estudio geotécnico con fines de construccion de edificio multifamiliar las fucsias

Pági

na1

ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE CONSTRUCCION DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS

ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE CONSTRUCCION DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS

FUCSIAS

MZ. A, B LT. 25, 26 Y 27 URB. CONTRY CLUB - URB. MIRAFLORES - CASTILLA - PIURA

PIURA, ENERO DEL 2012SANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na2


ESTUDIO GEOTECNICO CON FINES DE CONSTRUCCION DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS

CONTENIDO

1.0.- ASPECTOS GENERALES……………………………… PAG. 06

1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO…… PAG. 06

1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS………………………………………. PAG. 06

2.0.-GEOLOGIA Y GEOTECNIA DEL AREA DE ESTUDIO. PAG. 07

2.1.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES…………………………………… PAG. 07

2.1.1.- Formación zapallal: (fig. Nº 01)……………………………………. PAG. 07

2.1.2.- Depósitos del cuaternario: (fig. Nº 02,03)………………………... PAG. 08

2.2.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA……………………. PAG. 09

2.2.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico……………………………………… PAG. 09

2.2.1.1.- Cuadro Nº 01: Sismos Históricos (MR.> 7.2) de la región…. PAG.10

2.2.1.2.- FIG. Nº 04.- Mapa de intensidades sísmicas del Perú……….. PAG. 12

2.2.1.3.- CUADRO Nº 02: Magnitud y probabilidades de ocurrencia…. PAG. 13

2.2.1.4.- CUADRO Nº:03: Factores y Valores…………………………… PAG. 14

2.2.2.2.- FIG Nº:05: Mapa de zonificación sísmica. Zona de estudio ubicada en la zona 03……………………………………………………………………. PAG. 14

2.3.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS…………………………. PAG. 15

2.3.1.- FIG. Nº 06: Licuación de arenas………………………………….. PAG. 16

3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS………………………… PAG. 16

SANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na3


3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO………………………………… PAG. 16

3.1.1.- Excavación de Calicatas, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos

3.1.2.- Descripción de Calicatas……………………………………………. PAG.17

3.1.2.1.- FIG. Nº 07: Imágenes de Calicata Nº 01………………………. PAG. 18

3.1.2.2.- FIG.Nº 08: Imágenes de Calicata Nº 02……………………….. PAG. 19

3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT)…………………………. PAG. 20

3.1.3.1.- FIG Nº 09: Imágenes de SPT Nº 01……………………………. PAG. 20

3.1.3.2.- FIG. Nº 10: Imágenes de SPT Nº 02…………………………… PAG. 21

3.1.3.3.- FIG Nº 11: Imágenes de SPT Nº 03……………………………. PAG. 22

3.1.3.4.- FIG Nº 12: Imágenes de un ensayo de penetración standard. PAG. 23

3.1.3.5.- CUADRO Nº.-04.-CALCULO DE SPT 01……………………... PAG. 24

3.1.3.6.- CUADRO Nº.-05.-CALCULO DE SPT 02……………………… PAG. 25

3.1.3.7.- CUADRO Nº.-06.-CALCULO DE SPT 03……………………… PAG. 26

3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS…. PAG. 27

3.2.1.- Contenido de Humedad Natural (ASTM D 2216)……………….. PAG. 27

3.2.1.- CUADRO Nº 07: Humedad natural (ASTM D 2216)…………… PAG. 28

3.2.2.- Peso Específico (ASTM D 854)…………………………………… PAG. 29

3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado (ASTM D422)…………… PAG. 29

3.2.4.- Límite de Consistencia (AASHO – 89 – 60)……………………… PAG. 29

3.2.4.1.- CUADRO Nº 08: Límites de Calicata Nº 01……………………. PAG. 30



3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima (ASTM D1557)…………. PAG. 31


Pági

na4


3.2.5.1.- CUADRO Nº 11: Humedad óptima……………………………… PAG. 31

3.2.5.2.- CUADRO Nº 12: Relación densidad humedad (ASTM D-1557) Proctor

modificado……………………………………………………………………. PAG. 32

3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo…………………………. PAG. 32

3.2.6.1.- CUADRO Nº 13.- Calicata C - 1 /m – 3: Ensayo de asentamiento relativo………………………………………………………………………… PAG. 32

3.2.6.2.- CUADRO Nº 14.- Calicata c - 2 /m – 3: Ensayo de asentamiento

relativo………………………………………………………………………… PAG. 33

3.2.6.3.- CUADRO Nº 15.- Spt - 1 / m – 3: Ensayo de asentamiento relativo..………………………………………………………………………. PAG. 33

3.2.6.4.- CUADRO Nº 16.- Spt - 2 / m – 3: Ensayo de asentamiento

relativo………………………………………………………………………… PAG. 34

3.2.6.5.- CUADRO Nº 17.- Spt - 3 / m – 3: Ensayo de asentamiento

relativo………………………………………………………………………… PAG. 34

3.2.7.- Análisis Químico por Agresividad (Sales Solubles Totales, Sulfatos, Cloruros y Carbonatos)……………………………………………………... PAG. 35

3.2.7.1.- CUADRO Nº 18.- Análisis químico por agresividad…………... PAG. 35

4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION………………………...… PAG. 36

4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DEL TERRENO. …………………………………………………………………………………. PAG. 37

4.1.1.- CUADRO Nº 19.- Cálculo de la capacidad portante y admisible del

terreno………………………………………………………………...………. PAG. 38

4.1.2.- CUADRO Nº 20……………………………………………………… PAG. 38

4.1.3.- CUADRO Nº 21……………………………………………………… PAG. 39

4.1.4.- CUADRO Nº 22……………………………………………………… PAG. 40

4.2.- ANALISIS DE ASENTAMIENTOS……………………………….…. PAG. 41


Pági

na5


4.3.- CONDICIONES DE CIMENTACION……………………………...… PAG. 42

4.3.1.- A).- Descripción del suelo de cimentación……………………. PAG. 42

4.3.2.- B).- Condiciones de cimentación……………………………..… PAG. 42

4.3.3.- C).- Clasificación de los materiales de excavación…………. PAG. 43

4.3.4.- D).- Estabilidad de talud natural y de corte…………………... PAG. 43

4.3.5.- E).- Uso del material procedente de las excavaciones…….. PAG. 43

4.3.6.- F).- Agresión química de los suelos al concreto……………. PAG. 43

4.3.7.- G).- Parámetros para diseño sismo – resistente…………….. PAG. 43

4.3.7.1- CUADRO Nº 23……………………………………………………. PAG. 44

4.3.8.- H).- Licuación de arenas………………………………………….. PAG. 44

4.3.9.- I).- Problemas especiales de la cimentación………………….. PAG. 44

5.0.- COEFICIENTE DE BALASTO……………………………...… PAG. 45

5.1.- CUADRO Nº 24………………………………………………………... PAG. 46

5.2.- CUADRO Nº 25……………………………………………………...… PAG. 47

6.0.- ESPACIAMIENTO DE LA EXPLORACION……………… PAG. 49

6.1.- FIG. Nº 13…………………………………………………………….... PAG. 49

7.0.- PROFUNDIDAD DE CALICATAS……………….………….. PAG. 50

8.0.- CONCLUSIONES…………………………................................. PAG. 51

8.1.- CUADRO Nº 26……………………………………………………….. PAG. 52

9.0.- RECOMENDACIONES…………………………….………….. PAG. 54

10.0.- ANEXOSSANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na6


10.1.- Testimonio fotográfico

10.2.- Ensayos de Laboratorio mecánica de suelos

1.0.- ASPECTOS GENERALES.

El Presente Estudio de Mecánica de Suelos se ha realizado con fines de

CONSTRUCCION DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS,

ubicado en la Urbanización country Club de Miraflores, entre los lotes 25,26 y

27.

