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ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS
1.0
INTRODUCCIÓN
Grupo Echegaray ha elaborado el presente estudio, el cual tiene por finalidad determinar las características
y propiedades físico-mecánicas de los suelos donde se emplazará la infraestructura correspondiente al
proyecto: “MEJORAMIENTO DE VÍAS DE ACCESO PEATONAL AA.HH. LAS LOMAS DE BENTIN
CARMEN ALTO, SEÑOR DE LOS MILAGROS ZONAL 03 – DISTRITO DE COMAS – PROVINCIA
DE LIMA – DEPARTAMENTO DE LIMA”.
Para la determinación de las características de los suelos del área de estudio, el equipo técnico de Grupo
Echegaray realizó trabajo de campo ejecutando las siguientes actividades; evaluación geológica local de
los pasajes involucrados, evaluación estratigráfica de los cortes naturales, mediciones y toma de muestras
de suelo y roca, para ensayos físicos y químicos en un laboratorio certificado.
Así también, para el presente estudio se tomó como referencia, el estudio de Pre inversión a nivel de Perfil
CUI 2435027 de propiedad de EMAPE, en tal sentido, los resultados del estudio de Mecánica de Suelos de
dicho estudio, son validados y utilizados por los especialistas de Grupo Echegaray, para uso en los diseños
de ingeniería a nivel de detalle.
2.0
UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA
El AA.HH. Las lomas de Bentin Carmen Alto, Señor de los Milagros zona 03 se encuentra ubicado
en el Distrito de Comas, Provincia y Departamento de Lima. La superficie total del distrito es 4 875
Has. (48.75 Km2). Ubicado en el distrito de Comas, limita con los siguientes asentamientos:




Por el Norte
Por el Sur
Por el Este
Por el Oeste
: Cerro sin nombre.
: Soledad.
: Soledad.
: La Libertad.
El proyecto se encuentra ubicado en la zona UTM 18S de la cartografía terrestre global.
-
Departamento
Provincia
Distrito
Localidad
Región Geográfica
Sistema de Coordenadas
Coordenadas Centrales
: Lima
: Lima
: Comas
: AA. HH Lomas de Bentin Carmen Alto
: Costa
: WGS 84 UTM
: 278578.00 E; 8678301.00 N
El área del proyecto corresponde a relieves de moderados a ligeramente accidentado y el eje de
las quebradas con depósitos coluvio aluviales, donde se aprecia las lomas y cerros de topografía
con pendientes moderadas a accidentadas correspondiente a la zona baja de las estribaciones
andinas conformados con pequeñas superficies cubiertas por depósitos coluvio aluviales, con
predominio de gravas y arenas provenientes del transporte y sedimentación de la zona alta y
depositados en las laderas y taludes.
MEJORAMIENTO DE VÍAS DE ACCESO PEATONAL EN EL ASENTAMIENTO LAS LOMAS DE BENTIN CARMEN ALTO, SEÑOR DE
LOS MILAGROS ZONAL 03, DISTRITO DE COMAS, PROVINCIA DE LIMA - LIMA” CUI 2435027
3.0
ACCESO AL ÁREA DE ESTUDIO
El proyecto se encuentra ubicado en el Asentamiento Humano Las Lomas de Bentin Carmen Alto,
señor de los Milagros Zonal 03, pudiendo ingresar al lugar a través del norte o sur. En la tabla 1
se describe las vías de ingreso.
Tabla 1:
Vía de Acceso
Vías de Acceso
Descripción de Vía
Vía Norte
Saliendo a su izquierda de la Municipalidad de Comas gire en Jr. Lima
siga recto hasta llegar a Libertad, continúe recto por Brescia hasta llegar
a Sta. Rosa, luego gire a su derecha en Cipreses.
Vía Sur
Panamericana Sur. Continúe hasta la salida Vía Expresa Línea Amarilla,
siga hasta ingresar a la Auxiliar Panamericana Norte hasta Av. Naranjal
gire e ingrese en Av. Túpac Amaru.
Prosiga hasta llegar a la Av.
Belaunde Este, siga recto,
luego gire a su izquierda en
Ucayali hasta llegar a Bentin,
continúe recto hasta llegar al
AAHH.
