Estudio de Suelos para Campo Deportivo en Espinar, Cusco

"CREACION DE CAMPO DEPORTIVO DE GRASS SINTETICO DEL BARRIO
SUERO CANTO, CENTRO POBLADO DE YAURI- ESPINAR-CUSCO”
"CREACION DE CAMPO DEPORTIVO DE GRASS
SINTETICO DEL BARRIO SUERO CANTO, CENTRO
POBLADO DE YAURI-DISTRITO ESPINAR-PROVINCIA DE
ESPINAR-REGION CUSCO”
PAG.
INDICE
1-1
1.- NORMATIVIDAD
2-7
OBJETIVO Y FINES DEL ESTUDIO
BASE LEGAL
INFORMACIÓN PREVIA.
2.- GEOLOGIA, RIESGO Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO
8-14
GEOLOGÍA
SISMICIDAD
3.- TRABAJOS DE CAMPO
15-17
4.- TRABAJOS DE LABORATORIO
18-20
5.- PROGRAMA DE INVESTIGACION
21-28
6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
29-31
PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN.
TIPO DE CIMENTACIÓN.
CÁLCULO Y ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD PORTANTE.
CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS.
7.- PANEL FOTOGRAFICO
32-34
8.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICA
35-36
9.- MEMORIA DE CÁLCULO
37-FINAL
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1.-NORMATIVIDAD
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OBJETIVOS Y FINES DEL ESTUDIO
El objetivo de este EMS es establecer los requisitos, desde el punto de vista de la
Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones, Los EMS se ejecutarán con
la finalidad de asegurar la estabilidad de las obras y para promover la utilización
racional de los recursos
BASE LEGAL
NORMAS APLICADAS AL PRESENTE ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS.
El Estudio de Suelos se ha desarrollado siguiendo los lineamientos y
recomendaciones que están contenidos en la Norma Técnica de Edificación
NTE E.050: Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones
que incluyen las normas de la ASTM (American Society for Testing Materials), la
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) y
las Normas MTC – E, del Ministerio de Transportes, para la realización de los
ensayos y análisis de Laboratorio.
SUELOS. Método de ensayo normalizado para la auscultación con penetrómetro
dinámico ligero de punta cónica (DPL) NTP 339.159
OBJETIVO
• Esta Norma Técnica Peruana establece procedimientos y equipos para
la prospección indirecta (auscultación) del suelo realizado con una
sonda (Penetró metro Dinámico Ligero de Punta Cónica - PDL), como
parte de las Investigaciones Geotécnicas según la Norma Técnica
Nacional E-050.
• Esta Norma Técnica Peruana describe también el análisis de los
resultados de la auscultación de los suelos.
• Además de las prospecciones indirectas, se requiere de prospecciones
directas, como calicatas o perforaciones.
• La NTP tiene como objetivo evitar estimaciones erradas de las
condiciones de los suelos de cimentación
• Con los equipos descritos en esta NTP se pueden alcanzar
profundidades de hasta 8m.
OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS
CASOS DONDE EXISTE OBLIGATORIEDAD
ES OBLIGATORIO EFECTUAR EL EMS EN LOS SIGUIENTES CASOS:
a) Edificaciones que presten servidos de educación, servicios a la salud o servidos
públicos y en general locales que alojen gran cantidad de personas, equipos
costosos o peligrosos, tal es el caso de colegios, universidades, hospitales y
clínicas, estadios, cárceles, auditorios, templos, salas de espectáculos, museos,
centrales telefónicas, estaciones de radio y televisión, estaciones de bomberos,
centrales de generación de electricidad, sub-estaciones eléctricas, silos, tanques
de agua y reservorios, archivos y registros públicos.
b) Edificaciones (viviendas, oficinas, consultorios y
locales comerciales), de uno
a tres pisos, que ocupen individual o conjuntamente más de 500 m² en planta.
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c) Edificaciones (viviendas, oficinas, consultorios y locales comerciales de cuatro o
más pisos de altura, cualquiera que sea su área.
d) Estructuras industriales, fábricas, talleres, o similares.
e) Edificaciones especiales
cuya falla, además
del
propio
colapso, representen peligros adicionales importantes, tales como: reactores
atómicos, grandes hornos, depósitos de materiales inflamables, corrosivos o
combustibles, paneles de publicidad de grandes dimensiones y otros de similar
riesgo.
f) Cualquier edificación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateas de
fundación.
g) Cualquier edificación adyacente a taludes o suelos que puedan poner en
peligro su estabilidad.
En los casos en que es obligatorio efectuar un EMS, de acuerdo a lo indicado en
esta Sección, el informe del EMS correspondiente deberá ser firmado por el
Profesional Responsable.