El objetivo principal es, determinar las propiedades físico - mecánicas y

químicas de los suelos, con el fin calcular la capacidad portante y admisible del

terreno de cimentación, donde se ha proyectado construir edificios de 05 pisos.

1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO.

La zona de estudio se ubica en Mz. AU LT. 25, 26 y 27 Urb. Country Club - Urb.

Miraflores, Distrito, Provincia y Departamento de Piura.

El acceso a la zona de estudio se realiza desde el centro de la ciudad de Piura,

Por la Calle Libertad en dirección Norte hasta la intersección con la

Panamericana Norte para continuar por esta en dirección a la Urbanización El

Bosque al frente del cual se localiza la Urbanización Country Club donde se

ubican lotes 25, 26 y 27, materia del presente estudio.

1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS

La zona de estudio se encuentra ubicada en una zona sub - tropical, seca y

árida con características similares, imperantes en las regiones desérticas

donde la temperatura es seca en casi todo el año, con una precipitación pluvial

anual de 250 mm., siendo la T° mínima de 18°C y la máxima alcanza 37° C.

Las condiciones climáticas de la zona varían cada cierto ciclo, especialmente

cuando se produce el fenómeno de "El Niño", en cuyo período las lluvias son

intensas, alcanzando promedios de hasta 1000 mm.


Pági

na7


2.0.- GEOLOGIA Y GEOTECNIA DEL AREA DE ESTUDIO.

La zona de estudio corresponde a la zona que forma parte de la Depresión

Parandina, formada por un relleno sedimentario Cuaternario la que cubre

unidades de edad más antigua. Las rocas existentes el área de estudio,

presentan edades que fluctúan entre el Terciario Inferior - medio y Cuaternario;

constituidas por materiales de rocas sedimentarias y materiales poco

consolidados.

1. FORMACION ZAPALLAL (Terciario Medio - Superior)

Corresponde a una secuencia de areniscas intercaladas con argillitas,

intensamente meteorizados, en sus estratos superiores, con espesores que

llegan hasta 150m., sobre los que descansan materiales sedimentarios de edad

contemporánea.

La formación Zapallal está constituida por capas de origen marino del Mioceno Superior,1 cubiertas por materiales aluviales, sedimentados por el río Piura, y depósitos provenientes del desierto de Sechura, transportados estos últimos desde el sur por los vientos alisios. En la zona donde se encuentra la ciudad de Piura, la formación Zapallal se encuentra a una profundidad entre 10 y 20 m, con afloramientos localizados.

FIG. Nº 01: FORMACIÓN ZAPALLAL.


Pági

na8


2. DEPOSITOS CUATERNARIOS

Constituidos por depósitos de arena eólica de grano medio a fino, mal

graduadas SP, poco consolidado, con intercalaciones de arenas limosas y

arcillas arenosas; sin embargo hacia la parte donde se encuentra el Río Piura

se presentan suelos aluviales en ambas márgenes, constituidas por suelos

arenosos con inclusiones de limos, arenas arcillosas y arcillas arenosas.

En el sector de estudio, se presenta en la parte superior, material de relleno

constituidas por arenas limosas ligeramente plástica y arenas arcillosas en la

parte superior, por debajo yacen arenas limosas hasta la profundidad de 1.30-

1.60m. y a mayor profundidad se observan arenas sueltas de grano fino de

muy baja compacidad (densidad relativa de 20 – 40%).

FIG. Nº 02.- DEPÓSITOS DEL CUATERNARIO.


Pági

na9


FIG. Nº 03.- DEPÓSITOS DEL CUATERNARIO.

2.1.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES.

Las estructuras desarrolladas en el Noroeste del Perú están representadas por

los Amotapes como un arco estructural que se subdivide en tres partes:

1. -Norte, asignada a la parte norte del levantamiento de Lobitos.

2. -Central, entre los levantamientos de Lobitos y de Negritos.

3. -Sur, situada al sur del levantamiento de Negritos involucrando

Lagunitos y Portachuelo.

Las deformaciones sufridas en la zona estructural del Noroeste han sido

intensas, habiéndose iniciado desde el Paleozoico, complicando el basamento

las tectónicas posteriores.


Pági

na10


Las principales fallas regionales que han controlado a las otras menores son:

Tronco - Mocho, Carpitas, Máncora, Carnal, Amotapes y por el sur la Falla

Huaypirá de rumbo aproximado N80°E.

2.2.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA

2.2.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico

Sismicidad

El sector del Noroeste de Perú se caracteriza por su actividad Neo tectónica

muy tenue, particularidad de la conformación geológica de la zona; sin

embargo, los Tablazos marinos demuestran considerables movimientos

radiales durante el Pleistoceno, donde cada tablazo está íntimamente

relacionado a levantamientos de líneas litorales, proceso que aún continúa en

la actualidad por emergencia de costas.

Debido a la confluencia de las placas tectónicas de Cocos y Nazca, ambas que

ejercen un empuje hacia el Continente, a la presencia de las Dorsales de

Grijalbo y Sarmiento, a la presencia de la Falla activa de Huaypirá se pueden

producir sismos de gran magnitud como se observa en el siguiente cuadro:

Cuadro Nº 01: Sismos Históricos (MR.> 7.2) de la región

FechaMagnitud

Escala Richter

Hora

LocalLugar y Consecuencias

Jul. 09 1587 - - - 19:30Sechura destruida, número de muertos no determinado

Feb. 01 - - - - - - Daños moderados en Piura


Pági

na11


1645

Ago. 20 1657

- - - - - - Fuertes daños en Tumbes y Corrales

Jul. 24 1912 7,6 Parte de Piura destruido

Dic. 17 1963

7,7 12:31 Fuertes daños en Tumbes y Corrales

Dic. 07 1964

7,2 04:36Algunos daños importantes en Piura, daños en Talara y Tumbes

Dic. 09 1970

7,6 23:34Daños en Tumbes, Zorritos, Máncora y Talara.

Riesgo sísmico

Se entiende por riesgo sísmico, la medida del daño que puede causar la actividad sísmica de una región en una determinada obra o conjunto de obras y personas que forman la unidad de riesgo.

El análisis del riesgo sísmico de la región en estudio define las probabilidades de ocurrencia de movimientos sísmicos en el emplazamiento así como la valoración de las consecuencias que tales temblores pueden tener en la unidad analizada.

La probabilidad de ocurrencia en un cierto intervalo de tiempo de un sismo con magnitud superior a M, cuyo epicentro esté en un cierto diferencial de área de una zona sísmica que se considere como homogénea puede deducirse fácilmente si se supone que la generación de sismos es un proceso de Poisson en el tiempo cuya experiencia tiene la forma de la ecuación:

Log N = a –bM

En este sentido, la evaluación del riesgo sísmico de la región en estudio ha sido estimada usando los criterios probabilísticos y determinísticos obtenidos en estudios de áreas con condiciones geológicas similares, casos de Tumbes, Chimbote y Bayovar. Si bien, tanto el método probabilístico como determinístico tienen limitaciones por la insuficiencia de datos sísmicos, se


Pági

na12


obtiene criterios y resultados suficientes como para llegar a una evaluación aproximada del riesgo sísmico en esta parte de la región Piura.

Según datos basados en el trabajo de CIASA-Lima (1971) usando una “lista histórica” se ha determinado una ley de recurrencia de acuerdo con Gutenberg y Richter, que se adapta “realísticamente” a las condiciones señaladas, es la siguiente:

Log N = 3.35 – 0,68m.

En principio, esta ley parece la más apropiada frente a otros, con la que es posible calcular la ocurrencia de un sismo M ≥ = 8 para periodos históricos. En función de los periodos medios de retorno determinados por la Ecuación 1, y atribuyendo a la estructura una vida operativa de 50 años, es recomendable elegir el terremoto correspondiente al periodo de 50 años, el cual corresponde a una magnitud Mb = 7.5. Para fines de cálculo se ha tomado también el de Mb

= 8, correspondiente a un periodo de retorno de 125 años.

