de infraestructura, líneas vitales y a la actividad agrícola. Los daños más importantes han sido fracturas, asentamientos, licuefacción (el terreno se comporta como arenas movedizas o bien presentaeyección de lodo de manera súbita). (ANDINA, 2021)
Figura 7. Sismo en Amazonas y Cajamarca –28 de noviembre de 2021, de magnitud 7.8
· Deslizamientos o derrumbes: permanentemente sus efectos causan graves daños a la ecología, viviendas, edificios, carreteras, puentes, líneas de transmisión eléctrica, acueductos, etc. (ANDINA, 2021)
Figura 8. Terremoto en Amazonas de 7.5 grados
· Tsunamis o maremotos: la mayoría se originan por eventos sísmicos de gran magnitud con epicentro en el fondo del mar.
5.1. Maremotos
El fenómeno que llamamos maremoto o también "tsunami" es una serie de ondas oceánicas extremadamente largas generadas por perturbaciones asociadas principalmente con sismos que ocurren bajo o cerca del piso oceánico, en aguas someras. También pueden generarse por erupciones volcánicas y derrumbes submarinos. En el mar profundo, el largo entre una cresta de las ondas y la siguiente puede ser de 100 kilómetros o más, pero con una altura de unas pocas decenas de centímetros. Ellas no pueden ser apreciadas a bordo de embarcaciones ni tampoco pueden ser vistas desde el aire en el océano abierto. En aguas profundas, estas ondas pueden alcanzar velocidades superiores a 800 kilómetros por hora. (Tapia Santana , 2013)
Los tsunamis son un riesgo para la vida y las propiedades de todos los residentes costeros que viven cerca del océano. Por ejemplo, en el lapso de 1992 a 1998 más de 6000 personas perecieron por tsunamis que ocurrieron en Nicaragua, Indonesia, Japón, Filipinas, Perú y Papua-Nueva Guinea (Made for Minds, 2021).
Una investigación realizada en Chile concluyó que las olas de un eventual tsunami podrían superar los 40 metros de altura en el país vecino. El estudio contempla también a Chile, Ecuador y a Colombia. (Made for Minds, 2021)
Figura 9. Maremoto del 11 de marzo de 2011 producto del terremoto de Japón
6. Respuesta del sitio a sismos 
La Norma, considera en el territorio nacional una división en tres zonas, según se muestra en la figura. La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en información geotectónica (Tapia Santana , 2013).
Figura 10. Mapa de zonificación sísmica
“La Norma E-030 divide al Perú en tres zonas sísmicas, tal como se puede observar en el mapa, además se muestran los valores del factor de zona “Z” para cada una de las tres zonas. El factor de zona “Z” multiplicado por la aceleración de la gravedad “g”, representa la aceleración máxima en la base rocosa. En la zona 3 de mayor sismicidad, la aceleración máxima en la roca es 0.4 (g) y para las otras zonas es 0.3 (g) y 0.15 (g). Los valores Z indicados han sido obtenidos a través de métodos estadísticos, para una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años, en un período de retorno de 500 años” (Tapia Santana , 2013)
6.1. El factor “Z” para el diseño de otras estructuras
· Es importante notar que el uso del factor “Z” como aceleración de diseño, para obras que no sean edificaciones debe considerarse siempre en función del tiempo de vida y el riesgo que se acepte.
· Para el análisis de licuefacción del suelo de cimentación de un edifico común, será adecuado emplear el mismo tiempo de exposición (50 años) y un riesgo menor o al menos igual al aceptado para el edificio (10% o menos) por lo tanto el límite inferior de la aceleración pico en este caso debería ser el factor “Z”.
· La aceleración para el análisis de estabilidad de taludes o muros de contención, debe estimarse con una clara aceptación de que el riesgo y el tiempo de exposición sean adecuadas para el proyecto
7. Historia de los sismos del departamento de Cajamarca 
La sismicidad en el territorio peruano es debida al proceso de subducción de placas y a la dinámica de cada una de las unidades tectónicas presentes en el interior del continente. (Tavera, et al., 2014), por ende, en el departamento de Cajamarca (sierra norte del Perú) es una de las ciudades con menos riesgo sísmico según estadísticas nacionales, regionales y locales, las que definen a Cajamarca que está ubicada en una Zona 2 y 3 del territorio nacional.