Para estos mismos casos deberá incluirse en los planos de cimentación una
trascripción literal del “Resumen de las Condiciones de Cimentación" que en el
EMS (Ver Sección 2.4.1.a) deberá constar exprofesamente para ser trascrito en
los planos de cimentación.
CASOS DONDE NO EXISTE OBLIGATORIEDAD
En casos en que no exista obligatoriedad de realizar los EMS en la forma
especificada en
esta Norma, la presión admisible, la profundidad de
cimentación y cualquier otra consideración adoptada, deberán figurar en un
recuadro en el plano de cimentación con la firma del Profesional Responsable que
efectuó la estimación, quedando bajo su responsabilidad la información
proporcionada. La estimación efectuada deberá basarse en no menos de 2
sondajes hasta la profundidad mínima “p” indicada en la Sección 2.3.2.c.
El Profesional Responsable no podrá delegar a terceros dicha responsabilidad. En
caso que la estimación indique la necesidad de usar cimentación profunda o por
platea, se deberá efectuar un EMS.
ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS PARA CIMENTACIÓN (EMS)
Son aquellos que cumplen con la presente Norma y que se han basado en el
metrado de cargas estimado para la estructura. Los requisitos para el
Programa de Investigación Mínimo se describen en la Sección 2.3.2.
ALCANCE DEL ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELO (EMS)
LA INFORMACIÓN DEL EMS ES VÁLIDA SOLAMENTE PARA EL ÁREA Y TIPO DE OBRA
INDICADAS EN EL INFORME.
Los resultados e investigaciones de campo y laboratorio, así como el análisis,
conclusiones y recomendaciones del EMS, sólo se aplicarán al terreno y
edificaciones comprendidas en el mismo. No podrán emplearse en otros terrenos
o para otras edificaciones.
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INFORMACIÓN PREVIA
1. DEL TERRENO A INVESTIGAR
a)
Plano de ubicación y accesos.
PLANO DE UBICACIÓN
UBICACIÓN
DEL
PROYECTO
b) Plano topográfico con curvas de nivel. Si la pendiente promedio del terreno
fuera inferior al 5%, bastará un plano planimétrico. En todos los casos se hará
indicación de linderos, usos del terreno, obras anteriores, obras existentes, situación
y disposición de acequias y drenajes. En el plano deberá indicarse también, de ser
posible, la ubicación prevista para las obras.
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2. DE LA OBRA A CIMENTAR
CONSIDERACIONES DEL ESTUDIO.
CARACTERISTICAS DEL PROYECTO:
•
•
•
•
•
Uso
Sistema estructural
Área
Sistema de fundación
Altura de la Cobertura
:
:
:
:
:
Campo Deportivo
Concreto Armado.
741.00 m2 Aprox.
Zapatas Aisladas
9.00 metros
Las edificaciones deberán ser clasificadas de acuerdo a uno de los tipos
determinados en la Tabla N° 2.1.2. Esta clasificación será necesaria para los fines de
la determinación del Programa de Investigación Mínimo del EMS (Sección 2.3.2).
Los tipos de edificación A, B y C designan la importancia relativa de la estructura
desde el punto de vista de la investigación de suelos necesaria para cada tipo,
siendo el A más exigente que el B y éste que el C.
TABLA. N° 2.1.2
TABLA Nº 1
TIPO DE EDIFICACION
DISTANCIA
MAYOR ENTRE
APOYOS(m)
CLASE DE
ESTRUCTURA
NUMERO DE PISOS
(incluidos los sótanos)
APORTICADAS DE ACERO
<12
≤3
C
4a8
C
9 a 12
C
>12
B
PORTICOS Y/O MUROS DE CONCRETO
<10
C
C
B
A
MUROS PORTANTES DE ALBAÑILERÍA
<12
B
A
-
-
BASESDE MAQUINAS Y SIMILARES
Cualquiera
A
-
-
-
ESTRUCTURAS ESPECIALES
Cualquiera
A
A
A
A
OTRAS ESTRUCTURAS
Cualquiera
A
≤ 9m de
Altura
TANQUES ELEVADOS Y SIMILARES
•
A
A
> 9 m de Altura
B
A
Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificará en el tipo de edificación
inmediato superior
NUESTRA EDIFICACION SE CLASIFICA COMO TIPO C MENOR A ≤ 3 PISOS.
DATOS GENERALES DE LA ZONA
3. DEL TERRENO A INVESTIGAR
Usos anteriores del terreno
Área
:
:
Área libre.
1125.94 m2 aprox. (Área Total).
4. DE LOS TERRENOS COLINDANTES
No se Tiene Datos de EMS de los terrenos Colindantes
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5. DE LAS EDIFICACIONES ADYACENTES
Número de pisos
Tipo de estructuras
.
