TABLA DE CONTENIDO 1.0 PROYECTO.- _______________________________________________ 1 2.0 TOPOGRAFIA.-______________________________________________ 1 3.0 INVESTIGACION SUBSOLAR.- _________________________________ 2 3.1 DESCRIPCION DEL SUBSUELO.-_____________________________ 3 3.2 NIVEL DE AGUAS. _________________________________________ 3 4.0 PARAMETROS GEOTECNICOS DE DISEÑO.- _____________________ 4 5.0 METODOLOGIAS DE DISEÑO.- ________________________________ 4 6.0 RECOMENDACIONES DE CIMENTACION.- _______________________ 5 6.1 SISTEMA DE FUNDACION.-__________________________________ 5 6.2 PARÁMETROS DE DISEÑO.-_________________________________ 5 6.3 ASENTAMIENTOS.- ________________________________________ 7 7.0 VALIDACION DE LA CIMENTACIÓN.-____________________________ 8 8.0 PLACA DE CONTRAPISO.- ___________________________________ 10 9.0 DRENAJES.- _______________________________________________ 11 10.0 RECOMENDACIONES DE EXCAVACIÓN.-_______________________ 11 11.0 MUROS DE CONTENCION.- __________________________________ 13 12.0 PARAMETROS DE DISEÑO SISMICO.- _________________________ 14 13.0 OBSERVACIONES FINALES.-_________________________________ 14 ANEXOS ANEXO 1 SONDEOS ANEXO 2 ENSAYOS DE LABORATORIO ANEOX 3 CALCULOS Fecha Versión 06-08-12 1 Proyecto Casa de 3 pisos Modificaciones --- Motivo --- Bogotá, D.C., Agosto 06 de 2012 EYR-S 11418 Doctor (es) CAMILO MEJÍA Y/O ANDRES ISAZA Ciudad Estimados Doctores: Tenemos el gusto de entregarle el estudio de suelos para la casa a construirse en el lote 11b segunda etapa, del proyecto Potreritos del Nilo, ubicado en el municipio de Nilo (Cundinamarca). 1.0 PROYECTO.- Consta de la construcción de una casa de 3 pisos en mampostería estructural con luces entre ejes de muros entre 3.5 y 7.5 m. Las cargas previstas, estimadas por áreas aferentes, son inferiores a 10.5 Ton/ml para cargas distribuidas. 2.0 TOPOGRAFIA.- El lote donde se proyecta la estructura presenta una topografía inclinada con una pendiente aproximada del 15% al 20% descendiendo en sentido sur-este a suroeste, como se ilustra a continuación: 1 3.0 INVESTIGACION SUBSOLAR.- La exploración del subsuelo se realizó mediante sondeos a la luz de lo estipulado en capítulo H.3 título H.3.2.3 de la NSR-2010 en donde se tiene que el número mínimo de sondeos de acuerdo a la categoría y área de la construcción es de 3 sondeos con una profundidad mínima de 6 m para el 50% de los mismos. Así mismo teniendo en cuenta que dada la categoría de la estructura (baja) y de acuerdo con el título H.3.2.5 se tiene que los sondeos podrán suspenderse al llegar a capas de suelos firmes asimilables a rocas. 2 De acuerdo con lo anterior la exploración se realizó mediante 5 sondeos hasta 2.2 m de profundidad perforados con barreno manual. Así mismo de los mantos que se consideró necesario, se tomaron muestras alteradas para inspección visual y para enviar al laboratorio para ensayos de humedad natural, pesos unitarios, límites de Atterberg, granulometría y clasificación USC y AASHO. 3.1 DESCRIPCION DEL SUBSUELO.- La estratigrafía promedio detectada a partir de los niveles actuales del terreno es la siguiente: a) 0.00 – 0.20/0.60 m Limo orgánico y/o relleno compacto de arcilla limo arenosa con raíces, de color rojo con vetas habanas. b) 0.20/0.60 – 0.30/1.0 m Limo arcilloso arenoso fino con raíces de color carmelito y rojo, de consistencia dura. c) 0.30/1.0 – 2.20 m Arcilla limosa arenosa fina de color habana con vetas rojas y oxidadas, de consistencia dura. Cabe anotar que en el sondeo #3 se detectó gravas y canto rodado a una profundidad de 0.80 cm. 3.2 NIVEL DE AGUAS. No se detectó nivel freático a las profundidades exploradas. Sin embargo no se descartan flujos de agua a través del material aluvial en épocas de invierno. 3 4.0 PARAMETROS GEOTECNICOS DE DISEÑO.