Figura 11. Mapa sísmico- Perú
Fuente: GEO GPS-Perú
Se considera la información sobre los grandes sismos que afectaron al territorio peruano en el pasado y ella es importante porque permite definir el real potencial sísmico de cada departamento. En el Perú la información sobre la sismicidad histórica data del año 1500 y la calidad y veracidad de su información dependerá de la distribución y densidad poblacional en las regiones afectadas por los sismos.
Según (Tavera, et al., 2014), el peligro sísmico en Perú es calculado considerando la suma de los efectos de la totalidad de las fuentes sismogénicas, la distancia entre cada fuente y los puntos de interés que se van a evaluar, y para ello se hace uso del algoritmo CRISIS-2007), siendo sus características las siguientes:
Algoritmo CRISIS: Hace uso del método probabilístico para calcular el peligro sísmico conociendo la geometría y parámetros de cada fuente sísmica, y las leyes de atenuación. El peligro sísmico se calcula para varios puntos de una malla definida de acuerdo al área de estudio. CRISIS estima el tamaño de los futuros movimientos sísmicos. 
Fuentes Sismogénicas: Definen áreas de geometrías determinadas que pueden presentar diversas inclinaciones para una mejor definición de la sismicidad que caracterizan a una región. 
Parámetros Sísmicos: Consideran a los valores físicos que caracterizan a una fuente sismogénica, todos definidos a partir de la curva de recurrencia sísmica de cada fuente sismogénica (Gutemberg y Richter, 1956) de acuerdo al proceso de Poisson.
Ley de Atenuación: Se requiere construir y/o disponer de una o varias leyes de atenuación de la aceleración en función de la distancia. Esta será utilizada para calcular las aceleraciones probabilísticas para diversos periodos de retorno. Las leyes de atenuación pueden ser construidas considerando espectros de respuesta. 
Grillado: El cálculo de la aceleración probabilística es para cada nodo de un grillado construido sobre el área de estudio. La densidad de la grilla dependerá de los objetivos del estudio, a mayor grillado, mayor tiempo de cálculo. 
Aceleraciones: La intensidad del sacudimiento del suelo se calcula en términos de aceleración con un espectro de respuesta para el 5% del amortiguamiento crítico.
CRISIS-2007 cuenta con entorno gráfico, que con ayuda de ventanas de dialogo, facilita el procesamiento de los datos y el cálculo de los valores de peligro sísmico. Como resultados, CRISIS-2007 proporciona los siguientes archivos en formato ASCII:
· Archivo *.res: contiene la información de los datos utilizados para el cálculo del peligro sísmico. 
· Archivo *.gra: contiene las tasas de excedencia totales de las aceleraciones para punto y para cada periodo estructural. 
· Archivo *.map: contiene las aceleraciones para periodos de retorno fijos para cada sitio y cada periodo estructural. 
· Archivo *.fue: contiene las tasas de excedencia de las aceleraciones debidas a cada fuente sísmica, punto y periodo estructural.
Para el Perú, CRISIS-2007 ha permitido obtener mapas de peligro sísmico que muestran las aceleraciones esperadas para diferentes periodos de retorno y periodos estructurales, así como distintos espectros de peligro uniforme. Los valores de aceleración estimados para cada capital de departamento de Perú (referencia, Plaza de Armas) se presentan en la siguiente tabla. 
Tabla 1. Valores de máximas aceleraciones esperadas (PGA) para las capitales de departamento de Perú
Fuente: (Tavera, et al., 2014)
7.1. Zonas Activas y Superficiales
Cordillera El Cóndor - Jaén (Amazonas - Noroeste de Cajamarca)
7.2. Antecedentes Sísmicos
En la provincia de San Marcos, ciudad de San Marcos (Socchagón), el 11 abril del 2005 se produjo un sismo de 5.8 grados en la escala de Ritcher, no produciéndose mayores daños por cuanto se produjo en una zona descampada; esemismo año en el mes de octubre en los Caseríos de Puente Sonanga y Buena Esperanza-Provincia de Jaén-se produjeron movimientos sísmicos con varias réplicas, generándose la siguiente información estadística
· Caserío Puente Sonanga
Consecuencias:
· Total de Personas damnificadas: 218
· Viviendas Colapsadas: 02 Viviendas inhabitables (presencia de rajaduras extremas en estructuras de adobe): 52
· Instituciones Educativas inhabitables: 02 Iglesia: inhabitable.
