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ESTUDIO GEOTECNICO CON FINES DE CIMENTACION___________________________
_________________________________________________________________________CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA Y CAMPUS ANEXOS DE
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CONTENIDO
1.0 GENERALIDADES
1.1. ANTECEDENTES
1.2. OBJETIVO DEL ESTUDIO
1.3. NORMATIVIDAD
1.4. UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO
1.5. ACCESIBILIDAD
1.6. DESCRIPCIN DEL AREA EN ESTUDIO
1.7. CLIMA
1.8. INFORMACION PREVIA
2.0 GEOMORFOLOGIA, GEOLOGIA Y SISMICIDAD
2.1. GEOMORFOLOGIA
2.2. GEOLOGIA
2.3. SISMICIDAD
3.0 TRABAJOS DE CAMPO
3.1. EXPLORACION POR MEDIO DE CALICATAS
3.2. PRUEBAS DE PENETRACION DINAMICA LIGERA
4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
5.0 TRABAJOS DE GABINETE
5.1 CONFORMACION DEL SUBSUELO
6.0 ANALISIS DE CIMENTACION
6.1. PROFUNDIDAD DE CIMENTACION
6.2. TIPO DE CIMENTACION
6.3. CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE
6.4. CALCULO DE ASENTAMIENTOS.
7.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACIN
8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.0 ANEXOS
9.1FIGURAS Y TABLAS
FIGURA N 1 MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU
FIGURA N 2 MAPA DE DISTRIBUCION DE INTENSIDADES SISMICAS
TABLA N 1 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA SEGN TERZAGUITABLA N 2 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA SEGN TERZAGUI CON LOS
PARAMETROS DE VESIC (1973).
TABLA N 3 VARIACIONES DE ICCON m1 Y m1PARA CLCULO DE ASENTAMIENTO POR
CONSOLIDACIN.
9.2 REGISTROS DE EXPLORACION
9.3 REGISTROS DE PENETRACION DINAMICA LIGERA (DLP)
9.4 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO
9.5 FOTOGRAFIAS
9.6 PLANOS
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INFORME TECNICO
ESTUDIO GEOTECNICO CON FINES DE CIMENTACIONPARA LA CONSTRUCCION Y EQUIPAMIENTO DE LA CIUDAD
UNIVERSITARIA Y CAMPUS ANEXOS DE LA UNASAMINDEPENDENCIA - HUARAZ . ANCASH
1.0 GENERALIDADES
1.1 ANTECEDENTES.
Por encargo de la Universidad Nacional Santiago Antnez de Mayolo de Ancash, en
coordinacin con el Arq. Eduardo Dextre responsable de la elaboracin del expediente
tcnico Construccin y Equipamiento de la Ciudad Universitaria y Campus Anexos de laUNASAM , se realiz el Estudio Geotcnico con fines de cimentacin en la parte
posterior del terreno del Campo Universitario, zona donde se proyecta la Construccin
y/o ampliacin de aulas.
Es importante indicar que el ao de 1991 se realiz un estudio de Geologa, Geotecnia,
Hidrulica y Drenaje elaborado por un grupo de trabajo dirigido por el Ing. Edgar
Rodrguez Zubiate jefe del equipo.
Posterior a este estudio dentro del terreno de la universidad se construy un sistema de
drenaje subterrneo, con el fin de abatir la napa fretica existente, lo cual cambio lascondiciones y caractersticas del subsuelo, motivo por el cual se realiza el presente
estudio,.
De esa fecha hasta la actualidad el terreno ha sufrido cambios en su topografa.
1.2 OBJETIVO DEL ESTUDIO
El presente estudio tiene por objeto efectuar el Estudio Geotcnico con Fines de
Cimentacin, para la Construccin y Equipamiento de la Ciudad Universitaria y Campus
Anexos de la UNASAM, a fin de determinar las caractersticas geotcnicas del suelo
dentro de la profundidad activa y a partir de ellas, los parmetros necesarios para la
construccin de nuevas aulas que ampliaran a la infraestructura ya existente, los cuales
se proyectan en la zona posterior del terreno del Campo Universitario.
Dichos parmetros son: profundidad y tipo de cimentacin, Capacidad Portante Admisible
del terreno adoptado como suelo de cimentacin, pautas generales de diseo y
construccin en relacin con los suelos.
El programa de trabajo realizado con este propsito ha consistido en:
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Reconocimiento del terreno.
Recopilacin de informacin.
Ubicacin y ejecucin de calicatas.
Toma de muestras alteradas e inalteradas
Pruebas de Penetracin Dinmica Ligera (DPL)
Ejecucin de ensayos de laboratorio.
Perfil estratigrfico.
Anlisis de la cimentacin.
Agresividad del suelo al concreto de la cimentacin.
Conclusiones y recomendaciones.
1.3 NORMATIVIDAD
El presente Estudio Geotcnico con fines de Cimentacin esta en concordancia con la
Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.
1.4 UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO
El rea de Estudio se encuentra ubicado al Nor- Este de la ciudad de Huaraz, en
el distrito de Independencia, sector de Shancayan, provincia de Huaraz y
departamento de Ancash.
1.5 ACCESIBILIDAD A LA ZONA
La localidad de Shancayn, lugar donde se encuentra el Campus de la UNASAM
se encuentra en la zona perifrica del casco urbano de la ciudad de Huaraz, a
cinco minutos en auto desde la plaza principal de dicha localidad.
1.6 DESCRIPCON DEL AREA EN ESTUDIO.
La zona de estudio donde se va a realizar el estudio geotcnico corresponde a la zona
sur del terreno, donde se tiene una topografa de relieve moderado a irregular,presentando plataformas a desnivel, como resultado de los cortes del terreno y relleno
efectuados en la zona. En el lado norte y medio del Campus universitario existen
construcciones de material noble de hasta cuatro pisos que corresponde a la
infraestructura actual de la UNASAM. El rea total del terreno es de 53,000m2.
1.7 CLIMA
El rea en estudio se encuentra a una altitud promedio de 3,075 m.s.n.m.
Durante el da hay presencia de brillo solar, pero con sensacin de fro a la sombra,
alcanzndose temperaturas mximas de 20C a 25C. La temporada de lluvias
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empieza desde Noviembre y culmina en Marzo, inclusive se prolonga hasta los
primeros das de Abril, aunque fuera de ella no son raros los aguaceros, por lo que se
recomienda usar en las coberturas de los techos la teja andina de eternit.
El clima de la zona en general es fro, registrndose temperaturas mnimas de hasta
6C.
Durante el invierno se producen fuertes granizadas y nevadas, pero en general
pueden presentarse en cualquier da del ao.
1.8 INFORMACION PREVIA
- DEL TERRENO A INVESTIGAR.
El terreno en estudio es de propiedad de la Universidad Nacional de Ancash, el cual
tiene una topografa de relieve moderado a irregular, presentando plataformas adesnivel, como resultado de los cortes del terreno y relleno efectuados en la zona.
En el lado norte y medio del Campus universitario existen construcciones de material
noble de hasta cuatro pisos que corresponde a la infraestructura actual de la
UNASAM, dichas construcciones corresponden al Comedor Universitario, facultad de
Ciencias Agrarias, facultad de Ciencias Alimentaras, almacenes y laboratorios
comunes, tambin cuenta con una losa deportiva el cual se encuentra muy cerca de la
puerta de ingreso N 01.
El terreno actualmente se encuentra delimitado de la siguiente manera:
- Por el Norte con Propiedad de terceros.
- Por el Sur con la Av. Universitaria.
- Por el Este con el Jr. El Penal.
- Por el Oeste con la Av. Universitaria y la Av. Universitaria Este.
El rea total del terreno es de 53,000m2.
Entre el edificio de la facultad de Ciencias Agrarias y los Hornos de la ladrillera se ha
observado la presencia de un oconal de poca dimensin, el cual es producto de la
acumulacin de aguas superficiales provenientes de las instalaciones de agua en mal
estado y ocasionalmente de filtraciones de la napa fretica.
Como se mencion en antecedentes el ao 1991 se realizo un estudio de suelos en el
rea del terreno de la Universidad Nacional de Ancash, el cual consisti en la
excavacin de 16 calicatas a cielo abierto, cuya profundidad mxima alcanzada fue de
5.15mts., profundizando en 04 calicatas con posteadora manual hasta alcanzar un
profundidad de 6.00m. Tambin se realizaron 02 ensayos de penetracin dinmica
(SPT), 05 ensayos de Cono Holands (CPT) y 06 ensayos de Cono de Peck (DPT).
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- DE LA OBRA A CIMENTAR.
El proyecto a desarrollarse en el rea de estudio, de acuerdo a la informacin
proporcionada por los profesionales responsables, corresponde a la construccin de
cuatro pabellones para la incorporacin de nuevas facultades a la Universidad
Nacional de Ancash, adicionalmente se proyecta la construccin de un Auditorio, una
Biblioteca, una Oficina de Bienestar universitario, Laboratorio de estructuras y
Hidrologa, un taller de mantenimiento, Vestidores y una losa deportiva.
