52 c 06-a mecanica de suelo informe
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INFORME DEL ESTUDIO GEOTECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO. SOLICITANTE: OBRA: LOCALIZACION: ARQ. GUILLERMO ICAZBALCETA OCAMPO FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA SALIDA A MIL CUMBRES, MORELIA MICHOACÁN MAYO 2015 INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 1 INFORME DEL ESTUDIO GEOTECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO. SOLICITANTE: OBRA: LOCALIZACION: ARQ. GUILLERMO ICAZBALCETA OCAMPO FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA SALIDA A MIL CUMBRES, MORELIA MICHOACÁN I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. XIII. INTRODUCCIÓN. OBJETIVO. ALCANCES. MARCO GEOLÓGICO REGIONAL Y LOCAL. TRABAJOS DE CAMPO. ESTRATIGRAFÍA. TRABAJOS DE LABORATORIO. RESULTADOS DE LABORATORIO. CAPACIDAD DE CARGA. ASENTAMIENTOS. DISEÑO DEL PAVIMENTO. ESTABILIDAD DE TALUDES. RECOMENDACIONES GENERALES. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 2 INFORME DEL ESTUDIO GEOTECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO. SOLICITANTE: OBRA: LOCALIZACION: ARQ. GUILLERMO ICAZBALCETA OCAMPO FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA SALIDA A MIL CUMBRES, MORELIA MICHOACÁN I).- INTRODUCCIÓN. Se realizó el Estudio de Mecánica de Suelos, para determinar la capacidad de carga del terreno, necesario en el diseño general de las cimentaciones y pavimentos de las vialidades interiores del Fraccionamiento Linda Vista, ubicado en la salida a Mil Cumbres, en la ciudad de Morelia Michoacán; y finalmente con la información obtenida, emitir las recomendaciones de los procedimientos constructivos necesarios, de acuerdo a las características de los materiales del terreno y a las estructuras por construir. El estudio se realizó mediante la exploración y muestreo de nueve pozos a cielo abierto (PCA), los cuales se ubicaron en el terreno de forma representativa, para el mejor reconocimiento del perfil estratigráfico del sitio de Estudio (ver anexo No. 1). II).- OBJETIVO. El objetivo principal del Estudio de Mecánica de Suelos, es el de conocer las propiedades índice y mecánicas del subsuelo, con el fin de establecer las condiciones geotécnicas, necesarias para el cálculo de la capacidad de carga del terreno, así como, el diseño del pavimento para vialidades y definir los procedimientos constructivos que se requieran. III).- ALCANCES. El alcance de este trabajo es desde la inspección de las características del subsuelo, exploración, muestreo y ensayes básicos de laboratorio, para determinar las propiedades físicas y mecánicas, obtención del perfil estratigráfico, con la finalidad de lograr una tipificación general de los suelos, determinar la capacidad de carga admisible, diseño de pavimentos y finalmente, con la información obtenida, emitir las recomendaciones generales para el proceso constructivo. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 3 IV).- MARCO GEOLÓGICO REGIONAL Y LOCAL. IV.1.).- LOCALIZACIÓN Y EXTENSIÓN TERRITORIAL El estado de Michoacán se ubica en la porción centro‐occidental de la República Mexicana, con una extensión territorial de 59,864 km2, que corresponden al 3% de la superficie de todo el país. Cuenta con 190 km de litoral a lo largo del Océano Pacifico. Presenta una forma irregular y limita al norte con los estados de Jalisco y Guanajuato, al noreste con el estado de Querétaro, al este con el estado de México, al sureste con el estado de Guerrero y al oeste con el estado de Colima y la parte sur de Jalisco. IV.2.).- GEOLOGÍCA REGIONAL La estructura geológica del estado de Michoacán se encuentra constituida, en términos generales, por rocas de un basamento metamórfico, rocas sedimentarias mesozoicas y rocas ígneas intrusivas y extrusivas cenozoicas. Al suroeste y noreste del estado se encuentran rocas metamórficas mesozoicas que se consideran como las rocas más antiguas y constituyen el llamado complejo metamórfico. El mesozoico está representado, en su mayoría, por una secuencia clástica marina, en cuya base se ubica la Formación Angao, del Jurasico Superior. Rocas ígneas intrusivas y extrusivas del Cretácico están constituidos al este y suroeste del estado. El Cenozoico está constituido por una secuencia sedimentaria continental, perteneciente al Balsas, constituida por rocas volcánicas de diversa composición e ígneas intrusivas de composición intermedia a acida. El cuaternario está representado por rocas extrusivas que constituyen el Eje Neovolcánico tales como basaltos, además de depósitos lacustres y depósitos de pie de monte y aluvión. IV.2.1.).