De acuerdo con Lomnitz (1974), la probabilidad de ocurrencia de un sismo de Mb = 7.5 es de 59% y la de un sismo de Mb = 8 es de 33%.

FIG. Nº 04.- Mapa de intensidades sísmicas del PerúSANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na13


Así mismo es necesario mencionar que las limitaciones impuestas por la escasez de información sísmica en un período estadísticamente representativo, restringe el uso del método probabilístico y la escasez de datos tectónicos restringe el uso del método determinístico, no obstante un cálculo basado en la aplicación de tales métodos, pero sin perder de vista las limitaciones citadas, aporta criterios suficientes para llegar a una evaluación previa del riesgo sísmico en el Norte del Perú, J. F. Moreano S. (trabajo de investigación docente UNP, 1994) establece la siguiente ecuación mediante la aplicación del método de los mínimos cuadrados y la ley de recurrencia : Log n = 2.08472 - 0.51704 +/- 0.15432 M. Una aproximación de la probabilidad de ocurrencia y el período medio de retorno para sismos de magnitudes de 7.0 y 7.5 Mb. se puede observar en el siguiente cuadro:


Pági

na14


CUADRO Nº 02: Magnitud y probabilidades de ocurrencia.

MagnitudProbabilidad de

Ocurrencia

Período

medio de

retorno

Mb 20 (años)

30 (años)

40 (años)

(años)

7.0 38.7 52.1 62.5 40.8

7.5 23.9 33.3 41.8 73.9

2.2.2.- Parámetros para Diseño Sismo – Resistente

De acuerdo al Mapa de Zonificación sísmica para el territorio Peruano (Normas

Técnicas de edificaciones E.030 para Diseño Sismo resistente), el área de

estudio se ubica en la zona 03, cuyas características principales son:

1. Sismos de Magnitud VII MM

2. Hipocentros de profundidad intermedia y de intensidad entre VIII y IX.

3. El mayor Peligro Sísmico de la Región está representado por 4 tipos de

efectos, siguiendo el posible orden (Kusin,1978) :

1. Temblores Superficiales debajo del océano Pacífico.

2. Terremotos profundos con hipocentro debajo del Continente.

3. Terremotos superficiales locales relacionados con la fractura del plano

oriental de la cordillera de los Andes occidentales.

4. Terremotos superficiales locales, relacionados con la Deflexión de

Huancabamba y Huaypira de actividad Neo tectónica.

De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismo resistente se obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:


Pági

na15


CUADRO Nº:03: Factores y Valores.

Factores Valores

Parámetros de zona zona 3

Factor de zona Z (g) = 0.4

Suelo Tipo S – 3

Amplificación del suelo S = 1.4

periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg

Sísmico C = 0.60

Uso U = 1.00

FIG Nº:05.- Mapa de zonificación sísmica

Zona de estudio ubicada en la zona 03


Pági

na16


El factor de reducción por ductilidad y amortiguamiento depende de las características del diseño estructural del EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, según los materiales usados y el sistema de estructuración para resistir la fuerza sísmica.

2.3.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS

En suelos granulares, particularmente arenosos las vibraciones sísmicas pueden manifestarse mediante un fenómeno denominado licuefacción, el cual consiste en la pérdida momentánea de la resistencia al corte de los suelos granulares, como consecuencia de la presión de poros que se genera en el agua contenida en ellos originada por una vibración violenta. Esta pérdida de resistencia del suelo se manifiesta en grandes asentamientos que ocurren durante el sismo ó inmediatamente después de éste. Sin embargo, para que un suelo granular, en presencia de un sismo, sea susceptible a licuar, debe presentar simultáneamente las características siguientes (Seed and Idriss):

Debe estar constituido por arena fina a arena fina limosa.

Debe encontrarse sumergida (napa freática).


Pági

na17


Su densidad relativa debe ser baja.

Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se observan arenas limosas, mezcladas con arenas arcillosas, arenas limosas y a mayor profundidad arenas de grano fino, de baja a mediana compacidad y no habiéndose observado nivel freático, por lo tanto es poco probable la ocurrencia de Fenómenos de Licuación de arenas, sin embargo es recomendable un mejoramiento del terreno de fundación, colocando debajo de la cimentación (sótano) y conformado de la siguiente manera:

1. 0.30m. de platea de cimentación de concreto armado,

2. 0.50m. de Material de afirmado para base granular mezclado con piedra

partida de ¾” de tamaño, debidamente compactado,

NOTA: El terreno para la cimentación se encuentra en una zona de depresión

con respecto al nivel de la vereda

FIG. Nº 06: LICUACIÓN DE ARENAS.


Pági

na18


3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS

Para la ejecución del presente trabajo se realizaron las siguientes actividades:

- Reconocimiento del terreno para programar las excavaciones.

- Reconocimiento Geológico de áreas adyacentes.

- Trabajos de excavación de calicatas

- Ensayo de Penetración Standard (SPT)

- Descripción de calicata y muestreo de suelos alterados.

- Ensayos de laboratorio y obtención de parámetros Físico - Mecánicos de los suelos.

- Análisis de la Capacidad Portante y Admisible del terreno con fines de cimentación.

- Redacción del informe.

3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO

La exploración del Subsuelo se realizó a través de labores de excavación de 02

calicatas y 03 Sondajes con Ensayos de Penetración Standard (SPT).

3.1.1.- Excavación de Calicatas, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos

Con la finalidad de ubicar los puntos de excavación de las calicatas en el terreno, se realizó un reconocimiento de campo, determinándose la excavación de dos (02) calicatas, ubicadas en el área a cimentar.

Las calicatas se excavaron a cielo abierto hasta la profundidad de 2.00m. y con Posteadora a 6.80m. En promedio y también se realizó tres (03) Sondajes con ensayos de Penetración Standard hasta la profundidad final de 8.00m.

En promedio, con el objeto de verificar la estratigrafía del terreno y determinar su capacidad portante, mediante los ensayos de Penetración Standard.

En las calicatas excavadas, se realizó el muestreo de los horizontes estratigráficos y su correspondiente descripción. Así mismo se procedió a la SANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na19


obtención de muestras disturbadas para los ensayos granulométricos, peso específico, limites Atterberg, Capacidad Portante, Humedad Natural, Corte directo, Compresibilidad del suelo toma de muestras de suelos inalterados constituidos por monolitos que permitieron obtener los parámetros mediante ensayos de corte directo, consolidación unidimensional, peso volumétrico, etc. Posteriormente se realizó la descripción litológica de los diferentes horizontes.

3.1.2.- Descripción de Calicatas

Con la información obtenida mediante los análisis granulométricos, y observando el perfil estratigráfico de las calicatas, se ha establecido la siguiente columna estratigráfica:

1. CALICATA C-1: Vista del Plano de Ubicación y Distribución de Calicatas y SPT

0.00m. a 0.60m.

Mezcla de arenas limosas y arenas arcillosas (SM-SC), con bajo contenido de humedad natural, baja plasticidad.

0.60m. a 1.60m.

Arena limosa (SM), color beige, de baja plasticidad, con bajo contenido de humedad, mediana compacidad.

1.60m. a 5.50m.

Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con bajo contenido de humedad natural, mediana compacidad.

FIG. Nº 07: VISTA DE LA CALICATA Nº 01.


Pági

na20


2. CALICATA C-2: Vista del Plano de Ubicación y Distribución de Calicatas y SPT.

0.00m. a 0.70m.


0.70m. a 1.40m.


1.40m. a 5.50m.



Pági

na21


FIG. Nº 08: VISTA DE CALICATA Nº 02.

3. SPT – 1 Vista del Plano de Ubicación y Distribución de Calicatas y SPT.

0.00m. a 0.80m.


0.80m. a 1.30m.


1.30m. a 6.80m.



Pági

na22


FIG. Nº 09: VISTA DE SPT Nº 01.