A continuacin presentamos el siguiente cuadro donde se indican las construcciones
proyectadas, nmero de pisos, tipo de estructura:
CUADRO N 01
CONSTRUCCIONES PROYECTADASNro de
pisosTipo de estructura
OFICINA DE BIENESTAR UNIVERSITARIO 2 Albailera confinada
LABORATORIO DE ESTRUCTURAS 3 aporticado
AULAS TALLER Y LABORATORIO DE
HIDROLOGIA1 aporticado
TALLER DE MANTENIMIENTO 1 Albailera confinada
AUDITORIO 3 aporticado
BIBLIOTECA 2 aporticado
LABORATORIO DE BIOTECNOLOGIA 3 aporticado
PABELLON FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL 5 aporticado
PABELLONES FACULTAD DE CIENCIAS DEL
AMBIENTE E INGENIERIA DE MINAS4 aporticado
PABELLON DE LA FACULTAD DE CIENCIAS DE
LA COMUNICACIN Y FACULTAD DE EDUCACION4 aporticado
PABELLON DE FACULTAD DE CIENCIAS
CONTABLES Y FACULTAD DE TURISMO4 aporticado
LOSA DEPORTIVA Y VESTIDORES 1 Albailera confinada
- DE LAS EDIFICACIONES ADYACENTES.
Actualmente como se menciono anteriormente dentro del Campus universitario,
existen construcciones de material noble de hasta cuatro pisos, los cuales estn
construidos por sistemas mixtos es decir aporticados con muros de albailera, dichas
construcciones corresponden a un Comedor Universitario, Pabelln de la facultad de
Ciencias Agrarias, Laboratorios comunes y facultad de Ciencias, Pabelln de la
facultad de Industrias Alimentarias, estacin meteorolgica, losa deportiva y un
almacn provisional de obra.
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2.0 GEOMORFOLOGIA , GEOLOGIA Y SISMICIDAD
2.1 GEOMORFOLOGA
La geomorfologa de la zona en estudio presenta una superficie de relieve moderado a
irregular, presentando plataformas a desnivel, como resultado de los cortes del terrenoy relleno efectuados en la zona. El terreno se encuentra emplazado en la margen
derecha del Valle del ro Santa.
2.2 GEOLOGIA
La zona en estudio est ubicada al norte del Per, en el departamento de Ancash, al
Noreste de la Ciudad de Huaraz. De acuerdo a la carta geolgica del Per, 20 -h-
Huaraz, del boletn N 76 del Ingemet, se identific en el rea en estudio un grupo
litolgico principal constituido por depsitos aluviales cuya edad geolgica pertenece al
cuaternario reciente. ( Qr-al).
La estratigrafa del suelo esta conformada por una secuencia de estratos de suelos de
granulometra gruesa como gravas arenosas limosas y finas como las arcillas
arenosas. En determinados sectores se encontr el nivel fretico que en algunos
casos pueden corresponden a flujos de agua filtraciones de agua con niveles
fluctuantes, que pueden elevarse o deprimirse en pocas de lluvias, sequas.
Asimismo no se determin la presencia de estructuras geolgicas importantes, como
fallas, discordancias, grietas pronunciadas, etc.
La geodinmica externa en el rea de estudio no presenta en la actualidad riesgo alguno
como posibles aluviones, huaycos, deslizamientos de masas de tierra, ni inundaciones.
En la parte mas baja del terreno se presenta una concentracin de aguas de forma casi
permanente., aunque en las calicatas prximas no se encontraron filtraciones de agua
hasta los 3.50m de profundidad.
2.3 SISMICIDAD
De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma
Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades
Ssmicas observadas en el Per, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se bas en
isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y
sismos recientes; se concluye que el rea en estudio se encuentra dentro de la Zona de
Alta Sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de
intensidades tan considerables como VIII a IX en la escala Mercalli Modificada. (Ver
figura N1 " Zonificacin Ssmica del Per" y Figura N2 "Mapa de Distribucin deMximas Intensidades Ssmicas").
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De acuerdo con la nueva Norma Tcnica NTE E-030 y el predominio del suelo bajo la
cimentacin, se recomienda adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes, los siguientes
parmetros:
Factor de zona Z = 0.40
Factor de amplificacin del suelo S =1.40
Periodo que define la Plataforma del espectro Tp= 0.90
3.0 TRABAJOS DE CAMPO
Se elabor un programa de exploracin geotcnica mediante la exploracin del subsuelo,
mediante 15 calicatas a cielo abierto, ensayos in situ mediante 5 pruebas de penetracin
dinmica ligera, ensayos de laboratorio para determinar las propiedades ndice y
geotcnicas en muestras de suelo y una evaluacin de la agresividad del suelo a la
cimentacin mediante el anlisis qumico del suelo en tres muestras de suelo. (ver cuadro
4 y 5).
3.1 EXPLORACIN POR MEDIO DE CALICATASCon la finalidad de determinar el perfil estratigrfico en el rea de estudio, se ejecutaron
15 pozos de exploracin a cielo abierto utilizando herramientas manuales y para
alcanzar una mayor profundidad de exploracin se ha utilizado una porteadora
manual.Las calicatas han sido distribuidos convenientemente en el rea de estudio y para su
identificacin se han denominado C-1, C-2, C-3 , C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10,
C-11, C-12, C13, C14 y C-15 (Ver Plano Geotcnico EG-01).
Para cada calicata se ha elaborado un registro de la excavacin, donde se indica la
profundidad mxima alcanzada, espesor de los estratos, tipos de suelos, y caractersticas
geotcnicas del suelo. Los respectivos registros de la estratigrafa se presentan en el
ANEXO 10.2. Se encontr la presencia de nivel fretico en las calicatas C-2, C-3, C-4, C-
10, C-14 y C-15.En el campo se hizo una clasificacin manual preliminar del suelo utilizando un
procedimiento visual manual de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificacin
de Suelos (SUCS), que se verific posteriormente con los ensayos de clasificacin en
laboratorio, mediante el anlisis granulomtrico por tamizado y limites de atterberg.
La ubicacin y la profundidad de exploracin de las calicatas realizadas se muestran
en el plano EG-01 y en el siguiente cuadro N2.
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CUADRO N 02: Relacin de Cal icat as
CALICATASPROF.
ALCANZADA(m )
N.F. COTA
RELATIVA ( m)
C-1 3.00 - 3077.31
C-2 3.00 2.70 3077.32
C-3 3.00 2.40 3077.28
C-4 3.00 2.40 3077.25
C-5 3.00 - 3077.61
C-6 3.00 - 3077.14
C-7 1.80 - 3075.69
C-8 3.20 - 3074.95
C-9 3.20 - 3074.65
C-10 3.20 2.20 3073.83
C-11 2.30 - 3073.30
C-12 1.40 - 3072.70
C-13 1.30 - 3075.75
C-14 3.50 1.80 3074.25
C-15 3.20 3.00 3069.60
3.2 PRUEBA DE PENETRACIN DINMICA LIGERA ( DPL)
La prueba de penetracin dinmica ligera (Dynamic Probing Light- Norma DIN 4094,
incluido en la Norma E-050 de Suelos), tiene por finalidad determinar la resistencia del
suelo. Este ensayo consiste en usar una masa de acero de 10 kg de peso que cae
libremente desde una altura de 50 cm mediante una tubera gua de 1m, para golpear un
yunque y hacer penetrar una punta cnica a 90 de inclinacin de 5 cm2 de rea y 25.2
mm de dimetro, que ha sido asentado en la parte mas baja del fondo de un agujero
realizado en forma manual con una posteadora manual o equipo similar. La penetracin
es continua, tomndose lecturas de nmero de golpes por cada 10 cm. Se recomiendauna velocidad de operacin de 15 a 30 golpes por minuto.
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En el presente estudio se efectuaron cinco ensayos de penetracin dinmica ligera,
denominados DPL-1, DPL-2, DPL-3, DPL-4 y DPL-5 realizados en las calicatas C-8, C-9,
C-10, C-14 y C-15.
Los registros del ensayo DPL indican un grado de resistencia del suelo arcilloso, arenoso
de consistencia media a firme. Los resultados de las pruebas de las auscultaciones
dinmicas se presentan en el anexo.
CUADRO N3
RELACION DE PRUEBAS DE DPL
UBICACION Ensayo Profundidad (m)
C-8 DPL-1 2.404.00
C-9 DPL-2 2.403.80
C-10 DPL-3 2.205.30
C-14 DPL-4 2.005.10
C-15 DPL-5 2.104.60
4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
De cada uno de los horizontes representativos de suelos se extrajeron muestras
alteradas de las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-7, C-8, C-9, C-10, C-11, C-12,C-13, C-14 y C-15 que debidamente identificadas se remitieron al laboratorio para los
ensayos correspondientes para la identificacin y clasificacin de suelos. Se realizaron
tres ensayos especiales de corte directo a partir de muestras inalteradas obtenidas de
las calicatas C-9, C-.3 y C-13; un ensayo de compresin triaxial del tipo consolidado no
drenado (CU), apartir de una muestra inalterada obtenida de la calicata C-6, un ensayo
de compresin simple no confinada y un ensayo de consolidacin a partir de muestras
inalteradas obtenidas de la calicata C-10.
