Informe Geotécnico Edificio Segovia, Antioquia

Estudio Geotécnico para la construcción de un edificio de 2 pisos y 2 sótanos con remate en
techo localizada en la Calle 59 No 52 – 38 zona urbana del municipio de Segovia – Antioquia.
Interesado: GUSTAVO LEZCANO VÁSQUEZ
ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN EDIFICIO DE
2 NIVELES Y 2 SÓTANOS CON REMATE EN TECHO LOCALIZADO EN LA
CALLE 59 No 52 – 38 ZONA URBANA DEL MUNICIPIO DE
SEGOVIA – ANTIOQUIA.
SEGOVIA -ANTIOQUIA
INFORME DE CONSULTORIA
INFORME No. 2025-04-14
Edwin Marín Montoya, Ingeniero Civil
Contacto: [email protected]
Celular: 3005246502 – 3012348898
Estudio Geotécnico para la construcción de un edificio de 2 pisos y 2 sótanos con remate en
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Interesado: GUSTAVO LEZCANO VÁSQUEZ
CONTENIDO
1
PRESENTACIÓN
2
OBJETIVOS
3
METODOLOGIA
4
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
5
EXPLORACIÓN DE CAMPO
6
INVESTIGACIÓN DE LABORATORIO
7
CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS,
GEOTÉCNICAS DEL
TERRENO
7.1
GEOLÓGIA GENERAL
7.2
GEOLOGÍA LOCAL
7.3
GEOMORFOLOGÍA
7.4
CARACTERÍSTICAS
FÍSICO-MECÁNICAS
DE
SUELO
EXPLORADO
7.5
NIVEL FREÁTICO
8
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1
CIMENTACIÓN
8.2
PARÁMETROS SÍSMICOS
8.3
LLENOS
8.4
EXCAVACIONES, CORTES Y SUBMURACIÓN
8.5
EXCAVACIONES PARA ADECUACION DEL TERRENO
8.6
RECOMENDACIONES GENERALES DE CONSTRUCCIÓN
8.7
BOMBEOS
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8.8
OBSERVACIONES
9.0
LIMITACIONES
TABLAS
TABLA 1
TIPO Y CANTIDAD DE MUESTRAS TOMADAS.
TABLA 2
ENSAYOS REALIZADOS.
TABLA 3
POSICIÓN DEL NIVEL FREÁTICO.
TABLA 4
PARÁMETROS SÍSMICOS.
ANEXOS
ANEXO 1
RESULTADOS DE LABORATORIO.
ANEXO 2
REGISTRO FOTOGRÁFICO.
ANEXO 3
ESQUEMA DE UBICACIÓN DE LAS PERFORACIONES.
ANEXO 4
MEMORIAS DE CÁLCULO.
FIGURAS
FIGURA 1
CONDICIONES ACTUALES DE LA ZONA EN ESTUDIO
FIGURA 2 UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL LOTE.
FIGURA 3
PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL SPT.
FIGURA 4
MUESTREADOR O ESTÁNDAR.
FIGURA 5
MUESTRA DE CAMPO PARA ENSAYO PENETRÓMETRO
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FIGURA 6
MAPA GEOLÓGICO DEL SITIO EN ESTUDIO.
FIGURA 7
PERFIL GEOTÉCNICO DE LA ZONA EN ESTUDIO
FIGURA 8
DETALLE ILUSTRACIÓN NIVEL FREÁTICO
FIGURA 9
EL CLIMA PROMEDIO DE SEGOVIA.
FIGURA 10 LA TEMPERATURA PROMEDIO DE SEGOVIA.
FIGURA 11 SOLUCIÓN DE FUNDACIÓN RECOMENDADA
FIGURA 12 DETALLE CONSTRUCTIVO DE ENTIBACIÓN.
FIGURA 13 DETALLE CONSTRUCTIVO SUBMURACIÓN O RECINTE
FIGURA 14 DETALLE FENOMENO GRIETAS DE TENSIÓN
FIGURA 15 DETALLE FENOMENO DESLIZAMIENTO
FIGURA 16 DETALLE FENOMENO VOLCAMIENTO
FIGURA 17 DETALLE FENOMENO SUBSIDENCIA
FIGURA 18 DETALLE FENOMENO LEVANTAMIENTO
FIGURA 19 DETALLE SIFONAMIENTO
FIGURA 20 DETALLE CANAL DE DRENAJE PERIMETRAL
FIGURA 21 DETALLE CONSTRUCTIVO DE RELLENO DE FUNDACIONES.
FIGURA 22 DETALLE CONSTRUCTIVO DE BARRERA DE VAPOR
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1. PRESENTACIÓN
En el presente informe se consignan los resultados obtenidos en el marco del
estudio geotécnico efectuado un lote localizado en la Calle 59 No 52 - 38 zona
urbana del municipio de Segovia - Antioquia. En el sitio se proyecta la
construcción de un edificio de 2 niveles y 2 sótanos con remate en techo de uso
habitacional.
El presente estudio geotécnico se ha efectuado conforme a lo establecido en el
título H de la Norma Colombiana para construcciones Sismo Resistentes 2010;
el mismo se basa en los resultados de la exploración de campo, estudios de
laboratorio y análisis geológico-geomorfológico llevado a cabo por parte de los
profesionales participantes, se presentan y se discuten los resultados
obtenidos y se formulan las conclusiones y recomendaciones orientadas a
garantizar la seguridad y la estabilidad de la obra, desde el punto de vista
geológico-geotécnico
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2- OBJETIVOS
El objetivo general del estudio consiste en evaluar las condiciones geológicogeomorfológicas de la zona de inserción del proyecto, así como las
características geotécnicas de los distintos horizontes de suelo que ofrezcan
potencialidad para la cimentación de la estructura.