4. SPT – 2: Vista del Plano de Ubicación y Distribución de Calicatas y SPT

0.00m. a 0.60m.


0.60m. a 1.10m.


1.10m. a 8.00m.



Pági

na23



5. SPT – 3: Vista del Plano de Ubicación y Distribución de Calicatas y SPT

0.00m. a 0.90m.


0.90m. a 1.20m.



Pági

na24


1.20m. a 7.50m.



Nota: No se evidenció la presencia de nivel freático.


Pági

na25


3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT)

Luego de la excavación de calicatas, se procedió a la perforación del subsuelo mediante el uso del Equipo de Penetración Standard, con el objeto de lograr profundizar hasta los 8.00m. y de este modo permitir una exploración más detallada y obtener los parámetros físico - mecánicos, que posteriormente serán utilizados para determinar la capacidad portante de los suelos de fundación a diferentes profundidades y definir la presencia o no de la napa freática superficial.

El Ensayo consiste en realizar una perforación metro por metro y luego dejar caer un peso de 63.5 KG desde una altura de 76 cm, hasta una profundidad de penetración inicial de 0.15 m. y luego cada 0.30 m. contando el número de golpes que se requieren para penetrar la referida medida; parámetros que posteriormente permitieron obtener los valores del ángulo de rozamiento interno de los suelos de fundación, así como el peso volumétrico de los mismos, y determinar la capacidad portante y admisible del terreno.

Los ensayos de Penetración Standard se realizaron en las áreas donde se proyecta la CONSTRUCCION DE EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, que fue el objeto principal del presente estudio (ver resultados en anexos).

FIG. Nº 12: IMAGEN DE UN ENSAYO DE PENETRACION STANDARD


Pági

na26


CUADRO Nº04.-CALCULO DE SPT 01

SPT – 1

PROFUNDIDAD NANGULO DE GRADO DE TIPO DEFRICCION COMPACTACION SUELO

DE A SPT F EN ARENAS SUCS0.35 0.5 2 30 SUELTA SM-SC0.5 0.8 3 30 SUELTA SM-SC0.8 1.1 5 30 SUELTA SM1.1 1.4 5 30 SUELTA SM1.4 1.7 7 30 SUELTA SM1.7 2 9 30 SUELTA SP2 2.3 10 30 SUELTA SP

2.3 2.6 10 30 SUELTA SP2.6 2.9 12 30 SUELTA SP2.9 3.2 14 31 MEDIA SP3.2 3.5 16 31 MEDIA SP3.5 3.8 17 31 MEDIA SP3.8 4.1 18 31 MEDIA SP4.1 4.4 20 31 MEDIA SP4.4 4.7 20 31 MEDIA SP4.7 5 22 31 MEDIA SP5 5.3 23 31 MEDIA SP

5.3 5.6 24 31 MEDIA SP5.6 5.9 25 31 MEDIA SP5.9 6.2 25 31 MEDIA SP6.2 6.5 26 31 MEDIA SP6.5 6.8 27 31 MEDIA SP


Pági

na27


Cuadro Nº 05: cálculos de SPT nº 02

SPT – 2

PROFUNDIDAD N

ANGULO DE GRADO DE TIPO DE

FRICCION COMPACTACION SUELO

DE A SPT F EN ARENAS SUCS

0.35 0.50 3 30 SUELTA SM-SC

0.50 0.80 3 30 SUELTA SM-SC

0.80 1.10 4 30 SUELTA SM

1.10 1.40 5 30 SUELTA SM

1.40 1.70 6 30 SUELTA SP

1.70 2.00 8 30 SUELTA SP

2.00 2.30 9 30 SUELTA SP

2.30 2.60 10 30 SUELTA SP

2.60 2.90 10 30 SUELTA SP

2.90 3.20 11 31 SUELTA SP

3.20 3.50 13 31 MEDIA SP

3.50 3.80 14 31 MEDIA SP

3.80 4.10 14 31 MEDIA SP

4.10 4.40 14 31 MEDIA SP

4.40 4.70 16 31 MEDIA SP

4.70 5.00 18 31 MEDIA SP

5.00 5.30 20 31 MEDIA SP

5.30 5.60 20 31 MEDIA SP

5.60 5.90 21 31 MEDIA SP

5.90 6.20 23 31 MEDIA SP

6.20 6.50 24 31 MEDIA SP

6.50 6.80 24 31 MEDIA SP


Pági

na28


6.80 7.10 26 31 MEDIA SP

7.10 7.40 27 31 MEDIA SP

7.40 7.70 27 31 MEDIA SP

7.70 8.00 28 31 MEDIA SP

CUADRO Nº06.-CALCULO DE SPT 03

SPT – 3

PROFUNDIDAD N

ANGULO DE GRADO DE TIPO DE

FRICCION COMPACTACION SUELO

DE A SPT F EN ARENAS SUCS0.45 0.60 2 30 SUELTA SM-SC

0.60 0.90 4 30 SUELTA SM-SC

0.90 1.20 6 30 SUELTA SM

1.20 1.50 7 30 SUELTA SM

1.50 1.80 9 30 SUELTA SP

1.80 2.10 10 30 SUELTA SP

2.10 2.40 11 30 SUELTA SP

2.40 2.70 11 30 SUELTA SP

2.70 3.00 13 31 MEDIA SP

3.00 3.30 15 31 MEDIA SP

3.30 3.60 16 31 MEDIA SP

3.60 3.90 17 31 MEDIA SP

3.90 4.20 18 31 MEDIA SP

4.20 4.50 19 31 MEDIA SP

4.50 4.80 19 31 MEDIA SP

4.80 5.10 19 31 MEDIA SP

5.10 5.40 20 31 MEDIA SP

5.40 5.70 22 31 MEDIA SP


Pági

na29


5.70 6.00 23 31 MEDIA SP

6.00 6.30 24 31 MEDIA SP

6.30 6.60 24 31 MEDIA SP

6.60 6.90 25 31 MEDIA SP

6.90 7.20 26 31 MEDIA SP

7.20 7.50 26 31 MEDIA SP

3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO

La toma de muestras disturbadas se realizó para cada horizonte, para ensayos

de humedad natural, granulometría, límites de Atterberg, Proctor estándar y/o

modificado, peso específico y muestras inalteradas para los ensayos de corte

directo y compresibilidad.

1. Análisis Granulométrico por Tamizado (ASTM D422)2. Límite Líquido de Suelos (ASTM d423, D4318)3. Límite Plástico de Suelos (ASTM d424, D4328)4. Corte Directo con Especímenes Re moldeados y Saturados (ASTM

D3080)5. Peso Específico de los Suelos (ASTM D 854)6. Peso Volumétrico de los Suelos (ASTM D 854-58)7. Análisis Químicos por Agresividad al Concreto (Sales Solubles Totales,

Sulfatos, Cloruros y Carbonatos) (BS1377).8. Contenido de Humedad Natural (ASTM D 2216)9. Compresibilidad o Asentamiento Relativo de Suelos (ASTM D2166)10. Relación Densidad Humedad (ASTM D1557).

Con los análisis granulométricos y límites de Atterberg, así como por

observaciones de campo se han obtenido los perfiles estratigráficos que

acompañan el presente informe.

3.2.1.- Contenido de Humedad Natural.- (ASTM D 2216)


Pági

na30


De acuerdo a los ensayos realizados, se han podido establecer rangos de

humedad natural de acuerdo a los tipos de suelos que varían entre (0.97 – 3.15%), no se evidencio la presencia de nivel freático.

CUADRO Nº 07: HUMEDAD NATURAL (ASTM D 2216)

SOLICITA : B & C INMOBILIARIA Y CONSTRUCCION E.I.R.L.

OBRA : EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS

UBICACION : MZ. A, U LT. 25, 26 Y 27 URB. CONTRY CLUB - URB. MIRAFLORES - CASTILLA – PIURA

MUESTRA : CALICATA C – 1

FECHA : PIURA, 10 DE ENERO DEL 2012

CALICATA PROF.PESO DEL

RECIPIENTE (Gr.)