Tambin se realizaron ensayos de anlisis qumicos para determinar el contenido desulfatos y cloruros, a partir de tres muestras alteradas que se extrajeron de las calicatas
C-2, C-4 y C-13.
Se realiz tambin el ensayo de peso volumtrico en cuatro muestras inalteradas de las
calicatas C6, C-12, C-13 y C-15 y un ensayo de gravedad especfica a partir de una
muestra inalterada obtenida de la calicata C-10.
A continuacin presentamos un resumen de los ensayos de laboratorios realizados y
los resultados obtenidos:
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CUADRO N04 RESUMEN DE ENSAYOS DE LA BORATORIO REAL IZADOS
CALICATA
MUESTRA
ESTADO
PROF
.(m)
CLASIFICACIN
ESTANDAR
PESOVOLUMETRICO
GRAVEDADESPECIFICA ENSAYOS
ESPECIALES
ANALISIS
QUIMICO
CORTEDIR
ECTO
ENSAYO
TR
IAXIAL
(CU)
COMPRESIN
NO
CONFINADA
CONSOLIDA
CIN
C-1 M-4 Alterado (1.80-3.00)
C-2 M-3 Alterado (1.45-2.10)
M-4 Alterado (2.10-3.00)
C-3 MI-1 Inalterado (1.60-2.10)
M-7 Alterado (2.10-3.00)
C-4 M-3 Alterado (1.75-2.25)
M-2 Alterado (0.50-1.25)
C-5 M-1 Alterado (0.60-2.50)
C-6
M-3 Alterado (1.50-3.20)
MI-1 Inalterado (1.80-2.00)
C-7 M-3 Alterado (1.25-1.80)
C-8 M-3 Alterado (1.85-3.20)
C-9 M-1 Inalterado (0.20-3.20)
C-10 M-3 Alterado (1.55-3.20)
MI-1 Inalterado (1.80-2.10)
C-11 M-3 Alterado (1.40-2.30)
C-12 M-3 Alterado (0.90-1.40)
C-13 M-3 Inalterado (1.00-1.30)
C-14 M-3 Alterado (1.05-3.50)
C-15 M-3 Alterado (1.30-3.20)
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CUADRO N 05 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS ESTANDAR DE LABORATORIO Y ANALISISQUIMICO
CALICATASPROF.
(m)
Nmero
Muestra
ENSAYOS
Ens ayo s EstndarPeso
Vo lumtr ic o(gr/cm3)
Gravedad
Es pecfi ca
Anlisis Quim ico
SUCS LL LP IP W%Salestotales(ppm)
Cloruros(ppm)
Sul fatos(ppm
C-1 (1.80 - 3.00) M4 GW -GM NP NP NP 4.0
C-2 ( 1.45 2.10) M3 SM 25 NP NP 21.7 14.00 52.32
C-3 (2.10 3.00) M7 GP -GM NP NP NP 6.2
C-4 (1.75 2.25) M3 SC-SM 24 18 6 1.4
(0.50 1.25) M2 14.00 110.88
C-5 ( 0.60 2.50) M1 SC 37 15 22 14.4
C-6 (1.50 3.20) M3 CL 36 20 16 9.9 1.80
C-7 (1.25 1.80 ) M3 GC 39 16 23 3.4
C-8 (1.85 3.20) M3 CL 36 13 23 2.3
C-9 ( 0.20 -3.20) M1 CL 32 16 16 9.9
C-10 (1.55 3.20) M3 CL 32 17 15 21.2
(1.80-2.10) MI CL 2.634
C-11 (1.40 2.30) M3 SC 27 15 12 1.3
C-12 (0.90 1.40) M3 SC 31 14 17 3.5 2.00
C-13 (1.00 1.30) M3 GC 39 15 24 3.4 2.12
C-13 (1.00 1.30) M3 14.00 143.52
C -14 (1.80 3.50) M3 CL 31 18 13 24.1
C-15 (1.30 3.20) M3 CL 33 16 17 9.6 1.69
CUADRO N06 RESULTA DOS DE ENSAYOS ESPECIALES
CALICATA MUESTRA ESTADOMUESTRA
PROF.(m)
TIPODE
SUELO
TIPO DEENSAYO
ESPECIAL
PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE (Y C)
_C
(Kg/cm2) U CU(Kg/cm2) qu(Kg/cm2)
C - 3 MI-1 INALTERADO (1.60-2.10) SC CORTEDIRECTO
25.0
0.30
C - 6 MI-1 INALTERADO (1.80-2.00) CL ENSAYOTRAIXIAL
(CU )
29.2
0.0 11.5 0.03
C-10 MI-1 INALTERADO (1.80-2.10) CL COMPRESIN SIMPLE
0.630.81
C-9 M-1 INALTERADO (0.20-3.20) CL CORTEDIRECTO
24.5
0.0
C-13 M-3 REMOLDEADOAL PESO
VOLUMETRICO
(1.00-1.30) GC CORTEDIRECTO
21.5
0.0
_ _C parmetros de resistencia del suelo en condicin drenada.u Cuparmetros de resistencia del suelo en condicin no drenada.NOTA .- Se realiz el corte directo remoldeado con la matriz fina del suelo gravosos arcilloso (GC) a partir delpeso volumtrico de la calicata C-13.
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5.0 TRABAJOS DE GABINETE
En base a la informacin obtenida de los trabajos de campo y de los ensayos de
laboratorio, se han establecido cuatro perfiles estratigrficos: Segn el Eje 1-1 que une
las calicatas C1, C-2, C-9, C-11 y C-12, en una longitud total de 152.5m, segn el Eje 2-2
que une las calicatas C-5, C-6, C-7 y C-13 en una longitud total de 112.5 m, segn el Eje
3 3 que une las calicatas C-7, C-8, C-9 y C-10 en una longitud total de 112.60m y
segn el eje 4-4 que une las calicatas C-2 y C-5 en una longitud de 76.00m.
5.1 CONFORMACIN DEL SUBSUELO
Para el presente estudio, la conformacin del subsuelo ha sido zonificada en base a la
similitud de las caractersticas geotcnicas que presenta el suelo en el rea de estudio,
definindose 5 zonas (I, II, III, IV, V), que describimos a continuacin:ZONA I
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4, las cuales se
encuentran en la parte ms alta del terreno conformado una plataforma con superficie
casi a nivel, quedando el subsuelo de la siguiente manera: superficialmente se tiene una
capa de material de relleno que varia de 0.40m a 0.70m conformado por gravas
arcillosas, luego continua un estrato de espesor que varia de 0.60m a 1.40m de arena
limosa (SM), arena arcillosa (SC) y arena arcillo limosa (SC-SM), con presencia de
gravas de compacidad firme. Luego subyace hasta los 3.0m de profundidad deexploracin material de gravas de forma subredondeadas con limos y arenas de estado
de compacidad firme.
Se encontr en las calicatas C-2, C-3 y C-4 el nivel fretico a las profundidades
variables de 2.40m a 2.70m que en algunos casos pueden corresponden a flujos de
agua filtraciones de agua con niveles fluctuantes, que pueden elevarse
deprimirse en pocas de lluvias, sequas.
ZONA IICorresponde al sector de las calicatas C-5 y C-6,las cuales tambin se encuentran
en la parte ms alta del terreno conformado una plataforma con superficie casi a
nivel, quedando el subsuelo de la siguiente manera: superficialmente se tiene una
capa de material de relleno que varia de 0.60m a 1.50m de espesor conformado por
gravas arcillosas, Luego subyace hasta los 3.0m de profundidad de exploracin
material de arenas arcillosas con gravas (SC) de compacidad media a firme hasta
los 2.50m, y muy denso a partir de este nivel arcillas arenosas (CL) con gravas
de consistencia firme a muy firme. No se encontr la presencia de nivel fretico
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hasta dicha profundidad de exploracin.
ZONA III
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-7, C-11, C-12, C-13: en este Sector
el subsuelo esta conformado superficialmente por una capa de material removido de
material de arcillas con gravas por terrenos de cultivo de espesor que varian de 0.30m
a 0.60m, luego continua un estrato de arcillas arenosas de color marrn claro a rojizo, de
baja a mediana plasticidad, de baja permeabilidad, de consistencia firme a muy firme,
poco hmedo. Luego subyacen material de arenas arcillosas (SC) con gravillas y gravas
arcillosas con arena (GC) de mediana plasticidad, de color marrn a anaranjado claro,
poco hmedo, de estado de compacidad muy denso a duro , suelo muy consolidado
difcil de excavar por su dureza. Se estima que en profundidad aumente en compacidad.