Como objetivos específicos se plantean los siguientes:
2.1- Determinar las formaciones superficiales que conforman el perfil
geotécnico del área, en términos de tipo, espesores y disposición estratigráfica.
2.2- Evaluar la resistencia insitu de los materiales mediante la ejecución de
ensayos resistencia a la penetración estándar (S.P.T.).
2.3- Caracterizar los horizontes de suelo que ofrezcan potencialidad para la
cimentación de la estructura, mediante estudios de laboratorio.
2.4- Evaluar las condiciones de humedad interna del suelo.
2.5- Diseñar y calcular el tipo de solución de cimentación de mayor pertinencia
de acuerdo con el tipo de obra, características físicas y geomecánicas del perfil
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geotécnico para el sitio de intervención, y de manera general condiciones
geológico-geomorfológicas del entorno.
3- METODOLOGÍA
La metodología empleada para la realización del presente estudio se ajusta a los
lineamientos propuestos por la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e
Ingeniería Geotécnica (ISSMGE) en su capítulo correspondiente a Geotecnia de
Suelos Residuales en el cual se hace relevancia a la caracterización y
diagnóstico del entorno geotécnico donde se realizará el proyecto, incluyendo
criterios de estabilidad, además de la observación macroscópica de las
muestras de suelo recuperadas en la etapa de exploración en la cual se
distinguen los grados y zonas de meteorización propias del perfil geotécnico
característico del lugar, así como su material parental, presencia o ausencia de
estructuras relictas, complementado además con la ejecución e interpretación
de los ensayos de laboratorio pertinentes.
De manera concreta se siguieron los siguientes pasos en el proceso
metodológico:
a. Recolección de información básica: Consiste en recopilar la información
disponible concerniente a topografía, geología y geomorfología donde se ubica el
proyecto. Posteriormente, se analiza el material recolectado y se procede a la
interpretación de este, con la finalidad de adoptar una metodología de trabajo.
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b. Exploración de Campo: Tiene como objetivo la caracterización de los tipos de
suelos, acción de las corrientes de agua, determinación de los procesos
morfodinámicos que ocurren en la zona, determinación de características
geológicas y geotécnicas de interés, y evaluación preliminar de las condiciones
de la estabilidad del terreno. También se ejecutan los ensayos de penetración
estándar (S.P.T.) y se registra la posición del nivel freático.
c.
Ensayos de laboratorio: Esta etapa contempla la realización de los
ensayos de laboratorio a las muestras obtenidas en campo, con el fin de
determinar las propiedades físicas y mecánicas del suelo encontrado en la zona
y con estas definir el modelo y los parámetros de resistencia para el análisis
geotécnico.
d.
Elaboración del Informe Final: Consiste en recopilar toda la información
anterior, con la finalidad de presentar un informe técnico que contenga la
descripción de la zona de estudio, la exploración geotécnica realizada, la
descripción geológica y geotécnica de las muestras recuperadas en campo, los
análisis de los resultados obtenidos, las recomendaciones de cimentación y
obras de contención, los procesos constructivos de dichas obras y las
conclusiones finales del estudio de suelos, teniendo presente el Reglamento
Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR – 10.
e.
Evaluación de la solución de cimentación conforme a las características
geotécnicas de los suelos y estructurales de la obra a implementar.
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4. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Segovia es un municipio de Colombia, situado en la subregión nordeste del
departamento
de Antioquia.
Limita
por
el
norte
con
los
municipios
de Zaragoza y El Bagre, por el este con el departamento de Bolívar, por el sur
con
el
municipio
de Remedios,
y
por
el
oeste
con
los
municipios
de Amalfi y Anorí.
Es territorio minero por excelencia. El oro ha sido su principal referente desde
antes de la llegada de los españoles, y todavía hoy su economía y su cultura gira
en torno a las minas.
El proyecto se ubica en el parque de La Madre Calle 59 No 52 - 38 se identifica
con la MI:027-XXXXX en zona urbana del municipio de Segovia - Ant. El
proyecto está planteado como la construcción de un edificio de 2 pisos y 2
sótanos con remate en techo y de uso habitacional.
El contexto geomorfológico para la zona de estudio está comprendido por un
entorno urbanizado, asentado sobre una superficie de pendiente media a baja,
en principio con suelos de origen antrópico subyacidos por
suelos de tipo
residuales de roca.
Las condiciones geológico-geomorfológicas son favorables para la inserción del
proyecto; no se observan nichos, cicatrices u otro tipo de rasgo indicativo de
procesos
morfodinámicos
antiguos,
activos
o
potenciales
que
puedan
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comprometer la estabilidad del predio o del entorno circundante al mismo, de
igual manera no se aprecian patologías estructurales en la infraestructura
vecina que puedan indicar problemáticas de estabilidad en la zona.
Figura 1. Condiciones actuales de la zona en estudio pendiente baja
El sistema de construcción será en pórticos, en sistema viga columna en
concreto reforzado. Se definen las deformaciones máximas a las que puede
estar sometida una estructura en términos de asentamientos, donde los
máximos asentamientos permisibles son de 0,3 m a 20 años y asentamientos
diferenciales de l/300, donde l es la distancia entre elementos de apoyo, para
el caso en análisis el asentamiento diferencial máximo permisible será de 2,5
cm.
Aun cuando no se cuenta con la carga de servicio definitiva, se asume una carga
de entre 700 y 1500KN para el cálculo de los asentamientos diferenciales. Con
base a la carga de servicio asumida y el número de niveles que se pretenden
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construir, nos remitimos a la NSR-10 y determinamos que el proyecto se ubica
en la categoría media.