Estado de las estructuras
Nivel de cimentación.
Tipo de cimentación.
:
:
:
:
:
Material de Adobe y material
noble
Buano a Regular
1.00 a 2.00 m (Asumido)
Cimiento Corrido y
Cimentación Zapatas
Conectadas.
Se pudo observar que las edificaciones adyacentes no presentan fisuras o fallas en
su estructura lo que demuestra que el suelo en estudio tiene buenas propiedades
físico mecánicas.
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2. GEOLOGIA, RIESGO
Y SISMICIDAD DEL
AREA EN ESTUDIO
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GEOLOGIA
La descripción geológica desarrollada en el presente informe fue realizada
fundamentalmente con la información proporcionada por el INGEMMET, mediante
el cuadrángulo 30-t (cuadrángulo de Yauri) de la carta geológica nacional.
GEOLOGIA REGIONAL
FORMACION MITU
Dávila d. (1987) define la base del Grupo Moho tomando como localidad
típica a la quebrada de Espinar, ubicado a la margen derecha del rio
Espinar. También se le ha reconocido en el flanco izquierdo del cerro de
Pallapata. Pasa con magnificas exposiciones a los cuadrángulos de Velille y
Sicuani.
La morfología de la formación Hualhuani se caracteriza por un paisaje
accidentado con sus partes altas agudas y los flancos de los cerros abruptos,
debido a la naturaleza de sus constituyentes litológicos que en varios lugares,
constituyen un conjunto promedio de mayor dureza que las otras unidades.
Sus relaciones estratigráficas están determinadas por la discordancia
erosional a la cual hizo referencia al hablar del Grupo en su base, en tanto el
tope subyace concordantemente con el Grupo Puno.
Litológicamente existe cierta variación lateral, así como también en su
secuencia y especialmente en el espesor de la estratificación. Está
compuesta por un conjunto monótono de areniscas, limolitas y arcillitas.
Las areniscas de son de color amarillo oscuro, verdoso de coloraciones
claras, en estratos que llegan a sobrepasar hasta los 5 m. Algunos de ellos
poseen un bandeamiento constituido por bandas marrones hacia el tope y
base con niveles verdosos al centro. También se encuentran areniscas
verdosas de grano fino que lateralmente pasan a limolitas. Las areniscas son
esencialmente arcosicas y cuarzosas. Con cierta frecuencia las areniscas
poseen unas estructura gradacional, al punto de que cuando la
intercalación de areniscas – arcillita es persistente al paso progresivo desde
las areniscas de grano grueso hasta la arcillita. También se ha observado
estructuras de canal y estratificación sesgada.
La estratificación gradad puede ser a consecuencia de un flujo rítmico en
forma de corrientes de turbidez; o en los casos más reducidos, posiblemente,
la causa puede haber sido la simple disminución de la corriente por mengua
del caudal o aumento de carga.
Edad y correlación: Referente a la edad de estos depósitos solo se puede
indicar que son del Cenozoico, tomando en cuenta sus relaciones
estratigráficas. Pero teniendo presente el tipo de contacto inferior, se le
asigna una edad Mezosoico. Se le correlaciona con parte de la formación
Quiscas del centro de Espinar y con parte del grupo Puno en el sur del Perú.
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GEOLOGIA LOCAL
DEPOSITOS CUATERNARIOS
El depósito Cuaternario en el área de estudio ocupa la mayor extensión, cubriendo
discordantemente al substrato litológico y constituyendo depósitos no consolidados
de variado grosor.
Se les encuentra como cubiertas delgadas no consolidadas en las partes altas
relativamente estabilizadas los que posteriormente son movilizados por la acción
fluvial y depositados formando terrazas, dificultando la libre exposición de la
secuencia litológica subyacente; su coloración es variable, dependiendo del tipo
de material de la fuente de origen y el medio donde es depositado.
FORMACIÓN PUNO
Esta unida fue puesta en evidencia por Gregory H.(1916) encontrándose
en el valle del Cusco posteriormente se hicieron algunos estudios de
carácter paleontológico como los de Ramírez J. (1959 - 1968) Y
Sedimentologico realizado por Córdova E. (1988- 1990).
Morfológicamente conforma una superficie depresiva a manera de una
cuenca cerrada alargada, delimitada por las pampas de Espinar sobre
ella se encuentran distritos importantes del Espinar.
Litológicamente está constituido por depósitos de gravas, arenas
correspondientes a conos de deyección, flujos de barro, diatomitas
extendidas en toda la unidad litoestratigrafica, limos, arcillas intercalados
con horizontes de paleosuelos de colores claros, también se encuentra
turba.