ZONA IV
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-8, C-9, en este Sector el subsuelo
esta conformado por arcillas arenosas de color que vara de marrn oscuro a marrn
rojizo, de baja a mediana plasticidad, de baja permeabilidad, de consistencia media a
firme, poco hmedo, con presencia de gravas y cantos en el sector de la calicata C -8. No
se encontr hasta los 3.20m de profundidad de exploracin presencia de nivel fretico, a
pesar de existir un oconal cerca a estas calicatas.
En dichas calicatas se realizaron las pruebas de penetracin dinmica ligera DPL-1 y
DPL-2.
ZONA V
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-10, C-14, en este sector el subsuelo
esta conformado por una capa de material removido por arcillas gravosas de espesor que
varia de 0.30m a 0.40m de compacidad firme a media.
Subyace un estrato de gravas de forma subredondeadas con limos y arenas ( GP-GM)
de color gris verdoso, hmedo, de compacidad media a firme, de espesor que varia0.75m a 1.15m. Luego subyace hasta los 3.50m de profundidad de exploracin material
de arcillas arenosas (CL) de baja a mediana plasticidad, de color que varia de marrn a
plomizo, de baja permeabilidad, de consistencia blanda a media, de alto contenido de
humedad a saturado. Se encontr nivel freatico a 2.20m en la calicata C-10 y a 1.80m en
la calicata C-4
En dichas calicatas se realizaron las pruebas de penetracin dinmica ligera DPL-3 y
DPL-4.
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Sector de la Calicata C-15:
En este sector el subsuelo esta conformado por una capa de 0.60m de espesor de
material removido por arcillas arenosas con gravas con restos de fragmentos de ladrillos
aislados, maderas, de compacidad suelta a media.
Subyace un estrato de 0.70m de espesor de arenas limosas de color beige claro, seco,
con presencia de gravas, de compacidad firme a duro. Luego subyace hasta los 3.20m
de profundidad de exploracin material de arcillas arenosas (CL) de baja a mediana
plasticidad, de color que varia de marrn rojizo a obscuro, de baja permeabilidad, de
consistencia firme a duro, poco hmedo hasta los 3.0m a saturado por debajo de este
nivel. Se encontr nivel fretico a 3.00m de profundidad. En dicha calicata se realiz la
prueba de penetracin dinmica ligera DPL-5.
6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION
La estructuracin de las edificaciones a construir segn informacin proporcionada por
los proyectistas sern de dos tipos, el primero de albailera confinada y el segundo ser
mixto, es decir estructuras aporticadas con columnas y vigas estructurales de concreto
armado, con muros portantes, que adicionalmente a su plano trabajan como muros de
corte, ambos sistemas estarn conformados por losas aligeradas de concreto armado en
los entrepisos.
6.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIN
Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros
estratigrficos, caractersticas de las estructuras a construir, se recomienda lo siguiente:
ZONA I
Sector de las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de gravas bien gradadas con
limos y arenas (GW-GM) sobre la arena limosa con gravas (SM) sobre la arena
arcillosa (SC) con grava sobre la arena arcillo limosa (SC-SM) de compacidad firme, a
la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1,60mt, con respecto a la cota natural de
la superficie actual del terreno.
ZONA II
Sector de las calicatas C-5, C-6:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arcillas arenosas de mediana
plasticidad (CL) de consistencia firme a muy firme sobre la arena arcillosa de
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compacidad media a firme, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1.50 mt, con
respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno.
ZONA III
Sector de las Calicatas C-7, C-11, C-12, C-13:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arenas arcillosas con
gravillas de mediana plasticidad (SC) de compacidad muy denso a duro sobre la grava
arcillosa con arena (GC) de mediana plasticidad de estado de compacidad muy denso a
duro, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df=1.30 mt, con respecto a la cota
natural de la superficie actual del terreno.
ZONA IV
Sector de las Calicatas C-8, C-9:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arcillas arenosas de mediana
plasticidad (CL) de consistencia media a firme, a la profundidad de cimentacin mnima
de Df= 1.40 mt, con respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno.
ZONA V
Sector de las Calicatas C-10, C-14:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de gravas bien gradadas con
limos y arenas (GW-GM) sobre la arcilla arenosa de mediana plasticidad (CL) de
consistencia media, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1,20 mt, con
respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno.
6.2 TIPO DE CIMENTACIN
Debido al tipo de suelo encontrado y a la estratigrafa muy errtica se recomienda para
minimizar los asentamientos diferenciales utilizar una cimentacin superficial continua en
base a zapatas corridas armadas, conectados con vigas de cimentacin en ambas
direcciones zapatas aisladas conectadas con vigas de cimentacin en ambos sentidos una losa de cimentacin de concreto armado.
6.3 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE
Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las
caractersticas del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la
cimentacin.
La capacidad portante admisible del terreno se ha determinado segn las siguientes
frmulas:
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A) Segn de Terzaghi
Cimiento Corrido:
qul = C*Nc + 1/2**B*N+*Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.
Cimiento Cuadrado:
qul = 1.3C*Nc + 0.4**B*N+*Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.
Donde :qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2.qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2.F.S. : = factor de seguridad = 3 : = peso especfico total.B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mtDf. : = profundidad de la cimentacin.Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de C : = cohesin en (kg/cm2)
Los factores de capacidad de carga se obtendrn a partir de la Tabla N 1.
B) Segn de Terzaghi y Peck (1967), con los parmetros de Vesic (1971).
Cimiento Corrido:
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.Sc=Sq=S=1
Cimiento Rectangular:
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.Sc=1+(B*Nq)/(L*Nc)S=1+B/(L*tang(Sq=1-0.4*B/L
Donde :qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2.qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2.F.S. : = factor de seguridad = 3 : = peso especfico total.B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mtDf. : = profundidad de la cimentacin.Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de Sc,S,Sq: = factores de forma.C : = cohesin en (kg/cm2)
Los factores de capacidad de carga se obtendrn a partir de la Tabla N 2.C) Segn Meyerhof.
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Cimiento Corrido:qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.Sc=Sq=S=1Nc=(Nq-1)*cot
Nq= etang
tang2
(45+/2)N Nq-1)tang(1.4)
Cimiento Rectagular:qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)qad = qul/F.S.Sc=1+0.2*tang2(45+/2)*B/LSq=S=1, para =0Sq= S=1+0.1*tang2(45+/2)*B/L
Donde :qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2.
qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2.F.S. : = factor de seguridad = 3 : = peso especfico total.B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mtDf. : = profundidad de la cimentacin.Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de Sc,S,Sq: = factores de forma.C : = cohesin en (kg/cm2)
D) Segn Skempton (1951) capacidad de carga en arcillas y limos en condiciones nodrenadas.
Para u=0
0.90.1/
5.70/
:
0.4/
..
053.012.01*14.5
c
c
ulad
f
c
cuuL
NLB
NLB
caundo
BD
SF
qq
B
D
L
BN
NCq
donde:qul : = capacidad ltima de carga en kN/m2.qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2.F.S. : = factor de seguridad = 3B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mL : = largo de la zapata rectangularDf. : = profundidad de la cimentacin.Nc : = factor de carga
En base a los resultados de los ensayos de laboratorio se han adoptado los siguientes
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valores de los parmetros de resistencia al corte del suelo para cada zona:
CUADRO N07 VALORES DE LOS PARAMETROS DE RESISTENCIAZONA CALICATA MUESTRA PROF.
(m)SUELO DE
FUNDACIONPARAMETROS
ADOPTADOS DERESISTENCIA AL
CORTE (Y C) C(Kg/cm2)
ZONA I(C1,C2,C3
y C4)
C - 3 MI-1 (1.60-2.10) SCSM
SC-SMGW-GMGP-GM
25.00 0.30
ZONA II(C5,C6)
C - 6 MI-1 (1.50-3.00) SCCL
29.00 0.00
ZONA III(C7,C13,C
12,C11)
C-13 M-3 (1.00-1.30) SCGC
22.00 0.00
ZONA IV(C8,C9)
C-9 M-1 (0.20-3.20) CL 24.00 0.00
ZONA V
(C10,C14)
C-10 M-3 (1.55-3.20) CL 0.00 0.32
Para la zona II y III, los valores de los pesos especficos totales se han obtenido de losensayos de peso volumtrico (ver cuadro n 04) y para la zona I y IV de los valores dedensidad seca (d y contenido de humedad (w%) del ensayo de corte directo, obtenidolos siguientes valores:
CUADRO N08 VA LORES DE PESO ESPECFICO TOTALZONA CALICATA MUESTRA PROF.
(m)SUELO DE
FUNDACIONPESO
VOLUMETRICO(gr/cm3)
ZONA I(C1,C2,C3
y C4)
C - 3 MI-1 (1.60-2.10) SCSM
SC-SMGW-GMGP-GM
2.06
ZONA II(C5,C6)
C - 6 MI-1 (1.50-3.00) SCCL
1.80
ZONA III(C7,C13,C
12,C11)
C-13 M-3 (1.00-1.30) SCGC
2.06
ZONA IV(C8,C9)
C-9 M-1 (0.20-3.20) CL 1.84
Calculo de la capacidad Portante:
ZONA I(Sector de las calicatas C-1, C-2, C3, y C-4.)