Figura 2.Ubicación geográfica del lote.
Se descarta la ocurrencia de asentamientos secundarios o por consolidación
toda vez de la ausencia de napas freáticas o suelos orgánicos bajo las
fundaciones propuestas.
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5. EXPLORACION DE CAMPO
La exploración de campo se llevó a cabo mediante la ejecución de cuatro (4)
perforaciones realizadas con taladro mecánico, por los sistemas de percusión y
lavado, con profundidades variables de 15.0m aplicando efecto repetición
acorde a la NSR-10. Las perforaciones se denominaron P-1, a P-4 y su
localización en planta se presenta en el anexo 3 del presente informe.
Figura 3.Procedimiento para la realización del ensayo de penetración
estándar (SPT).
El método consiste en hincar un toma muestras partido de 18” (≈45cm) de largo
colocado al extremo de una varilla AW, por medio de un peso (martillo) de 140lb
(≈63.5kg) que se deja caer “libremente” desde una altura de 30” (≈76cm)
anotando los golpes necesarios para penetrar cada 6” (≈15cm). El valor
normalizado de penetración N es para 12” (1 pie ≈ 30cm), expresado en
golpes/pie y es la suma de los dos últimos valores registrados (González, 1999).
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Durante la ejecución de los sondeos se recuperaron muestras remoldeadas de
los materiales que conforman el subsuelo en la zona del estudio. La gráfica
siguiente muestra la cuchara partida con el material obtenido en la perforación.
De cada sondeo se levantó una columna estratigráfica con la descripción de los
materiales detectados al avanzar la exploración, la localización, tipo de
muestras tomadas y la posición del nivel freático en los casos en que se
encontró. De los 60.0 metros lineales de perforación excavados se recuperaron
25
muestras.
Estas
muestras
debidamente
referenciadas,
selladas
y
empacadas, se trasladaron al laboratorio, donde se sometieron a los ensayos
pertinentes para la determinación de los parámetros geotécnicos básicos de los
materiales explorados. Además, para cada metro lineal de perforación se evaluó
la resistencia del suelo a la penetración estándar.
Figura 4.Muestreador estándar o cuchara partida (Split Spoon) utilizado
durante la realización del ensayo de penetración estándar (SPT).
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La tabla No. 1 presenta la cantidad y el tipo de muestras obtenidas.
TABLA 1 TIPO Y CANTIDAD DE MUESTRAS TOMADAS
TIPO DE MUESTRA
CANTIDAD
Remoldeada en estándar
25
Inalteradas en tubo Shelby
0
Los ensayos básicos realizados son:
- Humedad Natural
- Límites de Atterberg (límite líquido y límite plástico)
- Lavado sobre tamiz No. 200
- Granulometría por tamizado mecánico
- Lectura con penetrómetro de bolsillo
- Ensayos “in situ” de penetración estándar
- Peso unitario húmedo
- Peso unitario seco
- Clasificación de suelos según U.S.C.S
- Clasificación de suelos según AASHTO
- Índice de grupo
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- No se realiza ensayo de corte directo o compresión inconfinada toda vez de la
naturaleza de tipo fino granular de los materiales hallados en la zona de estudio.
Los resultados de los ensayos de laboratorio se presentan en los gráficos
anexos; Los testigos de las muestras tomadas permanecerán en el laboratorio
durante un mes a partir de la fecha de entrega del informe, si durante este
tiempo no se recibe instrucción alguna por parte del cliente con respecto al uso
que a las muestras deba dárseles, se dispondrá de ellas de la manera que se
considere más conveniente.
Figura 5. Muestra tomada en campo para determinar propiedades mecánicas
La prueba de campo arrojó valores del orden de 3.50Kg/cm2 a una profundidad
de 3.0m, este valor es considerado aceptable teniendo en cuenta el tipo de
material evaluado; El diámetro de la muestra de campo fue de 3.84cm, la
longitud de la muestra fue de 10.25cm, su peso específico en campo fue
212.485gr obteniendo un peso específico en campo no drenado de 1.79gr/cm3.
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6. INVESTIGACIÓN DE LABORATORIO
Al laboratorio ingresaron 25 muestras, las cuales se sometieron a una detallada
inspección visual con miras a confrontar las descripciones efectuadas por el
personal de campo y corregirlas en caso que fuese necesario, y seleccionar las
muestras más representativas para realizar sobre ellas los ensayos de humedad
natural y clasificación (Límites de consistencia y granulometría por tamizado).
En los gráficos 1 a 4 del anexo 1 del presente informe, se presentan las
columnas estratigráficas con la localización y descripción de las muestras
tomadas, la posición del nivel freático y un resumen con los resultados de los
ensayos de campo y laboratorio.
Los ensayos realizados se presentan en la tabla 2.
TABLA 2. ENSAYOS REALIZADOS
TIPO DE ENSAYO
CANTIDAD
Humedad natural
8
Límites líquido y plástico
4
Granulometría por tamizado
4
Los resultados de estos ensayos se presentan en forma numérica, frente a la
localización
de
la
muestra
respectiva,
en
la
columna
estratigráfica
correspondiente en los gráficos 1 a 4 del anexo 1 al final del informe.
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7. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOTÉCNICAS DEL TERRENO
7.1. GEOLOGÍA GENERAL
Fisiográficamente, la cabecera municipal se encuentra desarrollada sobre una
serie de depósitos aluviales subrecientes depositados en la parte superior de la
cuenca alta de los ríos Churidó, Zungo y Apartadó, rodeados por colinas bajas
con vertientes cortas y rectas. El valle del río se presenta en esta zona como
una planicie aluvial amplia, atravesada por cauces meándricos
Figura 6. Mapa geológico (Ingeominas, 2005).