Elaboración: Grupo Echegaray, 2020
4.0
CONDICIÓN CLIMÁTICA Y ALTITUD DE LA ZONA
El área del proyecto presenta un clima desértico templado y húmedo, con lloviznas suaves entre
abril y diciembre, y sol intenso entre enero y marzo, registrando una temperatura anual promedio
entre los 15°C y 25°C, con escaza precipitación, la dirección del viento predomina de suroeste a
sur. El clima no representa una dificultad para el desarrollo de las actividades de construcción de
los componentes comprendidos por el presente proyecto.
El área del proyecto se ubica sobre una altitud de 532 msnm.
5.0
GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO
5.1
GEOLOGÍA
El área del presente proyecto está ubicado en la región de la costa central del Perú,
específicamente al noroeste de la ciudad de Lima. De acuerdo, al mapa geológico del cuadrángulo
de Lima y reconocimiento de campo, se identificó en el área de estudio la predominancia de rocas
sedimentarias correspondiente a las calizas Atocongo (Ki-at) del cretáceo inferior de tonalidad gris
claras altamente silicificadas, con buzamiento del orden de 30% a favor de la pendiente; como
cobertura superficial suelo coluvio aluvial con gravas angulosos, suelto, de tonalidad gris marrón,
ligeramente seco, de edad reciente que corresponde cuaternario, cuyos espesores fluctúan entre
0.10 a 1.20 metros en el eje delas quebradas, debajo de ello hay afloramiento de roca fracturada
a sana citada líneas arriba.
La formación geológica predominante del área del proyecto se encuentra conformada por las
estribaciones andinas de la cordillera occidental, que corresponde a las laderas y crestas
marginales de la cordillera andina, de topografía ligeramente accidentada, en cuyo terreno se
emplaza el asentamiento humano, y sus escaleras de circulación interna; los cuales, han sido
disecadas por el las quebradas activas de intensa precipitación pluvial.
Los rasgos geomorfológicos presentes en el área son el resultado del proceso tectónico y
plutónico, sobre impuestos por los procesos de geodinámica, que han moldeado el rasgo morfo
estructural actual de la zona de estudio.
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LOS MILAGROS ZONAL 03, DISTRITO DE COMAS, PROVINCIA DE LIMA - LIMA” CUI 2435027
5.2
SISMICIDAD
De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma Sismo
Resistente (NTE E-030) aprobada mediante la Resolución Ministerial Nº 003-2016-VIVIENDA, del
02 de enero del 2016.
Se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de Sismicidad (Zona 4),
existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de alta intensidad, es entre III a VIII según la
Escala Mercalli Modificada. La clasificación de los sismos empleada en la Norma Técnica De
Edificación E.030- Diseño Sismo resistente es la siguiente:
Tabla 2:
Clasificación Sísmica
TABLA Nº1
FACTORES DE zona “Z”
Zona
Z
4
0.45
3
0.35
2
0.25
1
0.1
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2018.
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:
V= ZUCS .p
R
Tabla 3:
Parámetros Geotécnicos
ZONA
4
z
0.45
Tipo de suelo
s -1
tp (s)
0.4
s
1.0
u
1.0
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2018.
La zona de estudio se halla en una región de elevada actividad sísmica, donde se puede esperar
la ocurrencia de sismos de gran intensidad durante la vida útil del proyecto. La actividad sísmica
del área se relaciona con la subducción de la placa oceánica bajo la placa continental
sudamericana. Subducción que se realiza con un desplazamiento del orden de diez centímetros
por año, ocasionando fricciones de la corteza, con la consiguiente liberación de energía mediante
sismos, los cuales son en general tanto más violentos cuando menos profundos son en su origen.
De acuerdo, al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma Sismo
Resistente (NTE E-030) aprobada mediante Resolución Ministerial Nº 003-2016-VIVIENDA, del 02
de enero del 2016.
Según la clasificación de los sismos empleada en la Norma Técnica De Edificación E.030- Diseño
Sismo resistente, al área de estudio le corresponde los siguientes parámetros geotécnicos:
-
Suelo Tipo S1 = suelos muy rígidos
Periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo Tp(s)=0.40 s
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-
Factor de Suelo S=1.00
Zona Z=4
Se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de Sismicidad (Zona 4),
existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de alta intensidad, es entre III a VIII según la Escala
Mercalli Modificada. Por lo expuesto y de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, los
diseños estructurales deberán ser a sísmicos.