Debido a que en esta zona se encontr nivel fretico a profundidades variables entre
2.40m a 2.70m, en el anlisis se considerar un posible ascenso del nivel fretico
hasta el nivel de cimentacin y se considera la reduccin del ngulo de friccin, por el
efecto de una posible falla local, corregiremos los parmetros de resistencia de la
siguiente manera:
C=2/3C
= Arctg(2/3*tg())
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C=2/3*0.3=0.2 Kg/cm2
= Arctg(2/3*tg())= 17
A) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 14.56B = 1.20 m N = 2.18 2.06 gr/cm3 Nq = 5.45 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 4.62 kg/cm2qad = 1.54 kg/cm2
CIMENTACIN CUADRADA
qul = 1.3*C*Nc + 0.4**B*N+ *Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2)
= 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 14.56B = 2.00 m N = 2.18 2.06 gr/cm3 Nq = 5.45 1.85 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:qul = 5.54 kg/cm2qad = 1.85 kg/cm2
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B) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi con losparmetros de Vesic (1973)
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.0
B = 1.20 m N = 3.53 S= 1.0 2.06 gr/cm3 Nq = 4.77 Sq = 1.0 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 4.07 kg/cm2qad = 1.36 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.39
B = 2.00 m N = 3.53 S= 0.60L = 2.00m Nq = 4.77 Sq = 1.31 2.06gr/cm3 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 5.44 kg/cm2qad = 1.81 kg/cm2LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)
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= (sat - w). por posicin del nivel de agua.
Asumimos una losa de cimentacin de 15m X 15m
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 0.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.39B = 15.00 m N = 3.53 S= 0.60L = 15.00m Nq = 4.77 Sq = 1.31 2.06gr/cm3 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 5.78 kg/cm2qad = 1.93 kg/cm2
C) Capacidad Portante Admisible segn Meyerhof.
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 1.66 S= 1.0 2.06 gr/cm3 Nq = 4.77 Sq = 1.0 1.80 gr/cm3
1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 3.95 kg/cm2qad = 1.32 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
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DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3Df = 1.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.37
B = 2.00 m N = 1.66 S= Sq= 1.18L = 2.00 m Nq = 4.77 2.06 gr/cm3 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 5.20 kg/cm2qad = 1.73 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1) = (sat - w). por posicin del nivel de agua.
Asumimos una losa de 15m X 15m.
DATOS:C = 0.20 (kg/cm2) = 17FS = 3
Df = 0.60 m Nc = 12.34 Sc = 1.37B = 15.00 m N = 1.66 S= Sq= 1.18L = 15.00 m Nq = 4.77 2.06 gr/cm3 1.80 gr/cm3 1.00 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 7.02 kg/cm2qad = 2.34 kg/cm2
ZONA II
Sector de las calicatas C-5, C-6
En esta zona se considera la reduccin del ngulo de friccin, por el efecto de una
posible falla local, corregiremos los parmetros de resistencia de la siguiente manera:
C=2/3C
= Arctg(2/3*tg())
C=2/3*0.0=0.00 Kg/cm2
= Arctg(2/3*tg())= 20
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A) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20FS = 3Df = 1.50 m Nc = 17.69B = 1.20 m N = 3.64 1.80 gr/cm3 Nq = 7.44 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.29 kg/cm2qad = 0.76 kg/cm2
CIMENTACIN CUADRADA
qul = 1.3*C*Nc + 0.4**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20
FS = 3Df = 1.50 m Nc = 17.69B = 2.00 m N = 3.64 1.80 gr/cm3 Nq = 7.44 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.32 kg/cm2qad = 0.77 kg/cm2
B) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi con los
parmetros de Vesic (1973)
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20FS = 3Df = 1.50 m Nc = 14.83 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 5.39 S= 1.0 1.80 gr/cm3 Nq = 6.40 Sq = 1.0 1.70 gr/cm3
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De (1) se tiene:
qul = 2.21 kg/cm2qad = 0.74 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20FS = 3Df = 1.50 m Nc = 14.83 Sc = 1.43B = 2.00 m N = 5.39 S= 0.60L = 2.00 m Nq = 6.40 Sq = 1.36 1.80 gr/cm3
1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.81 kg/cm2qad = 0.94 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m
DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20FS = 3Df = 0.60 m c = 14.83 Sc = 1.43B = 15.00 m N = 5.39 S= 0.60L = 15.00 m Nq = 6.40 Sq = 1.36 1.80 gr/cm3 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 5.25 kg/cm2qad = 1.75 kg/cm2
C) Capacidad Portante Admisible segn Meyerhof.
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:
C = 0.00 (kg/cm2) = 20
-
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25
FS = 3Df = 1.50 m Nc = 14.83 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 2.87 S= 1.0 1.80 gr/cm3 Nq = 6.40 Sq = 1.0 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 1.94 kg/cm2qad = 0.65 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2)
= 20FS = 3Df = 1.50 m Nc =14.83 Sc = 1.41B = 2.00 m N = 2.87 S= Sq= 1.20L = 2.00 m Nq = 6.40 1.80 gr/cm3 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.59 kg/cm2qad = 0.86 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m.DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 20FS = 3Df = 0.60 m c =14.83 Sc = 1.41
B = 15.00 m N = 2.87 S= Sq= 1.20L = 15.00 m Nq = 6.40 1.80 gr/cm3 1.70 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 5.45 kg/cm2qad = 1.82 kg/cm2
ZONA III
Sector de las calicatas C-7, C-11, C-12, C13
-
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26
A) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 1.30 m Nc = 20.27B = 1.20 m N = 5.09 2.06 gr/cm3 Nq = 9.19 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.72 kg/cm2qad = 0.91 kg/cm2
CIMENTACIN CUADRADA
qul = 1.3*C*Nc + 0.4**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 1.30 m Nc = 20.27B = 2.00 mL = 2.00 m N = 5.09 2.06 gr/cm3 Nq = 9.19 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:qul = 2.93 kg/cm2qad = 0.98 kg/cm2
B) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi con los parmetrosde Vesic (1973)
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2)
= 22FS = 3
-
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27
Df = 1.30 m Nc = 16.88 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 7.13 S= 1.0 2.06 gr/cm3 Nq = 7.82 Sq = 1.0 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:qul = 2.66 kg/cm2qad = 0.89 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22
FS = 3Df = 1.30 m Nc = 16.88 Sc = 1.46B = 2.00 m N = 7.13 S= 0.60L = 2.00 m Nq = 7.82 Sq = 1.40 2.06 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 3.38 kg/cm2qad = 1.13 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m.DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 1.30 m Nc= 16.88 Sc = 1.46B = 15.00 m N = 7.13 S= 0.60
L = 15.00 m Nq = 7.82 Sq = 1.40 2.06 gr/cm3 1.75 gr/cm3De (1) se tiene:
qul = 7.76 kg/cm2qad = 2.59 kg/cm2
C) Capacidad Portante Admisible segn Meyerhof.
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)
-
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28
DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 1.30 m Nc = 16.88 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 4.07 S= 1.0 2.06 gr/cm3 Nq = 7.82 Sq = 1.0 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.28 kg/cm2qad = 0.76 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 1.30 m Nc = 16.88 Sc = 1.44B = 2.00 m N = 4.07 S= Sq= 1.22L = 2.00 m Nq = 7.82 2.06 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 3.19 kg/cm2qad = 1.06 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m.DATOS:
C = 0.00 (kg/cm2) = 22FS = 3Df = 0.60 m Nc = 16.88 Sc = 1.44B = 15.00 m N = 4.07 S= Sq= 1.22L = 15.00 m Nq = 7.82 2.06 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 8.66 kg/cm2qad = 2.89 kg/cm2
-
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ZONA IV
Sector de las calicatas C-8, C-9
A) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24FS = 3Df = 1.40 m Nc = 23.36B = 1.20 m N = 7.08 1.84 gr/cm3 Nq = 11.40 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 3.57 kg/cm2qad = 1.19 kg/cm2
CIMENTACIN CUADRADA
qul = 1.3*C*Nc + 0.4**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24FS = 3Df = 1.40 m Nc = 23.36B = 2.00 m N = 7.08 1.84 gr/cm3 Nq = 11.40 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 3.84 kg/cm2
qad = 1.28 kg/cm2
B) Capacidad Portante Admisible segn Frmula de Terzaghi con los parmetrosde Vesic (1973)
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2)
= 24FS = 3
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Df = 1.40 m Nc = 19.32 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 9.44 S= 1.0 1.84 gr/cm3 Nq = 9.60 Sq = 1.0 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:qul = 3.40 kg/cm2qad = 1.13 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24
FS = 3Df = 1.40 m Nc = 19.32 Sc = 1.50B = 2.00 m N = 9.44 S= 0.60L = 2.00 m Nq = 9.60 Sq = 1.45 1.84 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 4.44 kg/cm2qad = 1.48 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m.
DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24
FS = 3Df = 0.60 m Nc = 19.32 Sc = 1.50B = 15.00 m N = 9.44 S= 0.60L = 15.00 m Nq = 9.60 Sq = 1.45 1.84 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 9.28 kg/cm2qad = 3.09 kg/cm2
-
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D) Capacidad Portante Admisible segn Meyerhof.
CIMENTACIN CORRIDA
qul = C*Nc + 1/2**B*N+ *Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24FS = 3Df = 1.40 m Nc = 19.32 Sc = 1.0B = 1.20 m N = 5.72 S= 1.0 1.84 gr/cm3 Nq = 9.60 Sq = 1.0 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 2.98 kg/cm2qad = 0.99 kg/cm2
CIMENTACIN RECTANGULAR
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24FS = 3Df = 1.40 m Nc = 19.32 Sc = 1.47
B = 2.00 m N = 5.72 S= Sq= 1.24L = 2.00 m Nq = 9.60 1.84 gr/cm3 1.75 gr/cm3
De (1) se tiene:
qul = 4.21 kg/cm2qad = 1.40 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N+ Sq**Df*Nq ..... (1)Asumimos una losa de 15m X 15m.DATOS:C = 0.00 (kg/cm2) = 24FS = 3Df = 0.60 m Nc = 19.32 Sc = 1.47B = 15.00 m N = 5.72 S= Sq= 1.24L = 15.00 m Nq = 9.60 1.84 gr/cm3
1.75 gr/cm3
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32
De (1) se tiene:
qul = 11.01 kg/cm2qad = 3.67 kg/cm2
ZONA V
Sector de las calicatas C-10,C-14
A) Segn Skempton (1951) capacidad de carga en arcillas y limos en condiciones nodrenadas.
Para u=0
0.90.1/
5.70/
0.4/
..
053.012.01*14.5
c
c
ul
ad
f
c
cuuL
NLB
NLB
BcuandoD
SF
qq
B
D
L
BN
NCq
CIMENTACIN CORRIDA
Cu= 0.32 kg/cm2
Cu= 31.38 KN/m2
B= 1.2 mDf= 1.2 m
F.S.= 3
Nc= 6.48
qu= 203.20 KN/m2
qadm= 67.73 KN/m2
qadm= 0.69 kg/cm2
CIMENTACIN CUADRADA
Cu= 0.32 kg/cm2
Cu= 31.38 KN/m2
B= 2 mL= 2 m
Df= 1.2 mF.S.= 3
Nc= 7.27
qu= 228.08 KN/m2
-
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33
qadm= 76.03 KN/m2
qadm= 0.78 kg/cm2
LOSA DE CIMENTACIN
Cu= 0.32 kg/cm2
Cu= 31.38 KN/m2
B= 15 mL= 15 m
Df= 0.60 mF.S.= 3
Nc= 6.45
qu= 202.47 KN/m2
qadm= 67.49 KN/m2
qadm= 0.69 kg/cm2
6.4 CLCULO DE ASENTAMIENTOS
Para el anlisis de cimentaciones tenemos los llamados Asentamientos Totales y los
Asentamientos Diferenciales, de los cuales los asentamientos diferenciales son los que
podran comprometer la seguridad de la estructura si sobrepasa 2.00 cm, que es el
asentamiento mximo tolerable para estructuras convencionales.
El asentamiento de la cimentacin se calcular en base a la teora de la elasticidad(Lambe y Whitman, 1964). Se asume que el esfuerzo neto transmitido es uniforme en
ambos casos.
El asentamiento elstico inicial ser:
S = qs B(1-u)Es
donde:
S = asentamiento (cm)
qs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)B = ancho de cimentacin (cm)Es = mdulo de Elasticidad (kg/cm2)u = relacin de Poisson = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentacin.
para cimentacin corrida. para cimentacin cuadrada.
11
11ln
1
1ln
1
2
1
2
1
1
2
1
11
2
1
m
mm
mm
mmm
m1= L/B
-
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Las propiedades elsticas del suelo de cimentacin fueron asumidas a partir de tablas
publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ir desplantada la
cimentacin adoptando los siguientes valores:
CUADRO N09 VALORES DE PROPIEDADES ELASTICAS ADOPTADASPARA EL CALCULO DE ASENTAMIENTOS INSTANTANEOS
ZONA SUELO DEFUNDACION
MODULO DE ELASTICIDADDEL SUELO (Es) (kg/cm2)
COEFICIENTE DEPOISSON (s)
ZONA I(C1,C2,C3
y C4)
SCSM
SC-SMGW-GMGP-GM
800.00 0.25
ZONA II(C5,C6)
SCCL
600.00 0.30
ZONA III(C7,C13,C
12,C11)
SCGC
800.00 0.25
ZONA IV(C8,C9)
CL 400.00 0.30
ZONA V(C10,C14)
CL 300.00 0.30
A continuacin presentamos el siguiente cuadro resumen de la capacidad admisible yasentamientos para cada zona para cimiento corrido y zapata aislada:
CUADRO N10 CUADRO RESUMEN DE CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE YASENTAMIENTOS INSTANTANEOS EN CIMIENTOS CORRIDOS
ZONA METODO ANCHO
ZAPATAB(m)
PROF.
Df(m)
qadm
(Kg/cm2
)
ES(Kg/cm2)
SI(cm)
ZONA I TERZAGHI 1.20 1.60 1.54 2.60 800.00 0.25 0.56
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
1.20 1.60 1.36 2.60 800.00 0.25 0.50
MEYERHOF 1.20 1.60 1.32 2.60 800.00 0.25 0.48
ZONA II TERZAGHI 1.20 1.50 0.76 2.60 600.00 0.30 0.36
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
1.20 1.50 0.74 2.60 600.00 0.30 0.35
MEYERHOF 1.20 1.50 0.65 2.60 600.00 0.30 0.31
ZONA III TERZAGHI 1.20 1.30 0.91 2.60 800.00 0.25 0.33
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DE
VESIC
1.20 1.30 0.89 2.60 800.00 0.25 0.32
MEYERHOF 1.20 1.30 0.76 2.60 800.00 0.25 0.28
ZONAIV
TERZAGHI 1.20 1.40 1.19 2.60 400.00 0.30 0.85
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
1.20 1.40 1.13 2.60 400.00 0.30 0.80
MEYERHOF 1.20 1.40 0.99 2.60 400.00 0.30 0.71
ZONA V SKEMPTON (1951) 1.20 1.40 0.69 2.60 300.00 0.30 0.65
-
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CUADRO N11 CUADRO RESUMEN DE CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE YASENTAMIENTOS INSTANTANEOS EN ZAPATAS CUADRADAS
ZONA METODO ANCHOZAPATA
B(m)
LONG.L
(m)
PROF.Df(m)
qadm(Kg/cm2)
ES(Kg/cm2)
SI(cm)
ZONA I TERZAGHI 2.00 2.00 1.60 1.85 1.12 800.00 0.25 0.49TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
2.00 2.00 1.60 1.81 1.12 800.00 0.25 0.48
MEYERHOF 2.00 2.00 1.60 1.73 1.12 800.00 0.25 0.46
ZONA II TERZAGHI 2.00 2.00 1.50 0.77 1.12 600.00 0.30 0.26
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
2.00 2.00 1.50 0.94 1.12 600.00 0.30 0.32
MEYERHOF 2.00 2.00 1.50 0.86 1.12 600.00 0.30 0.29
ZONA III TERZAGHI 2.00 2.00 1.30 0.98 1.12 800.00 0.25 0.26
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
2.00 2.00 1.30 1.13 1.12 800.00 0.25 0.30
MEYERHOF 2.00 2.00 1.30 1.06 1.12 800.00 0.25 0.28
ZONAIV TERZAGHI 2.00 2.00 1.40 1.28 1.12 400.00 0.30 0.65TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
2.00 2.00 1.40 1.48 1.12 400.00 0.30 0.75
MEYERHOF 2.00 2.00 1.40 1.40 1.12 400.00 0.30 0.72
ZONA V SKEMPTON (1951) 2.00 2.00 1.40 0.78 1.12 300.00 0.30 0.53
CUADRO N12 CUADRO RESUMEN DE CA LCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE YASENTAMIENTOS INSTANTANEOS EN LOSA DE CIMENTACIN.
ZONA METODO ANCHO
ZAPATAB
(m)
LONG.
L(m)
PROF.
Df(m)
qadm
(Kg/cm2)
ZONA I TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
15.00 15.00 0.60 1.93
MEYERHOF 15.00 15.00 0.60 2.34
ZONA II TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
15.00 15.00 0.60 1.75
MEYERHOF 15.00 15.00 0.60 1.82
ZONA III TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
15.00 15.00 0.60 2.59
MEYERHOF 15.00 15.00 0.60 2.89
ZONAIV
TERZAGHI CON LOS PARAMETOS DEVESIC
15.00 15.00 0.60 3.09
MEYERHOF 15.00 15.00 0.60 3.67
ZONA V SKEMPTON (1951) 15.00 15.00 0.60 0.69
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Asentamiento por consolidacin
Para la zona V, por tratarse de una arcilla de consistencia media a blanda es importanteevaluar el asentamiento por consolidacin, el cual se da en un periodo largo del tiempo, yocurre en suelos arcillosos saturados cuando son sometidos a un carga crecientecausada por la construccin de una cimentacin.