PESO (Gr.)

Y TARRO Nº +SUELO +SUELO VACIO AGUA SUELOHUMEDA

DMUESTRA m. HUMEDO SECO SECO %

C - 1 / M - 1 0.00 - 0.60 36 254.22 251.17 30.50 3.05 220.67 1.38C - 1 / M - 2 0.60 - 1.60 91 247.13 242.94 29.64 4.19 213.30 1.96C - 1 / M - 3 1.60 - 5.50 95 241.90 236.89 29.19 5.01 207.70 2.41


Pági

na31


3.2.2.- Peso Específico.- (ASTM D 854)

Se le llama Peso específico a la relación entre el peso de una sustancia y

su volumen.

Su expresión de cálculo es:

Siendo,

, el peso específico;, el peso de la sustancia;, el volumen de la sustancia;, la densidad de la sustancia;, la masa de la sustancia;

1. , la aceleración de la gravedad.

La mayoría de suelos ensayados, muestran valores muy similares, en sus

diferentes tipos de suelos cuyos valores fluctúan entre 2.54 y 2.56 gr/cm3; en

función a su contenido de minerales.

3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado.- (ASTM D422)


Pági

na32


Este ensayo realizado utilizando mallas de acuerdo a las normas ASTM,

mediante lavado o en seco permite identificar el tipo de suelo, que juntamente

con el ensayo de Atterberg permite la clasificación de los suelos; habiéndose

establecido los siguientes tipos: “SP” para las arenas de grano fino, “SM” para

las arenas limosas y “SM-SC” para las mezcla de arenas limosas y arenas

arcillosas (ver curvas granulométricas).

3.2.4.- Límite de Consistencia (AASHO – 89 – 60.)

Con las fracciones que pasan el tamiz Nº 40, se realizaron ensayos de límites

de consistencia de las muestras, dando los siguientes:

CUADRO Nº 08: CÁLCULO DE LÍMITES DE PLASTICIDAD.

CALICATA /

MUESTRAC-1/M-1 C-1/M-2 C-2/M-1 C-2/M-2

% Límite Líquido 29.90 24.10 28.50 22.60

% limite plástico 22.81 20.44 21.53 19.97

% Indice de

Plasticidad7.09 3.66 6.97 2.63


CALICATA /

MUESTRASPT-1/M-1 SPT-1/M-2 SPT-2/M-1 SPT-2/M-2

% Límite Líquido 28.70 23.00 28.50 22.20

% limite plástico 20.82 19.48 20.91 19.46


Pági

na33


% Indice de

Plasticidad7.88 3.52 7.59 2.74


CALICATA /

MUESTRASPT-3/M-1 SPT-3/M-2

% Límite Líquido 28.00 22.00

% limite plástico 20.29 18.91

% Indice de

Plasticidad7.71 3.09

3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima.- (ASTM D1557).

Estas propiedades de los suelos naturales se han obtenido mediante el método

de Compactación Proctor Modificado y los resultados muestran valores

diferentes en función a la naturaleza del suelo.

CUADRO Nº 11: HUMEDAD NATURAL (ASTM D1557).SOLICITA : B & C INMOBILIARIA Y

CONSTRUCCION E.I.R.L.

OBRA : EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS

UBICACION : MZ. A, U LT. 25, 26 Y 27 URB. CONTRY CLUB - URB. MIRAFLORES - CASTILLA – PIURA

MUESTRA : CALICATA C – 1


Pági

na34



CALICATA PROF.PESO DEL

RECIPIENTE (Gr.)

PESO (Gr.)

Y TARRO Nº +SUELO +SUELO VACIO AGUA SUELO HUMEDAD

MUESTRA m. HUMEDO SECO SECO %

C - 1 / M - 1 0.00 - 0.60 36 254.22 251.17 30.50 3.05 220.67 1.38

C - 1 / M - 2 0.60 - 1.60 91 247.13 242.94 29.64 4.19 213.30 1.96

C - 1 / M - 3 1.60 - 5.50 95 241.90 236.89 29.19 5.01 207.70 2.41

CUADRO Nº 12: RELACION DENSIDAD HUMEDAD

RELACION DENSIDAD HUMEDAD (ASTM D1557) PROCTOR MODIFICADO

MUESTRA DENSIDAD MAXIMAHUMEDAD

ÓPTIMAC-1/M-2 1.73 gr/cm3 10.62%

C-2/M-2 1.74 gr/cm4 10.20%

SPT-1/M-2 1.74 gr/cm5 10.41%

SPT-2/M-2 1.73 gr/cm6 10.27%

SPT-3/M-2 1.71 gr/cm7 10.37%

3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo.-


Pági

na35


El presente ensayo se realizó con la finalidad de evaluar el asentamiento

relativo de los suelos de arenas de grano fino, ante la aplicación de cargas

verticales 0.5, 1.0, 2.0 y 3.0 Kg/cm2 en estado de confinamiento.

CUADRO Nº 13: CALICATA C - 1 / M - 3

ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO

PDEFORMACI

ON

COEFICIENTE

COEFICIENTE

DE

gr/cm2 POROSIDAD

COMPRESIB.

0.00 0.586

0.50 0.42 0.552 2.10

1.00 0.67 0.533 3.35

2.00 0.98 0.508 4.90

3.00 1.31 0.482 6.55

CUADRO Nº 14.- CALICATA C - 2 / M – 3


PDEFORMACI

ON

COEFICIENTE

COEFICIENTE

DE DE

gr/cm2 POROSIDAD

COMPRESIB.

0.00 0.586

0.50 0.37 0.557 1.85SANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na36


1.00 0.63 0.537 3.15

2.00 0.95 0.511 4.75

3.00 1.30 0.483 6.50

CUADRO Nº 15.- SPT - 1 / M - 3


PDEFORMACI

ON

COEFICIENTE

COEFICIENTE

DE

gr/cm2 POROSIDAD

COMPRESIB.

0.00 0.605

0.50 0.39 0.574 1.95

1.00 0.60 0.557 3.00

2.00 0.93 0.530 4.65

3.00 1.27 0.503 6.35



P DEFORMACION

COEFICIENTE

COEFICIENTE

DE DESANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na37


gr/cm2 POROSIDAD

COMPRESIB.

0.00 0.573

0.50 0.41 0.541 2.05

1.00 0.65 0.522 3.25

2.00 0.92 0.501 4.60

3.00 1.26 0.474 6.30



PDEFORMACI

ON

COEFICIENTE

COEFICIENTE

DE DE

gr/cm2 POROSIDAD

COMPRESIB.

0.00 0.615

0.50 0.37 0.585 1.85

1.00 0.62 0.564 3.10

2.00 0.96 0.537 4.80

3.00 1.29 0.510 6.45


Pági

na38


3.2.7.- Análisis Químico por Agresividad (Sales Solubles Totales, Sulfatos, Cloruros y Carbonatos)

Con el fin de evaluar la agresividad de los suelos hacia el concreto se

realizaron los ensayos químicos para determinar el contenido de sales

solubles, cloruros y sulfatos, habiéndose obtenido valores moderados, por lo

que es necesario utilizar cemento tipo I o MS.

CUADRO Nº 18.- ANALISIS QUIMICO POR AGRESIVIDAD

SOLICITA :B & C INMOBILIARIA Y CONSTRUCCION E.I.R.L.

OBRA :EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS

UBICACION :

MZ. A, U LT. 25, 26 Y 27 URB. CONTRY CLUB - URB. MIRAFLORES - CASTILLA - PIURA

MUESTRA : CALICATA C - 1


SALES

MUESTRA PROF. SOLUBLES CLORUROS SULFATOS CARBONATOS

m. %. %. %. %.

