Estudio de microzonificación sísmica y amplificación de ondas sísmicas en los suelos del distrito de Comas - Valdez Neyra, Angela Maribel (2025)
Perú está ubicado en la parte central oeste de Sur América en un área que pertenece al Cinturón de Fuego del Pacífico, donde la actividad sísmica mundial está concentrada. Durante los últimos sesenta años, Lima, la capital de Perú, ha experimentado un proceso migratorio errático que derivó en la invasión de áreas anteriormente despobladas, como las estribaciones andinas en las afueras del centro histórico. Es en este contexto que se estableció el distrito de Comas, en la zona norte de Lima; primero, por un número muy reducido de familias que, en la actualidad, se ha convertido en uno de los distritos más poblados del área metropolitana. Por esta razón, es necesario desarrollar y aplicar metodologías eficientes que permitan la identificación de áreas con alto riesgo sísmico por sus particulares condiciones de suelo y su comportamiento dinámico. Lo anterior cobra relevancia desde el último terremoto que afectó considerablemente a Lima, en 1974, Comas ha sufrió cambios significativos en la configuración de sus áreas urbanas y población. Además, las características geomorfológicas de Comas están determinadas por el abanico aluvial del río Chillón y el piedemonte andino. Así, el distrito está cubierto principalmente por materiales rígidos como cantos rodados con matriz arenosa, típicamente conocido como el conglomerado, y depósitos de arena de densidad media. En el año 2010, el CISMID desarrolló el primer mapa de microzonificación sísmica para Comas, basado en la información de pozos de suelo, pozos de agua y mediciones de microtremores puntuales. En este mapa, se clasificaron los depósitos de suelos en función de su comportamiento mecánico, además se identificaron áreas con niveles freáticos altos y fluctuantes y zonas propensas a deslizamientos y desprendimientos de rocas. Posterior a este estudio del CISMID, se realizaron ensayos geofísicos para proyectos privados en el distrito de Comas. Estos ensayos complementan los cálculos de las funciones de transferencia empíricas proporcionados por la relación espectral H/V de las vibraciones ambientales y las estimaciones de los perfiles de velocidad de las ondas de corte. Este conjunto de pruebas hizo evidentes valores considerables de amplificación relativa en el rango de 0,40 s a 0,60 s, en contraste con los valores del período fundamental original definidos en la vecindad de 0,10 s. Dado la aparición de estos nuevos hallazgos, ese consideró necesario la actualización del mapa de microzonificación del distrito de Comas, teniendo en cuenta que los resultados correspondientes al rango de períodos más largos podrían estar relacionados con la influencia de la relación de impedancia de la subestructura de suelo profundo, que no fue analizada anteriormente y que tiene un fuerte impacto en su comportamiento dinámico. Para ello, en esta investigación, se realizaron extensivamente pruebas de Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW) y mediciones de Arreglo de Microtremores de gran tamaño en el distrito, con el objetivo de evaluar la diferencia en la respuesta sísmica considerando tanto la estratigrafía del suelo superficial y de la profunda y, por lo tanto, recomendar revisiones en la clasificación de su sitio. Además, se realizó un análisis unidimensional de los perfiles característicos del suelo dado que en el distrito se encuentra instalada una estación sísmica perteneciente a la red sísmica CISMID (REDACIS). Luego de procesar los ensayos geofísicos complementarios, se integró la información de los estudios recopilados y ejecutados. Se identificó el desarrollo de dos picos de periodos en la zona llana del distrito, lo que indicaría cambios abruptos en el espesor del suelo. El periodo fundamental del suelo puede aumentar o viceversa dependiendo de la profundidad del depósito analizado. El distrito cuenta suelos rígidos en la ladera de los cerros y suelos flexibles en la zona llana. El promedio de velocidades de ondas de corte, hasta 30 m de profundidad, sectoriza la zona de estudio en dos de acuerdo a la Norma Peruana: S1–Roca o suelo muy Rígido en la ladera de los cerros donde se ubica uno de los acelerógrafos del distrito; S2–Suelo Intermedio para el resto del distrito. Los perfiles sísmicos de gran profundidad obtenida de los Arreglos de Microtremores permitieron realizar el análisis de amplificación sísmica unidimensional hasta el basamento Rocoso (Suelo Tipo B–IBC). El mapa de microzonificación sísmica permite realizar la caracterización de la amenaza sísmica del distrito de Comas, se elabora de manera multidisciplinaria considerando la siguiente información: Mapa de Peligro Geológicos, Mapa de Microzonificación Geotécnica, Mapa de Vs30, Mapa de Isoperiodos, Análisis de Peligro Sísmico Probabilístico y Amplificación Sísmica de Perfiles Profundos.