El ambiente de sedimentación de esta secuencia correspondería a una
cuenca lagunar con influencia de sedimentación fluvial, donde en sus
bordes se acumularon sedimentos organogenos (turba) que en muchos
casos fueron sepultados por depósitos de conos de deyección.
DEPÓSITOS ALUVIALES – FLUVIALES.
Son depósitos que se observan esencialmente en los ríos y pampas; en los
niveles relativamente antiguos, que conforman terrazas dominantes en los
cursos de los ríos en frecuente encontrar intercalaciones de lacustres que
atestiguan períodos en que los deslizamientos represaban el curso del río,
litológicamente está constituido por conglomerados transportados con
clastos sub angulosos a sub redondeados (depósitos aluviales). Estos
depósitos han sido reconocidos en la zona.
Los depósitos fluviales en cambio están litológicamente compuestos por
conglomerados con clastos redondeados debido al transporte con que
se depositaron los mismos que varían de tamaño dependiendo de la
proximidad del río; cuenta también con arenas, limos y arcillas. Se les
encuentra en los cauces de los ríos.
[email protected], [email protected] Urb. El Edén Lote C-3, San Sebastián – Cusco
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ESTRATIGRAFIA DE LA ZONA
FUENTE: CUADRÁNGULO 30-t (CUADRÁNGULO DE YAURI) DE LA CARTA GEOLÓGICA NACIONAL,
ELABORADA POR EL INGEMMET
MAPA GEOLOGICO DE LA ZONA
FUENTE: CUADRÁNGULO 30-t (CUADRÁNGULO DE YAURI) DE LA CARTA GEOLÓGICA NACIONAL,
ELABORADA POR EL INGEMMET
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SISMICIDAD
De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva
Norma Sismo Resistente (NTE E-030) aprobada mediante Resolución Ministerial N°
003-2016-VIVIENDA, del 24 de enero del 2016.
Se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de Sismicidad
(Zona 2), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de alta intensidad. De IX
en la escala Mercalli Modificada.
De acuerdo con nueva Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la
cimentación, se recomienda adoptar en los Diseños Sismo-Resistentes, tomando
parámetros, donde las fuerzas horizontales pueden calcularse de acuerdo a la
relación:
DONDE:
Factor de zona (Zona 3)
Factor de suelo (S2 Suelo intermedio)
Período que define la Plataforma del espectro
Período que define la Plataforma del espectro
:
:
:
:
Z = 0.35
S =1.15
Ts = 0.6
Tl = 2.0
Por lo expuesto y de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, los diseños
estructurales deberán ser antisísmicos.
MAPA DE ZONIFICACION DEL PERU
LOCALIZACION
DEL PROYECTO
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MAPA DE
INTENSIDADES
DEL PERU
LOCALIZACION
DEL PROYECTO
MAPA DE ZONAS
LICUABLES Y DE
POSIBLE
LICUEFACCION
DEL PERU
LOCALIZACION
DEL PROYECTO
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SÍSMICA.
La información más reciente referida a peligrosidad sísmica para la zona se
encuentra en la ponencia Peligrosidad Sísmica en el Sur del Perú (D. López y J.
Olarte - CISMID - UNI - 2001) en la que se realiza un análisis de la distribución
espacial de la sismicidad tanto en planta como en profundidad así como un
análisis estadístico que establece gráficas y ecuaciones de períodos de retorno
para trabajos de predicción sísmica.
Para la zona en estudio se puede observar una aceleración sísmica de 0.32 g
correspondiente a un periodo de exposición de 50 años y una probabilidad de
excedencia de 10%
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3.- TRABAJOS DE
CAMPO
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TRABAJOS DE CAMPO REALIZADOS
TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN DE CAMPO
Las técnicas de Investigación de Campo que se usaron fueron:
POZOS O CALICATAS Y TRINCHERAS ASTM D 420
Las calicatas y trincheras realizadas según la Norma Técnica ASTMD 420 son
aplicables a todos los EMS en los cuales sea posible su ejecución.
Estos sondajes se ubicaron de tal forma que permitan establecer una información
estratigráfica adecuada para adoptar los criterios de cimentación para la
estructura, considerando un perfil en diagonal que cubra la mayor parte del área
estudiada.
Se tomaron muestras disturbadas a lo largo de las excavaciones, en cantidad
suficiente para su análisis. Previamente se identificaron los suelos, mediante
procedimientos manuales de campo, tales como la dilatancia (reacción de
agitamiento), la resistencia en estado seco (característica de rompimiento).
También se extrajeron muestras representativas para los ensayos Químicos de
Laboratorios.
