VIII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE … · ANALISIS Y DISEÑO EN LOS SUELOS DE LA SIERRA ......

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID

VIII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTESVIII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTESDE INGENIERIA CIVILDE INGENIERIA CIVIL

ESTUDIOS DE LA MICROZONIFICACIONESTUDIOS DE LA MICROZONIFICACIONSISMICA DE HUARAZSISMICA DE HUARAZ

Dr. Jorge E. Alva HurtadoIng. Carlos Huamán EgoávilIng. Américo Bustamante Chacón

ICA ICA -- PERUPERU6 a 11 de Noviembre del 2000, Ica

ANALISIS Y DISEÑO EN LOS SUELOS DE LA SIERRAAPLICACIÓN A CIMENTACIONES EN LA CIUDAD DE HUARAZ

Geología y GeomorfologíaHidrogeologíaMecánica de SuelosDinámica de Suelos

INTRODUCCION

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES FIC - UNI

CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO DE HUARAZ

EVALUACION DE DAÑOS Y MICROZONIFICACION SÍSMICADE HUARAZ


Armas C. (1972) “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de Huaraz”,Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ingeniería. Asesor: Ing. JulioKuroiwa.

Chávez O. (1984) “Amplificación Sísmica de Algunas Ciudades delPerú”, Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ingeniería. Asesor: Dr.Jorge E. Alva Hurtado.

Ordoñez A., (1984), “Estudio de la Vulnerabilidad Sísmica de Huaraz”,Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ingeniería. Asesor: Dr. JorgeE. Alva Hurtado.

Salazar M. (1994), “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de HuarazZona Norte”, Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ancash “SantiagoAntúnez de Mayolo”. Asesor: Ing. Luis Coral.

Arévalo E. (1985), “Riesgo Sísmico del Departamento de Ancash”,Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ingeniería. Asesor: Dr. JorgeE. Alva Hurtado.Gonzales C. (1994), “Microzonificación Sísmica de la Ciudad de HuarazSector Sur”, Tesis de Grado, Universidad Nacional de Ancash “SantiagoAntúnez de Mayolo”. Asesor: Ing. Elio Milla.

TESIS DE GRADO

HUARAZ

PN-ca2

MAPA GEOLOGICO REGIONAL DE HUARAZ (INGEMMET, 1996)

R I OS E C O

AV. CONFRATERNIDAD SUR

CEMENTERIO

PEDREGAL

AV. V I L L O N

S E C T O R A L U V I O N A L

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HUARUPAMPA

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CIUDAD DE HUARAZ

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T3-s

C.C.

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E.C.

E.P.

MAPA GEOMORFOLOGICO DE HUARAZ (CRYRZA, 1972)

R I OS E C O

A V. C O N F R A T E R N I D A D S U R

CEMENTERIO

PEDREGAL

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HUARUPAMPA


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PLAZA DEARMAS

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CIUDAD DE HUARAZ

L E Y E N D A

:

: 0.0 - 1.5 m.

1.5 - 3.0 m.

E R NI D A D

MAPA DE UBICACION DE NAPA FREATICA (LAGESA, 1972)

Tabla N° 1


Ubicación y Profundidad de Piezómetros Instaladosen la Ciudad de Huaraz

Prof. del NivelFreático (m)

PiezómetroN°

Ubicación

8

Plaza de Armas

2

3

4

5

6

7

2.70

Parque Villa FAP - La Soledad

Centro Educativo - La Soledad

Urbanización del IPSS - Costadode la Cruz Roja - Vichay

Costado de la antena de radioHuascarán - Rosaspampa

Plaza de Armas

A 42.8 m. de la Av. Principal aMonterrey - Palmira

Local de la UNASAM - Shancayán

Prof. del Piezómetro(m)

1

1.40

4.80

1.90

0.90

1.57

0.95

1.90

2.98

3.08

5.33

2.45

2.10

2.04

1.40

3.12

R I O S E C O

A V. C O N F R A T E R N I D A D S U R

CEMENTERIO

PEDREGAL

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R I O Q U I L C A Y

HUARUPAMPA


L A S O L E D A D

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CIUDAD DE HUARAZ

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3010

3020

3030

3040

3050 30

60 3070

3080 3090

3100

3100

3090

3080

3070

3060

3050

3040

3030

3020

3010

3000

2990

2880

2970

RIO PARIA

RIO AUQUI

L E Y E N D A

PERFORACION CRYRZA

PERFORACION POSTERIOR

MICROTREMOR CRYRZA

MICROTREMOR ECOSIS-UNI

AV. R A I M O N D I

MAPA DE UBICACION DE PERFORACIONES Y MICROTREMOR (CHAVEZ, 1984)