El asentamiento por consolidacin primaria esta dado por la siguiente ecuacin:
Donde:
S = Asentamiento por consolidacin primaria.Cc = ndice de compresin.H = Espesor de capa de arcilla.
P0 =Presin efectiva promedio sobre el estrato de arcilla antes de la construccin.p = Incremento promedio de la presin sobre el estrato de arcilla causado por laConstruccin de la cimentacin.
eo = Relacin de vacos inicial del estrato de arcilla
Del ensayo de consolidacin se tiene:
Pc= 1.9 Kg/cm2Cc= 0.154eo= 0.550
CALCULO DE ASENTAMIENTOS
DATOS
m1 1.90 gr/cm3 (peso especifico de la masa por encima del estrato arcilloso)
m2sat 1.77 gr/cm3 (peso saturado del estrato arcilloso)
w 1.00 gr/cm4 (peso del agua)
h1 = 1.55 m( profundidad al que se encuentra el estratoarcilloso)
h2 = 2.00 m ( potencia del estrato arcilloso)
'o= 1.55*100cm*1.90gr/cm3+2.00*100cm*1.77gr/cm3-2.00*100*1.00gr/cm3
'o= 448.5 gr/cm3
op
ppH
e
cC
S o
10log
01
op
ppH
e
cC
S o
10log
01
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z= 1.55 m (Nivel superior del estrato arcilloso)H= 2.00 m (P0tencia del estrato arcilloso)
'o= 0.449 Kg/cm2 (Esfuerzo efectivo)
eo= 0.55(Relacin de vaciosinicial)
B= 2.00 m (Ancho Zapata)L= 2.00 m (Largo Zapata)
q= 0.78 Kg/cm2 (Carga transmitida al suelo)
Cc= 0.154
z m1 n1 Ic (m) (kg/cm2)
1.55 1.00 1.55 0.516 0.402482.55 1.00 2.55 0.249 0.19422
3.55 1.00 3.55 0.139 0.10842
' = 0.215 (kg/cm2)
S= 33.75 mm
S= 3.37 cm
Ic se ha obtenido de la Tabla N 3 en anexo 9.1
En base a los resultados obtenidos de la capacidad admisible, asentamientos
instantneos, asentamiento por consolidacin primaria y caractersticas estructurales de
la obra proyectada podemos recomendar lo siguiente:
- Debido a que las cargas a transmitirse de las construcciones aporticadas al suelo de
fundacin estn en el orden de 2.50 kg/cm2 para 1 piso y de 4.5 kg/cm2para 5 pisos,
cargas mayores que las que el suelo puede soportar, se recomienda utilizar losa platea
de cimentacin de concreto armado, el cual trasmitir menores cargas que estarn en el
orden de 0.5 kg/cm2a 0.2 Kg/cm2, a una profundidad mnima de 0.60 de la cota actual del
terreno, Se deber rellenar con material seleccionado tipo afirmado en un espesor de0.40m., compactado en capas de 0.20m al 98% de la mxima densidad seca (MSD) del
Proctor Modificado, el suelo subyacente al suelo de reemplazo debe compactarse hasta
obtener un grado de compactacin mnimo igual a 95% de la mxima densidad seca
(MDS) del Prctor ModificadEn los sectores donde existe relleno limo orgnico a mayor
profundidad de la indicada (Df=0.60m), se deber excavar y retirar dicho material hasta
llegar al suelo de fundacin recomendado en cada zona y deber rellenarse con material
granular seleccionado tipo afirmado, previa compactacin en capas de 20cm al 98% de la
mxima densidad seca del proctor modificado, hasta alcanzar el nivel de cimentacinmencionado.
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- Para el caso de las construcciones de albailera confinada de mximo dos pisos, se
podrn cimentar sobre el suelo de fundacin recomendadoen base a zapatas corridas
de concreto armado conectadas con vigas de cimentacin en ambas direcciones,
verificando que los asentamientos estn dentro de lo mximo tolerable.
7.0 AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION
El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a la cimentacin.
Este efecto est en funcin de la presencia de elementos qumicos que actan sobre el
concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos y hasta destructivos sobre
las estructuras (sulfatos y clorurosprincipalmente). Sin embargo, la accin qumica del
suelo
sobre el concreto slo ocurre a travs del agua subterrnea que reacciona con el
concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel fretico, zona deascensin capilar presencia de agua infiltrado por otra razn (rotura de tuberas, lluvias
extraordinarias, inundaciones, etc.).
Los principales elementos qumicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su accin
qumica sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente.
CUADRO N13 ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA L A CIMENTACION
Presencia en el Suelo de : p.p.m Grado de Alteracin OBSERVACIONES
* SULFATOS
0 - 1000 Leve
1000 - 2000 Moderado Ocasiona un ataque qumico al
2000 - 20,000 Severo concreto de la cimentacin
>20,000 Muy severo
** CLORUROS > 6,000 PERJUDICIAL
Ocasiona problemas de corrosin
de armaduras o elementos
Metlicos
** SAL ES SOLUBL ES > 15,000 PERJUDICIAL
Ocasiona problemas de prdida de
resistencia mecnica por problema
de lixiviacin
* Comit 318-83 ACI
** Experiencia Existente
De los resultados de los anlisis qumicos obtenidos a partir de las muestras
representativas del suelo obtenidas de las calicata C-2 a una profundidad de 2.10m a
3.00m, de la calicata C-4, M2, de 0.501.25m, de la calicata C-13, M3, de 1.001.30m,
se tiene:
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CUADRO NO 14.
Calicata Muestra Prof. (m) Sulfatos(ppm)
Cloruros(ppm)
C-2 M4 2.10-3.00 52.32 14.00
C-4 M2 0.50 -1.25 110.88 14.00C-13 M3 1.00-1.30 143.52 14.00
En base a los resultados de los anlisis qumico, se concluye que los estratos de suelo
que forman parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin no contiene
concentraciones moderadas de sulfatos, y cloruros, que podran atacar al concreto y la
armadura de la cimentacin. Por lo Tanto el cemento a usar para la cimentacin ser el
Tipo I, de uso general.
8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.- La localidad de Shancayn, lugar donde se encuentra el Campus de la
UNASAM se encuentra en la zona perifrica del casco urbano de la ciudad de
Huaraz, a cinco minutos en Auto desde la plaza principal de dicha localidad.
2.- El subsuelo queda conformado de la siguiente manera:
Para el presente estudio, la conformacin del subsuelo ha sido zonificada en base a la
similitud de las caractersticas geotcnicas que presenta el suelo en el rea de estudio,definindose 5 zonas (I, II, III, IV, V), que describimos a continuacin:
ZONA I
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4, las cuales se
encuentran en la parte ms alta del terreno conformado una plataforma con superficie
casi a nivel, quedando el subsuelo de la siguiente manera: superficialmente se tiene una
capa de material de relleno que varia de 0.40m a 0.70m conformado por gravas
arcillosas, luego continua un estrato de espesor que varia de 0.60m a 1.40m de arena
limosa (SM), arena arcillosa (SC) y arena arcillo limosa (SC-SM), con presencia de
gravas de compacidad firme. Luego subyace hasta los 3.0m de profundidad de
exploracin material de gravas de forma subredondeadas con limos y arenas de estado
de compacidad firme.
Se encontr en las calicatas C-2, C-3 y C-4 el nivel fretico a las profundidades
variables de 2.40m a 2.70m que en algunos casos pueden corresponden a flujos de
agua filtraciones de agua con niveles fluctuantes, que pueden elevarse
deprimirse en pocas de lluvias, sequas.
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ZONA II
Corresponde al sector de las calicatas C-5 y C-6,las cuales tambin se encuentran
en la parte ms alta del terreno conformado una plataforma con superficie casi a
nivel, quedando el subsuelo de la siguiente manera: superficialmente se tiene una
capa de material de relleno que varia de 0.60m a 1.50m de espesor conformado por
gravas arcillosas, Luego subyace hasta los 3.0m de profundidad de exploracin
material de arenas arcillosas con gravas (SC) de compacidad media a firme hasta
los 2.50m, y muy denso a partir de este nivel arcillas arenosas (CL) con gravas
de consistencia firme a muy firme. No se encontr la presencia de nivel fretico
hasta dicha profundidad de exploracin.
