informe de resultados estudio de suelos proyecto: parque

INFORME DE RESULTADOS

Estudio de Suelos

Proyecto: Parque Amarillo,

Municipalidad de Guatuso

Número de informe

79-001-2020

(RC-50)

ORIGINAL

O. J. M. Consultores de Calidad y Laboratorios S.A

INFORME DE RESULTADOS DE ENSAYO

RC-50 V.13

Aprobado: 2019-02-01

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Número Informe 79-001-2020

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OJM Consultores de Calidad y Laboratorios S.A. Tel: (506) 2226-4078

150 m Oeste de esquina noroeste del Parque del Bosque Tel: (506) 2226-6192

San Francisco de Dos Ríos, San José, Costa Rica E-mail: [email protected]

Laboratorio Acreditado: INTE ISO/ IEC 17025:2017

Alcance: LE-066 disponible en: www.eca.co.or

Licencia Protección

Radiológica:

DPAH-UASSAH-005-2014-T

DPAH-UASSAH-005-2014-I

San José, 5 de marzo del 2020.

Referencia: Resultados de los ensayos realizados. Proyectos: Parque Amarillo, Municipalidad de Guatuso Señores:

Ing. Andrey Mora Cordero

Estimados señores: Me permito presentar de acuerdo a lo solicitado a los resultados de los ensayos realizados.

Información de las Muestras

Fecha de recepción de la muestra: 2020-02-27

Identificación de la muestra (RC-59): 60-017-20

Descripción y condición de la muestra: Subrasante

Información sobre el “Muestreo”

El laboratorio realizo el muestreo: Sí No

Fecha de realización del muestreo: 2020-02-21

Lugar de muestreo: Katira, Guatuso, Alajuela.

Condiciones ambientales durante el muestreo: Soleado Nublado Lluvioso Noche

Observaciones: Ninguna.

Descripción del método de ensayo utilizado

Fecha de realización del ensayo: 2020-02-29

Lugar de realización del ensayo: OJM Lab Central y en sitio.

Ensayos realizados:

(*) Ensayo Acreditado (**) Ensayo No Acreditado Granulometría INTE C46/C49 (*) Límites de atterberg AASHTO T89/T90 (*) Contenido de Humedad AASHTO T 255 Compresión axial no confinada ASTM D 2166 (**) SPT ASTM D 1586 (**) Prueba de infiltración ASTM D 3385 (**) Clasificación de suelos ASTM D 2487 (**)

Se cumplió con el o los procedimientos: Si No

Desviaciones aplicadas : Si : Detalle_______________ No

Información del cliente

Nombre: Parque Amarillo, Municipalidad de Guatuso

Dirección: Katira, Guatuso, Alajuela

Contacto que solicita el servicio (Nombre, correo electrónico y/o número telefónico)

Ing. Andrey Mora Cordero Tel: 2464-0111 / 2464-0050 [email protected]

mailto:[email protected]

http://www.eca.co.or/



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Radiológica:



San José, 05 de marzo de 2020

Señor Ing. Andrey Mora Cordero

Presente

Estimado Señor: Con base a la oferta de servicios presentan los resultados de las pruebas de SPT y de infiltración realizados el pasado 21 de febrero del presente año, con este fin de determinar las condiciones del suelo, las filtraciones del terreno y el diseño de drenajes para zanjas. En este informe se describe la investigación efectuada en el campo y en laboratorio, lo que permitió obtener la información básica para dar las recomendaciones que desde el punto de vista geotécnico, deberán considerarse en los diseños y construcción de este proyecto. En espera de continuar colaborando con ustedes en el desarrollo de sus proyectos y quedando a sus órdenes para cualquier consulta del informe. Atentamente Sello _____________________ Ing. Greivin Mora Araya Gerente técnico

_________________________ Andrés Haug Salazar Asistente de gerencia técnica

Cc: Archivo y digital / Informe No. 79-001-2020





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Radiológica:



Tabla de Contenido 1. Introducción ......................................................................................................................................................... 5 2. Generalidades del sitio ......................................................................................................................................... 5 3. Resumen de resultados de los ensayos realizados y ubicación de las pruebas..................................................... 7 4. Trabajo de campo realizado ................................................................................................................................. 7 5. Detalle de las perforaciones ................................................................................................................................. 9 6. Evaluación de resultados y conclusiones geotécnicas ........................................................................................ 11 7. Suelos colapsables ............................................................................................................................................ 12 8. Trabajos realizados y resultados geotécnicos obtenidos..................................................................................... 13 9. Licuación ........................................................................................................................................................... 15 10. Evaluación de resultados y conclusiones geotécnicas. ....................................................................................... 16 11. Recomendaciones generales para excavaciones: .............................................................................................. 18 12. Profundidad de desplante por perforación .......................................................................................................... 18 13. Recomendaciones para conformar rellenos ........................................................................................................ 19 14. Prueba de Infiltración ......................................................................................................................................... 19 15. Resultados de la prueba .................................................................................................................................... 20 16. Conclusiones y recomendaciones técnicas ........................................................................................................ 21 17. Registro Fotográfico ........................................................................................................................................... 22 18. Bibliografía......................................................................................................................................................... 24





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Radiológica:



1. Introducción

a. Alcance del estudio

El informe presenta la clasificación del suelo de una manera descriptiva y visual, teniendo en cuenta el tamaño de las partículas

que lo constituyen, color, contenido de humedad, contenido orgánico, grado de compactación, características de plasticidad

y el manejo del Código de Cimentaciones de Costa Rica, a las muestras del suelo recuperadas, basados en los resultados y

por medio de formulaciones, correlaciones de mecánica de suelos internacionales y de las normativas Código de

Cimentaciones de Costa Rica y el Código Sísmico de Costa Rica, se obtienen los parámetros geotécnicos necesarios para

llevar a cabo la evaluación de la capacidad portante y asentamientos de la cimentación de las estructuras en mención.

b. Objetivos

El objetivo del estudio es definir las características geotécnicas de los suelos existentes del sitio de estudio, con la finalidad

de determinar las propiedades del suelo y el nivel de cimentación para futura edificación. Este informe presenta resultados de

la investigación con el fin de:

Determinar el tipo de suelo que existe y cuáles son sus capacidades;

Determinar mediante la prueba de infiltración que tanta absorción tiene el suelo;

Brindar recomendaciones de la capacidad de soporte del suelo para poder construir alguna edificación.

2. Generalidades del sitio

Datos del terreno: Los sitios de exploración se localizan en Provincia Alajuela, Cantón Guatuso, Distrito Katira. La ubicación

exacta del proyecto se muestra en la tabla 1.

Tabla 1. Coordenadas de las pruebas realizadas

Perforación Coordenadas

Perforación 1 Latitud 10.74035302

Longitud 084.91333536

Perforación 2 Latitud 10.74043500

Longitud 084.91326621





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Radiológica:



Figura 1. Ubicación de las perforaciones, Fuente Google Earth

Figura 2. Croquis de donde se realizaron las pruebas.





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Radiológica:



3. Resumen de resultados de los ensayos realizados y ubicación de las pruebas

Según lo propuesto en el CCCR Segunda Edición, en el cuadro 2.1 el proyecto se cataloga de magnitud de obra alta y de

complejidad geotécnica baja, por lo que amerita la realización de al menos 2 perforaciones con un espaciamiento máximo

entre los sondeos de 60 m.

Figura 3. Cuadro 2.1 Código de Cimentaciones de Costa Rica, fuente: CCCR.

4. Trabajo de campo realizado a. Trabajo de perforación

Se realizaron dos sondeos mediante la metodología de SPT (Standard Penetration Test) de acuerdo con la

norma ASTM D-1586. El primer sondeo se realiza a una profundidad de 2,80 m mientras que el segundo

sondeo se realiza con una profundidad de 4,60 m.

Este ensayo se realiza ejerciendo golpes en un tubo muestreador con un mazo de 63.5 kg (140 libras) que cae

a una altura de 76,2 cm. Para realizar el ensayo se requiere el equipo que se presenta en el figura 3.