- PALEOZOICO (Pz) Las rocas más antiguas de Michoacán se localizan al sureste del estado, entre Tumbiscatío y Arteaga; constituyen una secuencia vulcosedimentaria metamorfizada, conocida informalmente como complejo Tumbiscatío – Arteaga. Debido a que existen diversas determinaciones radiométricas para establecer la edad de esta secuencia cuyos elementos varían desde Pérmico hasta el Triasico Superior. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 4 IV.2.2.).- MESOZOICO La secuencia vulcosedimentaria metamorfizada, las rocas sedimentarias marinas y la secuencia vulcosedimentarias del mesozoico se localizan primordialmente en el sureste, el este y el sureste del estado. Se enmarcan dentro de la provincia Sierra Madre del sur que ocupa prácticamente el 40% del territorio michoacano. IV.2.3.).- TRIASICO VULCOSEDIMENTARIO METAMORFIZADA (Tr Met) En el sureste del estado de Michoacán, el Triasico vulcosedimentaro metamorfizada comprende la unidad estratigráfica de Tumbiscatío – Arteaga, que consiste en dos miembros principales: Los Esquistos Arteaga y La Formación Varales. El Complejo Tumbiscatío‐Arteaga consiste en una alternancia de rocas volcánicas sub‐ marinas, lutitas areniscas de grano fino algunos paquetes delgados de pedernal, capas delgadas de caliza alternadas con tobas. La secuencia de sedimentos terrígenos es denominada informalmente como formación Varales y es la unidad que ocupa el mayor porcentaje del área en que aflora el complejo Tumbiscatío‐Arteaga. IV.2.4.).- CRETASICO INFERIOR MARINO. El cretácico inferior marino se localiza al sureste del estado, representado en su mayor parte por rocas sedimentarias existen aquí cuatro formaciones relativamente bien estudiadas. La unidad más antigua del Cretácico es la formación San Lucas que divide en san Lucas inferior, Calizas Comburindio y San Lucas Superior. La unidad de San Lucas inferior, presenta una amplia distribución sobre todo entre Huetamo y Chumbitaro y consiste en una secuencia rítmica de lutitas, limonitas, conglomerados, tobas, areniscas e intercalaciones de calizas granulares. La coloración de estos estratos varían de amarillo a rojo pardo, esta formación alcanza aproximadamente 700 m de espesor. Al Oeste de Huetamo, existen persistentes afloramientos de bancos de caliza con abundantes muestras de caprínidos y rudistas del Aptiano inferior y que coronan en aparente concordancia a la formación de San Lucas Inferior; estos alcanzan un espesor de 400 m. La formación de San Lucas Superior, que alcanza un espesor de 90 m, ha sido estudiada en la localidad de Cuataceo, al sureste de Huetamo y esta constituida por areniscas y limolitas. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 5 IV.3.).- FISIOGRAFIA La fisiografía del estado de Michoacán está constituida por dos grandes provincias: la parte accidental del Eje Neovolcánico y la Sierra Madre del Sur. Esta última se encuentra subdividida en dos provincias: la Depresión del Balsas y la Cordillera Costera del Sur. IV.3.1.).- PROVINCIA DE LA SIERRA MADRE DEL SUR Ocupa la parte meridional del estado y es la más extensa de las dos provincias fisiográficas. Está representada por un sistema montañoso cuyas alturas varias desde cero metros en la línea de costa, hasta 2,650 m en el cerro de La bufa. El relieve es variado, constituido por sierras complejas y cumbres tendidas, disecadas por corrientes fluviales que en su trayectoria labran valles ramificados con lomeríos, así como llanuras con cañadas, llanuras aluviales y lomeríos con cañadas. IV.3.2.).- PROVINCIA DEL EJE NEOVOLCÁNICO Esta provincia comprende toda la parte norte del estado de Michoacán. Existe un total predominio de construcciones volcánicas, con elevaciones que alcanzan 3,800 m, como es el caso del volcán Tancítaro. Algunas formaciones volcánicas en esta provincia son de origen reciente, como el volcán Paricutín. Las llanuras aluviales y lacustres son otros rasgos morfológicos que conforman esta provincia, donde se ubican los lagos de Cuitzeo, Pátzcuaro, Zirahuén y Chapala en su parte sudoriente IV.4.).