· Sistemas de agua y de Energía Eléctrica colapsadas.
· Caserío Buena Esperanza
Consecuencias:
· Total de Personas damnificadas: 85 (19 familias)
· Viviendas afectadas: 17
· Viviendas destruidas: 01
· Viviendas inhabitables: 01
7.2.1. Sismos en distintos lugares y años 
· Hace ocho años:
Cutervo sismo de 4.0 grados de magnitud con una profundidad focal de 36 km, epicentro a 31.2 km de Cutervo (26 de junio del 2010).
Cajabamba sismo de magnitud 4.7 profundidad focal de 62 km, epicentro 54.2km de Cajabamba (25 de agosto 2009).
· Hace más de 09 años:
Cajabamba sismo de magnitud 4.3, profundidad focal de 51 km, epicentro 52.2 km de Cajabamba (25 de agosto 2008)
· Hace alrededor de 12 años:
Jaén sismo de magnitud 4.5 profundidad focal 123 km, epicentro 73.2 km de Jaén (10 de marzo 2006).
Cajabamba sismo de magnitud 4.8, profundidad focal de 51 km, epicentro 45.2 km de Cajabamba (27 de noviembre 2005).
Cutervo sismo de magnitud 3.9 con una profundidad focal de 70 km, epicentro 21.2 km de Cutervo (31 de octubre del 2005).
Jaén sismo de magnitud 5.4, profundidad focal 40 km, epicentro 19.2 km de Jaén (31 de octubre del 2005).
· Hace alrededor de 13 años:
Cajabamba sismo de magnitud 6.0 profundidad focal de 129 km, epicentro 40.2 km de Cajabamba (11 de abril del 2005).
· Hace casi 16 años:
Jaén sismo de magnitud 5.0 profundidad focal 44 km, epicentro 37.2 km de Jaén (14 de julio 2002).
· Hace 18 años:
Jaén sismo de magnitud 4.4 profundidad focal 105 km, epicentro 53.2 km de Jaén (14 de enero 2000).
· Hace más de 20 años:
Chota sismo de magnitud 4.5 profundidad focal 33 km, epicentro 23.2 km de chota (01 de diciembre de 1998).
· Hace más de 22 años:
Jaén sismo de magnitud 4.5, profundidad focal 33 km, epicentro 21.2 km de Jaén (16 de diciembre 1995)
· Hace más de 22 años:
Cutervo sismo de magnitud 4.3 con una profundidad focal de 33 km, epicentro 29.2 km de Cutervo (21 de junio 1995)
· Hace casi 24 años:
Celendín sismo de magnitud 4.6, profundidad focal 125 km, epicentro3.2 km de Celendín (20 de junio 1994) 
· Hace casi 28 años:
 Jaén sismo de magnitud 4.4 profundidad focal 33 km, epicentro 69.2 km de Jaén (25 de junio de 1990)
· Hace alrededor de 27 años:
Jaén sismo de magnitud 5.0. profundidad focal 33 km, epicentro 30.2 km de Jaén (05 de marzo de 1987)
· Hace más de 32 años:
Cajabamba sismo de magnitud 4.3, profundidad focal de 33 km, epicentro 30.2 km de Cajabamba (30 de agosto de 1985)
· Hace alrededor de 35 años:
Jaén sismo de magnitud 4.7 profundidad focal 52 km, epicentro 14.2 km de Jaén (04 de abril de 1983)
· Hace casi 37 años:
Jaén sismo de magnitud 4.2. profundidad focal 33 km, epicentro 15.2 km de Jaén (24 de mayo de 1981)
· Hace casi 38 años
Jaén sismo de magnitud 46 profundidad focal 127 km, epicentro 65.2 km de Jaén (04 de mayo de 1960)
· Hace Casi 48 años
Celendín sismo de magnitud 4.6, profundidad focal 33 km, epicentro 22.2 km de Celendín (30 de julio 1970).
