4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION.

En el anlisis de cimentacin se debe considerar los parmetros de ngulo de rozamiento interno, compacidad del suelo, peso volumtrico, ancho de la zapata y la profundidad de la cimentacin. As mismo en suelos arenosos como es nuestro caso se debern estudiarse los problemas de asentamientos relativos.

4.1.- Capacidad Portante y Capacidad Admisible de Carga del Terreno.

Llamada tambin capacidad ltima de carga del suelo de cimentacin, es la carga que puede soportar un suelo sin que su estabilidad sea amenazada.

Para la aplicacin de la capacidad portante, se aplica la teora de Terzaghi para cimientos corridos de base rugosa en el caso de un medio friccionante o medianamente denso; tambin se hace extensivo para el caso de zapatas aisladas; es necesario mencionar que de acuerdo a la excavacin se identificaron suelos del tipo arcillo arenoso (CL), arenas arcillosas (SC), arenas limosas (SP-SM) y arenas de grano medio a grueso (SP), que van desde el tipo friccionante medianamente denso a cohesivo.

A continuacin se realizan los anlisis de la cimentacin para diferentes profundidades (ver cuadros de Capacidad Portante y Capacidad Admisible).

En base a las exploraciones efectuadas, la edificacion se apoyar sobre un tipo de suelo arena arcillosa (SC) saturado de grano fino a medio con partculas subredondeadas, en poco porcentaje, en estado semicompacto.

A la profundidad antes mencionada los cimientos se apoyarn sobre los suelos gravosos con matriz arenosa, cuyas caractersticas de resistencia estn dadas principalmente por su ngulo de friccin interna (), la cual se puede estimar en funcin de su Densidad Relativa (Dr):

Las Densidades Mximas y Mnimas de Laboratorio se han efectuado con partculas de tamao mximo de , con una muestra representativa de la calicata P-3 de 1.80 a 2.50 m, proporcionando los siguientes valores:

Densidad Mximamax= 2.14 gr/cm3Densidad Mnimamin= 1.90 gr/cm3

Luego, aplicando la relacin propuesta por el Highway Research Board (HRB) para la correccin de las densidades totales, se obtiene:

Donde:%G: % de grava mayor de .t: Densidad total.df: Densidad obtenida en el Laboratorio.G: Peso especfico de la grava (2.65).

Densidad Mxima corregidamax= 2.24 gr/cm3Densidad Mnima corregidamin= 2.09 gr/cm3

Considerando la Densidad Seca Natural de 2.18 gr/cm3, se obtiene una Densidad Relativa de:Dr = 63%Para el grado de compactacin obtenido, el ngulo de friccin interna ser de: = 34 - 35

Luego, considerando la teora de Karl Terzaghi, la Capacidad Portante Admisible se puede calcular mediante la siguiente relacin:

Donde:Peso Volumtrico= 2.18 gr/cm3Radio del CimientoR= 0.80mProfundidad de CimentacinDf= 2.0 - 3.0 m. Factor de SeguridadFS= 3.00Factores Adimensionales, funcin de Nq , N

Reemplazando valores, se obtiene:qad = 2.5 Kg/cm2

4.1.2Clculo de la Capacidad Portante En base a las exploraciones efectuadas, la edificacion se apoyarn sobre los suelos arcillosos limosos inorgnicos, plsticas, en estado semirgido, por medio de una losa armada circular; las caractersticas de resistencia de las suelo de fundacin se obtiene mediante los siguientes valores tpicos en suelos arenosos:Densidad Seca Natural de 1.78 gr/cm3, Angulo de friccin interna ser de: = 14.04Cohesin (C) = 0.10 Kgs/cm2 Luego, considerando la teora de Karl Terzaghi, la Capacidad Portante Admisible se puede calcular mediante la siguiente relacin:

Donde:Peso Volumtrico= 1.78 gr/cm3Radio del CimientoR= 0.80mProfundidad de CimentacinDf= 2.0 y 3.0 m. Factor de SeguridadFS= 3.00Factores Adimensionales, funcin de Nc, Nq , N

Reemplazando valores, se obtiene:qad = 0.80Kg/cm2

4.2.- Parmetros para Diseo Sismo - Resistente.

Las limitaciones impuestas por la escasez de datos ssmicos en un periodo estadsticamente representativo, restringe el uso del mtodo probabilstico y la escasez de datos tectnicos restringe el uso del mtodo determinstico, no obstante un clculo basado en la aplicacin de tales mtodos, pero sin perder de vista las limitaciones de esos mtodos, aporta criterios suficientes para llegar a una evaluacin previa del riesgo ssmico de la Regin Grau y del Noroeste Peruano en general.

Sin embargo, J. F. Moreano S. (UNP-1994), establece mediante la aplicacin del mtodo de los mnimos cuadrados y la ley de recurrencia:Log n = 2.08472 - 0.51704 0.15432 M.

Una aproximacin de la probabilidad de ocurrencia y el periodo medio de retorno para sismos de magnitudes de 7.0 y 7.5 se puede observar en el siguiente cuadro:

Magnitud Probabilidad de Perodo Mediomb Ocurrencia (aos) de Retorno (aos)20 30 40187.0 38.7 52.1 62.5 40.87.5 23.9 33.3 41.8 73.9Lo que nos indica que cada 40.8 aos se produzca un sismo de mb = 7.0 y cada 73.9 aos se produzca un sismo de mb = 7.5.

4.3.- Agresin del Suelo al Concreto.

El contenido de sales solubles, carbonatos, sulfatos y cloruros fueron determinados mediante ensayos Qumicos realizados en el Laboratorio de Anlisis Qumico de la Facultad de Ingeniera de Minas de la Universidad Nacional de Piura en muestras representativas (ver resultados de Anlisis Qumico). Del anlisis de los resultados se deduce que los suelos presentan moderada a alta agresividad al concreto, por lo que se recomienda utilizar para las edificaciones cemento Portland tipo V MS.

4.4.- Anlisis de Licuefaccin de Arenas.

En suelos granulares, las solicitaciones ssmicas pueden manifestarse mediante un fenmeno denominado licuefaccin, el cual consiste en la prdida momentnea de la resistencia al corte de los suelos granulares, como consecuencia de la presin de poros que se genera en el agua contenida en ellos originada por una vibracin violenta. Esta prdida de resistencia del suelo se manifiesta en grandes asentamientos que ocurren durante el sismo o inmediatamente despus de ste.Sin embargo, para que un suelo granular, en presencia de un sismo, sea susceptible a licuefaccin debe presentar simultneamente las caractersticas siguientes (Seed and Idriss):

Debe estar constituido por arena fina a arena fina limosa. Debe encontrarse sumergida (presencia de napa fretica). Su densidad relativa debe ser baja.

Dado que en la zona de estudio, los suelos predominantes son arenas limosas del tipo (SM) y (SP-SM), y arenas mal gradadas con presencia de limos (SP), es probable la ocurrencia del fenmeno de licuefaccin de arenas en pocas de intensas precipitaciones pluviales ante la ocurrencia de sismos de mb. 7 (ltimo sismo 1970, mb=7.0), primero, porque gran parte de la zona de estudio son zonas inundables y, segundo, por el ascenso del nivel de la napa fretica. De acuerdo al tem de sismicidad, el periodo de recurrencia de sismos de la magnitud citada, es de 40.8 aos, aproximadamente; por lo que se debern tomar en cuenta para proyectos de edificacin futura. Para las viviendas edificadas con anterioridad al presente estudio, se debern tomar medidas correctivas para evitar la filtracin en los muros portantes.