Las características físicas y mecánicas del material extraído se pueden ver en los
registros correspondientes de los perfiles estratigráficos.
NOTA-- LOS ENSAYOS DE DENSIDAD DE CAMPO, TALES COMO CONO DE ARENA,
BALÓN DE JEBE O MÉTODOS NUCLEARES, NO PODRÁN EMPLEARSE PARA MEDIR LA
DENSIDAD NATURAL DE LOS SUELOS PARA LUEGO DETERMINAR LA DENSIDAD RELATIVA
Y LA PRESIÓN ADMISIBLE DE UN SUELO.
AUSCULTACIÓN DINÁMICA LIGERA DIN 4094
Las auscultaciones dinámicas son ensayos que requieren investigación adicional de
suelos para su interpretación.
Para determinar las condiciones de cimentación en base a auscultaciones
dinámicas, debe conocerse previamente la estratigrafía del terreno obtenida en
base a la ejecución de calicatas, trincheras o perforaciones. El uso de la DLP se
recomienda hasta 5 metros de profundidad. En ningún caso se debe superar los
8 metros.
CORRELACIÓN ENTRE ENSAYOS Y PROPIEDADES DE LOS SUELOS
En base a los parámetros obtenidos en los ensayos "in situ” y mediante
correlaciones debidamente comprobadas, se pueden obtener valores de
resistencia al corte no drenado, ángulo de fricción interna, relación de preconsolidación, relación entre asentamientos y carga, coeficiente de balasto,
módulo de elasticidad, entre otros.
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TIPOS DE MUESTRAS
Se consideran los cuatro tipos de muestras que se indican en la Tabla N° 2.2.4, en
función de las exigencias que deberán atenderse en cada caso, respecto del
terreno que representan.
TABLA N° 2.2.4
TIPO DE
MUESTRA
FORMAS DE
OBTENER Y
TRANSPORTAR
Mib
Bloques
Mit
Tubos de pared
delgada
Mab
Con bolsas de
plástico
Alterada
Maw
En lata sellada
Alterada
ESTADO DE LA
MUESTRA
Inalterada
CARACTERISTICAS
Deben mantenerse inalteradas las
propiedades físicas y mecánicas del
suelo en su estado natural al
momento del muestreo. (Aplicable
solamente a suelos cohesivos,
rocas blandas o suelos granulares
suficientemente cementados para
permitir su obtención).
Debe mantener inalterada la
granulometría del suelo en su
estado natural al momento del
muestreo.
Debe mantener inalterado el
contenido de agua
Las Muestras Extraídas en el Presente EMS son del Tipo Mab (Alteradas con
bolsas de plástico) para mantener inalterada la granulometría y humedad de la
muestra.
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LABORATORIO
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1. TRABAJOS DE LABORATORIO
Se realizarán de acuerdo con las normas que se indican en la Tabla N° 2.2.5
Adicionalmente de los ensayos de penetración dinámica Ligera (DPL), se realizaron
ensayos en laboratorio para determinar algunas propiedades de los suelos.
ENSAYOS REALIZADOS EN LABORATORIO
ENSAYO GRANULOMÉTRICO METODO MECANICO (TAMIZADO)
ENSAYO DE LÍMITES DE CONSISTENCIA
LÍMITE LÍQUIDO
LÍMITE PLÁSTICO
LÍMITE CONTRACCIÓN
CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL
CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS)
ASTM D 422
ASTM D 4318
ASTM D 4318
ASTM D 4318
ASTM D 427
ASTM D 4643
ASTM D 2487
CLASIFICACIÓN DE SUELOS
Los suelos han sido clasificados de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación
de Suelos (SUCS), según se muestra en el siguiente cuadro:
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COMPATIBILIZACIÓN DE PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
En el laboratorio se seleccionaran muestras típicas para ejecutar con ellas
ensayos de clasificación. Como resultados de estos ensayos, las muestras se
clasificarán en todos los casos de acuerdo al Sistema Unificado de
Clasificación de Suelos - SUCS (ASTM
D2487) y los resultados de esta
clasificación serán comparados con la descripción visual-manual (ASTM D2488)
obtenida para el perfil estratigráfico de campo, procediéndose a
compatibilizar las diferencias existentes a fin de obtener el perfil estratigráfico
definitivo, que se incluirá en el informe final.
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5.- PROGRAMA DE
INVESTIGACIÓN
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GENERALIDADES
Un programa de investigación de campo y laboratorio se define mediante:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Condiciones de frontera.
Número n de puntos a investigar.
Profundidad p a alcanzar en cada punto.
Distribución de los puntos en la superficie del terreno.
Número y uso de muestras a extraer.
Ensayos a realizar "In situ” y en el laboratorio.
