estudio de suelos polobaya-final

7/21/2019 Estudio de Suelos Polobaya-final

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MINISTERIO DEL INTERIOR UNIDAD DE ESTUDIOS Y PROYECTOS -OINFRA-OGA

Servicio de Consultoría de Obra (Expediente Técnico): Construcción e Implementación de la Comisaría PNP PolobayaArequipa (SNIP-2407).Consultor: Arq. José Hernando Vigo Moromisato

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“ Año del deber Ciudadano”

INDICE

Pág.

1 GENERALIDADES 1-1

1.1 Objeto del Estudio 1-11.2 Normatividad 1-11.3 Ubicación y Descripción del Área en Estudio 1-1

1.3.1 Ubicación y Descripción 1-11.3.2 Mapa de la Zona y Plano de Ubicación 1-2

1.4 Acceso al Área en Estudio 1-21.5 Condición Climáticas de la zona 1-21.6 Altitud de la Zona 1-3

2 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL AREA EN ESTUDIO 2-1

2.1 Geomorfología 2-12.2 Geología 2-22.3 Geodinámica Externa 2-22.4 Mapa Geológico de la Zona 2-22.5 Sismicidad 2-3

2.3.1 Aspectos Sísmicos 2-32.3.2 Mapa de Zonificaciòn Sísmica (Norma E-030,97 de Diseño

Sismorresistente) 2-3

3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-1

3.1 Trabajo de Campo 3-13.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración 3-13.1.2 Muestreo y Registros de Exploración 3-13.1.3 Condiciones de Frontera 3-2

4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 4-1

5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-1

5.1 Ensayos Estándar 5-15.2 Ensayos Especiales 5-15.3 Clasificación de Suelos 5-15.4 Ensayo de Percolación 5-3

6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1

6.1 Descripción de la Conformación del Subsuelo del Área en Estudio 6-16.2 Perfiles Estratigráficos 6-1



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7 ANALISIS DE CIMENTACION 7-1

7.1 Profundidad de Cimentación 7-1

7.2 Tipo y Dimensiones de Cimentación 7-17.3 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible 7-17.4 Cálculo de Asentamientos Tolerables 7-3

8 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 8-1

9 PROBLEMAS ESPECIALES DE LA CIMENTACIÓN 9-1

9.1 Suelos Colapsables 9-19.2 Suelos Expansivos 9-19.3 Licuefacción de Suelos 9-1

9.4 Sostenimiento de Excavaciones 9-19.4.1 Calzaduras 9-1 9.4.2 Tablaestacas 9-19.4.3 Muros Diafragma o Muros de Contención 9-1

10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1

10.1 Ubicación Política del Terreno 11-110.2 Características del Proyecto 11-110.3 Descripción y Conformación del Subsuelo del Área de Estudio 11-110.4 Geodinámica Externa 11-210.5 Aspectos Sísmicos 11-210.6 Profundidad de Cimentación y Estrado de Apoyo de la Cimentación 11-210.7 Capacidad Portante Admisibles, Tipo de Cimentación, Asentamiento

Total y Diferencial 11-210.8 Problemas Especiales de la Cimentación 11-310.9 Recomendación 11-410.10 Figuras 11-410.11 Tablas 11-4

10.11.1 Resumen de Trabajos de Campo 11-410.11.2 Cantidad de Ensayo de Laboratorio 11-410.11.3 Resumen de Ensayo de Laboratorio 11-510.11.4 Elemento Químico Agresivas a la Cimentación 11-5

10.12 Registro de Exploración 11-510.13 Ensayo de Laboratorio 11-510.14 Cuadro de Resumen de las Condiciones de Cimentación 11-6

11 OTROS 11-1

11.1 Presentación de Fotografías 11-111.2 Plano en Planta de Ubicación del Programa de Exploración y Zonificaciòn 11-111.3 Perfiles Estratigráficos en Corte Longitudinal y Transversal 11-111.4 Presentación de Documentos, Ensayos, Certificados 11-111.5 Para Casos de Obras Menores 11-111.6 Recomendación Referida a Capa de Afirmado o Material Granular 11-1



Servicio de Consultoría de Obra (Expediente Técnico): Construcción e Implementación de la Comisaría PNPPolobaya Arequipa (SNIP-2407).Consultor: Arq. José Hernando Vigo Moromisato

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1. GENERALIDADES

1.1 Objeto del Estudio

El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno asignado alProyecto de Construcción e Implementación de la Comisaría de Polobaya, ubicado en elDistrito de Polobaya - Arequipa; por medio de trabajos de campo a través de pozos deexploración o calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio estándar y especiales a fin deobtener las principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades deresistencia y deformación y la agresividad química de sus componentes, y labores de gabineteen base a los cuales se define los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación,Capacidad Portante Admisible, Asentamientos y las recomendaciones generales para la

cimentación.