- GEOLOGÍA LOCAL. La zona en estudio, geográficamente se localiza a una altura promedio de 2085 m.s.n.m., en las coordenadas geográficas 19°41’19.85’’ de latitud norte y 101° 08’ 3.78’’ de longitud oeste. De acuerdo con la Geología Local, en la región de Morelia, se conoce que las rocas más antiguas del lugar son las Andesitas, originadas por la actividad volcánica de la época geológica del Terciario Superior. Esta unidad tiene una amplia distribución al noreste de la ciudad y del estado y está conformada por las sucesiones volcánicas pseudoestratificadas. Generalmente cubre en discordancia a las rocas del grupo balsas y está constituida por derrames de lava basáltica a dacíticas (D), conglomerados volcánicos, ignimbritas, tobas y brechas andesíticas (A) ó riolíticas (R) y algunos delgados horizontes de arenisca y limolita. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 6 Suelos residuales (Qre) ubicados en las mesetas; depósitos fluviales (Qfl) rellenando los cauces de los arroyos; depósitos aluviales (Qal), lavas, brechas y aglomerados volcánicos de origen andesítico (Tvb), y tobas e ignimbritas riolíticas (Ttr ó Ta). Este cuerpo volcánico de edad Cuaternaria, manifiesta el vulcanismo reciente del eje Neovolcánico, asociado a zonas de depresión tectónica (lago de Cuitzeo); pero los valles, que originalmente fueron cuencas lacustres, han sido llenados por materiales de origen fluvial y lacustre, tales como limos, arcillas horizontes diatomiticas, cenizas y material piroclástico. Su espesor llega a sobrepasar los 300 metros y subyacen a las rocas volcánicas más recientes. La edad de estos depósitos es variable, ya que los ubican dentro del plioceno inferior – cuaternario superior, afloran en extensas áreas y su forma de deposito es rellenar cuencas lacustres, producto de depresiones tectónicas, tal es el caso de la laguna de Cuitzeo. En algunas zonas las riolitas, y andesitas, generalmente son cubiertas por basaltos y en otras, al sureste de la ciudad, se tienen brechas volcánicas cubierta por las riolitas y andesitas, y forman la masa de las montañas; pero los valles, donde se encuentra la mayor parte de la ciudad, que originalmente fueron cuencas lacustres, han sido llenados por materiales de origen fluvial y lacustre, tales como arcillas (CH, CL), arenas limosas (SM), limos arcillosos (ML), Turba (Pt) y limos orgánicos (OH), debido a la presencia del río grande y chiquito, que atraviesan la ciudad. Lo anterior indica que de acuerdo a las características topográficas y geológicas de la zona, se presenta una gran heterogeneidad de los depósitos de suelos y rocas, los cuales tienen también, una variabilidad importante en cuanto a sus propiedades mecánicas e hidráulicas, dependiendo del comportamiento de los escurrimientos superficiales y condiciones de sub‐drenaje de suelos y rocas IV.5.).- DESCRIPCIÓN DEL TERRENO EN ESTUDIO. La zona en estudio se localiza al este de la ciudad de Morelia, Michoacán; hacia la salida a Mil Cumbres, justo al inicio del Desarrollo Residencial “Tres Marías”. En general es una zona de lomeríos con pendiente fuerte que va de norte a sur y de este a oeste, el subsuelo explorado en el terreno de estudio está formado superficialmente por arcillas de alta plasticidad (CH) color negro, subyaciendo a estas se encontró manto rocoso de origen andesítico y basáltico (Qb). Lo anterior se observa en las estratigrafías de los PCA realizados, correspondiendo con la geología regional descrita anteriormente (anexo No. 2). INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 7 V).- TRABAJOS DE CAMPO. Los trabajos de campo consistieron en la excavación, exploración y muestreo de los diferentes materiales que forman el subsuelo, observados en los nueve Pozos a Cielo Abierto (PCA), ubicados de acuerdo al croquis de localización que se presenta en el anexo No. 1. Se extrajeron muestras alteradas (A), de los materiales que constituyen los distintos estratos del subsuelo, para clasificarlos mediante sus propiedades índice. Además, se obtuvo una muestra alteradas y de roca, para obtener las propiedades índice y mecánicas del material que conforma el subsuelo, para de esa manera determinar la capacidad de carga. Se obtuvo muestras alteradas de los diferentes PCA a una profundidad de 0.40 m. en promedio, para obtener los parámetros de diseño del pavimento. VI).- ESTRATIGRAFÍA. Las estratigrafías observadas en los PCA, se presentan en el anexo No. 3, en las cuales se aprecia lo siguiente: PCA 1. 0.00 m. a 0.20 m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café claro, con raíces, de consistencia natural “firme”. 0.20 m. a 0.65 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color rosado, intemperizada. PCA 2. 0.00 m. a 0.35 m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café claro, con raíces, de consistencia natural “firme”. 