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Radiológica:



Figura 4. Esquema del equipo necesario para realizar el ensayo de SPT, Fuente SDS

b. Prueba de infiltración

Se realizo una prueba de infiltración con la metodología del código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en

Edificaciones en el artículo 7.117. Esta prueba se realiza generando un agujero de 30 cm de diámetro y 60 cm

de profundidad, el cual se llena hasta cierta altura de agua y se toman medidas de cuanto se infiltra el agua en

el suelo comparando con respecto a la primera medida. En la figura 3 se demuestra cómo se infiltra el agua y

como se mide la medida.





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Radiológica:



Figura 5. Toma de lectura de la prueba de infiltración, Fuente CFIA

5. Detalle de las perforaciones

Los detalles y memoria de cálculo se encuentran en el informe adjunto, los principales resultados son los siguientes:

Para las Perforaciones 1:

o El terreno está conformado por un estrato de limos inorgánicos (MH) de 0,00-2,80 m. A la profundidad de

2,80 m es donde durante la perforación se determinó el rebote del mazo. En la tabla 2 se detalla la descripción estratigráfica de la primera perforación.

Tabla 2. Descripción de estratigráfica de la perforación 1.

De Hasta

1 0.00 0.55

2 0.55 1.00

3 1.00 1.45

4 1.45 1.90

5 1.90 2.35

6 2.35 2.80

N⁰

Profundidad (m)

Descripción

0,00 - 2,80 Capa vegetal, color café oscuro, presenta

pequeñas raices delgadas, poca cantidad de pintas

naranjas. Alta plasticidad.

0,00 - 2,80 Color café oscuro, presenta pequeñas raices delgadas, poca cantidad de pintas naranjas. Alta plasticidad.





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Radiológica:



Para la Perforación 2:

o El terreno está conformado por un estrato de limos inorgánicos (MH) de 0,00-4,60 m. A la profundidad de

4,60 m es donde durante la perforación se determinó el rebote del mazo. En la tabla 3 se detalla la descripción estratigráfica de la segunda perforación.

Tabla 3. Descripción de estratigráfica de la perforación 2.

o No se encontró nivel freático en la profundidad explorada en ninguna de las 2 perforaciones. Para

aproximar la profundidad se deberá realizar la consulta al Senara brindando la ubicación del

proyecto para que dicha institución realice una triangulación de pozos.

De Hasta

1 0.00 0.55

2 0.55 1.00

3 1.00 1.45

4 1.45 1.90

5 1.90 2.35

6 2.35 2.80

7 2.80 3.25

8 3.25 3.70

9 3.70 4.15

10 4.15 4.60

DescripciónN⁰

Profundidad (m)

1.90-4.60 Material color naranja oscuro, de alta plasticidad

0,00 - 1,90 Material color café oscuro, de alta plasticidad. Con materia orgánica





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Para cada perforación se realizaron pesos unitarios secos los cuales se presentan en la tabla 4. Los valores en

rojo son valores asumidos.

Tabla 4. Pesos unitarios secos de los suelos

Peso unitario seco g/cm3 Humedad Ralativa (%)

Distancia P1 P2 Humedad

Relativa P1 Humedad

Relativa P2

0 a 0.55 1.04 1.2 47.3 48.7

0.55 a 1 1.1 1.15 43.6 48

1 a 1.45 1.1 1.12 47.8 47.4

1.45 a 1.9 1.07 1.1 39.3 49.1

1.9 a 2.35 1.1 1.09 44 48.9

2.35 a 2.8 RM 1.2 RM 47.1

2.8 a 3.25 - 1.14 - 45.1

3.25 a 3.7 - 1.17 - 46.7

3.7 a 4.15 - 1.2 - 47

4.15 a 4.60 - RM - RM

6. Evaluación de resultados y conclusiones geotécnicas

En este apartado se describen los diferentes análisis realizados tales como: sistema de cimentación, nivel de desplante,

capacidad de soporte admisible, asentamientos y otros asuntos asociados con el diseño y construcción de las obras de

cimentación.

6.1. Clasificación de suelos para obtener el coeficiente sísmico

Para la estimación de la demanda sísmica se deberán seguir el Código Sísmico de Costa Rica (CSCR, 2010).

