Evaluación de vulnerabilidad sísmica de pircas mediante modelación numérica en elementos discretos: aplicación al caso de las pircas en Carabayllo, Lima

Abstract

La ausencia de políticas de planeamiento urbanístico ha originado que los emigrantes habiten sobre laderas inestables de cerros en la periferia de la ciudad de Lima. Las viviendas en laderas pueden ser las más vulnerables debido a la precariedad de la construcción y a la dificultad de acceso. Estas viviendas son construidas sobre rellenos contenidos por muros de roca denominados pircas. Las pircas son estructuras precarias e inestables que presentan indicios del importante daño que podrían tener frente a posibles sismos; por ejemplo, algunas pircas de San Juan de Lurigancho (Lima) colapsaron durante el sismo de Pisco (2007). Frente al problema de la vulnerabilidad sísmica de las pircas, se realizaron diversos programas de mitigación y reducción de riesgos promovidos por diversas entidades, tales como ONG y Municipalidades. Estas entidades promovieron una mejora en las prácticas constructivas y realizaron estudios donde afirman la alta vulnerabilidad de las pircas; sin embargo, estos estudios son descriptivos y de enfoque cualitativo. Frente a los tres millones de personas que habitan en las laderas de Lima, es importante conocer la vulnerabilidad sísmica de las pircas mediante un análisis sofisticado que estime el daño posible según los niveles de sismo. El objetivo general de esta investigación es evaluar la vulnerabilidad sísmica de pircas en las laderas de la quebrada El Progreso, Carabayllo. Primero, se caracterizarán tres pircas representativas mediante un análisis estadístico de una encuesta existente. Luego, se estimará la máxima intensidad del movimiento sísmico de la ladera. Después, se realizará la modelación numérica en elementos discretos de las pircas frente a cargas de servicio y de sismo (pseudo-estático) fuera de plano. Se obtendrán curvas de respuesta estructural que relacionen la máxima intensidad del movimiento sísmico con la deriva fuera de plano. Por último, se calcularán las curvas de vulnerabilidad sísmica de pircas y de viviendas sobre pircas con base en los niveles de daño leve, moderado, extensivo y completo. Los resultados mostraron que, frente a sismos frecuentes, las viviendas sobre pircas bajas, y sobre pircas medianas o altas quedarían con un daño estructural del 37 y del 65%, respectivamente. Frente a sismos ocasionales, las viviendas sobre pircas bajas quedarían con un daño del 70% y las demás colapsarían. El conocimiento de vulnerabilidad sísmica es un paso crucial para estudiar el riesgo sísmico de las viviendas sobre pircas. Entonces, se podrá conocer la magnitud de la inseguridad sísmica que las viviendas en ladera enfrentan y establecer recomendaciones viables para evitar la pérdida de vidas humanas y los daños físicos.