El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:

• Reconocimiento del terreno• Distribución y ejecución de calicatas• Toma de muestras disturbadas.• Ejecución de ensayos de laboratorio• Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio• Perfiles estratigráficos• Análisis de la Capacidad Portante Admisible• Calculo de Asentamientos• Análisis de Sales Agresivas al Concreto• Conclusiones y Recomendaciones

1.2 Normatividad

El estudio esta basado en la Norma E-50 Suelos y Cimentaciones, E-30 Diseño Sismo Resistentedel Reglamento Nacional de Edificaciones y bajo las Normas de la American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).

1.3 Ubicación y Descripción del Área en Estudio

1.3.1 Ubicación y Descripción

El terreno en estudio se encuentra ubicado en la calle Leonidas Bernedo Málaga s/n, en lalocalidad de Polobaya Grande, distrito de Polobaya, provincia y departamento de Arequipa.

El terreno en estudio presenta una superficie de pendiente moderada con pequeñasvariaciones significativas y tiene forma de un cuadrilátero irregular, con un área de 593.82 m2 yperímetro de 101.52 ml.



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Presenta los siguientes límites:

Por el Norte : con la Calle Bernedo Málaga, con 33.70 ml.

Por el Sur : con propiedad de terceros, con 30.51 ml.

Por el Este : con propiedad de terceros, con 15.57 ml.

Por el Oeste : con el Mercado de Abastos de Polobaya, con 21.74ml.

Antecedentes

El terreno en estudio no presenta construcciones en su interior.

1.3.2 Mapa de la Zona y Plano de Ubicación

Se adjunta mapa y plano.

1.4 Acceso al Área en Estudio

Partiendo de la ciudad de Lima por vía terrestre con dirección al Sur y en un recorrido de1,008.90 Km a través de la Carretera Panamericana Sur mediante una vìa asfaltada en buenascondiciones en todo su trayecto, se pasa por las ciudades de San Vicente de Cañete (Km 144),Chincha Alta (Km 199), Ica (Km 300), Palpa (Km 395), Nasca (Km 444), Yauca (Km 567), Atiquipa(Km 593), Chala (Km 612), Atico (Km702), Camana (Km 832), Repartición (Km 966) hasta llegar ala ciudad de Arequipa luego de un viaje de aproximadamente 16 horas; en adelante, por víaterrestre se recorre la carretera Arequipa- Polobaya, pasando por las localidades dePaucarpata, Sabandia, Characato, Mollebaya, Quequeña y Polobaya Chico.Esta vía se encuentra asfaltada hasta la localidad de Mollebaya, a 15 Km. de la Ciudad (23minutos de viaje), y a partir de aquí continúa una trocha carrozable en regular estado hasta la

localidad de Polobaya.El viaje tiene un tiempo de duración de 1hora con 30 minutos aproximadamente y unadistancia de 35 Km. de la ciudad de Arequipa.

1.5 Condiciones Climáticas de la Zona

En general hay dos estaciones principales, las cuales son modificadas, por la topografía, dandoun “Clima Cordillerano” y un “Clima Altiplánico”. Se puede ver que el Altiplano tiene unperíodo frío entre Mayo y Agosto, este último es particularmente un mes con mucho viento. Lastemperaturas máximas se dan entre Octubre y Marzo, coincidiendo en estos meses con lamáxima precipitación.



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El “Clima Cordillerano” puede ser subdividido en dos tipos: de Puna y de Valle. El clima de PunaAlta tiene un régimen de estaciones similar al Altiplano, teniendo los meses más fríos entre Mayo

y Setiembre con temperaturas que descienden hasta 10ºC bajo cero. Las precipitacionesmáximas se dan entre Setiembre y Marzo y entre Abril y Agosto se registra la menor pluviosidad.El clima de Valle que es típico en el Valle del Colca, así como en los valles superiores de los ríosTambo y Vitor en la parte Oeste del área del proyecto, tienen precipitaciones más bajas y latemperatura más alta cerca de 5ºC.

1.6 Altitud de la Zona

La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas Geográficas, Longitud: entre71°22'10.2022" W y 71°22'11.3769" W, Latitud: entre 16°33'55.7089" S y 16°33'56.4368" S., sobre lacota de 3105.00 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.