0.35 m. a 0.65 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color rosado, intemperizada. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 8 PCA 3. 0.00 m. a 0.35 m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café claro, con raíces, de consistencia natural “firme”. 0.35 m. a 0.65 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color gris claro, tamaño máximo 60”. PCA 4. 0.00 m. a 0.50 m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces, empacando fragmentos de roca en un 35%. 0.50 m. a 1.05 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color gris claro, muy consolidado PCA 5. 0.00 m. a 0.20 m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces, de consistencia natural “firme”. 0.20 m. a 1.05 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color gris claro, muy consolidado. 0.00 m. a 0.40m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces, empacando fragmentos de roca en un 40%. PCA 6. 0.40 m. a 0.50 m. Segundo estrato, formado por toba riolitica (Tv), color gris claro, muy consolidado. PCA 7. 0.00 m. a 0.25m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces, empacando fragmentos de roca en un 40%. 0.25 m. a 0.75 m. Segundo estrato, formado por arena limosa (SM), color amarillento, muy consolidado. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 9 PCA 8. 0.00 m. a 0.25m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces, empacando fragmentos de roca en un 30%. 0.25 m. a 0.80 m. Primer estrato, formado por fragmentos de roca basáltica (Fba) medianamente intemperizada. 0.00 m. a 0.10m. Primer estrato, formado por arcilla inorgánica de alta plasticidad (CH), color café oscuro, con raíces. PCA 9. 0.10 m. a 0.65 m. Segundo estrato, formado por grava arcillosa (GC), color gris claro, de consistencia natural “muy firme”. Nota: No se detectó el nivel de aguas freáticas. Las profundidades son referidas al brocal de los pozos. VII).- TRABAJOS DE LABORATORIO. Los trabajos de laboratorio consistieron en realizar los ensayes correspondientes, para determinar las propiedades índice y mecánicas de los materiales, los cuales se mencionan en el inciso siguiente, junto con los resultados de laboratorio. VIII).- RESULTADOS DE LABORATORIO. Los resultados que se obtuvieron en nuestro laboratorio se resumen en las tablas siguientes, donde todas las pruebas fueron realizadas mediante un control de calidad adecuado, con la finalidad de dar confiabilidad a los resultados. Dónde: SUCS = A = PCA = CH = Tv = SM = GC = Fba = Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Muestra alterada. Pozo a cielo abierto. Arcilla inorgánica de alta plasticidad. Toba riolitica. Arena limosa. Grava arcillosa. Roca de origen basáltico. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 10 IX).- CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO. IX.1.).- ZONA DE TOBA RIOLITICA (TV). PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL SUELO DE CIMENTACION. PCA No. N.A.F. (m) 1 N/A IX.1.1.).- Estrato No. A (m) Espesor (m) m (t/m3) c (kg/cm2) (º) Tipo de material 0.50 0.50 1,700 0,10 28 GC 6.00 5.50 1.950 0.35 32 Tv PROMEDIO PESADO 1.921 0.40 31.7 De (m) Plataforma 0,00 1 0.50 Losa de cimentación desplantada sobre una plataforma. Considerando un ángulo de fricción interna = 31.7 ° (Realizando un promedio pesado para c y m, para las diferentes capas que influye la superficie de falla por capacidad de carga), c=0.33 kg/cm², profundidad de desplante Df = 0.00m, peso volumétrico m=1.932tn/m³, factor de seguridad FS=3, y aplicando la teoría de Terzaghi, se obtienen las capacidades de carga admisibles (qadm) en tn/m² siguientes: qadm= 14.96 +2.24 B tn/m². B = Ancho de la cimentación. Losa de concreto hidráulico Sub-base hidraulica al 100% de su PVSM con material de banco * 0.50 m Terreno natural (Tv) ESTRUCTURACION PARA EL DESPLANTE DE LA LOSA DE CIMENTACION INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 11 IX.2.).- Mediante zapatas desplantadas sobre el terreno natural. Sin considerar la aportación de la plataforma, se tiene un ángulo de fricción interna de la toba riolítica intemperizada de = 32˚, cohesión c = 0.35 kg/cm², profundidad de desplante Df de acuerdo a la siguiente tabla, peso volumétrico m=1.950 tn/m³, factor de seguridad FS=3, y aplicando la teoría de Terzaghi, se obtienen las capacidades de carga admisibles (qadm) en tn/m² siguientes: Zapatas Continuas Zapatas Aisladas Df q adm (t/m2) q adm (t/m2) 0.5 1.0 1.5 14.68 + 2.95 B 16.94 + 2.95 B 19.20 + 2.95 B 18.41 + 2.36 B 20.67 + 2.36 B 22.93 + 2.36 B B = Ancho de zapata NOTA: Se recomienda no sobrepasar la capacidad de carga admisible de 20 tn/m². RELLENO DE MATERIAL DE BANCO PROFUNDIDAD DE DESPLANTE Df ZAPATA PLANTILLA DE CONCRETO POBRE TERRENO NATURAL INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 12 IX.2.).