R I OS E C O


CEMENTERIO

PEDREGAL

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CIUDAD DE HUARAZ

L E Y E N D A

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III

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I

V

1.5-2.01.0-1.50.5-1.0

2.0-2.5

0.0-0.5

III

II

II

II

V

V

III

III

CAPACIDAD PORTANTE

MAPA DE TIPOS DE SUELO (ORDOÑEZ, 1984)

Kg/cm2

R I OS E C O


CEMENTERIO

PEDREGAL

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40

40

60

60

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0

100

80

80

60

60

20

20

40

40

0

0

120

120

120

80

80

60

60

20

2000

100

80

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60

60

40

40

60

60

40

40

20

20

0

0

100

100

MAPA DE PROFUNDIDADES DE BASAMENTO ROCOSO (ARMAS, 1972)

SolicitadoProyectoUbicación Cota Superficial (Rel.)

Operador

Revisado

Fecha Profundidad N.F.(m)Profundidad Total (m)

Ensayo de Penetración

Gráfica de N

Estándar

N° golpes/30 cm.

::::

::

:

:

:

3,200

3,150

3,100

3,050

3,150

3,100

3,050

3,00

0

SECTOR ALUVIONAL

NICRU PAMPA

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CENTENARIO

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Pro

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RIO

QU

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Confraternidad Av.Oeste

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VICHAY

CANCARTACO IPSS CORDEANCASH

C.E. Cruz Roja

PALMERA

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ACOVICHAY

QUINUACOCHA

CampoFerial

Hotelde

Turistas

G.U.E.M.Luzuriaga

SHANCAYAN

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UNASAM

Av. Fiscareal

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Ray

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di

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AREA DE

RESERVA URBANA

MAPA DE UBICACION DE MICROTREMOR EN HUARAZZONA NORTE (HUAMAN ET AL., 1992)

L E Y E N D A

CISMID - UNASAM, 1991 Y 1992

ECOSIS - UNI, CHAVEZ, 1984

CRYRZA, ARMAS, 1972

N

3,250

3,200

3,150

3,100

3,050

3,150

3,100

3,050

3,00

0

SECTOR ALUVIONAL

NICRU PAMPA

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CENTENARIO

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C.E. Cruz Roja

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G.U.E.M.Luzuriaga

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AREA DE

RESERVA URBANA

0.25

0.30

0.35

0.40

0.40

0.45

0.35

0.35

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0.25

0.30

0.45

0.20

0.15

0.15

0.20

MAPA DE CURVAS ISOPERIODO EN HUARAZZONA NORTE (HUAMAN ET AL., 1992)

N

3,2503,200

3,150

3,100

3,050

3,200

CEMENTERIO

PEDREGAL

LA SOLEDAD

BELEN

ROSAS

SECTOR ALUVIONAL

SAN FRANCISCO

R I O

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Agustín Gamarra

ConfraternidadEste

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PEDREGAL

PAMPA

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LOS OLIVOS

NUEVA FLORIDA

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L E Y E N D A

CISMID - UNASAM, 1991 Y 1992

ECOSIS - UNI, CHAVEZ, 1984

CRYRZA, ARMAS, 1972

MAPA DE UBICACION DE MICROTREMOR EN HUARAZZONA SUR (HUAMAN ET AL., 1992)

N3,500

3,450

3,4003,350

3,3003,250

Planta Agua

Potable

CERRO RATAQUENIJA

Cruz Monumento

Mirador

3,150

3,100

3,050

3,500

3,450

3,4003,350

3,3003,2503,200

CEMENTERIO

PEDREGAL

LA SOLEDAD

BELEN

ROSAS

SECTOR ALUVIONAL

SAN FRANCISCO

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Planta Agua

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CERRO RATAQUENIJA

Cruz Monumento

Mirador

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Ministeriode

Agricultura

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EstadioRosas Pampa

LOS

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0.15

0.40

0.35

0.30

0.35

0.40

0.35

0.30

0.40

0.35

0.30

0.40

0.35

0.250.

25

0.20

0.15

0.15

MAPA DE CURVAS ISOPERIODO EN HUARAZZONA SUR (HUAMAN ET AL., 1992)

N

R I OS E C O


CEMENTERIO

PEDREGAL

AV. V I L L O N


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CIUDAD DE HUARAZ

L E Y E N D A

TIPO

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PORCENTAJE DE DAÑOS

I20-50 50-80 80-100

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III

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III

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I

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III

IV

%%%%

MAPA DE DISTRIBUCION DE DAÑOS EN ADOBEDURANTE EL SISMO DE 1970 (ARMAS, 1972)