El sitio de emplazamiento de la estructura se ubica en el distrito Katira, Cantón Guatuso, Provincia Alajuela. Por lo tanto, de

acuerdo en la tabla 2.1 del CSCR (2010), el sitio se ubica en una zona de amenaza sísmica tipo S3. Por lo tanto, se deberá

utilizar para el factor espectral dinámico (FED). El valor de aceleración pico efectiva de diseño para la zona en estudio es

Aef=0.26. En la tabla 4 se presenta un resumen de los resultados obtenidos.





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Tabla 5. Resultados obtenidos del CSCR.

Sitio de Estudio

Zona (tabla 2.1)

II

Sitio de cimentación (numeral 2.2) S3

Aceleración efectiva Aef (tabla 2.3) 0,28

7. Suelos colapsables

Los suelos colapsables son materiales que tienden a sufrir cambios en su estructura y estado de esfuerzos que la llevan a una reducción de volumen sin necesidad de que sea aplicada una carga externa. Estos suelos son, típicamente, limo-yesíferos o limo-arenosos. El cambio de volumen, normalmente, tiene relación con aumentos de humedad. Este cambio de volumen, típicamente, se manifiesta en asentamientos de dimensión centimétrica a decimétrica, sin embargo, se han presentado casos con dimensión métrica. Los suelos con propensión al colapso son de consistencia suelta, no saturados y baja densidad. Alrededor del mundo el fenómeno se correlaciona con ciertas mineralogías y condiciones muy secas, sin embargo, esta no es la condición que lo caracteriza en Costa Rica; en nuestro país es típico en zonas volcánicas donde las cenizas se depositan superficialmente y se mantienen normalmente consolidados. En el gráfico 1. se muestra los resultados para verificar si el suelo analizado es colapsable. Es importante resaltar que los resultados graficados son los puntos más críticos obtenidos.

Gráfico 1. Control del colapso de suelo.

De acuerdo al grafico anterior de humedad natural contra el limite liquido de las muestras de suelo de las perforaciones 1 y 2, se concluye que no presentan comportamiento colapsable





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Radiológica:



8. Trabajos realizados y resultados geotécnicos obtenidos a. Caracterización, propiedades e índices del suelo

De acuerdo a los resultados obtenidos mediante los ensayos realizados y mediante correlaciones utilizadas internacionalmente se estiman los parámetros geotécnicos del suelo encontrado en sitio

Tabla 6. Perfil Estratigráfico, resultados de ensayos de laboratorio y Clasificación SUCS (Perforación N°1)

De Hasta

1 0.00 0.55 5 47.3 SPT 94.80 0.00 1.04 3 88 2 57.5 36.5 21 Alta MH

2 0.55 1.00 18 43.6 SPT 90.90 1.00 58.4 37.6 21 Alta MH

3 1.00 1.45 8 47.8 SPT 90.50 0.00 52.8 32.9 20 Media MH

4 1.45 1.90 17 39.3 SPT 78.10 15.00 50.6 31.7 19 Media MH

5 1.90 2.35 25 44.0 SPT 76.70 16.00 58.9 37.4 22 Alta MH

6 2.35 2.80 0 -- SPT

e

Meto

dolo

gía

% R

et. A

c.

Malla

# 4

ϒ GsDescripción

0,00 - 2,80 Capa vegetal, color café oscuro, presenta

pequeñas raices delgadas, poca cantidad de pintas

naranjas. Alta plasticidad.

Clasificación y descripción del material

N⁰

Profundidad (m)

Nspt /

% Recuperación

% Humedad /

% RQD

Sim

bolo

gía

%S

% P

asando

Malla

# 2

00

LP IP

Pla

stic

idad

Resumen de Perforación

SU

CS

LL

Nivel Freático NO

Perforador No indica Hoja 1 de 1

Perforación T-1

Fecha feb-20

RESUMEN DE LA PERFORACIÓN

Proyecto Parque Amarillo Muestra 60-017-2020

Ubicación Guatuso, Alajuela

Profundidad 2.8

0,00 - 2,80 Capa vegetal, color café oscuro, presenta pequeñas raices delgadas, poca cantidad de pintas naranjas. Alta





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Radiológica:



Tabla 7. Perfil Estratigráfico, resultados de ensayos de laboratorio y Clasificación SUCS (Perforación N°2)

De Hasta

1 0.00 0.55 4 48.7 95.40 0.00 58.6 34.2 24 Alta MH

2 0.55 1.00 7 48.0 95.40 0.00 50.8 32.4 18 Media MH

3 1.00 1.45 21 47.4 94.30 0.00 1.11 3 93 1 50.4 30.1 20 Alta MH

4 1.45 1.90 6 49.1 88.70 6.00 1.11 3 89 1 55.9 31.5 24 Alta MH

5 1.90 2.35 11 48.9 94.20 3.00 61.8 38.2 24 Alta MH

6 2.35 2.80 15 47.1 93.30 2.00 1.19 3 95 1 70.1 39.1 31 Alta MH

7 2.80 3.25 16 45.1 89.10 2.00 80.4 36.7 44 Alta MH

8 3.25 3.70 39 46.7 95.00 0.00 63.0 35.7 27 Alta MH

9 3.70 4.15 56 47.0 92.40 0.00 52.9 29.5 23 Alta MH

10 4.15 4.60 0 - - -

Profundidad (m)

Nspt /

% Recuperación

% Humedad /

% RQD

Resumen de Perforación Clasificación y descripción del material

IP

Pla

stic

idad

SU

CS

%S e LL LPDescripción

% P

asando

Malla

# 2

00

% R

et. A

c.

Malla

# 4

ϒ GsN⁰

RESUMEN DE LA PERFORACIÓN

Proyecto Parque Amarillo Muestra 60-017-2020

Ubicación Guatuso, Alajuela Fecha feb-20

Profundidad 4.6

Perforación T-1 Nivel Freático NO

Perforador No indica Hoja 1 de 1

1.90-4.60 Material color naranja oscuro, de alta plasticidad

0,00 - 1,90 Material color café oscuro, de alta plasticidad. Con materia orgánica





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Radiológica:



9. Licuación

La licuación se define como la transformación de un material granular de un estado sólido a un estado licuado como consecuencia del incremento de la presión de agua de poros. La licuación es el daño que más se presenta en estructuras cuando ocurre un terremoto. Para conocer si los suelos poseen tendencia a licuarse se pueden utilizar sus limites de plasticidad. En el grafico 2 se analizan los dos puntos críticos, uno de cada penetración realizada. Como los dos puntos no entran en zona de licuación no sufrirá de este efecto. También no se prevén problemas de este tipo debido a la ausencia de nivel freático y arenas o gravas finas cercanos a la zona de estudio.

De acuerdo a los valores de plasticidad obtenidos de cada muestra se grafica los resultados más críticos de la carta de plasticidad para verificar su clasificación. En el Grafico 2. Se muestran los resultados obtenidos.

Gráfico 2. Carta de plasticidad con los resultados obtenidos

Tabla 8. Correlaciones SPT.

Sondeo PROF

(m) NSPT

Clasificación Cohesión Áng. de Fricción

Cohesión Corregida

Áng. de Fricción

Corregida

Módulo de Elasticidad

Condición del estrato

Del suelo Cu Φ Cu corr Φcorr. E

SUCS (ton/m²) (Grados) (ton/m²) (Grados) (MPa)

N°1 0,00-2,80

25.0 MH 11.0 41.0 7.33 27.33 20 a 40 Dura

N°2 0,00-4.60

56.0 MH 25.0 40.0 16.43 26.7 40+ Muy Dura (Prof. 1,45 m)





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10. Evaluación de resultados y conclusiones geotécnicas.

A continuación, se dan valores de Cohesión, Capacidad Ultima y Capacidad Admisible (FS=3) para las profundidades donde se tomaron muestras en los ensayos de SPT.

Tabla 9. Determinación de Cohesión.

TRAMO (m) Cohesión (kg/cm2) Cohesión (kg/cm2)

1 2

0.55 0.2 0.2

1.00 0.79 0.31

1.45 0.4 0.9

1.90 0.7 0.3

2.35 1.1 0.5

2.80 RM 0.7

3.25 - 0.7

3.70 - 1.7

4.15 - 2.5

4.60 - RM

Tabla 10. Capacidad de Soporte Última.