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2. GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO

2.1 Geomorfología

En la zona de estudio se ha diferenciado cuatro unidades geomorfológicas, originadas por los diferentes ciclos erosivos, a consecuencia del levantamiento de los Andes, estasunidades son:

- Cordillera de la Costa- Meseta Costanera- Valles y- Flanco Occidental de los Andes.

¾ Cordillera de la Costa

Se ha designado con este nombre a una unidad topográfica accidentada, que seextiende en forma continua frente al mar y se levanta casi abruptamente desde la orillahasta alcanzar altitudes medias que oscilan entre los 1,000 y 1,300 m.s.n.m. este dominiogeomorfológico se encuentra a lo largo del Litoral, que va desde Chala hasta Ilo.

Estas escarpas están constituidas por un conjunto de rocas metamórficas, graníticas ysedimentarias, presentando edades que van desde el Precambriano al Mesozoico.

También sobre las partes altas de esta pequeña Cordillera se observan prominenciascon superficies de erosión perfectamente delineadas y con una inclinación moderadahacia el Suroeste, que en ciertos lugares está recubierta por materiales cuaternariosclásticos y que posteriormente ha sido profundamente disectada por numerosas

quebradas que bajan con dirección Norte-Sur.

Esta faja montañosa, mayormente constituye una zona deshabitada y desprovista devegetación; en ciertos lugares donde existen depósitos de limo y arcillas, durante lasestaciones lluviosas del año, crece una vegetación herbácea abundante y muy típica,constituyendo las llamadas “lomas”, que por temporadas se convierten eninvernaderos.

¾ Meseta Costanera.Esta unidad geomorfológica muestra un relieve bajo y ondulante con suave inclinaciónhacia el Suroeste, mientras que, hacia el Noreste se eleva bruscamente, constituyendo losflancos de la Cordillera Andina. Presenta altitudes de 1,200 y 2,400 m.s.n.m.

En general esta zona, superficialmente presenta un relieve suavemente ondulado, el cualse debe a la horizontalidad de los depósitos formados por rocas Cenozoicas más o menosblandas y con suave pendiente en sentido Sur-Suroeste.

¾ Valles.Esta unidad geomorfológica es el resultado de las etapas de erosión Valle y Cañón, lasque durante su actividad han originado numerosas quebradas, y valles profundos; por donde discurren en forma impetuosa, hacia la costa. Estos grandes valles transversales sonextensos cañones muy profundos como son las quebradas de Polobaya, Abaya, Rumiaos,las que erosionan las quebradas aledañas a la zona; estos presentan un aspecto juvenil.



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2.2 Geología

De acuerdo al Mapa geológico del cuadrángulo de Puquina (34-t) la zona en estudiopertenece a la era CRETACEO inferior al Cuaternario Reciente (Holoceno), conformada por ElGrupo Yura, brechas y lavas volcánicas, areniscas, limolitas en capas delgadas queposteriormente han sido cubiertos por depósitos aluviales.

¾ Grupo Yura.El Grupo Yura del periodo Jurasico Superior presenta las formaciones:Formación LabraLitológicamente esta conformado por areniscas cuarzosas de grano medio a fino decolor gris blanquecino.Formación GramadalLitológicamente esta formado por lutitas, areniscas de color gris oscuro. Al medioareniscas calcáreas en estratos delgados.Formación Puente Litológicamente esta conformado por areniscas cuarzosas blancas en estratos métricosde grano medio a grueso.

¾ Depósitos Cuaternarios:Depósitos FluvioglaciaresSedimentos de Clastos milimétricos a centimetritos de origen glaciar, con una matrizareno conglomeradita, afloran rellenando cuencas glaciares en zonas altas.Depósitos AluvialesComponentes clásticos milimétricos a centimetritos polimictico aflora rellenandocuencas hidrográficas actuales.

¾ Volcánico Tacaza:Esta formación esta conformada por lavas y brechas.

2.3 Geodinámica Externa

La Geodinámica Externa en el área en estudio no esta presente ya que en la zona no existenderrumbes, deslizamientos, y otros agentes geodinámicos que comprometan al área enestudio.

2.4 Mapa Geológico de la Zona

Se adjunta mapa Geológico.

2.5 Sismicidad



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2.5.1 Aspectos Sísmicos

El suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, según el “Mapa de

Zonificación Sísmica del Perú” de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo-Resistente delReglamento Nacional de Edificaciones.

Las fuerzas sísmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguiente relación:

Z x U x C x S x PH = --------------------------

R

Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.40, para un período predominante de Tp =

0.9 seg y un factor de zona Z = 0.4g.

2.5.2 Mapa de Zonificación Sísmica (Norma E-030-97 de DiseñoSismorresistente)

Se adjunta mapa.