R I OS E C O


CEMENTERIO

PEDREGAL

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HUARUPAMPA


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PLAZA DEARMAS

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CIUDAD DE HUARAZ

L E Y E N D A

I : Grava con matriz limo-arenosa, en estado seco. Topografía

C O N

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IV

IV

IV

IV

IV

I

II

IV

IV

III

IV

IV

I

II : Material limo-arenoso y arcillas de baja plasticidad en

III : Grava y arena de diversa graduación, seco y con pendiente

IV : Presenta condiciones desfavorables, material limo-arcilloso

ZONA DESCRIPCION

plana y no existe posibilidad de asentamientos y amplificación sísmica.

estado seco en la mayor parte. Topografía plana y no existe posibilidad de asentamiento, sin embargo la fuerza

y en estado húmedo. Es factible la amplificación sísmica yla ocurrencia de grietas y deslizamientos.

variada. Existe posibilidad de amplificación sísmica y no seespera asentamientos.

I

MAPA DE MICROZONIFICACION SISMICA (ORDOÑEZ, 1984)

sísmica puede ser mayor.

MICROZONIFICACION GEOTECNICADE HUARAZ

Zona II Suelo limo-arenoso suprayaciendo arcilla dura. To-pografía plana con nivel freático por debajo de 1.5mts. Puede ocurrir amplificación. Capacidad portanteinferior a 2 kg/cm2.

Zona I Suelo granular gravoso con matriz limo-arenoso,medianamente compacto. Topografía plana ynivel freático por debajo de 6 mts. Capacidadportante mayor de 2 kg/cm2.



Zona IV Condiciones de suelo más desfavorables. Sueloslimosos arcillosos y arenosos. Nivel freático superficial,en algunos lugares menores de 1.50 mts. Se esperanasentamientos del terreno y amplificación sísmica. Ca-pacidad portante inferior a 1 kg/cm2.

MICROZONIFICACION GEOTECNICADE HUARAZ

Zona III Gravas y arenas poco cementadas. Nivel freático pordebajo de 3.00 mts. topografía con pendiente de 15%.Se espera amplificaciones. Capacidad portante de2 kg/cm2.

3,250

3,200

3,150

3,100

3,050

3,150

3,100

3,050

3,00

0

SEC

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NICRU PAMPA

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CENTENARIO

R I OS A N T A

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R osas Pampa

AREA DE

RESERVA URBANA

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MAPA DE UBICACION DE PERFORACIONES Y PIEZOMETROSEN HUARAZ - ZONA NORTE (SALAZAR, 1994)L E Y E N D A

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Piezómetro

N

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3,150

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3,050

3,100

3,050

3,00

0

SECTOR ALUVIONAL

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CENTENARIO

R I OS A N T A

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CASCAPAMPA

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ONAA

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R osas Pampa

AREA DE

RESERVA URBANA

MAPA DE UBICACION DE NAPA FREATICA EN HUARAZZONA NORTE (SALAZAR, 1994)

LEYENDA

0.00 - 1.50 m.

1.50 - 3.00 m.

Mayor de 3.00 m.

N

3,250

3,200

3,150

3,100

3,050

3,150

3,100

3,050

3,00

0

SECTOR ALUVIONAL

NICRU PAMPA

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CENTENARIO

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CORDEANCASH

C.E. Cruz

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PALMIRA

CASCAPAMPA

ACOVICHAY

QUINUACOCHA

CampoFerial

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Turistas

G.U.E.M.Luzuriaga

SHANCAYAN

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UNASAM

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AREA DE

RESERVA URBANA

I

II

III

IIII

II

II

I

ZONA

II

III

MAPA DE MICROZONIFICACION SISMICA DE HUARAZZONA NORTE (SALAZAR, 1994)N.F.

(m)

> 6.0

> 3.0

> 2.20

q(kg/cm )

adm2

0.15 - 0.25

0.25 - 0.35

0.35 - 0.45

Ts

ML - SCGP - GC

SUELO

SC - SMSC

SC - SMSC

(S)

2.00 - 2.50

1.00 - 1.50

1.50 - 2.00

LEYENDA

N

3,150

3,100

3,050

CEMENTERIO

PEDREGAL

LA SOLEDAD

BELEN

ROSAS

SECTOR ALUVIONAL

SAN FRANCISCO

R I O

S A N

T A

R I

OS

E C

O

Av. V

illón

Agustín Gamarra

ConfraternidadEste

Av.

Pro

long

ación

Rai

mon

di

RIO

QU

ILC

AY

Plaza deArmas

Av. Fiscareal

Av.