Un EMS puede plantearse inicialmente con un Programa de investigación Mínimo,
debiendo aumentarse los alcances del programa en cualquiera de sus partes si las
condiciones encontradas así lo exigieran.
PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN MÍNIMO
El Programa de investigación aquí detallado constituye el programa mínimo
requerido por un EMS, siempre y cuando se cumplan las condiciones.
De no cumplirse las condiciones indicadas, el Profesional Responsable deberá
ampliar el programa de la manera más adecuada para lograr los objetivos del
EMS.
CONDICIONES DE FRONTERA
Tienen como objetivo la comprobación de las características del suelo,
supuestamente iguales a las de los terrenos colindantes ya edificados. Serán de
aplicación cuando se cumplan simultáneamente las siguientes condiciones:
No existen en los terrenos colindantes grandes irregularidades como
afloramientos rocosos, fallas, ruinas arqueológicas, estratos erráticos, rellenos o
cavidades.
No existen edificaciones situadas a menos de 100 metros del terreno a
edificar que presentan anomalías como grietas o desplomes originados por el
terreno de cimentación.
El tipo de edificación a cimentar es de la misma o de menor exigencia que las
edificaciones situadas a menos de 10 m.
El número de plantas del edificio a cimentar (incluido sótanos), la modulación
media entre apoyos y las cargas en estos son iguales o inferiores que las
correspondientes a las edificaciones situadas a menos de 10 m.
Las cimentaciones de los edificios situados a menos de 100 metros y la
prevista para el edificio a cimentar son de tipo superficial, excepto losa.
La cimentación prevista para el edificio en estudio no profundiza respecto de las
contiguas más de 1,5 m.
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NÚMERO "N" DE PUNTOS A INVESTIGAR
Se determina este número de sondajes en la Tabla N° 2.3.2 en función de tipo de
edificio y del área de la superficie a ocupar por éste.
TABLA N° 2.3.2
NUMERO DE PUNTOS A INVESTIGAR
Tipo de
edificación
Número de puntos a investigar (n)
A
1 cada 225 m2
B
1 Cada 450 m2
C
1 cada 800 m2
Nuestra Edificación Urbanizaciones
es del Tipo C por lo tanto El Número de Puntos de Investigación
3 por cada Ha. de terreno habilitado
es de 01 PUNTO.
PROFUNDIDAD "P" MÍNIMA A ALCANZAR EN CADA PUNTO
Cimentación Superficial
Se determina de la siguiente manera:
•
EDIFICACIÓN SIN SOTANO
•
EDIFICACIÓN CON SOTANO
p = Df + z
Dónde:
Df = Es la distancia vertical de la superficie del
cimentación.
p = h +Df + z
terreno
al
fondo
de
la
h = Distancia vertical entre el nivel del piso terminado del semisótano y la superficie
del terreno natural.
z = 1.5 B; siendo B el ancho de la cimentación prevista de mayor área.
Dicha profundidad se calculó de la siguiente manera: p = Df + z
(2.3.2-C de la norma E.050)
z = 1,5 B; siendo B el ancho de la cimentación prevista de mayor área.
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En el caso de ser conocida la existencia de un estrato resistente que normalmente
se utiliza como plano apoyo de la cimentación en la zona a juicio y bajo
responsabilidad del Profesional Responsable, se podrá adoptar para p la
profundidad del estrato resistente más una profundidad de verificación, la cual no
deberá ser menor de 1 m.
La profundidad p mínima será de 3 m. Si se encontrase roca antes de alcanzar la
profundidad p, el Profesional Responsable deberá llevar a cabo una verificación
de su calidad, por un método adecuado.
DISTRIBUCIÓN DE LOS PUNTOS DE EXPLORACIÓN
Se distribuyó uniformemente los puntos de investigación en la superficie del terreno
dentro de la superficie a ocuparse con la edificación.
NÚMERO Y TIPO DE MUESTRAS
Se Extrajo 01 muestras Mab (Alteradas en bolsas de plástico) para los trabajos en
laboratorio; Ensayos de clasificación (SUCS), humedad natural, etc.
ENSAYOS REALIZADOS “IN SITU”
PZ-01
•
•
•
Dimensiones de Calicata: Lado=1.00 m, Profundidad= 1.50 m.
01 ensayos de penetración dinámica ligera “PDL” (Penetración Dinámica
Ligera) hasta 0.90 m de profundidad.
Muestreo de estratos.
Ensayos de penetración dinámica ligera
Estos ensayos fueron realizados para determinar la resistencia de los suelos a
distintos niveles, complementado así el programa de ensayos de laboratorio. El
ensayo de penetración dinámica ligera conocido como PDL fue realizado por
los equipos de las siguientes características:
:
:
10.00Kg.