- ZONA DE ARENAS Y GRAVAS LIMOSAS (SM-GM). PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL SUELO DE CIMENTACION. PCA No. N.A.F. (m) 1 N/A IX.2.1.).- Estrato No. A (m) Espesor (m) m (t/m3) c (kg/cm2) (º) Tipo de material 0.50 0.50 1,700 0,10 28 GC 6.00 5.50 1.750 0.12 32 SM‐GM PROMEDIO PESADO 1.746 0.12 31.7 De (m) Plataforma 0,00 1 0.50 losa de cimentación desplantada sobre una plataforma. Considerando un ángulo de fricción interna = 31.7 ° (Realizando un promedio pesado para c y m, para las diferentes capas que influye la superficie de falla por capacidad de carga), c=0.12 kg/cm², profundidad de desplante Df = 0.00m, peso volumétrico m=1.746tn/m³, factor de seguridad FS=3, y aplicando la teoría de Terzaghi, se obtienen las capacidades de carga admisibles (qadm) en tn/m² siguientes: qadm= 5.41 +2.02 B tn/m². B = Ancho de la cimentación. * Losa de concreto hidráulico Sub-base hidraulica al 100% de su PVSM con material de banco 0.50 m Terreno natural (SM - GM) ESTRUCTURACION PARA EL DESPLANTE DE LA LOSA DE CIMENTACION * Verificar espesor de acuerdo al diseño estructural INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 13 IX.3.).- Mediante zapatas desplantadas sobre el terreno natural. Sin considerar la aportación de la plataforma, se tiene un ángulo de fricción interna de la arena y/o grava limosa de = 32˚, cohesión c = 0.12 kg/cm², profundidad de desplante Df de acuerdo a la siguiente tabla, peso volumétrico m=1.750 tn/m³, factor de seguridad FS=3, y aplicando la teoría de Terzaghi, se obtienen las capacidades de carga admisibles (qadm) en tn/m² siguientes: Zapatas Continuas Zapatas Aisladas Df q adm (t/m2) q adm (t/m2) 0.5 1.0 1.5 8.68 + 6.79 B 15.95 + 6.79 B 23.22 + 6.79 B 9.10 + 5.43 B 16.37 + 5.43 B 23.64 + 5.43 B B = Ancho de zapata NOTA: Se recomienda no sobrepasar la capacidad de carga admisible de 20 tn/m². RELLENO DE MATERIAL DE BANCO PROFUNDIDAD DE DESPLANTE Df ZAPATA PLANTILLA DE CONCRETO POBRE TERRENO NATURAL INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 14 X).- ASENTAMIENTOS. De acuerdo a los resultados de laboratorio, en general la consistencia natural es “dura” a la profundidad de desplante y los asentamientos esperados son elásticos, pudiéndose considerar poco significativos y dentro de lo especificado por el reglamento de construcción. XI).XI.1.).- PROPIEDADES Y PARÁMETROS DINÁMICOS A CONSIDERAR. MODULO DE RIGIDEZ DINAMICO DEL SUELO. De acuerdo a los resultados de laboratorio, el suelo en general, es de una compacidad relativa “muy compacta”, por lo tanto su rigidez dinámica se considera “muy alta”, con un módulo al cortante dinámico G>2000 kg/cm2 XI.2.).PARÁMETROS SÍSMICOS DE ACUERDO AL MANUAL DE CFE EDITADO EN 1993. C.1.‐ Zona Sísmica B. C.2.‐ Tipo de suelo I C.3.‐ Coeficiente Sísmico CS = 0.36 INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 15 XII).- DISEÑO DE PAVIMENTOS. XII.1.).- PAVIMENTO FLEXIBLE. Para el diseño del pavimento flexible se utilizaron los datos siguientes: Tránsito Promedio Diario Anual 800 Vehículos. TPDA en el carril de proyecto 400 Vehículos. Vida de Proyecto. 20 Años. Tasa de Crecimiento Anual. 3 % Nivel de Confianza. 0.8 VRS del terreno natural. 15.0 % VRS de la subrasante. 20.0 % VRS de la sub‐base. 50.0 % VRS de la base. 100.0 % CLASIFICACION DEL TRANSITO. Vehículos Tipo Ap 40 % Vehículos Tipo Ac 20 % Vehículos Tipo B‐2 20 % Vehículos Tipo C‐3 10 % Vehículos Tipo T2‐ S2 5% Vehículos Tipo T3‐ S2 3% Vehículos Tipo T3‐ S3 2% b).‐ Convirtiendo el Tránsito mezclado a ejes de 8.2 tn mediante el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, se obtiene: Lo = 4.7 x 106 ejes de 8.2 Tn. Ld = 6.5 x 106 ejes de 8.2 Tn. c).‐ Utilizando el criterio del Instituto de Ingeniería de la UNAM, se determinó la estructuración siguiente: Espesor capa de subrasante o niveladora Espesor capa de Base Espesor de carpeta asfáltica 20.0 cm 20.0 cm. 8.0 cm. ESPESOR TOTAL DEL PAVIMENTO. 48.0 cm. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 16 La estructuración anterior se resume en la fig. Siguiente: Riego de impregnacion con emulsiòn ECM-65 con 1.5 lt/m2 Carpeta asfáltica 8.0 cm Base hidraúlica al100% de su PVSM 20.0 cm Capa niveladora o Subrasante compactada al 95 % de su PVS MAX 20.0 cm 48.0cm Terreno naural (Tv o SM) ESTRUCTURACIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE XII.2.).