De presentarse nuevos eventos sísmicos que afecten a estas zonas y ciudades, por lo menos los efectos deben ser los mismos, aunque es posible que los valores de intensidad sean superados debido al crecimiento desordenado de las localidades y ciudades ubicadas dentro o cercanas a las zonas de mayor riesgo.
En la sierra norte, Cajamarca es un lugar con escasísima información sísmica. 
 (
Tabla 
2
. Cronología de los principales eventos
)De acuerdo a la historia sísmica de la región (400 años), han ocurrido sismos de intensidades IV MM, hasta intensidades máximas de VII MM.
El inventario de peligros (2176 ocurrencias), muestra mayor ocurrencia de deslizamientos (36,81 %), caídas de rocas y derrumbes (22,25%), flujos (17,83 %), erosión de laderas (10,25 %), movimientos complejos (7,81 %), erosión e inundación fluviales (3,22 %), reptaciones (1,56 %), hundimientos (0,18 %) y vuelcos (0,09%). (Carrion, 2012).
Figura 12. Análisis de sismicidad del departamento de Cajamarca
Nota: Se observa que para Cajamarca tiene un índice de sismicidad en su mayoría menores a 60 km de profundidad con poca presencia de fuertes factores de sismicidad.
8. Consecuencias de los sismos en la ciudad de chota 
Es poca o aún no se han registrado hasta el momento daños causados por los movimientos sísmicos ocurridos en la ciudad de Chota. La presencia de agrietamientos en el terreno y viviendas, están relacionados a la ocurrencia de movimientos en masa, los cuales se encuentran comprometiendo en diferente grado viviendas, carreteras, pastizales y a la población.
La susceptibilidad a los movimientos en masa en la zona es media-alta y está condicionada por la existencia de suelos arcillo-limosos, muy saturados de agua, el substrato de rocas de diferente competencia (calizas, margas y lutitas), el grado de fracturamiento y alteración, la escasa cobertura vegetal, presencia de abundante agua subterránea y las precipitaciones pluviales.
La actividad antrópica ha contribuido a desestabilizar la zona, con los cortes hechos en la ladera para la construcción de la carretera principal, la deforestación intensa sufrida en la zona, donde se han cortado árboles para sembrar pastos utilizados en la crianza de ganado vacuno; esta deforestación deja que las filtraciones de agua hacia el subsuelo sea más rápida, sobresaturando el suelo e incrementando la presión de poros, llenado de agua las fractura, generando fuerzas de empuje en la roca; y por último la ocupación inadecuada de zonas no aptas para vivir.
Los movimientos sísmicos sentidos en la zona de Chota y alrededores por el momento resultan leves, se les cataloga como de intensidad de grado IV MM, basado en las versiones otorgadas por los pobladores de la zona.
Se determina que las principales consecuencias en la ciudad de chota a causa de los leves sismos presentados es los deslizamiento y agrietamientos en algunas vías de comunicación y también en algunas viviendas presentes en los terrenos inestables.
Figura 13. Carretera Chota – Santa Rosa Bajo, completamente destruida, presenta agrietamientos, hundimiento y basculamientos, producto del empuje y acumulación de material desplazado
Fuente: INGEMMET
Figura 14. Vivienda afectada por agrietamientos en elementos estructurales de la vivienda (columnas y vigas), así como en muros y pisos.