TRAMO (m) Q ultima (kg/cm2) Q ultima (kg/cm2)

1 2

0.55 0.8 0.7

1.00 4.5 1.8

1.45 2.0 5.3

1.90 4.3 1.5

2.35 6.3 2.8

2.80 RM 3.8

3.25 - 4.0

3.70 - 9.8

4.15 - 14.0

4.60 - RM





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Radiológica:



Tabla 11. Capacidad de Soporte Admisible con un FS=3.

TRAMO (m) Q admisible (kg/cm2) Q admisible (kg/cm2)

1 2

0.55 2.8 0.22

1.00 1.50 0.59

1.45 0.67 1.76

1.90 1.42 0.50

2.35 2.09 0.92

2.80 RM 1.25

3.25 - 1.34

3.70 - 3.26

4.15 - 4.68

4.60 - RM

Gráfico 3. Gráfico de Cohesión, Capacidad de Soporte Ultima y Admisible (FS=3).

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0 10 20 30 40 50 60 70

Pro

fun

did

ad

(m

)

Valor C, Qult, Qadm

SONDEO 1

Cohesión

Capacidad de SoporteUltima (ton/m²)Capacidad de SoporteAdmisible (ton/m²)





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Radiológica:



Gráfico 4. Gráfico de Cohesión, Capacidad de Soporte Ultima y Admisible (FS=3).

11. Recomendaciones generales para excavaciones:

A continuación, se indican algunas recomendaciones generales que indica el Código de Cimentaciones de Costa Rica CCCR-94, antes y durante la excavación. Antes de excavar verifique:

Si el suelo ha sido alterado de alguna manera.

Equipos de protección del personal, materiales de apuntalamiento, letreros, luces, etc. Mientras se está excavando:

Si las condiciones indican algo de oxígeno o gas en la zanja.

Las Condiciones del apuntalamiento y si es adecuado según avanza la obra.

La manera de entrar o salir de la excavación.

Que el material excavado esté a más de 60 cm, de los bordes de la zanja.

Que los trabajadores conozcan los procedimientos apropiados y seguros y que no se expone pasando por alto estas verificaciones.

12. Profundidad de desplante por perforación

Según el capitulo 4.1. del Código de Cimentaciones de Costa Rica, el nivel de desplante recomendado es de 50 cm ya que la estructura será una cimentación superficial (Una carga de 1 ton/m2). Si se desea llegar a una profundidad mayor a esta se recomienda mejorar el suelo con material de relleno granular para que llegue a soportar mayores cargas. Para cimentaciones superficiales se recomienda que la relación Df/B (Df= nivel de desplante, B= ancho de cimentación) sea menor o igual a 1. Para cimentaciones semiprofundas se recomienda que el valor sea entre 1 y 4 y para cimentaciones profundas sea mayor a 4.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

Pro

fun

did

ad

(m

)

Valor C, Qult, Qadm

SONDEO 2

Cohesión

Capacidad de SoporteUltima (ton/m²)

Capacidad de SoporteAdmisible (ton/m²)





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Radiológica:



13. Recomendaciones para conformar rellenos

El Código de Cimentaciones de Costa Rica recomienda que una opción para apoyar cimentaciones (aisladas o corridas) a una mayor profundidad se deberá de utilizar un relleno de un material selecto, que transmita la carga de la estructura sobre la capa de soporte seleccionada. Un beneficio de mejoramiento con relleno es que las dimensiones de las columnas y paredes del primer nivel llegan a disminuir. Este sistema se conoce como placas sobre rellenos de sustitución. Normalmente se restringen profundidades de cimentaciones de 4 o 5 m. Un requisito del relleno es quesea de excelente calidad. 14. Prueba de Infiltración

Se realiza una prueba de infiltración en el sitio según procedimiento que establece el código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones en el artículo 7.117.