Estos materiales están muy desarrollados en los depósitos de climas tropicales,
ocupando cauces, llanuras, terrazas etc. Sus propiedades están relacionadas con
la granulometría, su continuidad es irregular, por eso es que estos depósitos
tiene altos contenido en materia orgánica en determinado medio y para que
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estos tipos de suelos pueda ser penetrado por algún fluido depende de la
granulometría y presenta un alto contenido de aguas acumuladas en el subsuelo
sobre una capa impermeable y que solamente puede ser aprovechada por medio
de pozos(alto nivel freático) y este depósito aluvial constituye una fuente de
recursos de materiales de construcción
7.2. GEOLOGÍA LOCAL
Formación Corpa areniscas monas (Ngam). De acuerdo con INGEOMINAS –
IGAC, esta formación rodea completamente el valle del Apartadó en
inmediaciones del municipio, formando una serie de colinas resultantes del
plegamiento de las rocas originales, las cuales afloran en los extremos noreste y
noroeste del área urbana. Esta formación se compone en el área por una
sucesión de areniscas y en especial arcillolitas y limolitas de color gris, que
superficialmente se oxidan a colores pardo claro a crema, con formación de
óxidos de hierro a través de las fracturas, ocasionalmente se encuentran lentes
de conglomerados de gravas finas a muy gruesas compuestos de chert,
areniscas y basaltos, los cuales se constituyen en la única fuente de material de
construcción grueso de la zona. Esta unidad se encuentra plegada, formando
inclinaciones suaves del orden de 20 a 30°, que cuando coinciden con la
inclinación de la vertiente tienden a mostrar fenómenos de reptación planar.
Aluviones recientes (Qal). La planicie aluvial del río Apartadó está formada en
la zona de estudio por una sucesión de arenas finas, limos y arcillas de color
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pardo claro a crema, sueltas pero cohesivas, con resistencias al penetrómetro
de mano del orden de 0.5 a 0.75 kg/cm², de manera esporádica se encuentran
lentes irregualres de acumulaciones de gravas provenientes de la Formación
Corpa. El espesor del aluvión en este lugar, por prolongación de las geoformas
circundantes es mayor de 20 m. y en consecuencia los suelos son licuables ante
la presencia de sismos cercanos de magnitudes moderadas a altas (M>5). Por la
misma razón anterior, el aluvión tiene un potencial hidrogeológico que en un
futuro puede constituirse en una importante fuente de agua potable para el
municipio, lo que implica la revisión de los trabajos realizados en la zona en
décadas anteriores y reevaluar su importancia.
7.3. GEOMORFOLOGÍA
Colinas Bajas en areniscas. Esta unidad se corresponde con la geológica de
areniscas de la Formación Corpa, las cuales por su mediana litificación, forman
un macizo rocoso moderadamente resistente a la meteorización, por lo que
forman un perfil de meteorización y suelos delgado, menor de dos metros. Este
perfil, de superficie a profundidad consta de un horizonte A areno – limoso, de
unos 15 a 20 cm de espesor, de color gris, con abundantes raíces, que cubre un
horizonte B de 10 a 15 cm, limoarenoso a limoarcilloso, de color pardo a pardo
rojizo por oxidación del hierro presente en los sedimentos originales, en
profundidad se presenta un horizonte c-VI de 20 cm. De espesor, que a su vez
cubre como 1,8 m restantes de suelo tipo III (menos de 50% de fragmentos de
roca, en avanzado estado de meteorización. En algunos sitios donde predominan
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los estratos de areniscas, es posible encontrar el substrato rocoso a menos de
un metro, pero en general se requiere excavar 2 o más metros para encontrar la
roca parcialmente fresca. Las colinas tienen forma alargada, con topes
redondeados de perfil irregular. Las vertientes son rectas y forman valles
planos rellenos con sedimentos. Genéticamente, las colinas como elemento más
antiguo, formaban un paisaje solamente de colinas, que por efectos de
levantamientos de la corteza, sedimentos derivados de su propia erosión fueron
llenando el valle inicial para formar la planicie aluvial actual.
FALLAS
Falla Otú,
nombre dado por Feininger et al., (1972) a la unidad litológica
localizada en la parte oriental del departamento de Antioquia, teniendo en
cuenta
su
localización geográfica,
su extensión
y sus características
estructurales (Álvarez, 1983). Su prolongación hacia la Serranía de San Lucas
se conoce con el nombre de Batolito de Norosí (Bogotá y Aluja, 1981).
Falla de San Rafael Definida por Geotec (1997). Falla de cabalgamiento con
vergencia al NW, que alcanza 17 km de longitud, con un rumbo N10°W que varia
hasta N20°E. Al Igual que la falla de Mataplátanos, esta falla pone en contacto
rocas de las Formaciones Pavo Inferior y Superior. Además, esta falla controla
el flanco occidental del gran sinclinal de Tulipa.
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Falla Yoky Definida por Geotec (1997). Es una falla de cabalgamiento con
vergencia W-NW, nace de la falla San Rafael, tomando una orientación de
N20°W, hasta las inmediaciones del Río Tigre, donde varía su dirección a N30°E
hasta su terminación, en la falla del Congo. Al igual que las Fallas de Mata
Plátanos y San Rafael, esta falla pone en contacto rocas de la Formación Pavo
inferior y superior.
Falla de Mulaticos Definida por Geotec (1997). Es una falla de cabalgamiento
con vergencia NW, (N20°E), que buza al sureste y posee una extensión de 18km.