Fuente: INGEMMET
9. Estudios de riesgo sísmico local y nacional 
Riesgo es la probabilidad de las consecuencias futuras perjudiciales-dañinas o pérdidas esperadas o anticipadas (muertes, heridos, propiedades, subsistencias, actividad económica alterada o ambiente-natural dañado). Se refiere a la probabilidad que un elemento dado, en una determinada localización (X), en un período de tiempo dado (t), sufra pérdidas o daño debido al impacto de un peligro: un daño probable futuro. Según se considere el riesgo desde una perspectiva social, física, o económica, el elemento expuesto puede ser una persona, un edificio o la economía de un país, etc. De acuerdo a la escala espacial del análisis, la localización puede ser un lugar o sitio específico, una ciudad, un área administrativa de un gobierno local o un país entero. Similarmente, el período de tiempo puede ser de cualquier extensión desde unas pocas horas hasta siglos (ISDR, 2007). Convencionalmente, el riesgo se expresa por la notación (Ocola, 2009): 
Riesgo Sísmico (X, t) = [Peligro Sísmico (X, t)] x [Vulnerabilidad (X, t)]
Según el Instituto Geofísico del Perú, a nivel mundial, Perú es uno de los países con mayor potencial sísmico debido a que forma parte del denominado Cinturón de Fuego del Pacífico, región donde la Tierra libera más del 85% de la energía acumulada en su interior debidoa los procesos de convección del manto. (Salazar, 2021)
En ese sentido, la actividad sísmica en torno de la placa del Pacífico se debe a los diversos procesos de convergencia de placas con velocidades de hasta 8 cm/año. En el borde occidental de América del Sur, las placas de Nazca y Sudamericana son las que convergen y desarrollan el proceso de subducción mediante el cual la placa oceánica de Nazca se introduce por debajo de la continental o sudamericana. Este proceso es el causante de la geodinámica activa del país y; por lo tanto, de una importante actividad sísmica, volcánica y efectos asociados. (Salazar, 2021)
Ante esta situación, ¿el país cuenta con la infraestructura adecuada para resistir un desastre sísmico de gran magnitud? Para el profesor de la Universidad de Piura y especialista en Ingeniería Geotécnica, Germán Gallardo, a nivel país, el Perú no está preparado para afrontar un terremoto de alta intensidad pues hay una economía informal que desemboca en muchas construcciones informales; es decir, personas que, por ahorrar costos, construyen sus viviendas sin tener diseños geotécnicos, estructurales y arquitectónicos, hechos por profesionales. (Salazar, 2021)
Es cierto que en Lima y en algunos distritos de nuestro país, las estructuras están correctamente diseñadas; pero es una minoría. “Hace falta mayor control por parte de las autoridades municipales y también mayor intervención de los colegios profesionales para que revaloren el rol decisivo de ingenieros civiles”. (Salazar, 2021)
Por otro lado, el magíster Juan Carlos Atoche, profesor de la Facultad de Ingeniería de la UDEP, refiere que, aunque se ha avanzado mucho en la gestión del riesgo sísmico, aún no se puede decir que el país es resiliente. “Sectores esenciales como el de Salud y Educación han diseñado estrategias para reducir la vulnerabilidad de sus edificaciones y asegurar la continuidad de sus servicios; sin embargo, la implementación de dichas estrategias avanza a paso lento o no cuenta con el apoyo político necesario para priorizarlas como parte de una visión a largo plazo”. (Salazar, 2021)
De darse un terremoto de alta intensidad, todavía hay miles de edificios educativos y de salud que quedarían inoperativos o que colapsarían matando a sus ocupantes.
A esto, agregan ambos especialistas, se suma la antigüedad de muchas viviendas que ya cumplieron su vida útil y que deben demolerse porque son muy vulnerables. El problema es que en este tipo de casas todavía vive mucha gente, lo cual refleja que este problema no solo es técnico sino, sobre todo, social. (Salazar, 2021)
III. PREGUNTAS 
1. Explicar el fenómeno de licuación 
El Dr. A. Pando, (2020), en una nota preparada indica que el fenómeno de licuación adquirió importancia luego de la gran cantidad de daños ocasionados por los terremotos históricos de Niigata, Japón en 1964 (Mw = 7.6) y el de Alaska de 1964 (Mw = 9.2). Los daños relacionados a licuación suelen estar asociados a deformaciones excesivas en el terreno que al licuarse pierde resistencia y rigidez. La ocurrencia de licuación sísmica en el campo comúnmente se manifiesta en la forma de volcanes de eyección (o “sand boils”) donde el suelo licuable al estar sujeto a presiones de poros muy altas puede salir a la superficie
Un suelo con esfuerzo efectivo cero hace que el suelo tenga un comportamiento equivalente a un líquido, y de allí el término licuación. los esfuerzos cortantes generados por el sismo deben ser de suficiente magnitud y duración para inducir niveles de presiones de poros suficientemente grandes para licuar el suelo. Esto ocurre cuando el esfuerzo efectivo de confinamiento se reduce, por lo menos instantáneamente, a cero. Los suelos con potencial a licuación alto incluyen arenas sueltas en estado saturado y limos no plásticos en estado saturados, entre otros. Por lo tanto, dentro del contexto de eventos sísmicos, podemos definir licuación como un fenómeno donde un suelo pierde substancialmente su resistencia al corte y rigidez debido al incremento rápido de las presiones de poros debido al sismo
2. ¿Qué es un piso blando en infraestructuras?