C - 1 / M - 1 0.00 - 0.60 0.6200 0.0420 0.0350 0.0000

C - 1 / M - 2 0.60 - 1.60 0.5800 0.0460 0.0390 0.0000

C - 1 / M - 3 1.60 - 5.50 0.5400 0.0520 0.0420 0.0000


Pági

na39


4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION.

En el análisis de cimentación se debe considerar los parámetros de ángulo de rozamiento interno, compacidad del suelo, peso volumétrico, ancho del cimiento corrido y la profundidad de la cimentación. Así mismo en suelos arenosos deberá estudiarse los problemas de asentamientos relativos.

4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DEL TERRENO

Llamada también capacidad última de carga del suelo de cimentación. Es la

carga que puede soportar un suelo sin que su estabilidad sea amenazada.

Para la aplicación de la capacidad portante, se aplica la teoría de Terzaghi para

zapatas continuas de base rugosa en el caso de un medio friccionante o

medianamente denso; también se hace extensivo para el caso de zapatas

cuadradas y Plateas de cimentación.

Es necesario mencionar que de acuerdo a las excavaciones de calicatas y

sondajes SPT, se identificaron suelos del tipo, arenoso (SP), areno limosos

(SM) y mezcla de arenas limosas y arenas arcillosas (SM-SC), determinados

como medianamente densos.

A continuación se realiza el análisis de la cimentación para diferentes

profundidades teniendo en cuenta los parámetros obtenidos con el equipo de

perforación standard y los ensayos de laboratorio (Ver Cuadro de Capacidad

Portante y Capacidad Admisible).

En suelos medianamente densos con valores de cohesión (C)

Para Zapata continua:

Qc = C*Nc + *D *N'q + 0.5* *ß*N'g

Para Zapata cuadrada:

Qc = 1.3*C*Nc + *D *N'q + 0.4* *ß*N'g

Para Platea o Losa de Cimentación:

En suelos arenosos:


Pági

na40


q adm. (KN/m²) = 11.98Ncor [1+0 .33( DfB )] [ Se(mm )

25 ] Pt = 11.98 Ncor. [1 + 0.33 (Df/B)] [Semm./25]

Donde:

Qc = Capacidad Portante Kg/cm²

= Peso volumétrico gr/cm3.

Df = Profundidad de cimentación (m).

C = Cohesión.

Nc, N'q y N'g = Factores de capacidad de carga

Ncor = N corregido para 0.30m. De penetración con SPT.

B = Ancho de la cimentación.

N = Numero de Penetración Standard

Se = Asentamiento

CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA

Es la capacidad admisible del terreno que se deberá usar como parámetro de

diseño de la estructura. También se le conoce como "Carga de Trabajo" ó

"Presión de Trabajo". (Cuadro de Capacidad Admisible).

Pt = Qc / Fs

Donde:

Pt = Presión de trabajo (kg/cm²)

Qc = Capacidad de carga.

Fs = Factor de seguridad (3.0).


Pági

na41


CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE Y ADMISIBLE DEL TERRENO

CUADRO Nº 19: CALCULOS DE LA CAPACIDAD PORTANTE.

SPT – 1

TIPO DE ESTRUCTURA

Df (m) B (m)

N (m) Se m. Qc (q ult.) Kg/cm2 Pt (q adm.) Kg/cm2

1 6 5 0.027 2.05 0.68

1.2 6 5 0.027 2.07 0.69

1.5 6 7 0.027 2.94 0.98

2 6 10 0.027 4.31 1.44

2.5 6 10 0.027 4.42 1.47


SPT – 1PLATEA DE

CIMENTACION Df (m) B (m) N (m) Se m. Qc (q ult.) Kg/cm2

Pt (q adm.) Kg/cm2

1 8 5 0.027 2.02 0.67

1.2 8 5 0.027 2.04 0.68

1.5 8 7 0.027 2.89 0.96

2 8 10 0.027 4.2 1.4

2.5 8 10 0.027 4.28 1.43


Pági

na42


1 10 5 0.027 2 0.67

1.2 10 5 0.027 2.02 0.67

1.5 10 7 0.027 2.85 0.95

2 10 10 0.027 4.14 1.38

2.5 10 10 0.027 4.2 1.4


SPT – 2

TIPO DE ESTRUCTURA

Df (m) B (m) N (m) Se m. Qc (q ult.) Kg/cm2

Pt (q adm.) Kg/cm2

1 6 4 0.026 1.58 0.53

1.2 6 5 0.026 1.99 0.66

1.5 6 6 0.026 2.43 0.81

2 6 9 0.026 3.73 1.24

2.5 6 10 0.026 4.25 1.42

PLATEA DE CIMENTACION 1 8 4 0.026 1.56 0.52

1.2 8 5 0.026 1.96 0.65


Pági

na43


1.5 8 6 0.026 2.38 0.79

2 8 9 0.026 3.64 1.21

2.5 8 10 0.026 4.12 1.37

1 10 4 0.026 1.54 0.51

1.2 10 5 0.026 1.94 0.65

1.5 10 6 0.026 2.35 0.78

2 10 9 0.026 3.59 1.2

2.5 10 10 0.026 4.05 1.35


SPT – 3

TIPO DE ESTRUCTURA

Df (m) B (m) N (m) Se m. Qc (q ult.) Kg/cm2

Pt (q adm.) Kg/cm2

1 6 6 0.029 2.64 0.88

1.2 6 7 0.029 3.11 1.04

1.5 6 9 0.029 4.06 1.35

2 6 10 0.029 4.63 1.54

2.5 6 11 0.029 5.22 1.74

PLATEA DE CIMENTACION

/

1 8 6 0.029 2.58 0.86

1.2 8 7 0.029 3.03 1.01

1.5 8 9 0.029 3.94 1.31


Pági

na44


2 8 10 0.029 4.44 1.48

2.5 8 11 0.029 4.96 1.65

1 10 6 0.029 2.58 0.86

1.2 10 7 0.029 3.03 1.01

1.5 10 9 0.029 3.94 1.31

2 10 10 0.029 4.44 1.48

2.5 10 11 0.029 4.96 1.65

4.2 ANALISIS DE ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACION DE LOS SUELOS

La ecuación de cálculo a tenerse en cuenta es:

(Cc)* H σ´ + σ

S = -------------- log (---------------)

1 + e σ´

Donde:

S = Asentamiento por consolidación primaria a la mitad del estrato de arena,

donde se cimentará el edificio

Cc = Índice de compresión Cc = e2 – e1 (log σ2/ σ1)

e = Relación de vacíos de la arcilla.

Ỵs - Ỵo


Pági

na45


e = ----------------

Ỵo

Ỵs = Peso específico del sólido

Ỵo = Peso volumétrico o densidad natural del suelo.

σ´ = Esfuerzo efectivo a la profundidad de cimentación.

σ = Esfuerzo que actúa por la sobrecarga del edificio.

H = Altura del estrato de arenas.

4.3.- CONDICIONES DE CIMENTACION

De acuerdo a los resultados de las investigaciones de campo, los ensayos de

laboratorio, la clasificación de suelos, la capacidad portante, los resultados de

cálculos geotécnicos y el criterio ingenieril del Consultor se concluye en las

condiciones de cimentación para el EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS y se describe a continuación:

A).- DESCRIPCIÓN DEL SUELO DE CIMENTACIÓN.

El suelo de cimentación promedio está conformada predominantemente mezcla

de arenas limosas con arenas arcillosas en la superficie y a mayor profundidad

arenas limosas ligeramente plásticas y a mayor profundidad arenas sueltas,

color gris,

B).- CONDICIONES DE CIMENTACIÓN.


Pági

na46


En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del

EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, son terrenos relativamente

estables, con ángulo de talud natural de 75° en las calicatas excavadas y de

compacidad relativa entre 20 – 40% en función a los valores de N del SPT.

En el edificio de 05 pisos, se construirán estructuras superficiales a una

profundidad de 0.80m. con respecto a la rasante de la vereda, siendo la

capacidad admisible de 0.88 kg/cm²., para losas o plateas de cimentación de

6.00m. De ancho.