- PAVIMENTO RÍGIDO. a).‐ Para el diseño del pavimento rígido se utilizaron los datos siguientes: Tránsito Promedio Diario Anual TPDA en el carril de proyecto Vida de Proyecto. Tasa de Crecimiento Anual. Nivel de Confianza. VRS del terreno natural. VRS de la subrasante. VRS de la sub‐base. VRS de la base. 800 Vehículos. 400 Vehículos. 20 Años. 3 % 0.8 15.0 % 20.0 % 50.0 % 100.0 % CLASIFICACION DEL TRANSITO. Vehículos Tipo Ap Vehículos Tipo Ac Vehículos Tipo B‐2 Vehículos Tipo C‐3 Vehículos Tipo T2‐ S2 Vehículos Tipo T3‐ S2 Vehículos Tipo T3‐ S3 5% 3% 2% 40 % 20 % 20 % 10 % INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 17 b).‐ Convirtiendo el Tránsito mezclado a ejes de 8.2 tn mediante el método del Instituto de Ingeniería de la UNAM, se obtiene: Lo = 4.7 x 106 ejes de 8.2 Tn. Ld = 6.5 x 106 ejes de 8.2 Tn. c).‐ De acuerdo a nuestra experiencia y al buen comportamiento que se ha tenido en todos los diseños que hasta la fecha hemos realizado desde hace 20 años, el criterio que se adopta para el diseño del pavimento rígido, es siguiendo la misma metodología que se usa para el pavimento flexible, con lo cual se obtiene la estructuración de las capas inferiores, para posteriormente considerar la superficie de rodamiento formada por la losa de concreto hidráulico, cuyo espesor se determina por el método de la PCA (Pórtland Cement Association). Parámetros considerados para el método de la PCA: Módulo de reacción (K): Módulo de ruptura (MR): Factor de seguridad de carga (Fsc): Módulo de elasticidad del concreto (Ec): Módulo de poisson (: Factor 2: Factor 3: Factor 4: Rigidez relativa (l): 353.3 Pci 597.4 Psi 1.0 4,000,000 Psi 0.15 0.9523 0.8940 0.9530 23.1646 in Utilizando el criterio del Instituto de Ingeniería de la UNAM, se determinó la estructuración de las capas no estabilizadas y el espesor de la losa de concreto con el método de la PCA (ver anexo No. 3), resultando los espesores siguientes: Espesor capa de subrasante o niveladora 20.0 cm. Espesor capa de Sub‐Base. 20.0 cm. Espesor de losa de concreto. 16.0 cm. ESPESOR TOTAL DEL PAVIMENTO. 56.0 cm. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 18 Las estructuraciones anteriores se resumen en la fig. Siguiente: Riego de impregnacion con emulsiòn ECM-65 con 1.5 lt/m2 Losa de concreto hidráulico MR=42kg/cm2 16.0 cm Base hidraúlica al100% de su PVSM 20.0 cm Capa niveladora o Subrasante compactada al 95 % de su PVS MAX 20.0 cm 56.0cm Terreno naural (Tv o SM) ESTRUCTURACIÓN DEL PAVIMENTO RIGIDO MODULACION DE LOSAS SEPARACION MAXIMA DE JUNTAS TRANSVERSALES: 3.8 RANGO DE SEPARACION DE JUNTAS LONGITUDINALES: metros 3.0 a 4.5 metros BARRAS DE AMARRE Separación en cms, según la distancia al extremo. CROQUIS x = 3.8 metros y1 = 3.0 metros y2 = 4.5 metros * INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 19 La relación largo/ancho de las losas debe estar entre 0.71 y 1.40 DETALLES DE JUNTAS: 1) DETALLE DE JUNTA DE CONTRACCION TRANSVERSAL ASERRADA CON DISCO DE DIAMANTE DE 1/8" DE ESPESOR. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 20 2) DETALLE DE JUNTA LONGITUDINAL. 3) DETALLE DE JUNTA DE CONSTRUCCIÓN. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 21 XIII).- ESTABILIDAD DE TALUDES. De acuerdo con la topografía que presenta el predio, el proyecto seguramente se construirá sobre terrazas a diferentes niveles para las viviendas, esto implica la construcción de taludes de los rellenos o plataformas, para los cuales es necesario determinar la inclinación que represente la seguridad y el bienestar de los habitantes del fraccionamiento, además, en la parte norte del predio, se tiene contemplado la construcción de un talud de al menos 6.00 m de altura, mismo que deberá soportar los esfuerzos transmitidos por la carga vehicular que transita por la avenida Antonio Zalce. Este talud, debido a la altura e importancia, requiere de un estudio especial el cual se recomienda realizar en el momento que se tenga el corte expuesto, ya que, y de acuerdo a nuestra experiencia de la zona, el terreno es muy heterogéneo, y difícil de dar solución con la profundidad de exploración realizada en este estudio. La primera recomendación en base a la experiencia seria realizar el corte del talud con un ángulo de 63° (1/2:1), como mínimo, si por cuestiones de espacio para las viviendas y vialidades se requiere un talud vertical, definitivamente la solución más segura y permanente, es la construcción de un muro de contención, máximo si se tiene como solicitación el tráfico que circula por la avenida principal, actuando en la corona o parte alta del talud. XIV).