50cm.
•
•
Masa del martillo
Altura de caída
Punta
• Área de sección recta
• Angulo
Peso del varillaje
Modulo elástico del varillaje
:
:
:
:
4.99 cm2
90º
3Kg/ml
2.1x106Kg/cm2
•
Energía especifica del equipo
:
8.82 Kg/cm/cm3
•
•
•
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ECUACION GENERAL DE CAPACIDAD DE CARGA
La capacidad de carga, comprendida como el máximo esfuerzo que es capaz
de soportar el suelo antes de fallar por corte, ha sido calculada en base a las
Teorías de MEYERHOF y VESIC con las siguientes consideraciones:
•
•
•
•
FACTOR DE SEGURIDAD
Los factores de seguridad de carga mínimos que deberán tener las
cimentaciones son las siguientes:
Para cargas estáticas: 3.0
Para solicitación máxima de viento o sismo (la que sea más
desfavorable): 2.5
CRITERIO DE FALLA PROGRESIVA
PROFUNDIDAD MÍNIMA DE FUNDACIÓN DEL PROYECTO
POSIBILIDAD DE SATURACIÓN ACCIDENTAL DEL SUELO DE FUNDACIÓN.
Las expresiones de cálculo empleadas corresponden a la Teorías de MEYERHOF y
VESIC y son:
Expresión general
qc = c'.Nc.Fcs.Fcd .Fci.Fcc + q.Nq.Fqs.Fqd.Fqi, Fqc + 0,5. .B.N .Fs .Fd .Fi .Fc .
Donde:
c’= cohesión
q=Esfuerzo efectivo a nivel de desplante de la cimentación(Df)
=Peso específico del suelo
B=Ancho de la cimentación
Fcs, Fqs, Fs=Factores de forma
Fcd, Fqd, Fd=Factores de profundidad
Fci, Fqi, Fi=Factores de inclinación de carga
Nc, Nq, N=Factores de capacidad de carga
Fcc, Fqc, Fc=Factores de compresibilidad del suelo
Adicionalmente se observa en los ensayos de penetración que los suelos ubicados
por debajo del nivel de fundación son mayores a mayor profundidad por lo que
se puede considerar seguro el valor obtenido en el presente estudio.
.
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PLANOS Y PERFILES DE SUELOS
PLANO DE UBICACIÓN DEL PROGRAMA DE EXPLORACIÓN
C-01
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RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO
ASENTAMIENTO DIFERENCIAL
TABLA N° 3.2.0
DISTORSION ANGULAR = α
α = δ/L
DESCRIPCION
1/150
Limite en el que se debe esperar daño estructural en edificios
convencionales
1/250
Limite en que la pérdida de verticalidad de edificios altos y
rígidos puede se visible
1/300
Limite en que se debe esperar dificultades con puentes grúas
1/300
Limite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.
1/500
Limite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.
1/500
Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de
cimentación de estructuras rígidas, altas y esbeltas.
1/650
Límite para edificios rígido de concreto cimentados sobre un
solado de espesor aproximado de 1.20 m.
1/750
Límite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a
asentamientos.
FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA POR CORTE
Los factores de seguridad mínimos que deberán tener las cimentaciones son los
siguientes:
a) Para cargas estáticas: 3.0.
b) Para solicitación máxima de sismo o viento (la que sea más desfavorable): 2.5.
PRESIÓN ADMISIBLE
La determinación de la Presión Admisible, se efectuará tomando en cuenta los
siguientes factores:
a) Profundidad de Cimentación.
b) Dimensión de los elementos de la cimentación.
c) Características físico-mecánicas de los suelos ubicados dentro de la zona activa
de la cimentación.
d) Ubicación del Nivel freático.
e) Probable modificación de las características físico-mecánicas
de los suelos,
como consecuencia de los cambios en el contenido de humedad.
f) Asentamiento tolerable de la estructura.
La presión admisible será la menor de la que se obtenga mediante:
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a) La aplicación de las ecuaciones
de capacidad de carga
por el factor de seguridad correspondiente.
por afectada
b) La presión que cause el asentamiento admisible.
ANÁLISIS DE ASENTAMIENTO
Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento total de la cimentación a
(2.54cm). Así el asentamiento según la teoría de la elasticidad es de1”=2.54 cm
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6.- CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
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CONCLUSIONES:
1. Esfuerzos admisibles calculados se pueden observar en las hojas de cálculo
adjuntadas al presente informe se determinó las capacidades de cargas de
las calicatas a diferentes profundidades el proyectista determinara la
profundidad de empotramiento que garantice el buen comportamiento de
la estructura ante las fuerzas de volteo que podrían suscitarse.