Cuando hablamos de piso blando hacemos referencia a un entrepiso en el cual su rigidez es considerablemente menor a la de los niveles subyacentes y adyacentes, los modos de vibrar de la estructura, así como la respuesta general, en comparación con una estructura regular en altura, son diferentes (Luciano, 2007).
Uno de los problemas más frecuentes que se ha podido apreciar en las últimas décadas en el área de la construcción de las edificaciones, han sido las fallas de estructuras por tener en su diseño piso blando, donde un elemento estructural cesa su desempeño y deja de funcionar en forma satisfactoria su capacidad resistente (Kaminetzky, 1991).
Figura 15. Estructura colapsada por falla de piso blando
3. Explique la ley de atenuación y sus componentes 
Es la capacidad del terreno para amortiguar el movimiento generado por las ondas sísmicas conforme éstas se alejan del foco sísmico.
Es entendible aceptar que cuando se produce un sismo, mientras más lejos se está del epicentro la intensidad del movimiento disminuye, a esto se denomina atenuación del movimiento del suelo, algo similar es de pensarse que mientras más grande sea la distancia hipocentral, la amplitud del movimiento sísmico decaerá. (Chávez , 2010)
La disminución de amplitudes de ondas, identificables mediante trazas de sismogramas por el fenómeno de atenuación, en cuanto aumenta la distancia hipocentral se debe a tres factores fundamentales independientes entre sí, que expresan cuantitativamente la longitud y complejidad de la trayectoria seguida por las ondas. (Chávez , 2010)
· Expansión Geométrica del frente de Onda. 
· Absorción Inelástica. 
· Esparcimiento o Scattering
El primer y último parámetro son procesos de una redistribución de esfuerzos de la energía, conocida como Atenuación Extrínseca, que dan lugar a perdidas de energía aparentes, es decir, que durante el proceso de la ruptura solo la energía varía en tiempo y espacio, el segundo es propiamente un fenómeno de disipación de la energía elástica, es la que se ve transformada en calor y recibe el nombre de atenuación Intrínseca. La suma de ambas atenuaciones se le conoce como Atenuación Inelástica o simplemente Atenuación. (Chávez , 2010)
3.1. Expansión geométrica.
Trabajos de investigación como el presentado por Aki y Richards, llamándole a R una distancia hipocentral demostraron que la dependencia de la amplitud de onda es proporcional a 1/R para un frente de ondas esférico o plano, mientras que para un frente de ondas cilíndrico la dependencia es con 1/√R. (Chávez , 2010)
3.2. Absorción anelástica (Atenuación Intrínseca)
Por este fenómeno de absorción anelástica es que las predicciones de amplitudes son menores que las que puede predecir la Teoría de Elasticidad
Para caracterizar matemáticamente el parámetro de atenuación se emplean indistintamente tres parámetros:
· Coeficiente de atenuación anelástica, g.
· El decremento logarítmico, d.
· El factor de calidad específico o factor de atenuación, Q.
Estos parámetros son dependientes directamente de la frecuencia, esto se puede ver en las diferentes formas de decaer cuando se tienen frecuencias altas o bajas, puesto que para las frecuencias altas (de mayor energía) la atenuación es mayor en comparación a las bajas frecuencias. (Chávez , 2010)
La estimación de los anteriores parámetros, se desprende de diferentes metodologías, por lo es aconsejable tenerlo presente para efectos de comparación de resultados finales.