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3. INVESTIGACIONES DE CAMPO

3.1 Trabajos de Campo

Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:

3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración

Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploración “a cielo abierto”, designados como C-1,C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente y con profundidades suficientes deacuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el Proyecto.

Este sistema de exploración nos permite evaluar directamente las diferentes características delsubsuelo en su estado natural.

Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:

PozoProfundidad (m)A cielo abierto

C-1 3.00C-2 3.00C-3 3.00

3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración

Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en cada calicata yen cantidades suficientes como para realizar los ensayos de identificación y clasificación.Asimismo una muestra representativa del pozo C-2 de 1.40m – 3.00 m de profundidad para elensayo de Corte Directo Remoldeado y otra del pozo C-3 de 1.20m – 3.00m de profundidadpara el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto.

Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploración, en los que se indican lasdiferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor delestrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.



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3.1.3 Condiciones de Frontera a efectos de verificar el programa deinvestigación Mínimo (P.I.M.)

a1 No existen en los terrenos colindantes grandes irregularidades como afloramientosrocosos, fallas, ruinas arqueológicas, etc.

a2 Las edificaciones vecinas no presentan fallas o agrietamientos.

a3 La edificación a cimentar es de la misma exigencia que la edificacióncorrespondiente al mercado de Polobaya.

a4 Siendo la edificación de un solo piso, la modulación media entre apoyos y las cargasen estos son iguales a las de las edificaciones situadas a menos de 100m.

a5 Las cargas de la edificación son superficiales tanto para el proyecto como para las

edificaciones vecinas.

a6 La cimentación prevista para el proyecto se profundiza a 1.50 m.

3.1.3.1 Como se cumplen las condiciones de Frontera (a1, a2, a3, a4, a5 y a6),entonces no es necesario ampliar el Programa de Exploración Mínimo (P.I.M.),por lo tanto los parámetros de investigación serán:

3.1.3.1.a El número de puntos de investigación serán tres (3).

3.1.3.1.b La profundidad a alcanzar en cada punto de investigación será de tresmetros (3.00m.).

3.1.4 Napa Nivel Freática

3.1.4.1 Ubicación de la Napa Freática (profundidad),No presenta

3.1.4.2 Fecha de medición y su comentario sobre su variación en el tiempoNo presenta.



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4. CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

El Proyecto Construcción e Implementación de la Comisaría de Polobaya consistirá en laconstrucción de una edificación de un piso, construida con material noble, con lucesmáximas consideradas de hasta 5.50m (distanciadas entre apoyos), las que transmitiráncargas al subsuelo del orden de 6 Tn/ml para cimientos corridos y/o 12 Tn como cargaspuntuales, mediante un sistema mixto de muros portantes con pórticos de concreto armado.

Asimismo dos losas, una para patio de formación y otra para estacionamiento, un cercoperimétrico en base a columnas de concreto armado y ladrillos, los que transmitirán cargasal subsuelo del orden de 2.00 Tn/ml., una cisterna de 2.00 m3 de capacidad y un tanqueelevado de 1.50 m3 de capacidad.

Las cargas tomadas para cimentaciones puntuales son cuando la estructura es aporticada,y para la cimentaciones corridas cuando son muros portantes.



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5. ENSAYOS DE LABORATORIO

Los ensayos de laboratorio, fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de Suelos “J.J.Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L.”; bajo las Normas de la American SocietyFor Testing and Materials (A.S.T.M).

5.1 Ensayos Estándar

Se realizaron los siguientes ensayos:

• Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422.

• Límite Líquido y Límite Plástico ASTM D-4318.• Contenido de Humedad ASTM D-2216.

5.2 Ensayos Especiales

Fueron realizados los siguientes:

• En una muestra representativa del pozo C-2 de 1.40m – 3.00 m de profundidad, serealizó el ensayo de Corte Directo Remoldeado.

• En una muestra representativa del pozo C-3 de 1.20m – 3.00m de profundidad, se

realizó el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto.

5.3 Clasificación de Suelos

Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al Sistema Unificadode Clasificación de Suelos (S.U.C.S.) y las muestras restantes que no figuran en el cuadrofueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observación y comparación con lasmuestras representativas ensayadas.