2. De las pruebas in situ con el PDL se determinó la resistencia del terreno entre
los 0.20 m a 1.50 m por debajo del terreno natural.
3. El asentamiento inmediato máximo calculado se puede observar en las
hojas de cálculo que si está dentro de los parámetros permisibles.
RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN
Descripción resumida de todos y cada uno de los tópicos principales del
informe:
-
Tipo de cimentación
Factor de uso (tipo de edificación)
Factor de Suelo(Tipo s2 Suelos intermedios)
Factor de Zona (Zona 3)
Periodo Vibración del Suelo Ts
Periodo Vibración del Suelo Tl
Profundidad de la Cimentación (Df)
Clasificación SUCS
:
:
:
:
:
:
:
:
ZAPATAS AISLADAS
1
1.15
0.35
0.60 seg.
2.00 seg.
1.50 m (Mínimo.)
Arena Limosa Arcillosa de
Baja plasticidad (SC-SM).
qa
Pz
Prof. MEYERHOF VESIC f interna Cohesion Grava Arena Finos
01
1.50 m 1.30 kg/cm2 1.35 kg/cm2 36.76 º 0.44 kg/cm2 22.59% 56.35% 21.06% 20.03% 15.14% 4.89% SC-SM 7.23%
-
LL
LP
IP
SUCS Wnat
Asentamiento Total
: 0.184 cm
Asentamiento Diferencial Total
: 0.138 cm
El Tipo de Suelo no presentan agresividad al Concreto y Acero.
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RECOMENDACIONES
1. Se recomienda cimentar a 1.50 m de profundidad como mínimo debido a
que a esa profundidad se encuentra un suelo más resistente, por debajo del
nivel del terreno natural.
2. Se recomienda el Sistema ZAPATAS AISLADAS Dejando al Proyectista la
posibilidad de modificar, siempre que se adopte otro sistema de
características técnicas similares o mejores.
3. Se recomienda la capacidad de carga más conservadora de la CAMPO
DEPORTIVO (Ensayo de Penetración Dinámica Ligera, Teoría de MEYERHOF)
que es de 1.30 kg/cm2.
4. El resultado del ensayo de la perforación es puntual y puede variar
ligeramente en otro punto, sin embargo no es de esperarse mayores
cambios dado que los resultados de capacidad de carga están dentro de
los valores para la clasificación del suelo de fundación.
5. No se detectó la presencia de la Napa Freática hasta la profundidad de
investigación.
6. En cuanto al nivel freático hay que resaltar que no es un dato constante
en el tiempo sino que depende de la estación en que se realice el
ensayo.
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7.- PANEL
FOTOGRAFICO
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ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA LIGERA (PDL)
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ENSAYOS DE LABORATORIO
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8.- REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
1. Norma Técnica E.050 Suelos y Cimentaciones. Reglamento Nacional de
Edificaciones del Perú.
2. Norma E-030, Diseño Sismo resistente . Reglamento Nacional de
Edificaciones del Perú.
3. Exploración Geotécnica (1987).
Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos.
4. Terzaghi Karl. And Peck. R. B (1967)
“soil mechanics engineering practice”, John Wiley abd Sons, New York.
5. Yves Lacroix and H.M. Hrn (1967)
“Direct Determination and Indirect Evaluation of Relative Density and Its Use
on Earthwork Construction Projects”
6. Vesic, A.S (1973)
“Análisis de lGa capacidad de carga de cimentaciones superficiales,
Revista
Ingeniería Vol XLII N° 1 México D.F”
7. Juárez Eulalio Badillo y Alfonso Rico Rodríguez. “Teoría y Aplicaciones de la
Mecánica de Suelos” Tomo II”
8. Ralph B. Peck. Hanson (1982). “Ingeniería de Cimentaciones”
Mecánica de Suelos Y Cimentaciones
9. George B. Sowers - George F. Sowers.
10. Manuel Delgado Vargas.
“Ingeniería de Cimentaciones” (Fundamentos e Introducción al Análisis
Geotécnico).
11. José Rodríguez Ortiz: “Curso Aplicado de Cimentaciones” (6ta. Edición
Madrid)
12. Joseph E. Bowles: “Manual de Laboratorio de Suelos y Cimentaciones”.
13. Braja M. Das. Principios de Ingeniería de Cimentaciones.
14. Carlos Crespo Villalaz. “Mecánica de Suelos y Cimentaciones”.
15. Jorge E. Alva Hurtado - ICG. “Diseño de cimentaciones”.
[email protected], [email protected] Urb. El Edén Lote C-3, San Sebastián – Cusco
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9.- MEMORIA DE
CÁLCULO
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