Es necesario mejorar las condiciones del terreno de cimentación colocando

materiales de afirmado granular (50%) con mezcla de piedra chancada (50%)

de ¾# de tamaño, con espesor de 0.50m. de espesor sobre el cual deberá

colocarse la platea de cimentación de 0.30m. de espesor.

C).- CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES DE EXCAVACIÓN.

Los suelos encontrados en el subsuelo de cimentación, se clasifican como

Material Común (MC), de compacidad media y se puede realizar la excavación

en forma manual.

D).- ESTABILIDAD DE TALUD NATURAL Y DE CORTE.

Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 2.00m.,

presenta bajo a regular contenido de humedad natural incrementándose a

mayor profundidad y no se han presentado derrumbes de las paredes,

habiéndose determinado que existen ángulos de corte natural subverticales de

75°, sin embargo por debajo de 2.00 m., es necesario la entibación de las

zanjas según normas constructivas.


Pági

na47


E).- USO DEL MATERIAL PROCEDENTE DE LAS EXCAVACIONES.

Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican

como arenas y arenas limosas, que serán eliminados después de la

cimentación de las estructuras superficiales que se han proyectado.

F).- AGRESIÓN QUÍMICA DE LOS SUELOS AL CONCRETO.

Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y

carbonatos, son relativamente bajos, pudiéndose usar cemento tipo I o MS. Se

han realizado los ensayos por contenido de cloruros, sulfatos, sales solubles y

carbonatos en el laboratorio.

G).- PARÁMETROS PARA DISEÑO SISMO - RESISTENTE

De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se

obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:

CUADRO Nº 23: FATORES Y VALORES.

Factores Valores

Parámetros de zona Zona 3


Suelo Tipo S – 3

amplificación del suelo S = 1.4


Pági

na48


Periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg

Sísmico C = 0.60

Uso U = 1.00

H).- LICUACIÓN DE ARENAS

En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos

de regular estabilidad, por lo que es poco probable que ocurrirán fenómenos

de licuación de arenas ante un sismo de gran magnitud, debido a que los

suelos en el sector están constituidos por arenas mal graduadas SP, cubiertas

con arenas limosas de baja plasticidad, medianamente compactas, sin

presencia del nivel freático, siendo los valores de N mayores de 20 hasta la

referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la zona no es probable la

ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5.

I).- PROBLEMAS ESPECIALES DE LA CIMENTACIÓN.

En el sector del EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, los suelos están

en estado medianamente compacto, con presencia del nivel freático a

profundidades que varían de 1.55m. A 2.30m., por lo que pueden ocurrir

problemas de asentamiento en el fondo de la cimentación, por lo que deberá

colocarse:

1) una capa de 0.40m. De espesor de materiales tipo afirmado granular (50%)

mezclado con piedra chancada de ¾# de tamaño (50%) con su respectiva

compactación al 100% de la densidad seca máxima del proctor modificado del

material a emplear y finalmente, 2) la platea de cimentación de 0.30m de

espesor.

5.0.- COEFICIENTE DE BALASTO


Pági

na49


En el caso de cimentaciones del tipo losa o viga de cimentación, se suele

recurrir al modelo de Winkler o método del coeficiente de balasto. Este

coeficiente K, que nos será facilitado a través del informe geotécnico, expresa

una constante de proporcionalidad entre presiones y asientos para cada tipo de

terreno:

P (T/m2) = K x δ (m)

CUESTIONES A CONSIDERAR

• Se parte de la hipótesis ideal de suelos homogéneos tipo arenas de grano

fino a medio con regular contenido de humedad y presencia del nivel freático a

4.90m. De profundidad.

• No se tiene en cuenta la interacción entre cimientos próximos.

• Depende de la superficie de la cimentación: relación entre tensiones y

asientos.

• El coeficiente de balasto es inversamente proporcional al asiento.

• Se determina en laboratorio, mediante ensayo de placa de carga de

diferentes diámetros D (generalmente 30 x 30cm), cumpliéndose la relación: K1

x D1 = K2 x D2 y mediante ensayos de penetración standard (SPT).

PRECAUCIONES

Las vigas y losas de cimentación forman parte de la globalidad de la estructura, ya que están incluidas en la matriz global de la misma. Esto quiere decir que las modificaciones que realicemos sobre ellas, afectarán directamente a los


Pági

na50


esfuerzos del resto de los elementos que conforman la estructura, especialmente a los pilares.

COEFICIENTE DE BALASTO Valores orientativos para placa de carga de 30 x

30 cm2 (K30).

CUADRO Nº 24: CLASES DE SUELOS.

Clases de suelo (K/cm3)

Suelo ligero de turba y cenagoso 0,5 - 1,0

Suelo pesado de turba y cenagoso 1,0 - 1,5

Arena fina de ribera o playa 1,0 - 1,5

Arena floja seca 1,0 - 1,3

Arena floja húmeda 0,8 - 1,0

Arena media seca 3,0 - 9,0

Arena media húmeda 2,0 - 6,0

Arena compacta seca 9,0 - 20,0

Arena compacta húmeda 7,0 - 13,0

Capa de humus, arena y grava 1,0 - 2,0

Arcilla mojada 2,0 - 3.0

Arcilla húmeda 4,0 - 5,0

Arcilla seca 6,0 - 9,0

Arcilla seca dura > 10,0

Margas arcillosas 20,0 - 40,0

CUADRO Nº 25: CLASES DE SUELOS.

Clases de suelo (K/cm3)


Pági

na51


Humus firmemente estratificado con arena y pocas piedras 8,0 - 10,0

Humus firmemente estratificado con arena y muchas piedras 10,0 - 12,0

Arena fina de ribera o playa 1,0 - 1,5

Gravilla arenosa floja 4,0 - 8,0

Gravilla arenosa compacta 0,8 - 1,0

Grava fina con mucha arena fina 8,0 - 10,0

Grava media con arena fina 10,0 - 12,0

Grava media con arena gruesa 12,0 - 15,0

Grava gruesa con arena gruesa 15,0 - 20,0

Grava gruesa con poca arena 15,0 - 20,0

Rocas blandas o algo alteradas >30,0

Rocas sanas >500,0

UNIDADES: 1 K/cm3 ≈ 103 T/m3 ≈ 104 kN/m3

Para el cálculo del coeficiente de Balasto, considerando que a la profundidad

de 4.70m., existen suelos arenosos con contenido de humedad se usó la

fórmula siguiente:

(N + 2/34)


Pági

na52


K (30) Kg/cm3 = 10

Siendo N = N° de golpes para la penetración de 0.30m con el ensayo SPT.

Para placa de cimentación en arcilla húmeda existente en el terreno de

cimentación.

(N + 2/34)

K (b,l)(T/m3 = 1000 x 10) (b(m)+0.3(m)/2b(m))²

Donde:

m = (N – 13)/32)

B = Ancho de la platea (12.50m.)

N = N° de golpes para la penetración de 0.30m., con el equipo SPT.

Los valores obtenidos para K (30) o coeficiente de Balasto del terreno es de 2.00 kg/cm3 y para el coeficiente de Balasto para la platea de cimentación de ancho B = 6-00m. Es de 0.90 k/cm3.

6.0.- ESPACIAMIENTO DE CALICATAS Y PROFUNDIDAD DE CALICATAS.

FIG. Nº 13


Pági

na53


15m

30m

1. Área:

A=bxa Donde: b: base

a: altura

A=30x15=450m2

#c=450 = 2.

225

15m

30m


C.01

C.02

Pági

na54


7.0.- PROFUNDIDAD DE CALICATAS

DF= 1.50m

B= 2.0m

P= h+df+z

Z=1.5 (B)

Z=1.5 (2.0m)

Z=3.0m

P= 0+1.50+3.0

P=4.50m

NOTA: La estructura que estamos construyendo esta sin sótano.