Pone en contacto rocas de las formaciones Pavo Superior y Pajuil Superior. El
curso del río Mulaticos es controlado por esta falla. Atraviesa las planchas 59
Mulatos y 69 Necoclí.
Falla Los Volcanes Definida por Geotec (1997). Es una falla de cabalgamiento
con vergencia SW y NW, (N45°W hasta el río mulaticos, N10E° hasta la vereda
Los Volcanes), que buza en sentido NE y SE, posee una extensión de 13km y
pone en contacto rocas de la Formación El Pavo Superior con la Formación
Arenas monas y con estructuras dómicas. Su línea de trazado es continua y
atraviesa el total de la zona de estudio, las planchas 59 Mulatos y 69 Necoclí.
Falla de Turbo Corresponde a una falla de rumbo con desplazamiento sinestral,
su trazo es inferido y afecta rocas de la Formación Pavo inferior y estructuras
dómicas a lo largo del río Turbo. El trazo de falla controla el curso del río
Turbo. Posee una orientación aproximada de S80E y una longitud estimada de
33 km. 77
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Falla Resbalosa Localizada al oriente de la zona de estudio, en inmediaciones del
corregimiento de Batata. Presenta rumbo general N45º - 50ºE que cambia a
N10ºW, con buzamiento hacia el oriente. Es una falla inversa que afecta parte
del flanco oriental del sinclinal de Tucura. Coloca en contacto rocas de la
formación Maralú y de la Formación Corpa.
Falla Almagritas Localizada al oriente de la zona de estudio, en inmediaciones
de la población de Segovia. Presenta rumbo general N20º - 50ºE y buzamiento
hacia el oriente. Es una falla inversa que en inmediaciones de las veredas El Ají
y La Rula, afecta la parte occidental del cierre sur del sinclinal de Jaraguay,
colocando en contacto rocas de la formación Pajuil Inferior con rocas de la
formación Pavo Inferior; más al norte en inmediaciones de Segovia, pone en
contacto las formaciones Floresanto y Arenas Monas.
Falla El Billete Localizada al oriente de la zona de estudio, al sur de Segovia.
Presenta rumbo general NS que localmente cambia a N25ºE y buzamiento hacia
el oriente. Es una falla inversa que afecta el flanco occidental del sinclinal de
Tucura, el cual se encuentra conformado por rocas de la Formación Pavo
Inferior.
Falla Quimary Es una falla inversa, satélite de la falla El Billete, con rumbo
general NS que localmente cambia a N15º - 20ºE, con buzamiento al oriente.
Afecta rocas de la Formación Pavo Inferior. 6.2.11. Falla El Congo Es una falla
que en inmediaciones de las veredas El Ají y La Rula, se desprende de la falla
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Almagritas; presenta rumbo general N20º - 40ºE. Afecta rocas de la Formación
Arenas Monas y Pavo Superior.
7.4 ESTRATIGRAFÍA Y CARACTERÍSTICAS FÍSICO – MECÁNICAS DEL
SUBSUELO EXPLORADO.
Superficialmente; y con espesores que varían entre 0,0 y 1.50m se encuentran
materiales de tipo lleno antrópico con presencia de piso duro y algunas gravas
de consistencia media a blanda presentes en toda la zona en estudio, es un
estrato NO apto para soportar estructuras de mediana altura.
Subyaciendo este estrato y hasta profundidades de 15.0m se encuentra un
estrato de tipo arenoso de consistencia media a dura en profundidad de color
café rojizo y amarillento; Según el sistema unificado se clasifica como una
arena limosa (SM), con índices de plasticidad inferiores al 0% y medianos
contenidos de humedad 26%. Las pruebas de resistencia insitu evidencian un
material de con un estado de densificación de medio a alto conforme alcanza
profundidad, Su resistencia a la penetración estándar es superior o igual a 25
golpes/pie es decir este estrato podría ser adecuado para soportar estructuras
de mediana altura.
La mitad de las perforaciones se hacen a partir del nivel de sótano actualmente
en este sitio.
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1.50m
ACHURADO
13.50m
DESCRIPCION MACROSCÓPICA
Piso duro y entresuelo con presencia de lleno antrópico
Lleno antrópico con presencia de limos y arcillas blanda
Arena limosa de color café rojizo y amarillento residual
PERFIL DEL SUELO CONSTRUCCIÓN EDIFICIO DE 2 NIVELES Y 2 SÓTANOS EN
ZONA URBANA DEL MUNICIPIO SEGOVIA, ANTIOQUIA.
Figura 7. Perfil geotécnico zona en estudio.
7.5. NIVEL FREÁTICO
TABLA 3 POSICIÓN DEL NIVEL FREÁTICO
SONDEO
PROFUNDIDAD (m)
P-1
NO SE ENCONTRÓ
P-2
NO SE ENCONTRÓ
P-3
NO SE ENCONTRÓ
P-4
NO SE ENCONTRÓ
La posición del nivel freático corresponde a la línea de presión de poros igual a
cero, equivalente a que la presión neta en el sitio es igual a la presión
atmosférica. El nivel de agua determina los niveles de presiones hidrostáticas
sobre una superficie localizada por debajo de ese nivel, o los valores de presión
negativa o de succión para el suelo por encima.
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Figura 8. Representación gráfica del nivel freático
La fecha en la que se realizaron las 4 perforaciones 6 de marzo de 2025 fue de
condiciones meteorológicas favorables, aunque fue un día parcialmente nubado
no se registraron lluvias que de alguna forma pudiera modificar la napa de agua
en el sitio objeto del estudio.