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CUADRO DE CLASIFICACION DE SUELOS

POZO C-1 C-1 C-2 C-2 C-3

Profundidad (m) 1.10-1.50 1.50-3.00 0.80-1.40 1.40-3.00 1.20-3.00

Muestra M-3 M-4 M-3 M-4 M-4

% Pasa Malla Nº 4 100.00 100.00 100.00 100.00 71.06

% Pasa Malla Nº 200 62.01 40.11 63.58 49.37 34.57

Contenido de Humedad (%) 57.96 46.16 48.65 34.24 24.86

Límite Líquido 51.32 -- 57.56 -- --

Límite Plástico 21.33 -- 27.84 -- --

Índice de Plasticidad 29.99 -- 29.73 -- --

Clasificación de

Suelos “SUCS” CH SM CH SM SM



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Ensayo de Percolación:

Trabajo de Campo:Se realizo una excavación de 1.00x1.00m hasta la profundidad de 1.00m luego un agujerode 0.30x0.30m y altura 0.30m.Luego se procedió cuidadosamente a raspar las paredes a fin de eliminar el material suelto yse añadió arena gruesa en un espesor de 5cm.

Determinación la Tasa de Percolación:Se echo agua al agujero hasta una altura de 0.30m y controlando su volumen lo que al díasiguiente se encontró vació el hueco, luego se añadió agua hasta una altura de 0.15m enun intervalo de 1/2 hora correspondiendo una percolación rápida, determinando elcoeficiente de permeabilidad es igual a:

QC x H

Donde: C= Coeficiente que depende de las características geométricas dela excavación.Q= Caudal.H= Altura de la prueba.

K = 0.95 cm/seg

K=



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6. PERFILES ESTRATIGRAFICOS

6.1 Descripción de la Conformación del Subsuelo del Área en Estudio

De acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos; se determina que el subsuelo del área enestudio está conformado de la siguiente manera:

Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.50m. - 0.70m. presenta materialheterogéneo conformado por: material de relleno conformado por arcilla, con restos deplásticos, papeles, raíces, etc., color marrón oscura, poco húmeda, de baja plasticidad, deconsistencia semiblanda a semidura, limo arenoso, color negruzco, húmedo, no plástico, enestado semicompacto, con presencia de raíces aisladas por sectores.

Luego y hasta la profundidad variable de 0.70m. - 1.00m., presenta material de gravasubredondeada con matriz arenosa, color marrón, poco húmeda, no plástica, en estadosemicompacto. Grava de tamaño predominante 1” – 2”.

Por debajo y hasta la profundidad variable de 1.20m - 1.50m presenta material de arcillainorgánica, color beige amarillento, húmeda, de mediana plasticidad, con 51.22% - 57.56%de límite líquido y 29.73% - 29.99% de índice de plasticidad.

Continuando y hasta la profundidad explorada de 3.00m presenta material de arena limosa,con presencia de gravillas y gravas por sectores, color beige amarillento, húmeda, noplástica, en estado semicompacto, con 34.57% - 49.37% de material fino que pasa la malla

Nº 200.

6.2 Perfiles Estratigráficos

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, seefectuaron tres (03) perfiles estratigráficos inferidos de:

• Eje A-A, que une los pozos C-1 y C-2 distanciados entre si 15.13m• Eje B-B, que une los pozos C-2 y C-3 distanciados entre si 9.17m• Eje C-C, que une los pozos C-3 y C-1 distanciados entre si 16.09m.



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7. ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfilesestratigráficos, características del proyecto y al análisis efectuado, se concluye:

7.1 Profundidad de Cimentación

La cimentación se desplantara a la profundidad de 1.50 m, en material de arena limosa.

7.2 Tipo y Dimensiones de Cimentación

Por medio de zapatas conectadas para un ancho de: B = 1.50 m.

Por medio de cimientos corridos con sobrecimiento armadopara un ancho de: B = 1.00 m.

7.3 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible

Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Saturado (Ø = 29° y c = 0.00kg/cm²) en la condición más desfavorable y aplicando la Teoría de Terzaghi y corroboradopor Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene:

Para Zapatas Cuadradas

1 2qad = ----- (1.3’ --- cN’c+γd1 Df N’q + 0.4 Bγd2 N’γ)

FS 3

Donde:

qad : Capacidad Portante Admisible (Kg/cm²) φ : Angulo de Fricción Interna = 29°c : Cohesión(Kg/cm2) = 0.00γd1 : Densidad Seca por encima del nivel de

cimentación (gr/cm3) = 1.400γd2 : Densidad Seca por debajo de nivel de

Cimentación (gr/cm3) = 1.453B : Ancho de cimentación (m) = 1.50Df : Profundidad del desplante (m) = 1.50

Nq’ y Nγ’: Factores de Capacidad de carga



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Para una falla Local = 7.66, 3.76FS : Factor de Seguridad igual a = 3