Tabla 12. Resumen de las pruebas de infiltración

PRUEBA 1

Tiempo Prof Δ Prof Tasa

(min) (cm) (cm) min/cm

0 0 0 -

10 2 2.0 5.00

20 4 2.0 5.00

30 5 1.0 10.00

40 6 1.0 10.00

50 7 1.0 10.00

60 7 0.0 0.00

90 8 1.0 30.00

150 8 0.0 0.00

Tasa Crítica 30.00

Tasa promedio 8.75

Velocidad de infiltración 21.0

litros/m²/día





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15. Resultados de la prueba

Se determinaron dos sitios de prueba. Los ensayos de las pruebas de infiltración se realizaron según el procedimiento que establece el Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones en el artículo 7.117. Para estos sitios, se determinó una condición aceptable de permeabilidad del suelo, con un valor de infiltración crítico de 30 min/cm, valor que está por encima del límite mínimo permitido de infiltración de 24 min/cm. Con los resultados obtenidos en campo, se obtuvieron velocidades de infiltración de 21,0 l/m2/ día. De acuerdo con los resultados obtenidos, se puede utilizar el sistema de zanjas de absorción para drenaje de aguas negras en las cercanías del sitio en donde se realizó la prueba de filtración, según lo que estipula el Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones del CFIA. Los cálculos para obtener las dimensiones del campo de infiltración se realizan con el valor crítico. A continuación, se presenta el cálculo de las dimensiones y geometría del campo de infiltración para dicho sitio.

Tabla 13. Diseño de Drenajes para zanjas de absorción, infiltración

DISEÑO DE DRENAJES PARA ZANJAS DE ABSORCION

DATOS

Número de personas por lote ( N ) 14 pers Se obtuvo del manual de diseño y construcción del AyA y de la página del INEC para un factor de hacinamiento de 7.2%

Gasto de agua por persona ( G ) 200.00 lts/pers

Gasto de aguas servidas por día ( Q ) 2 800.00 lts /dia N * G

Factor de precipitación ( Fp ) 2.50

Área de lote mínimo 6 459.36 m2

Área de construcción 5 490.46 m2 Se estima un 85% del total del terreno

CALCULO

Área disponible para drenaje 968.90 m2

Tasa de infiltración ( T )** 30.00 min/cm Pruebas realizadas en campo

Velocidad de infiltración ( Vf ) 21.00 lts/m2/dia Vf = 115,00 / V T

Área de infiltración ( Af ) 133.36 m2 Af = Q / Vf

Área verde necesaria sin recubrimiento ( Ac) 333.40 m2 Ac = Af * Fp

GEOMETRIA DE CAMPO

Ancho de zanja ( w ) 60.00 cm

Profundidad de zanja ( h ) 90.00 cm

Perímetro efectivo ( Pe ) ++ 1.30 m ++ Pe = 0.77*( w + 56 + 2 h ) / ( w +116)

Longitud total de zanja 103.0 m Af/Pe

Separación entre zanjas 2.10 m 1,5+ w

Las dimensiones del campo de infiltración, tomando en consideración que los valores críticos son:

Longitud de zanja 100,30 m





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Profundidad total de excavación 1,10 m

Profundidad de grava debajo del tubo drenante: 0,90 m

Ancho de la zanja: 0,60 m

Figura 9. Detalles de drenaje

16. Conclusiones y recomendaciones técnicas

Se realizaron una prueba de infiltración de acuerdo a la normativa establecida en el Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias, la cual permitió desarrollar este estudio y obtener las siguientes conclusiones. Se determina una condición aceptable de filtración, obteniendo como resultado crítico una tasa de 30 min/cm, correspondientes a la prueba ejecutada en campo. Según este valor obtenido, se determinó la velocidad de filtración en 21,0 litros/m²/día. Obtenido este dato se concluye que el terreno si es apto para la utilización de sistemas de zanjas de absorción. Este suelo es apto para cualquier tipo de drenaje esto para poder con cualquier otro sistema reducir la longitud de zanjas de drenaje. Se determina que la clasificación del suelo son limos inorgánicos de alta plasticidad en ambas perforaciones según los resultados obtenidos. Es importante resaltar que no van a tener problema de licuación debido a que no existe nivel freático. De acuerdo a la de humedad natural contra el límite liquido de las muestras de suelo de las perforaciones 1 y 2, se concluye que no presentan comportamiento colapsable. El nivel de desplante recomendado es de 50 cm, si se deseara llegar más debajo de esa distancia se deberá de mejorar el material con material granular para modificar sus propiedades. Además, no se cuenta con problemas de licuación ya que las plasticidades son altas y según la carta de plasticidad, los suelos con plasticidades altas no padecen de ese fenómeno. Se recomienda que una opción para apoyar cimentaciones (aisladas o corridas) a una mayor profundidad se deberá de utilizar un relleno de un material selecto, que transmita la carga de la estructura sobre la capa de soporte seleccionada. El nivel de profundidad máximo debe de ser de 4 a 5 metros.