En Segovia, los veranos son cortos; los inviernos son cortos y está caliente,
opresivo, mojado y nublado durante todo el año. Durante el transcurso del año,
la temperatura generalmente varía de 21 °C a 29 °C y rara vez baja a menos
de 20 °C o sube a más de 32 °C.
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Figura 9 El clima promedio de Segovia
La temporada templada dura 1,5 meses, del 16 de febrero al 1 de abril, y la
temperatura máxima promedio diaria es más de 28 °C. El mes más cálido del año
en Segovia es marzo, con una temperatura máxima promedio de 29 °C y mínima
de 21 °C.
La temporada fresca dura 2,8 meses, del 30 de septiembre al 24 de diciembre,
y la temperatura máxima promedio diaria es menos de 27 °C. El mes más frío del
año en Segovia es octubre, con una temperatura mínima promedio de 21 °C y
máxima de 27 °C.
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Figura 10 La temperatura promedio de Segovia
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8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Para analizar la respuesta del suelo ante la carga impuesta por la
superestructura se hace necesario definir la forma cómo va a aplicarse la carga,
la alternativa de cimentación más adecuada para la estructura proyectada,
consiste en un sistema de zapatas individuales como mejor solución de
cimentación para este proyecto.
Figura 9 Solución de fundación recomendada.
Se evaluaron las premisas básicas de la mecánica de suelos de que la presión
transmitida al subsuelo, definida según la forma de la cimentación, el nivel de
carga y las características del terreno fuese tal que no se presentaran
asentamientos totales que comprometieran la estabilidad de la estructura.
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De acuerdo con la caracterización geotécnica del sitio del proyecto y teniendo
en cuenta la magnitud de las obras proyectadas, las conclusiones y
recomendaciones son las siguientes:
8.1 Suelo de cimentación
Para la Casa:
Material de tipo arenoso de colores café
amarillento y rojizo con pequeños fragmentos de
roca y moderados contenidos de humedad de
consistencia media a dura descrito en el numeral
7.4 del presente informe
Tipo de cimentación:
Zapatas individuales vaciadas in situ con una
superficie de contacto NO menor a 2.25m2 para
la columna más cargada. Las vigas se diseñarán
como elementos aéreos; es decir, sin tener en
cuenta el soporte que les proporcione el suelo
de apoyo.
Profundidad de desplante
2.0 metros contados a partir del nivel de
inferior
del
sótano
proyectado
para
esta
estructura y teniendo en cuenta la pendiente
trasversal del terreno actual.
Capacidad portante:
32.9ton/m²
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Módulo de reacción lateral del suelo: Varía linealmente desde 0,0 hasta
6.20Kgf/cm2/cm
•
Angulo de fricción interna del suelo:
28.3º
•
Coeficiente de empuje activo (Ka):
0.36
•
Coeficiente de empuje pasivo (Kp):
2.80
•
Coeficiente en reposo (Ko):
0.53
•
Coeficiente de fricción suelo-concreto:
0.40
•
Módulo de Balasto KN/m3
4353.3
Para el cálculo de la capacidad portante se tuvo en cuenta la expresión
deTERZAGHI, la cual dice:
qc=c' *N' c + Gm*Df*N' q + 0.5*Gm*B*N' g
Donde:
c’ = Factor por tipo de suelo.
N’c= Factor de cohesión.
Gm= Peso volumétrico del suelo.
Df= Profundidad de desplante de la cimentación.
Nq= Factor de sobrecarga.
B= Ancho del Cimiento.
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Ng= Factor de Piso.
Fs= Factor de seguridad.
Qc/Fs= Carga admisible.
Para el cálculo del módulo de reacción lateral (Ks) del suelo, se tuvo en cuenta
la expresión:
Ks = qa X 80 X Fs
Donde:
Fs: Factor de seguridad (3.0).
La cohesión del terreno (C) es la cualidad por la cual las partículas del terreno
se mantienen unidas en virtud de fuerzas internas, que dependen, entre otras
cosas, del número de puntos de contacto que cada partícula tiene con sus
vecinas.
Para el cálculo de la cohesión del terreno usamos la siguiente
gráfica
desarrollada por Terzaghi y Peck con base en el ensayo SPT. Determinamos la
resistencia del suelo y usamos:
C = qu / 2 (ton/m2)
La cohesión para el tipo de material encontrado a una profundidad de 3.0
metros es del orden de 0.0ton/m2 teniendo en cuenta los resultados del
laboratorio y la gráfica que se presenta a continuación al tratarse de materiales
de tendencia granular se desprecia este valor en la hoja de cálculo.
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Terzaghi, K & Peck, R.B. 1948. Soil mechanics in Engineering Practice
40.0
Sowers:
Arcillas de baja plasticidad
y limos arcillosos - limosos
Sowers:
Limos arenosos o
Arenas limosas
35.0
32.0
30.0
25.0
N ( Golpes / 30cm)
Muy rígido
20.0
Arcillas de plasticidad
Media
Terzaghi
y Peck
16.0
15.0
Arcillas alta
plasticidad
Rigido
10.0
8.0
Firme
5.0
4.0
Blando
2.0
Muy blando
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Resistencia a la compresión simple qu en tsf ( 1 tsf = 9.764 t/m2)
Para el cálculo del ángulo de fricción interna usamos la ecuación desarrollada
por Kishida ajustada al 45%.