- Teniendo en cuenta las características geomecánicas del subsuelo obtenidas del programa de ensayos de campo y laboratorio, se determinaron los parámetros de resistencia al corte y compresibilidad de los mantos a lo largo de la profundidad explorada obteniendo lo siguiente: Estrato 1 2 3 5.0 Profundidad (m) 0.00 – 0.20/0.60 0.20/0.60 – 0.30/1.0 0.30/1.0 – 2.20 γ (t/m³) 1.40 1.50 1.60 E (t/m²) 450 450 2121 METODOLOGIAS DE DISEÑO.- Para efectos del desarrollo de los diseños se seguirán metodologías elásticas clásicas, modelos clásicos de la Ingeniería geotécnica incluidos en la literatura especializada y utilizada ampliamente por esta oficina a lo largo de su ejercicio profesional. Así mismo se utilizaron los siguientes modelos o paquetes computacionales: • Programa de sondeos. • Cbear: Para el cálculo de capacidad portante de cimientos superficiales. • Slide 5.0 de Rocscience para el cálculo de factor de seguridad en sismo para capacidad portante y la modelación de taludes calculando su estabilidad en cortes sobre suelos cohesivos y granulares. • Settle 3D: Programa de elementos finitos para el cálculo de asentamientos. • PHASE: Para la modelación mediante métodos de elementos finitos de la interacción suelo-estructura. En el caso particular del presente análisis se utilizaron modelos constitutivos de suelo basados en el modelo elastoplástico. 4 6.0 RECOMENDACIONES DE CIMENTACION.- De la estratigrafía detectada, el nivel de cargas previsto, la topografía del lote y el proyecto arquitectónico descrito se concluye que la estructura podrá apoyarse directamente sobre el canto rodado y gravas, o la arcilla limosa roja con vetas habanas y oxidadas de consistencia dura que allí se encuentra. Con base en lo anterior se recomienda lo siguiente: 6.1 SISTEMA DE FUNDACION.- Consistirá en zapatas corridas en concreto reforzado apoyadas a 1.50 m de profundidad, medidos a partir de la losa de contrapiso sobre el aluvión de gravas de densidad compacta en matriz limosa y arcillosa detectado a partir de los 0.00/0.50m. Los cimientos se proyectarán con base en los siguientes parámetros de diseño: 6.2 a) PARÁMETROS DE DISEÑO.El área de las zapatas se proyectará con base en una presión de contacto de: P = 20.0 Ton/m2 Al final del presente informe se incluyen los cálculos de capacidad última portante obteniendo un factor de seguridad de 2.35 según Vesic y de 2.28 ante un eventual sismo de aceleración 0.20g. (NSR-10). 5 CONDICIÓN SISMO b) Así mismo se tiene un factor de seguridad directo de 2.92 calculado con base en un análisis de elementos finitos como se ilustra a continuación: Critical SFR: 2.92 c) Por razones de estabilidad los cimientos corridos no podrán tener en ningún caso un ancho inferior a 0.30 m. 6 d) Cimientos apoyados a diferente nivel deberán guardar un ángulo máximo entre bordes de 35º. e) Todos los muros divisorios y de fachada deberán proyectarse sobre cimentos o vigas de amarre transmitiendo las cargas a las zapatas. f) Esta oficina revisará y aprobará la planta de cimentación producto de las anteriores recomendaciones. Sin dicho visto bueno no tendrá ninguna validez. g) El ingeniero de suelos aprobará el suelo de fundación. h) Las zapatas se enlazarán mediante una red de vigas de amarre capaces de trasladar un 10% de la carga dada a los elementos vecinos. 6.3 ASENTAMIENTOS.- De acuerdo con las condiciones descritas los asentamientos elásticos probables son hasta de 4 cm. Los asentamientos diferenciales serán controlados por las vigas de amarre. A continuación se ilustran los asentamientos: 7 ASENTAMIENTOS TOTALES (m) 7.0 VALIDACION DE LA CIMENTACIÓN.- Con base en la estratigrafía encontrada con sus parámetros geomecánicos obtenidos a partir del programa de trabajos de campo y ensayos de laboratorio, se modeló el sistema de cimentación mediante modelos en elementos finitos obteniendo lo siguiente: Malla Utilizada 8 Asentamientos.- De los análisis se obtuvo la siguiente condición de asentamientos elásticos para el nivel de cargas esperadas, con valores hasta de 2 cm: Esfuerzos.Teniendo en cuenta las cargas aplicadas y dada la cimentación se tienen esfuerzos verticales de 4.20 Ton/m² en el suelo de apoyo de los cimientos. Así mismo se obtiene un esfuerzo cortante unitario máximo de 1.05, valores considerados aceptables teniendo en cuenta la resistencia al corte del suelo. 