Reemplazando se obtiene:

qad = 0.65 kg/cm²

Para Cimientos Corridos con Sobrecimiento Armado

1 2qad = ----- (--- cN’c+γd1 Df N’q + 0.5 Bγd2 N’γ)FS 3

Donde:

qad : Capacidad Portante Admisible (Kg/cm²) φ : Angulo de Fricción Interna = 29°c : Cohesión(Kg/cm2) = 0.00γd1 : Densidad Seca por encima del nivel de

cimentación (gr/cm3) = 1.400

γd2 : Densidad Seca por debajo de nivel deCimentación (gr/cm3) = 1.453B : Ancho de cimentación (m) = 1.00Df : Profundidad del desplante (m) = 1.50Nq’ y Nγ’: Factores de Capacidad de carga

Para una falla Local = 7.66, 3.76FS : Factor de Seguridad igual a = 3

Reemplazando se obtiene:

qad = 0.63 kg/cm²

NotaSe considera una falla local por las características de suelo donde se presenta un aumentode asentamiento con la carga donde la superficie de falla se va extendiendo gradualmentedesde el eje vertical de la fundación hacia afuera.



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7.4 Cálculo de Asentamientos Tolerables

Se ha empleado el método elástico para el cálculo de asentamientos Total Inmediato elcual esta esta correlacionado con el asentamiento diferencial de acuerdo al material enla relación de 1:1.

Y los valores indicados de relación de Poisson, Modulo de elasticidad, factor de formaesta en función del tipo de material y tipo de cimentación que están dadas en loscuadros auxiliares (se adjunta copia).Aplicando el Método Elástico:

q B (1-µ²)Si = ------------- x If

EsDonde:

Si : Asentamiento Total probable (cm)q : Presión de Trabajo (Ton/m2)B : Ancho de la cimentación (m)If : Factor de forma (cm/m)µ : Relación de Poisson = 0.25Es : Módulo de elasticidad (Ton/m2) = 1250

Para Zapatas Cuadradas

Donde:

q : Presión de Trabajo (Ton/m2) = 6.5B : Ancho de la cimentación (m) = 1.50If : Factor de forma (cm/m) = 82

∆H =0.60 cm

Para Cimientos Corridos con Sobre cimiento Armado

Donde:

q : Presión de Trabajo (Ton/m2) = 6.3B : Ancho de la cimentación (m) = 1.00If : Factor de forma (cm/m) = 120

∆H =0.57 cm



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Nota: La distorsión angular permisible es de 1/500 = 0.002 límite seguro para edificacionesen la que no se permiten grietas la que nos permiten un asentamiento diferencial

máximo de 1.1cm para una longitud de 5.50 m.



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8. ATAQUE QUÍMICO POR SUELOS Y AGUAS SUBTERRANEAS

De los resultados obtenidos del ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto,realizado en una muestra representativa del pozo C-3 de 1.20 - 3.00 m de profundidad, setiene:

Sulfatos como ión SO4 (ppm) ASTM-D-516 = 420.00Cloruros como ión Cl- (ppm) ASTM-D-512 = 155.00Sales Solubles Totales (ppm) = 840.00Potencial de Hidrógeno (Ph) = 6.00

De acuerdo con este resultado se determina que no existe agresividad de los sulfatos al

concreto ni de los cloruros al fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento PórtlandTipo I. asi mismo el Ph se encuentra en el rango permisible exigido.



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9. PROBLEMAS ESPECIALES DE LA CIMENTACIÓN:

9.1. Suelos Colapsables:Las arenas limosas de la zona no presentan relación de vacíos altas nicementantes por lo que no posee las características de suelos colápsales.

9.2. Suelos Expansivos:

Los suelos conformados por arenas limosas no son expansivos por no tener plasticidad.

9.3. Licuefacción de Suelos:

Para que un suelo sea licuable deberá presentar las siguientes

características:

El suelo sea arena fina con el diámetro promedio D50 comprendido entre0.07mm, y 0.4mm.

El suelo sea uniforme con un coeficiente de uniformidad menor de 2.

La arena limosa de la zona no presenta esta característica.

9.4. Sostenimiento de excavaciones

9.4.1 Calzaduras:

Es necesario tener en cuenta las calzaduras con las edificaciones vecinas.(Se adjunto grafico correspondientes)

9.4.2 Tablaestacas:

No contiene.

9.4.3 Muros Diafragma o Muros de Contención:

No contiene.



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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

10.1 Ubicación política del terreno en estudioEl terreno en estudio se encuentra ubicado en la calle Leonidas Bernedo Málaga s/n, en lalocalidad de Polobaya Grande, distrito de Polobaya, provincia y departamento deArequipa.