Mapa de Zonificación Sísmica
Fuente: Norma Técnica E-30 Diseño sismo Resistente
6.0
INVESTIGACIONES DE CAMPO
El equipo de Grupo Echegaray realizó trabajo de campo para fines de verificar la ubicación de las
calicatas o puntos de muestreos indicados en el estudio de Perfil. A la fecha no se han realizado
toma de muestras de suelos, debido a que se considera que los ensayos a información generada
por la consultora que elaboró el estudio de Perfil se encuentran bien ubicadas para la
representatividad de la geotecnia del proyecto. El trabajo de campo fue realizado, por personal
especialista y se programó una vez que los ingenieros responsables de EMAPE hicieran la entrega
del terreno.
La evaluación de la información existente fue cubierta y se indica que se excavaron (02) calicatas
a cielo abierto, la cual se profundizo hasta un máximo de 1.50 m.
En la siguiente tabla se presenta la ubicación de las calicatas realizadas.
Tabla 4:
Sondeo
Ubicación de calicatas
Profundidad (m)
C-1
1.50
C-2
1.50
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2016.
Nivel Freático (m)
N.P.
N.P.
N° de Muestras
Extraídas
01
01
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Los sondajes realizados en el estudio de Perfil, se ubicaron de tal forma que establecieran
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.
Las características físicas y mecánicas del material extraído se pueden ver en los registros
correspondientes de los perfiles estratigráficos.
Según lo indicado en el estudio, durante las excavaciones, no se encontró presencia de la Nivel
Freático durante la excavación de la calicata.
7.0
ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos de laboratorio de suelo y roca, fueron realizados por el laboratorio Ingeotest
Ingenieros S.A.C., de acuerdo a la NTC E-050 del RNE y las normas de la American Society For
Testing and Materials (ASTM).
Cabe resaltar que Ingeotest Ingenieros SAC, es un laboratorio acreditado y certificado por el
INACAL y uno de los de mayor prestigio en el país. Actualmente Ingeotest cuenta con las
certificaciones ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001, asimismo, se encuentra en proceso de
certificación de la norma internacional ISO/IEC 17025.
7.1
ENSAYOS ESTÁNDARES
Se llevaron a cabo ensayos estándar de laboratorio con fines de identificación y clasificación de
las propiedades físicas de los suelos. Se realizaron los siguientes ensayos estándar:
-
7.2
Contenido de Humedad (ASTM D2216 - 98)
Análisis Granulométrico (ASTM D422- 63)
Límites de Atterberg (ASTM D4318- 98)
Clasificación SUCS (ASTM D2487- 98)
Densidad Natural (ASTM D4944- 98)
ENSAYOS ESPECIALES
Se realizaron ensayos especiales del suelo y roca que permitieron obtener las propiedades de
resistencia, compresibilidad y de flujo de los suelos y roca. De acuerdo a lo indicado en los TDR,
se realizaron ensayos especiales de Corte Directo.
7.3
ENSAYOS QUÍMICOS
Se realizaron ensayos químicos para determinar el contenido de:
-
Sales Solubles Totales (NTP – 339.151)
Porcentaje de Sulfato (NTP – 339.177)
Porcentaje de Cloruros (NTP – 339.178)
Ensayo de Corte Directo (ASTM D 3080)
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8.0
PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
De acuerdo a los resultados obtenidos en la investigación de campo realizada en la zona, en base
a las calicatas, luego del estudio detenido de los records de las excavaciones, así como los
ensayos de laboratorio, donde se encuentran en dichos anexos.
El terreno estudiado presenta un estrato bien definido.
-
C – 1: M-1:
0.00- 0.95m.
Presenta material, de relleno grava pobremente gradada claro con presencia de fragmentos de
rocas fracturada, no se detectó la napa freática, con una clasificación. SUCS de GP y AASHTO
de A – 1 - a (1). Con un contenido de humedad de 3.74%.
-
C – 2: M-2:
0.00- 1.05m.
Presenta material, de arena de grano de media a fina y en condiciones limpia, grava pobremente
gradada claro con presencia de fragmentos de rocas fracturada, no se detectó la napa freática,
con una clasificación. SUCS de GP y AASHTO de A – 1 - a (1). Con un contenido de humedad
de 4.05%.