ZONA III
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-7, C-11, C-12, C-13: en este Sector
el subsuelo esta conformado superficialmente por una capa de material removido de
material de arcillas con gravas por terrenos de cultivo de espesor que varan de 0.30m
a 0.60m, luego continua un estrato de arcillas arenosas de color marrn claro a rojizo, de
baja a mediana plasticidad, de baja permeabilidad, de consistencia firme a muy firme,
poco hmedo. Luego subyacen material de arenas arcillosas (SC) con gravillas y gravas
arcillosas con arena (GC) de mediana plasticidad, de color marrn a anaranjado claro,
poco hmedo, de estado de compacidad muy denso a duro, suelo muy consolidado
difcil de excavar por su dureza. Se estima que en profundidad aumente en compacidad.
ZONA IV
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-8, C-9, en este Sector el subsuelo
esta conformado por arcillas arenosas de color que vara de marrn oscuro a marrn
rojizo, de baja a mediana plasticidad, de baja permeabilidad, de consistencia media a
firme, poco hmedo, con presencia de gravas y cantos en el sector de la calicata C -8. Nose encontr hasta los 3.20m de profundidad de exploracin presencia de nivel fretico, a
pesar de existir un oconal cerca a estas calicatas.
En dichas calicatas se realizaron las pruebas de penetracin dinmica ligera DPL-1 y
DPL-2.
ZONA V
Dicha zona corresponde al sector de las calicatas C-10, C-14, en este sector el subsuelo
esta conformado por una capa de material removido por arcillas gravosas de espesor quevaria de 0.30m a 0.40m de compacidad firme a media.
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Subyace un estrato de gravas de forma subredondeadas con limos y arenas ( GP-GM)
de color gris verdoso, hmedo, de compacidad media a firme, de espesor que varia
0.75m a 1.15m. Luego subyace hasta los 3.50m de profundidad de exploracin material
de arcillas arenosas (CL) de baja a mediana plasticidad, de color que varia de marrn a
plomizo, de baja permeabilidad, de consistencia blanda a media, de alto contenido de
humedad a saturado. Se encontr nivel freatico a 2.20m en la calicata C-10 y a 1.80m en
la calicata C-4
En dichas calicatas se realizaron las pruebas de penetracin dinmica ligera DPL-3 y
DPL-4.
Sector de la Calicata C-15:
En este sector el subsuelo esta conformado por una capa de 0.60m de espesor de
material removido por arcillas arenosas con gravas con restos de fragmentos de ladrillos
aislados, maderas, de compacidad suelta a media.
Subyace un estrato de 0.70m de espesor de arenas limosas de color beige claro, seco,
con presencia de gravas, de compacidad firme a duro. Luego subyace hasta los 3.20m
de profundidad de exploracin material de arcillas arenosas (CL) de baja a mediana
plasticidad, de color que varia de marrn rojizo a obscuro, de baja permeabilidad, de
consistencia firme a duro, poco hmedo hasta los 3.0m a saturado por debajo de este
nivel. Se encontr nivel fretico a 3.00m de profundidad. En dicha calicata se realiz la
prueba de penetracin dinmica ligera DPL-5.
3.- Basados en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros
estratigrficos, caractersticas de las estructuras a construir, se recomienda lo siguiente:
ZONA I
Sector de las calicatas C-1, C-2, C-3, C-4:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de gravas bien gradadas conlimos y arenas (GW-GM) sobre la arena limosa con gravas (SM) sobre la arena
arcillosa (SC) con grava sobre la arena arcillo limosa (SC-SM) de compacidad firme, a
la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1,60mt, con respecto a la cota natural de
la superficie actual del terreno, para una capacidad portante admisible para cimientos
corridos de 1.36 Kg/cm2, zapatas aislada de 1.81 Kg/cm2 y losa de cimentacin de
1.93Kg/cm2.
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ZONA II
Sector de las calicatas C-5, C-6:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arcillas arenosas de mediana
plasticidad (CL) de consistencia firme a muy firme sobre la arena arcillosa de
compacidad media a firme, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1.50 mt, con
respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno, para una capacidad portante
admisible para cimientos corridos de 0.74 Kg/cm2, zapatas aislada de 0.94 Kg/cm2y losa
de cimentacin de 1.75Kg/cm2.
ZONA III
Sector de las Calicatas C-7, C-11, C-12, C-13:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arenas arcillosas con
gravillas de mediana plasticidad (SC) de compacidad muy denso a duro sobre la grava
arcillosa con arena (GC) de mediana plasticidad de estado de compacidad muy denso a
duro, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df=1.30 mt, con respecto a la cota
natural de la superficie actual del terreno, para una capacidad portante admisible para
cimientos corridos de 0.89 Kg/cm2, zapatas aislada de 1.13 Kg/cm2y losa de cimentacin
de 2.59 Kg/cm2..
ZONA IV
Sector de las Calicatas C-8, C-9:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de arcillas arenosas de mediana
plasticidad (CL) de consistencia media a firme, a la profundidad de cimentacin mnima
de Df= 1.40 mt, con respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno, para
una capacidad portante admisible para cimientos corridos de 1.13 Kg/cm2, zapatas
aislada de 1.48 Kg/cm2y losa de cimentacin de 3.09 Kg/cm2.
ZONA V
Sector de las Calicatas C-10, C-14:
En este sector se recomienda cimentar sobre el material de gravas bien gradadas con
limos y arenas (GW-GM) sobre la arcilla arenosa de mediana plasticidad (CL) de
consistencia media, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1,20 mt, con
respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno, para una capacidad portante
admisible para cimientos corridos de 0.69 Kg/cm2, zapatas aislada de 0.78 Kg/cm2y losa
de cimentacin de 0.69Kg/cm2.
En el caso de cimentar en un sector diferente a las zonas indicadas, se recomienda
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trabajar con una capacidad portante admisible de 1Kg/cm2
4.- Debido al tipo de suelo encontrado y a la estratigrafa muy errtica se recomienda
para minimizar los asentamientos diferenciales utilizar una cimentacin superficial
continua en base a zapatas corridas armadas, conectados con vigas de cimentacin en
ambas direcciones zapatas aisladas conectadas con vigas de cimentacin en ambos
sentidos una losa de cimentacin de concreto armado.
5.- Respecto a la sismicidad del rea en estudio, sta se encuentra ubicadadentro de la
zona de ssmicidad N3 (zona de alta sismicidad ), por lo que se deber tener presente la
posibilidad de que ocurran sismos de considerable magnitud, con intensidades tan altas
como VIII a XI en la escala Mercalli Modificada.
6.- De acuerdo con la nueva Norma Tcnica de Edificacin E-030 Diseo
Sismoresistente y el predominio del suelo de la cimentacin, se recomienda adoptar en
los anlisis sismo-resistente de las edificaciones, los siguientes parmetros :
Factor de zona Z = 0.40
Factor de amplificacin del suelo S = 1.40
Periodo que define la Plataforma del espectro Tp = 0.90
7.- En base a los resultados obtenidos de la capacidad admisible, asentamientos
instantneos, asentamiento por consolidacin primaria y caractersticas estructurales de
la obra proyectada podemos recomendar lo siguiente:
- Debido a que las cargas a transmitirse de las construcciones aporticadas al suelo de
fundacin estn en el orden de 2.50 kg/cm2 para 1 piso y de 4.5 kg/cm2para 5 pisos,
cargas mayores que las que el suelo puede soportar, se recomienda utilizar losa platea
de cimentacin de concreto armado, el cual trasmitir menores cargas que estarn en el
orden de 0.5 kg/cm2a 0.2 Kg/cm2, a una profundidad mnima de 0.60 de la cota actual del
terreno, Se deber rellenar con material seleccionado tipo afirmado en un espesor de
0.40m., compactado en capas de 0.20m al 98% de la mxima densidad seca (MSD) delProctor Modificado., el suelo que subyacente al suelo de reemplazo debe compactarse
hasta obtener un grado de compactacin mnimo igual a 95% de la mxima densidad
seca (MDS) del Prctor Modificado.
En los sectores donde existe relleno limo orgnico a mayor profundidad de la indicada
(Df=0.60m), se deber excavar y retirar dicho material hasta llegar al suelo de fundacin
recomendado en cada zona y deber rellenarse con material granular seleccionado tipo
afirmado, previa compactacin en capas de 20cm al 98% de la mxima densidad seca
del proctor modificado, hasta alcanzar el nivel de cimentacin mencionado.- Para el caso de las construcciones de albailera confinada de mximo dos pisos, se
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podrn cimentar sobre el suelo de fundacin recomendadoen base a zapatas corridas
de concreto armado conectadas con vigas de cimentacin en ambas direcciones,
verificando que los asentamientos estn dentro de lo mximo tolerable.
8.- En base a los resultados de los anlisis qumico , se concluye que los estratos de
suelo que forman parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin no contiene
concentraciones moderadas de sulfatos, y cloruros, que podran atacar al concreto y la
armadura de la cimentacin. Por lo Tanto el cemento a usar para la cimentacin ser el
Tipo I, de uso general.
NOTA:
Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe tcnico son solo aplicables para el
rea estudiada. De ninguna manera se puede aplicar a otros sectores u otros fines.
Lima, Diciembre del 2005