· Coeficiente de atenuación anelástica, g. Es el decremento logarítmico (g) de la amplitud de una onda armónica plana que viaja en un medio homogéneo en función del espacio (Johnston y Toksôz, 1981):
Donde:
g = Unidades de 1/longitud
R1 y R2 = Son las distancias hipocentrales de dos puntos cualesquiera en el recorrido de las ondas que se propagan desde la fuente.
A(R1) = Es la amplitud de la onda a la distancia R1.
La amplitud de onda con la distanciase halla en la siguiente expresión:
 = Termino que expresa el carácter armónico de la onda junto con su amplitud máxima Ao, Frecuencia (w), y fase (f) características.
= Representa la atenuación anelástica, es decir el decaimiento de la energía liberada por fricción.
· El decremento logarítmico, d. Se define como una relación logarítmica de amplitudes, según Johnston y Toksôz (1981):
d=Parámetro con unidades adimensionales 
A1= Es la amplitud de una onda para un determinado tiempo t.
A2= Es la amplitud para un ciclo armónico después de A1 (t+T).
El factor de calidad específico o factor de atenuación, Q. De los tres parámetros el factor de calidad Q, es el más típico a emplearse en el fenómeno de atenuación sísmica, usado comúnmente en la teoría de circuitos eléctricos (Knopoff, 1964), en el que expresa que para un mismo volumen de material sometido cíclicamente a un esfuerzo elástico, la relación entre la energía total elástica almacenada E, y la energía disipada por fenómeno de absorción anelástica DE en un ciclo de excitación armónica es:
Q =Es un parámetro adimensional y positivo dependiente de la frecuencia.
DE= Siempre será negativo, puesto que se habla de una pérdida de energía.
Algunos autores manejan al factor Q como , llamándole coeficiente o función de disipación de energía debida a la fricción interna. La relación de los tres parámetros suponiendo la hipótesis de disipación pequeña (Q>1), son las siguientes (Knopoff, 1964):
(w)= Frecuencia angular de la onda considerada. 
f = Frecuencia lineal de la onda. 
v= Velocidad de propagación del tren de ondas. Se toma V promedio, para medios heterogéneos o la V del medio que determina en mayor medida la atenuación en todo el trayecto.
3.3 Esparcimiento o Scattering (atenuación extrínseca)
Otro mecanismo de atenuación que posee la tierra es el debido a la anisotropía, ya que ésta se cumple en su totalidad en el medio terrestre heterogéneo lo que complica aún más el estudio de la atenuación. El principio de Huygens, sobre la interacción de una onda con un medio heterogéneo que da lugar a la generación de nuevas ondas secundarias que tienen por foco la propia heterogeneidad y que en su propagación pueden interferir entre ellas mismas.
Figura 16. Fenómeno de esparcimiento o scattering
Ilustración esquemática sobre propagación y registro de ondas superficiales y de cuerpo, en el cual se aprecia el fenómeno scattering.
Gracias a la heterogeneidad en el interior de la tierra existe una redistribución de la energía en el espacio y tiempo donde el nivel de esparcimiento nos informa sobre mayor o menor heterogeneidad existente en el mismo medio. Como en todos los fenómenos de difracción e interferencia de ondas, la relación entre la dimensión característica de las heterogeneidades del medio y la longitud de la onda incidente es un factor clave a la hora de determinar la importancia del esparcimiento en cada caso. De este modo el esparcimiento es máximo, y puede afectar significativamente al patrón de radiación, cuando y son similares.
Figura 17. Influencia en el problema del esparcimiento de la relación entre el tamaño de la heterogeneidad a, y la longitud de onda sísmica incidente.
Con lo expuesto, podemos diferenciar entre la absorción anelástica y esparcimiento o scattering, dado que la primera es una disipación de energía mientras que la segunda es una redistribución de la misma, esta característica también la posee el primer factor de la atenuación, la expansión geométrica, solo que la diferencia radica en que esta última se esperan mismas amplitudes a iguales distancias lo cual no ocurre con el esparcimiento. (Chávez , 2010)
Figura 18. Indicación de coda de un sismograma y zonas de tiempo origen, así como el arribo de ondas P y S, a Mayor alargamiento mayor esparcimiento en un medio (Pérez, 2000).