Las Excavaciones se realizaron de manera manual a cielo abierto
9.0
AGRESIÓN DEL SUELO A LA ESTRUCTURA
Se realizaron los ensayos químicos de las muestras obtenidas en las calicatas realizadas, para
determinar el grado de agresividad del suelo a la cimentación de estructuras, a través de la
determinación de los contenidos de sulfatos.
De la comparación de los resultados obtenidos y los límites permisibles de agresión de sulfatos al
concreto, estos presentan un grado de agresión severo, recomendándose cemento tipo V
Concreto Expuesto a Soluciones de Sulfatos
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2018.
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Sin embargo, la acción química del suelo sobre el concreto sólo ocurre a través del agua
subterránea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro de concreto ocurre bajo el
nivel freático, zona de ascensión capilar o presencia de agua infiltrado por otra razón (rotura de
tuberías lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).
Contenido Maximo de Iones Cloruros
Fuente: Estudio de Pre Inversión, 2018.
Elementos Químicos Nocivos para la Cimentación
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2018.
"Estudio de micro zonificación sísmica y vulnerabilidad en la ciudad de lima"
Del resultado del análisis químico de la muestra obtenida de la calicata C-1, Muestra M-1 de dicho
sector, para efecto de este informe se ha seleccionado la muestra representativa de la Calicata.
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Una concentración de Cloruros promedio, de 355.20 p.p.m., menor que 1,000.0 p.p.m., indica que,
en presencia de agua, no ocasionara problemas de corrección a la armadura y elementos
metálicos.
Una concentración de Sulfatos promedio, de 601.80 p.p.m., menor que 1,000.0 p.p.m., indica que
no ocasionara un ataque químico al concreto de la cimentación.
La presencia de Sales Solubles Totales es de 1100.20 p.p.m., y se encuentra por debajo de 1,500
p.p.m. Lo que indica que no ocasionará problemas de pérdida de resistencia mecánica por
problemas de lixiviación (lavado de sales).
Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde irá plantada la cimentación
contiene concentraciones Moderadas de Sulfatos, Cloruros y Sales Solubles Totales, se
recomienda tener cuidado con las armaduras metálicas que no estén en contacto directo con el
suelo, concluimos que para la cimentación del proyecto se utilizara el Cemento Portland Tipo I
(UNO).
C-1
M- 1
0.95
601.8
355.2
Grado de
Alteracion
SST
Cloruros
SO4
Profundidad
Muestra
Calicata
Resumen de ensayos químicos
1100.2
Bajo
Recomendaciones
Existe un grado de alteracion bajo de
sulfatos, cloruros y sales solubles
totales. Utilizar concreto con cemento
Tipo I
Fuente: Estudio de Pre Inversión del presente proyecto, 2018.
10.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Las Investigaciones de Mecánica de Suelos han comprendido las siguientes labores en campo y
laboratorio.




02 excavaciones o Calicatas de profundidad máxima 1.50 m.
01 ensayo Estándar Análisis Granulométrico.
01 ensayo Químicos, contenido de Sulfato.
01 ensayo de Corte Directo
Para la aplicación de la Norma E.030 Diseño Sismo Resistente se debe considerar lo siguiente.




Zona 4; Z=0.45g
Suelo Tipo S1
Factor de Suelo S=1.00
Espectro para el Tipo de Suelo Tp(s) = 0.40 seg
11.0 ANEXOS
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ANEXO A
MAPA DE UBICACIÓN DE CALICATAS
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LOS MILAGROS ZONAL 03, DISTRITO DE COMAS, PROVINCIA DE LIMA - LIMA” CUI 2435027
ANEXO B
ENSAYOS DE LABORATORIO
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LOS MILAGROS ZONAL 03, DISTRITO DE COMAS, PROVINCIA DE LIMA - LIMA” CUI 2435027
ANEXO C
PERFILES ESTATIGRÁFICOS
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ANEXO D
PANEL FOTOGRÁFICO
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REGISTRO DE EXCAVACION C -1
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REGISTRO DE EXCAVACION C -2
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Foto N°1 Calicata C-1
Extracción de muestras a cielo abierto
Foto N°2 Calicata C-1
Extracción de muestras a cielo abierto
Foto N°3 Calicata C-2
Extracción de muestras a cielo abierto
Foto N°4 Calicata C-2
Extracción de muestras a cielo abierto
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