Pági

na55


8.0.- CONCLUSIONES.

1.- El área donde se cimentará la infraestructura del EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, se encuentra ubicada en una zona de suelos

relativamente estables.

2.- En el área del terreno donde se construirá el EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, en función a la densidad, ángulo de fricción interna (Ý), Cohesión (c), grado de Compacidad, granulometría, etc. los suelos, son considerados del tipo friccionarte a medianamente densos.

3.- Las condiciones de cimentación para el del EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, se describe a continuación:

El suelo de cimentación promedio está conformado predominantemente arenas

limosas SM, arenas de grano fino pobremente graduadas SP, cubiertas por

una mezcla de arenas limosas y arenas arcillosas SM - SC, color gris, de baja

plasticidad

Existe un desnivel topográfico en la parte superior con respecto al nivel del

terreno, por tanto deberá tenerse en cuenta durante la fase constructiva a fin de

colocar materiales de relleno hasta llegar al nivel del piso terminado y

considerar el tipo de drenajes de las aguas pluviales.

En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del

EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, son terrenos relativamente

estables, con ángulo de talud natural de 85° en las calicatas excavadas y de

compacidad relativa entre 40 – 60% en función a los valores de N del SPT.

En los EDIFICIOS DE 05 PISOS, se construirán estructuras superficiales tipo

Platea de cimentación de 0.30m. de espesor con una y sub platea de

cimentación (con espesor de 0.40m.), siendo la capacidad admisible de 0.88

kg/cm². para losas o plateas de cimentación de 6.00 – 8.00m. de ancho.

En el sector del EDIFICIO MULTIFAMILIAR LAS FUCSIAS, los suelos están

en estado de baja a mediana compacidad, debido a las arenas de grano fino,

propensas a un asentamiento en el fondo de la cimentación, por lo que deberá

colocarse:


Pági

na56


1) un sub cimiento o sub platea de cimentación de 0.40m de espesor,

conformada por una capa de 0.40m de espesor de materiales tipo afirmado

granular (50%) mezclado con piedra chancada de ¾# de tamaño (50%) con su

respectiva compactación al 100% de la densidad seca máxima del proctor

modificado del material a emplear

2) finalmente la platea de cimentación de 0.30m de espesor.

3).- Lo plantado en los ítem 1 y 2 mejorarán las condiciones de cimentación y

capacidad admisible del terreno.

Los suelos de arenas limosas, arenas limosas de baja plasticidad, cubiertas por

una mezcla de arenas limosas con arenas arcillosas, encontrados en el

subsuelo de cimentación, se clasifican como Material Común (MC), de

compacidad baja a media y se puede realizar la excavación en forma manual.

Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 3.00m.,

presenta bajo contenido de humedad natural, habiéndose determinado que

existen ángulos de corte natural subverticales de 75°, sin embargo por debajo

de 1.50 m., es necesario la entibación de las zanjas según normas

constructivas.

Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican

como arenas y arenas limosas, que serán eliminados después de la

cimentación de las estructuras superficiales que se han proyectado.

Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y

carbonatos, son relativamente bajos, pudiéndose usar cemento tipo I o MS. Se

han realizado los ensayos por contenido de cloruros, sulfatos, sales solubles y

carbonatos en el laboratorio.

De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se

obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:


Pági

na57


CUADRO Nº 26: FACTORES Y VALORES

Factores Valores

Parámetros de zona Zona 3


Suelo Tipo S – 3

amplificación del suelo S = 1.4

Periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg

Sísmico C = 0.60

Uso U = 1.00

En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos

de regular estabilidad, por lo que es poco probable que ocurrirán fenómenos

de licuación de arenas ante un sismo de gran magnitud, debido a que los

suelos en el sector están constituidos por arenas mal graduadas SP,

intercalados con arcillas de mediana a alta plasticidad CL, medianamente

compactas, sin presencia del nivel freático superficial, siendo los valores de N

mayores de 20 hasta la referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la

zona no es probable la ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5.


Pági

na58


9.0.- RECOMENDACIONES

1.- Para las construcciones proyectadas, las cimentaciones serán del tipo

superficial de acuerdo a las características siguientes:

a.- La profundidad mínima de cimentación medida a partir de la superficie libre

del terreno, será de 0.80m. Para plateas de cimentación de 6.00m de ancho y

espesor de la losa de 0.30m. La capacidad admisible es de 0.88 kg/cm².

b.- Es recomendable el uso de Plateas o losas de cimentación.

c.- En la zona de cimentación, se recomienda cortar el material, poco

compactado de 0.70m., luego compactar el terreno de fundación al 95% de la

densidad seca máxima y a continuación colocar el material tipo afirmado

granular (50%) mezclado con piedra chancada de ¾” de tamaño (50%), con

espesor de 0.50m. debidamente compactado al 100% de la densidad seca

máxima del proctor modificado del material de préstamo a utilizar, mejorando

de esta manera las condiciones de cimentación, SOBRE ESTE MATERIAL

COLOCAR la Platea de cimentación de 0.30m. de espesor. la cual debe

protegerse para evitar la infiltración de las aguas.

Para el caso de losas de Pisos y veredas deberá cortarse el material de 0.30m

de espesor y luego compactar la subrasante y reemplazar con materiales de

afirmado debidamente compactado.

Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se

observan arenas de grano fino, arenas limosas y en la parte superior una

mezcla de arenas limosas con arenas arcillosas, de baja a mediana

compacidad y no habiéndose observado nivel freático, por lo tanto es poco

probable la ocurrencia de Fenómenos de Licuación de arenas, sin embargo es SANDOVAL GARCIA JHON EDUARDO

Pági

na59


recomendable un mejoramiento del terreno de fundación, conformado de la

siguiente manera:

1. 0.30m. de platea de cimentación de concreto armado,

2. 0.40m. de Material de afirmado para base granular mezclado con piedra

partida de ¾” de tamaño, debidamente compactado.

2.- Los elementos del cimiento deberán ser diseñados de modo que la presión

de contacto (carga estructural del edificio entre el área de cimentación) sea

inferior ó cuando menos igual a la presión de diseño ó capacidad admisible.

3.- El agua superficial que pudiera inundar la zona de los cimientos y del

edificio mismo durante la construcción, deberá ser alejado, a fin de que su

presencia no debilite la cimentación.

4.- El contenido de sales solubles es moderado, por lo que deberá usarse

cemento Portland tipo I o MS para el diseño del concreto.

5.- Considerando que cíclicamente se presentan fuertes precipitaciones

pluviales, es necesario diseñar sistemas de drenaje pluvial que eviten la

infiltración de aguas y puedan originar asentamientos futuros y dañar las

estructuras proyectadas.

6.- El material de préstamo de afirmado a ser usado, debe reunir las

características siguientes: Índice de plasticidad IP < 6%, Límite Líquido menor

que 25% y Resistencia a la penetración de 0.1" de 80 - 100% para los ensayos

CBR. La compactación deberá realizarse mayor de 100% del Proctor

Modificado del material de Base durante la fase constructiva.

7.- Es necesario realizar las pruebas de densidad de campo, del material de

afirmado para base, para comprobar la compactación.


Pági

na60


8.- Para las losas de cimentación y obras auxiliares de concreto, se deberá

diseñar con materiales de agregados de las canteras Vice, Sojo, Sol o Cerro

Mocho, con una dosificación de 210 – 250 kg/cm², previa evaluación de los

materiales, durante la fase constructiva.

10.- TESTIMONIO FOTOGRAFICO


Pági

na61


10.1.- ANEXOS

CUADROS – GRAFICOS

ENSAYOS DE LABORATORIO


Pági

na62


SPT - 1


Pági

na63


SPT – 2


Pági

na64


SPT - 3


Pági

na65


ENSAYOS DE LABORATORIO


Pági

na66


MAPAS - PLANOS


Pági

na67



estudio geotécnico con fines de construccion de edificio multifamiliar las fucsias

Engineering