- RECOMENDACIONES GENERALES Y ESPECIFICACIONES DE MATERIALES. XIV.1.).- CONCLUSIONES XIV.1.1.).- La zona en estudio se localiza al este de la ciudad de Morelia, Michoacán; hacia la salida a Mil Cumbres, justo al inicio del Desarrollo Residencial “Tres Marías”. En general es una zona de lomeríos con pendiente fuerte que va de norte a sur y de este a oeste, XIV.1.2.).- De acuerdo a los resultados de laboratorio, el subsuelo explorado en el terreno de estudio está formado superficialmente por arcillas de alta plasticidad (CH) color negro, subyaciendo a estas se encontró manto rocoso de origen andesítico y basáltico (Qb). Lo anterior se observa en las estratigrafías de los PCA realizados, correspondiendo con la geología regional descrita anteriormente (anexo No. 2). INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 22 El estudio se realizó para las condiciones actuales, por lo tanto si la construcción de la obra se realiza en época de lluvias, se recomienda proteger inmediatamente las excavaciones para evitar que el agua reblandezca el fondo de las mismas y la superficie de desplante de la estructura del pavimento. XIV.1.3.).- Se recomienda eliminar el material arcilloso (estrato No.1), para que el desplante de los pavimentos sea en el estrato de roca intemperizada superficialmente. XIV.1.4.).- Si durante la etapa de construcción se encuentra una estratificación del subsuelo, diferente a la presentada en los pozos a cielo abierto, es recomendable informar al responsable de obra, para que tome las precauciones correspondientes. XIV.1.5.).- XIV.2.).- PAVIMENTOS Para la construcción de la estructura del pavimento propuesta, se recomienda previamente nivelar la superficie, abriendo caja ó elevando el nivel de la rasante, de acuerdo a las características del proyecto geométrico. En el caso de que los niveles de proyecto se requiere subir la rasante, respecto al nivel del terreno natural, deberá colocarse el espesor necesario de material de terracerías y sobre éste desplantar la estructura del pavimento flexible o rígido. XIV.2.1.).- XIV.3.).- ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES. DESPALME.‐ El despalme será de a 20cm. de espesor, para eliminar la materia orgánica y posteriormente colocar la estructura del pavimento o plataforma para recibir la estructuración de los pavimentos, siguiendo el procedimiento que se indica a continuación. XIV.3.1.).- XIV.3.2.).- XIV.3.3.).- TERRENO NATURAL.‐Una vez renivelada la superficie para alojar la estructuración del pavimento mínima propuesta, se recomienda eliminar el material suelto y las zonas instables y colocar inmediatamente la capa niveladora. CAPA NIVELADORA.‐ La capa niveladora, cuya finalidad es nivelar la superficie para el desplante de los pavimentos y lograr que los esfuerzos se transmitan INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 23 XIV.3.4.).- XIV.3.5.).- XIV.3.6.).- XIV.3.7.).- XIV.3.8.).- XIV.3.9.).- en forma adecuada al terreno natural, para su mejor acomodo se recomienda dar una ligera vibración. Debe de construirse del espesor mínimo recomendado, con tamaño máximo del agregado a de 3” a finos. CAPA DE TERRACERÍA (NORMA CMT‐1.01/02). Si de acuerdo a los niveles del proyecto geométrico, se requiere conformar capas de terracerías, estas deben de cumplir con un límite líquido de 50% máximo, Valor Relativo de Soporte CBR 10 % mínimo, expansión 3% máximo y compactación prueba AASHTO Estándar de 95 %. Si durante el proceso constructivo de las terracerías se tienen que realizar cortes de la zona alta, es recomendable verificar la calidad de esos materiales, con el laboratorio instalado en la obra, seleccionando cuidadosamente los materiales y en caso de que estos cumplan con los parámetros antes establecidos, puede utilizarse en las capas de terracerías. CAPA SUBRASANTE.‐ La capa de sub‐rasante, puede ser de grava arena, bien graduada (granulometría adecuada) ó arena limosa, con un VRS saturado de 20% mínimo, compactada al 95% de su PVSM (proctor estándar ó porter estándar). Además su contracción lineal no debe exceder el 6%, porciento de finos de 35% y tamaño máximo de 3”. BASE DEL PAVIMENTO FLEXIBLE Y SUB‐BASE DEL RIGIDO.‐ Está capa debe ser una mezcla de grava arena bien graduada (granulometría adecuada) y arena limosa como cementante (tepetate), con un VRS saturado mínimo de 80 %, compactada al 95% de su PVSM. Además su Límite Líquido debe ser menor de 30%, Índice Plástico menor al 6%, por ciento de finos menor de 15% y tamaño máximo de 2”. RIEGO DE IMPREGNACION.