10.2 Características del ProyectoEl Proyecto Construcción e Implementación de la Comisaría de Polobaya consistirá en la

construcción de una edificación de un piso, construida con material noble, con lucesmáximas consideradas de hasta 5.50m (distanciadas entre apoyos), las que transmitiráncargas al subsuelo del orden de 6 Tn/ml para cimientos corridos y/o 12 Tn como cargaspuntuales, mediante un sistema mixto de muros portantes con pórticos de concreto armado.

Asimismo dos losas, una para patio de formación y otra para estacionamiento, un cercoperimétrico en base a columnas de concreto armado y ladrillos, los que transmitirán cargasal subsuelo del orden de 2.00 Tn/ml., una cisterna de 2.00 m3 de capacidad y un tanqueelevado de 1.50 m3 de capacidad.

Las cargas tomadas para cimentaciones puntuales son cuando la estructura es aporticada,y para la cimentaciones corridas cuando son muros portantes.

10.3 Descripción y Conformación del Subsuelo del Área de estudioDe acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos; se determina que el subsuelo del área enestudio está conformado de la siguiente manera:

Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.50m. - 0.70m. presenta materialheterogéneo conformado por: material de relleno conformado por arcilla, con restos deplásticos, papeles, raíces, etc., color marrón oscura, poco húmeda, de baja plasticidad, deconsistencia semiblanda a semidura, limo arenoso, color negruzco, húmedo, no plástico, enestado semicompacto, con presencia de raíces aisladas por sectores.

Luego y hasta la profundidad variable de 0.70m. - 1.00m., presenta material de grava

subredondeada con matriz arenosa, color marrón, poco húmeda, no plástica, en estadosemicompacto. Grava de tamaño predominante 1” – 2”.

Por debajo y hasta la profundidad variable de 1.20m - 1.50m presenta material de arcillainorgánica, color beige amarillento, húmeda, de mediana plasticidad, con 51.22% - 57.56%de límite líquido y 29.73% - 29.99% de índice de plasticidad.

Continuando y hasta la profundidad explorada de 3.00m presenta material de arena limosa,con presencia de gravillas y gravas por sectores, color beige amarillento, húmeda, noplástica, en estado semicompacto, con 34.57% - 49.37% de material fino que pasa la mallaNº 200.



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10.4 Geodinámica ExternaLa Geodinámica Externa en el área en estudio no esta presente ya que en la zona no existenderrumbes, deslizamientos, y otros agentes geodinámicos que comprometan al área en

estudio.

10.5 Aspectos SísmicosEl suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, según el “Mapa deZonificación Sísmica del Perú” de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo-Resistente delReglamento Nacional de Edificaciones.

Las fuerzas sísmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguiente relación:

Z x U x C x S x PH = --------------------------

R

Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.40, para un período predominante de Tp= 0.9 seg y un factor de zona Z = 0.4g.

10.6 Profundidad de cimentación y estrato de apoyo de la cimentación

La cimentación se desplantara a la profundidad de 1.50 m, en material de arena limosa.

10.7 Capacidad Portante Admisible, Tipo de Cimentación, AsentamientoTotal y Diferencial

La cimentación será :

Para ZapatasPor medio de zapatas conectadas para una Capacidad Portante Admisible de:

Qad = 0.65 kg/cm²

un asentamiento Total del orden de :

∆H = 0.60 cm



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un asentamiento Diferencial del orden de :

∆Hd = 0.60 cm

Para Cimientos Corridos con Sobrecimiento Armado

Por medio de zapatas conectadas para una Capacidad Portante Admisible de:

Qad = 0.63 kg/cm²

y un asentamiento Total del orden de :

∆H = 0.57 cm

un asentamiento Diferencial del orden de :

∆Hd = 0.57 cm

10.8 Problemas Especiales de la Cimentación

Suelos Colapsables:

No se produce colapso por que no presentan cementantes ni vacíos que a lafiltración de agua puedan lavarse.

Suelos Expansivos:

Los suelos conformados por arenas limosas no son expansivos por no tener plasticidad.

Licuefacción de Suelos:

Que el suelo sea arena fina con el diámetro promedio D50 comprendido entre0.07mm, y 0.4mm.

Que el suelo sea uniforme con un coeficiente de uniformidad menor de 2.

Estas 2 últimas consideraciones no cumplen el suelo de la zona.

Calzaduras:

Es necesario tener en cuenta las calzaduras con las edificaciones vecinas.