Angulo de fricción interna del suelo = 15+
(12.5 x (N x 0.45))
Para este caso será de 28.3°
8.2 PARÁMETROS SÍSMICOS
De acuerdo con lo establecido en la NSR-2010, se definen los aspectos sísmicos
a ser considerados para el análisis de los efectos locales; en este sentido, el
tipo de perfil de suelo para el sitio se ha establecido con el criterio basado en
el número medio de golpes del ensayo de penetración estándar obtenido
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directamente de ensayos insitu efectuados en el marco del presente estudio,
según las características de los 30 metros superiores del perfil de suelo.
TABLA 4 PARÁMATROS SÍSMICOS
Perfil del suelo
D
Grupo de uso
I- Estructuras de
ocupación normal
Coeficiente de importancia (I)
1.0
Riesgo sísmico
Intermedio
Coeficiente de aceleración pico efectiva (Aa)
0.15
Coeficiente
pico
0.20
Coeficiente de amplificación en zona de
1.50
de
velocidad horizontal
efectiva (Av)
periodos cortos del espectro (Fa)
Coeficiente de amplificación en zona de
2.0
periodos intermedios del espectro (Fv)
Además, para el diseño estructural de todas las edificaciones se deberá tener
en cuenta el Decreto 926 de 2010, modificado por el decreto 2525 de 2010,
Código Colombiano de Construcciones Sismo-Resistentes (NSR-10).
8.3 LLENOS
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Los llenos estructurales se conformarán con materiales seleccionados, libres de
lodos, escombros, basuras o terrones de arcilla. Estos estarán constituidos por
materiales granulares, tipo base granular o arenilla. Se conformarán por capas
de no más de 20 cm de espesor cada una, compactando cada capa hasta alcanzar
no menos del 95% de la densidad seca máxima que se obtenga para el material
en el ensayo Próctor Modificado. No se colocará la capa siguiente hasta haber
alcanzado la densidad.
8.4 EXCAVACIONES Y CORTES
En todas las zonas donde se ubiquen estructuras civiles se deberá realizar un
descapote total; aún, en aquellas zonas donde se vaya a desarrollar paisajismo.
El correcto funcionamiento de la cimentación propuesta presupone el estricto
cumplimiento
de
las
recomendaciones
constructivas
y
de
verificación
Especificadas en este capítulo. La función de la inspección y verificación de
estas recomendaciones están orientadas a garantizar que la cimentación se
construya conforme a las hipótesis y especificaciones de diseño y dentro de las
tolerancias aceptables, y en el caso de encontrar desviaciones excesivas o
condiciones no esperadas en el informe de suelos, se dará aviso al ingeniero de
suelos para que éste proceda a realizar los respectivos ajustes.
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Es de anotarse que el buen comportamiento de una cimentación depende en gran
medida de su correcta construcción, mediante procedimientos adecuados y la
selección del equipo apropiado para el caso.
Teniendo en cuenta el perfil geotécnico del sitio se considera factible la
construcción de las fundaciones por el sistema manual de uso generalizado en
nuestro medio; sin embargo, el sistema deberá ajustarse de acuerdo con los
resultados de las pruebas constructivas, pudiéndose inclusive presentar algunos
ajustes de diseño.
Estas recomendaciones están orientadas a la construcción de las fundaciones
utilizando revestimiento en concreto en tramos máximos de 1,0 m.
Esta
longitud puede disminuirse o incrementarse de acuerdo con los resultados a
medida que se avance en la construcción, para el efecto es importante disponer
de formaletas “tronco-cuadradas”.
La función de la inspección y verificación de estas recomendaciones está
orientada a garantizar que la cimentación superficial se construya conforme a
las hipótesis y especificaciones de diseño y dentro de las tolerancias
aceptables, y en el caso de encontrar desviaciones excesivas o condiciones no
esperadas en el informe de suelos, se dará aviso al ingeniero de suelos para que
éste proceda a realizar los respectivos ajustes.
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El
contratista
de
construcción
de
la
fundación
debe
comprender
perfectamente las características de los perfiles de suelos a atravesar,
la
existencia de mantos permeables o granulares, la existencia de bolas de roca,
etc., y debe prever los sistemas y equipos necesarios para alcanzar la cota de
cimentación recomendada. Será de su responsabilidad la interpretación de los
perfiles del subsuelo y registros de perforación.
La base de las fundaciones deberá alcanzar por lo menos los niveles indicados
en el informe de suelos, pero el ingeniero de suelos, de acuerdo con los
resultados observados durante el proceso de excavación, podrá modificar estos
niveles durante la ejecución de los trabajos. Las fundaciones será construida
desde la superficie del terreno actual y el concreto deberá fundirse solamente
hasta la cota indicada en los planos de la subestructura, con un incremento
máximo de 50 cm. para permitir la demolición del concreto contaminado con
agua o con lodo bentonítico que se concentra en la superficie del vaciado.
El contratista deberá llevar un registro durante la excavación de las
fundaciones donde conste claramente su localización exacta en la obra, la fecha,
las condiciones atmosféricas predominantes, tipos de suelos imperantes,
estratos
atravesados,
condiciones
de
permeabilidad
de
los
estratos
(localización, espesor, flujo de agua, estabilidad, etc.), existencia de bolas de
roca y procedimientos para removerlas, caudal de descarga de las bombas
extractoras de agua o lodo bentonítico en la perforación; y en el caso de existir
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cavernas, presencia de aguas, en general cualquier aspecto relacionado con la
excavación y las condiciones del suelo.
El contratista de construcción deberá disponer de herramientas para limpieza
del fondo de la excavación de tal manera que en ningún caso el volumen del
material suelto exceda el volumen que se requiera para cubrir el 5% del área del
fondo con un espesor de 10cm. de mortero. Cuando sea posible se deberá hacer
una inspección visual del fondo de las fundaciones por un inspector calificado.