‐ El riego de impregnación se realizará con un producto asfáltico (emulsión de rompimiento medio) RM‐2K, a razón de 1 a 1.5 lts/m², colocado sobre la base seca y libre de material suelto y polvo. La penetración del riego debe ser mínimo de 4 mm. RIEGO DE LIGA.‐Riego de producto asfáltico (emulsión de rompimiento rápido) RR‐2K ó RM‐2K, a razón de 0.5 a 1.0 lts/m². CARPETA ASFALTICA.‐ La carpeta asfáltica se debe construir mediante una mezcla en caliente, utilizando cemento asfáltico (AC‐20), en una proporción según diseño del contenido óptimo de asfalto, con material pétreo, grava y arena limpia, de tamaño máximo de 3/4”, compactada al 95% de su PV INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 24 XIV.3.10.).- XIV.3.11.).- XIV.3.12.).- XIV.3.13.).- XIV.3.14.).- Marshall. El material pétreo debe dosificarse en planta de asfalto mediante una petrolizadora, y para el mezclado y extendido de la carpeta, usar finisher, además el espesor deberá ser el recomendado en la estructuración propuesta. RIEGO DE SELLO.‐ Para dar mayor durabilidad a la carpeta se puede colocar un riego de sello (superficie barrida) con un producto asfáltico tipo emulsión catiónica RR‐2K (riego de liga), a razón de 1 lt/m², a continuación se cubrirá con material pétreo 3A a razón de 8 a 10 lt/m², debiéndose extender en toda la superficie y planchar el tiempo necesario para que se adhiera con la carpeta ó superficie, retirando el sobrante mediante barrido, a fin de dejar la superficie terminada libre de material suelto. CONCRETO HIDRÁULICO.‐ Para la elaboración del concreto hidráulico deberán emplearse materiales pétreos limpios y con el proporcionamiento adecuado, de acuerdo al previo análisis de la calidad de los materiales. ELABORACIÓN DE CONCRETO HIDRÁULICO.‐ La elaboración se llevará a cabo en revolvedora de 1 saco ó en planta premezcladora, si así se requiere. La dosificación del cemento para lograr el f'c y revenimiento de proyecto, se ajustará periódicamente de acuerdo a la calidad y humedad de los agregados pétreos. LOSAS DE CONCRETO.‐ El parámetro principal de diseño para pavimentos rígidos que se ha considerado para este estudio en particular, es el módulo de ruptura ó módulo de resistencia a la tensión en flexión MR=42 kg/cm² mínimo. Este parámetro debe ser medido ó verificado por el laboratorio de control de calidad para cada planta premezcladora de concreto ó elaborada en el sitio, mediante el control de calidad requerido para este caso. MODULACION DE LOS TABLEROS.‐ Las losas se construirán por franjas cuyas dimensiones dependen de la geometría de las áreas por pavimentar y del equipo disponible que se tenga para realizar, la modulación que se realice para los tableros serán de preferencia de forma cuadrada en planta, sin embargo no siempre es posible tener las losas perfectamente cuadradas, por lo que se considera alternativamente de forma rectangular en cuyo caso la longitud del tablero no excederá de 1.30 veces el ancho del mismo; por lo que es importante considerar durante el dimensionamiento de los tableros, que su ancho no exceda de 20 veces el peralte y su longitud de 26 veces el peralte. INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 25 XIV.3.15.).- XIV.3.16.).- XIV.3.17.).- ADITIVOS.‐El uso de aditivos químicos como acelerantes, retardantes, fluidizantes y otros, se dosificarán de acuerdo a la recomendación del fabricante y producto a emplearse; de tal manera que no se disminuya la resistencia de proyecto. Así mismo se recomienda realizar ensayes previos a la elaboración del concreto hidráulico y muestreo de acuerdo a las normas en vigencia. COMPACTACION.‐ Para compactar las capas se recomienda utilizar rodillo liso vibratorio de 20.192 tn. de impacto total, con un espesor de 20 cm. a 30 cm. Además para la carpeta emplear posteriormente un compactador neumático autopropulsado de 8.0 tn/m² de presión sobre el pavimento. BANCOS.‐ Se deben utilizar los bancos de materiales que cumplan con las especificaciones de las normas en vigencia de la CFE, resumidas en los puntos anteriores, o algunos de los propuestos en el inciso XIII ATENTAMENTE: Morelia, Mich. a 8 de Mayo de 2015 _______________________________ M. en I. José Luis Castillo Soto. Ced. Prof. 1511618 INFORME DEL ESTUDIO GOETECNICO Y RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL PROCESO CONSTRUCTIVO OBRA: FRACCIONAMIENTO LINDA VISTA LOCALIZACIÓN: MORELIA MICHOACAN PÁGINA 26