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Sales Agresivos al ConcretoLos resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto, nos indicanque no existe agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al fierro; por lo tanto se

recomienda el uso del cemento Pórtland Tipo I. asi mismo el Ph se encuentra en el rangopermisible exigido.

10.9 Se recomienda tener en cuenta los sistemas de drenajes por efecto delluvia.

10.10 Figuras

Se adjunta esquema de ubicación de las calicatas.

10.11 Tablas

10.11.1 Resumen de Trabajos de Campo

PozoProfundidad (m)A cielo abierto

C-1 3.00C-2 3.00

C-3 3.00

10.11.2 Cantidad de Ensayos de Laboratorio

Ensayos de Laboratorio CantidadAnálisis Granulométrico por TamizadoContenido de Humedad

5

Limite PlásticoLímite Líquido 2

Corte Directo 1Sales Solubles TotalesSulfatosClorurosPh

1



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10.11.3 Resumen de Ensayos de Laboratorio

POZO C-1 C-1 C-2 C-2 C-3

Profundidad (m) 1.10-1.50 1.50-3.00 0.80-1.40 1.40-3.00 1.20-3.00

Muestra M-3 M-4 M-3 M-4 M-4

% Pasa Malla Nº 4 100.00 100.00 100.00 100.00 71.06

% Pasa Malla Nº 200 62.01 40.11 63.58 49.37 34.57

Contenido de Humedad (%) 57.96 46.16 48.65 34.24 24.86

Límite Líquido 51.32 -- 57.56 -- --

Límite Plástico 21.33 -- 27.84 -- --

Índice de Plasticidad 29.99 -- 29.73 -- --

Clasificación de

Suelos “SUCS” CH SM CH SM SM

10.11.4 Elementos Químicos Agresivos a la Cimentación

Calicatas Profundidad (m)A cielo abierto Sales SolublesTotales (ppm) Sulfatos (SO4)Ppm Cloruros (Cl)PpmC-2 1.40 - 3.00 840.00 420.00 155.00

10.12 Registro de Exploraciones

Se adjunta Registros de Exploraciones.

10.13 Ensayos de Laboratorio

Se adjunta certificado de ensayos de laboratorio.



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10.14 Cuadro de Resumen de las condiciones de Cimentación:

Tipo de Cimentación Zapatas conectadas y CimientosCorridos con Sobrecimiento Armado

Estrato de Apoyo de la Cimentación Arena Limosa (SM)Df 1.50qad 0.65 Kg/cm2 para Zapatas

0.63 Kg/cm2 para Cimientos Corridoscon Sobrecimiento Armado

Parámetros de Diseño

F.S. 3Asentamiento Diferencial 0.60 cm para Zapatas

0.57 cm para Cimientos Corridos conSobrecimiento ArmadoAgresividad del Suelo a la Cimentación No existe agresividadAspectos Sísmicos S=1.40 Ts=0.90 Z=0.40g



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11. OTROS

11.1 Presentación de Fotografías

Se adjunta archivo fotográfico.

11.2 Plano en Planta de Ubicación del Programa de Exploración yZonificación

Se adjunta plano de ubicación y exploración.

11.3 Perfiles Estratigráficos en Corte Longitudinal y Transversal

Se adjunta Planos de Perfiles Estratigráficos

11.4 Presentación de Documentos, Ensayos, Certificados

11.5 Para Casos de Obras Menores

Cerco perimétrico posterior

Se cimentara mediante cimientos corridos armados con un ancho de 0.50m a laprofundidad de 1.50m en material de arena limosa.

Para una Capacidad Portante Admisible de:

Qad = 0.58 kg/cm²

y un asentamiento diferencial del orden de :

∆H = 0.37 cm



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Cisterna

Se cimentara mediante una platea con un ancho de 1.50m a la profundidad de 1.50m enmaterial de arena limosa.

Para una Capacidad Portante Admisible de:

Qad = 0.65 kg/cm²

y un asentamiento diferencial del orden de :

∆H = 0.60 cm

11.6 Recomendación Referida a Capa de Afirmado o Material Granular

Para los patios interiores, exteriores y veredas se tendrá el siguiente diseño geométrico:

SUBRASANTE:El suelo de la subrasante está conformado por limo negrusco y relleno, el cual tendrá que ser reemplazado y compactadas en un espesor mínimo de 0.30m al 95% de la MáximaDensidad Seca del Próctor Modificado.

BASE:El material a emplear en la base será del tipo granular seleccionado A-1-a(o) o A-1-b(o), enun espesor de 0.30m, compactados en dos capas de 0.15m, al 100% de la Máxima DensidadSeca del Proctor Modificado.



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estudio de suelos polobaya-final

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