Ray

mon

di


Con

frate

rnid

adSur

TAC

L LAN

BELLAVISTA

PUMACAYAN

MinisteriodeAgricultura

ONA

A

PEDREGAL

PAMPA

HUARUPAMPA

Estadio

Rosas Pampa

LOS

OLI

VO

S

MAPA DE UBICACION DE PERFORACIONES Y PIEZOMETROSEN HUARAZ - ZONA SUR (GONZALES, 1994)

L E Y E N D A

Calicata

SPT

Piezómetro

N

3,500

3,450

3,4003,350

3,300

3,2503,200

Planta Agua

Potable

CERRO RATAQUENIJA

Cruz Monumento

Mirador

NUE

VA F

LORI

DA

3,150

3,100

3,050

CEMENTERIO

PEDREGAL

LA SOLEDAD

BEL

EN

ROSAS

SECTOR ALUVIONAL

SAN FRANCISCO

R I O

S A N

T A

R I

OS

E C

O

Av. V

illón

Agustín Gamarra

ConfraternidadEste

Av.

Pro

long

ación

Rai

mon

di

RIO

QU

ILC

AY

Pla

za d

eA

rmas

Av. Fiscareal

Av.

Ray

mon

di


Con

frate

rnid

ad

S ur

TAC

LLAN

BELLAVISTA

PUMACAYAN

Ministeriode

Agricultura

ONAA

PEDREGAL

PAMPA

HUARUPAMPA

Estadio

Rosas Pampa

LOS OLIVOS

MAPA DE UBICACION DE NAPA FREATICA DE HUARAZ

ZONA SUR (GONZALES, 1994)

LEYENDA

0.00 - 1.50 m.

1.50 - 3.00 m.

N3,500

3,450

3,4003,350

3,3003,2503,200

Planta Agua

Potable

CERRO RATAQUENIJA

Cruz Monumento

Mirador

NUE

VA F

LORI

DA

3,100

3,050

3,500

3,450

3,4003,350

3,300

3,2503,200

CEMENTERIO

LA SOLEDAD

BELEN

ROSAS

SECTOR ALUVIAL

SAN FRANCISCO

R I O

S A N

T A

R I O

S E

C O

Av. V

illón

Agustín

ConfraternidadEste

Av.

Pro

long

ación

RIO

QU

ILC

AY

Plaza de

ArmasAv. Fiscareal

Av.

Ray

mon

di

Av. Tor ibio de Luzuriaga

Con

frate

rnid

adSur

Planta AguaPotable

CERRO RATAQUENIJA

Cruz MonumentoMirador

BELLAVISTA

PUMACAYAN

Ministeriode

Agricultura

ONAA

PEDREGAL

PAMPA

HUARUPAMPA

Estadio

Rosas Pampa

NUE

VA F

LORI

DA

I

II

II

IV

III

MAPA DE MICROZONIFICACION SISMICA DE HUARAZZONA SUR (GONZALES, 1994)

I

ZONA

II

III

N.F.(m)

> 6.0

> 3.0

> 6.0

> 6.0IV

q(kg/cm )

adm2

> 2.00

< 2.00

< 1.50

< 1.50

0.15 - 0.20

Ts

< 1.50V < 1.00

GMSP

SUELO

GP - GM

(s)

0.30 - 0.40

0.30 - 0.40

0.30 - 0.40

0.30

GP - GM

GP - GM

IV

V

LEYENDA

SECTOR ALUVIONAL

N


3. Se concluye que existe una relación directa entre las característicasgeotécnicas del subsuelo y el porcentaje de daños en edificaciones deadobe durante el sismo de 1970.

1. Se ha presentado de modo resumido las características del subsuelo deHuaraz determinadas después de realizar estudios de microzonificaciónsísmica en los últimos treinta años que involucran geología, nivel freático,mecánica de suelos y dinámica de suelos.


2. Se ha presentado el efecto de las condiciones del subsuelo de Huaraz enla respuesta de las edificaciones ante el sismo del 31 de mayo de 1970.Se utilizó la ciudad como un ensayo a escala natural.



7. Aunque se cuenta actualmente con una estación en el local de la Facultadde Ingeniería Civil de la UNASAM, se recomienda la instalación de acele-rógrafos adicionales en las distintas zonas de Huaraz para registrar sis-mos futuros y determinar sus espectros de respuesta correspondientepara ser usados en el diseño sismo-resistente.

4. Existe el factor de antigüedad de la construcción y sistema constructivoen adobe que no ha sido tomado en cuenta en la relación anterior.

5. En base al conocimiento de las características del subsuelo de Huaraz yel efecto sísmico a las edificaciones durante el sismo de 1970, se proponeuna microzonificación sísmica de la ciudad en cuatro zonas.

6. Se recomienda la continuación de los estudios geotécnicos en Huaraz, enparticular las perforaciones profundas, instalación de más piezómetros yrealización de líneas refracción sísmica.

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