9 Esfuerzo Vertical Esfuerzo Cortante 8.0 PLACA DE CONTRAPISO.- Tendrá 10 cm de espesor y refuerzo por temperatura. Se fundirá en concreto de 3000 psi sobre 20 cm de recebo compactado en dos capas. Se fundirá en cuadros alternos hasta de 3.0 m de lado. 10 Placas de contrapiso para zonas sin tráfico vehicular podrán tener 8 cm de espesor y refuerzo en alambrón. 9.0 DRENAJES.- Por debajo de la placa de contrapiso se deberá proyectar una red de drenajes en espina de pescado, compuestos por tubería de 4" perforada, embebida en un filtro compuesto con arena lavada de peña y gravilla mezclada en proporciones 0.60:0.40. Así mismo los muros de contención se proyectarán con lloraderos, muro de limpieza y un sistema de cañuelas internas que eviten los empujes hidrostáticos sobre los muros. 10.0 RECOMENDACIONES DE EXCAVACIÓN.- De acuerdo con la topografía del terreno y la implantación del proyecto arquitectónico se prevén cortes del orden de 1.0/2.0 m de altura los cuales podrán efectuarse con taludes inclinados 60º para una condición temporal. De proyectarse taludes en condición permanente se perfilarán a 45º empradizándolos para garantizar su estabilidad a largo plazo. Así mismo se proyectarán cunetas de coronación para captar las aguas de escorrentía. Para efectos de análisis se establecieron modelos de estabilidad para los cortes utilizando el programa Slide 6.0 el cual utiliza métodos clásicos de estabilidad mediante el método Bishop modificado y Janbu, obteniendo factores de seguridad de 2.54 y 2.04 en condición estática y sismo respectivamente, aceptables para una condición temporal. 11 Condición estática Condición sismo De los análisis anteriores se tiene factores de seguridad aceptables para una condición temporal siguiendo un estricto proceso de excavación por etapas a concertar con esta oficina antes de iniciar la excavación. Como recomendaciones generales para garantizar un comportamiento satisfactorio del corte propuesto se tiene lo siguiente: 12 • Se deberá respetar la geometría de excavación propuesta tanto en el grado de inclinación de los taludes como en la profundidad máxima. • Se deberá evitar la sobrecarga en la corona de los taludes mediante la descarga de material tipo bloque, hierro, parqueo de volquetas etc. • El proceso de excavación definitivo se revisará con el constructor una vez se disponga de la planta de cimentación definitiva. • Les solicitamos nos informen la fecha de iniciación de la excavación para programar visitas periódicas a la obra. • En los casos en que se detecten arenas sueltas en la pata de los taludes se deberá disponer de unos bultos rellenos con material producto de la excavación que se instalarán en la pata y servirán como contención temporal de los cortes. 11.0 MUROS DE CONTENCION.- Los muros de contención se proyectarán con base en los siguientes parámetros: a) Muro libre en la corona.Ka*γ*h En donde 3 γ=1.70 Ton/m Ka=0.33 13 b) Muro apuntalado en la corona.- Una distribución uniforme con un valor de 0.65*Ka*γ*h En donde h será la altura máxima de la excavación. c) Muro restringido horizontal.- Una distribución triangular con un empuje máximo de: Ko*γ*h En donde Ko=0.45 Los muros se construirán por trincheras alternas una si dos no en anchos hasta de 3.0 m. 12.0 PARAMETROS DE DISEÑO SISMICO.- De acuerdo con el NSR-10 el suelo de este proyecto es de tipo C con los siguientes parámetros de diseño sísmico: Aa = 0.20 Fa = 1.20 Av= 0.20 Fv = 1.60 13.0 OBSERVACIONES FINALES.- Las recomendaciones aquí incluidas se basan en el proyecto y estratigrafía descritos. De presentarse alguna variación se deberá dar aviso a esta oficina para tomar las medidas pertinentes. 14 Sin pormenores para más, nos suscribimos de ustedes. Atentamente, E Y R ESPINOSA Y RESTREPO S.A. Ing. Carlos Restrepo G. Matrícula No. 2520222127 AYR/datc 15