Volviendo a la definición del factor de calidad Q, según ec.2.4, es claro pensar que incluya ambos fenómenos, Atenuación anelástica y esparcimiento, aunque lo hayamos definido como solo en el aporte de la Atenuación anelástica, realmente el factor Q considera globalmente la atenuación en general, es decir la suma matemática de ambos fenómenos, conocida como Atenuación Aparente Q, llamada así debido a que la energía se redistribuye por la atenuación por esparcimiento, mas no se disipa, determinada por la siguiente relación:
Qi= Aporte de atenuación Anelástica (Intrínseca). 
Qs= Aporte de atenuación por esparcimiento o scattering (Extrínseca).
Dado que es sabido que el factor de atenuación aparente Q, es difícil saber la aportación de cada uno de sus componentes se emplea siempre el término de factor de atenuación aparente Q. 
Para comprender el factor de atenuación aparente Q, es imprescindible hacer notar de qué variables depende (García, 2001)
1) Del método empleado para su obtención. 
2) Del tipo de onda (P, S, Lg, ó de coda Qc) considerada para su obtención. El cual implica diferentes resultados. 
3) La dependencia de Q con la frecuencia, el cual es algo importante en cualquier estudio de atenuación.
4. Explique los efectos condicionantes y desencadenantes en un ruego a desastre por sismos 
Los factores condicionantes o desencadenantes son parámetros importantes que ayudan a determinar la susceptibilidad de una zona específica como respuesta a un sismo.
· Los factores desencadenantes: son parámetros responsables de la generación de peligro en un ámbito geográfico especifico, y estos factores pueden ser muy diversos.
Gráfico 1. Factores desencadenantes del peligro
· Los factores condicionantes son en cambio, parámetros propios del ámbito geográfico de estudio y puede ser favorable o no al desarrollo del fenómeno del estudio, principalmente en este aspecto los sismos.
Gráfico 2. Factores condicionantes del peligro
Los sismos tienen la siguiente relación más específica con estos factores: 
Gráfico 3. Factores de sismos
5. Explique la exposición, fragilidad y resiliencia de un sector frente a una riego a desastre por sismos 
5.1. Exposición
Está referida a las decisiones y prácticas que ubican al ser humano y sus medios de vida en la zona de impacto de un peligro. La exposición se genera por una relación no apropiada con el ambiente, que se puede deber a procesos no planificados de crecimiento demográfico, a un proceso migratorio desordenado, al proceso de urbanización sin un adecuado manejo del territorio y/o a políticas de desarrollo económico no sostenibles. A mayor exposición, mayor vulnerabilidad. Ver figura 10. (CENEPRED, 2015)
Figura 19. Edificaciones expuestas y susceptibles a un peligro de origen natural
Fuente: Perú21(2014)
Con este componente factor se analizan las unidades sociales expuestas (población, unidades productivas, líneas vitales, infraestructura u otros elementos) a los peligros identificados. 
5.2. Fragilidad 
está referida a las condiciones de desventaja o debilidad relativa del ser humano y sus medios de vida frente a un peligro. En general, está centrada en las condiciones físicas de una comunidad o sociedad y es de origen interno, por ejemplo: formas de construcción, no seguimiento de normativa vigente sobre construcción y/o materiales, entre otros. A mayor fragilidad, mayor vulnerabilidad. Ver figura 11. (CENEPRED, 2015)
Figura 20. Viviendas inadecuadas o precarias
Fuente: COMEXPERU (2017)
5.3. Resiliencia 
La Resiliencia, está referida al nivel de asimilación o capacidad de recuperación del ser humano y sus medios de vida frente a la ocurrencia de un peligro. Está asociada a condiciones sociales y de organización de la población. A mayor resiliencia, menor vulnerabilidad. Ver gráfico 4 e imagen 12. (CENEPRED, 2015)
Figura 21. Organización de instituciones ante la ocurrencia de sismos de gran magnitud.
Gráfico 4. Distribución de la población en términos de la vulnerabilidad
Fuente: CAN (2014)
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