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17. Registro Fotográfico

Foto 1. Lugar de estudio

Foto 2. Primera SPT en campo





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Foto 3. Segundo SPT en campo

Foto 4. Preparación de prueba de infiltración





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18. Bibliografía

Braja M, Das. Principles of Foundation Engineering. PWS Publishing Company, Bostosn, 1995. Kramer, Steven. “Geotechnical Earthquake Engineering”. Prentice Hall, New Jersey, 1996

Whitlow, Roy. “Fundamentos de mecánica de suelos”. Longman Group, UK Limited, Londres, 1994. Bowles. “Fondazioni Progetto e Analisi Joseph E. Bowles”, Ed. McGraw-Hill. 1991. Terzaghi K., Peck R. B. “Soil Mechanics Engineering Practice”, J. Wiley & Sons, New York. 1967 Código de Cimentaciones de Costa Rica, Editorial Tecnológica de Costa Rica, Segunda Edición. Código Sísmico de Costa Rica, Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2010. Código Geotécnico de taludes y laderas de Costa Rica, 2016. Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos. “Código de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificaciones”. Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2010.

Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados. “Norma Técnica para Diseño y Construcción de Sistemas de Abastecimiento de agua potable, de saneamiento y pluvial”. Editorial Acueductos y Alcantarillados, 2017. Instituto Nacional de Estadística y Censos. “Indicador de tenencia, estado y hacinamiento de la vivienda, según provincia, cantón y distrito”, 2011.





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Notas Nota 1: El informe presente NO puede ser reproducido en forma parcial, únicamente en forma total y con la aprobación de OJM Consultores de Calidad y Laboratorios S.A. Nota 2: Los resultados reportados corresponden únicamente a los ítems ensayados. Nota 3: La incertidumbre de los resultados se expresa a un 95 % de confianza, es decir con un k=2. Nota 4: Los resultados de ensayo (s) que han sido subcontratados se encuentran identificados mediante las siglas ES (Ensayo Subcontratado). Nota 5: Su opinión nos importa, si tiene quejas o reclamos comuníquese con nosotros o escribanos a [email protected] Nota 6: La incertidumbre se calcula según lo establecido en el instructivo “Estimación de la Incertidumbre” (I-02) y se reporta en el formulario “Incertidumbre” (RC-91).

Nota 7: Los ensayos identificados en este documento con un asterisco (*) al lado del nombre del ensayo, son todos aquellos que estén “Acreditados”, y con dos asteriscos (**) al lado del nombre del ensayo son todos aquellos que no estén acreditados. El símbolo de acreditación se utilizará en este registro únicamente si se incluyen resultados de ensayos dentro del alcance de la acreditación de nuestro laboratorio. Si desea conocer el alcance del laboratorio puede visitar el sitio web del ECA www.eca.or.cr Nota 8: El símbolo de acreditación se utilizará en este registro únicamente si se incluyen resultados de ensayos dentro del alcance de la acreditación de nuestro laboratorio. Nota 9: Las incertidumbres al 95 % de confianza de los resultados emitidos son custodiadas por el Laboratorio OJM, en caso de ser necesarias se le podrán solicitar en cualquier momento al Gerente Técnico. Nota 10: OJM efectúa los ensayos de acuerdo a cada método de referencia en específico, por lo cual obtiene el registro y reporte de todo lo establecido, en caso de requerir información adicional, a la solicitada para este informe, relacionada con las muestras analizadas, por favor comuníquese con Gerente Técnico.

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