Los productos de la excavación que no hayan de retirarse de inmediato, así
como los materiales que hayan de acumularse, se apilarán a una distancia
suficiente del borde de la excavación para que no supongan una sobrecarga que
pueda dar lugar a desprendimientos o corrimientos de tierras en los taludes de
corte. Para este caso la disposición de materiales provenientes de las
excavaciones deberá realizarse a 6 m de la corona del talud de corte.
En general las entibaciones o parte de éstas se retirarán sólo cuando dejen de
ser necesarias y por franjas horizontales, comenzando por la parte inferior del
corte.
Se ejecutarán cortes verticales de las paredes y deberán ser entibadas en toda
su altura.
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Para la ejecución de las excavaciones necesarias se recomienda entibar con una
combinación de tablas horizontales y verticales por tramos verticales de 1,50 m
de altura y en tramos no mayores de 4 m, espaciados de la siguiente manera:
Tablas verticales
4,00 m
1,50 m
0,50 m
Tablas horizontales
1,20 m
Codales
Figura 12. Detalle constructivo de entibación.
ELEMENTO
ANCHO MÍNIMO (m)
Codales
0,10
Tablas verticales
0,052
Tablas horizontales
0,052
En caso que el terreno presente ninguna cohesión (arenas limpias) deberán
hincarse tablas verticales en los tramos donde se presente este problema antes
de proceder a la excavación de los suelos alcanzándose la profundidad prevista
en las etapas posteriores.
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La entibación deberá cubrir totalmente las paredes de la excavación.
En la obra se dispondrá de palancas, cuñas, barras, puntales, tablones, etc. que
no se utilizarán para la entibación y se reservarán para equipo, de salvamento,
así como de otros medios que puedan servir para eventualidades o socorrer a los
operarios que puedan accidentarse.
8.5 EXCAVACIÓN PARA ADECUACIÓN DEL LOTE
Las excavaciones podrán ejecutarse por métodos manuales o mecánicos.
Antes de iniciar la excavación se debe investigar el sitio por donde cruzan las
redes existentes de servicios (Si aplica). Si es necesario remover alguna de
estas redes se debe solicitar a la dependencia correspondiente del municipio de
Segovia
(Ant.) la ejecución de estos trabajos o la autorización para
ejecutarlos.
Se deben adoptar las precauciones necesarias para evitar derrumbes durante
las excavaciones, según la naturaleza y condiciones del terreno. Dado que los
suelos en la zona de estudio se disgregan y pueden perder su cohesión bajo la
acción de los elementos atmosféricos, tales como la humedad, sequedad, aguas
sub-superficiales, dando lugar a hundimientos, es necesario proteger las
paredes de los cortes.
Los cortes que sean necesarios realizar entre cuñas se ejecutarán no más
empinados que 1H:2V.
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En las estructuras aledañas se deberá realizar un minucioso proceso de submuración para evitar el desconfinamiento de las actuales cimentaciones ante las
excavaciones futuras, ésta debe ser realizada por tramos alternados de 1,50 m
de ancho donde se ejecutará el recinte necesario de las cimentaciones de las
construcciones vecinas por los métodos tradicionales y hasta 0,30 m más por
debajo del nivel de excavación.
Los tramos de la sub-muración se ejecutarán, dejándose entre ellos máximo una
distancia de 1,50 m de manera alternada, es decir no se iniciará la excavación
de un tramo hasta no tener terminados los módulos de las estructuras de
contención inmediatamente contiguos. Los taludes provisionales deberán ser
perfilados con una inclinación máxima de 45º con respecto a la horizontal.
Conjuntamente con la construcción del nuevo muro (recinte) se deberá aplicar
un producto impermeabilizante al respaldo del mismo. El apoyo del recinte
deberá ser construido en concreto.
Estructura existente
1,00 m
Depósito de vertiente
Cimientos existentes
Concreto
Muro nuevo (recinte)
INCL. MÁXIMA
NIVEL DE
EXCAVACIÓN
Nivel de sótano
Proceso constructivo de sub-muración.
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MURO EXISTENTE
Cimiento Estructura Existente
Cimiento Estructura Existente
Concreto
Suelo
Suelo
1.50m
Suelo
1.50m
1.50m
Proceso constructivo de sub-muración.
1.50 m
1.50 m
1.50 m
CUÑA TEMPORAL
DE SUELO
1.50 m
1.50 m
Figura 13. Proceso constructivo de sub-muración.
Un número de esfuerzos y deformación pueden ocurrir en un corte abierto o
zanja. Por ejemplo, el crecimiento o disminución del contenido de humedad
puede afectar desfavorablemente la estabilidad de una zanja o de una
excavación. Los siguientes diagramas muestran algunas de las causas más
frecuentes de falla de zanjas.
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Grietas de tensión: Las grietas de tensión usualmente se forman a una
distancia horizontal de 0.5 a 0.75m desde la profundidad de la zanja, medida
desde la cima de la cara vertical de la zanja.
GRIETAS DE TENSIÓN
H
B
Figura 14 Grietas de tensión
Deslizamiento: Puede ocurrir como el resultado de grietas de tensión.
Figura 15 Deslizamiento
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Volcamiento: Adicional al deslizamiento, las grietas de tensión pueden producir
volcamiento. El volcamiento ocurre cuando se cizalla de cara vertical de la zanja
a lo largo de la línea de grieta de tensión y esta se derriba dentro de la
excavación.
Figura 16 Volcamiento
Subsidencia y henchimiento: Una excavación no soporta puede producir un
desequilibrio de esfuerzos en el suelo, que también causa subsistencia en la
superficie y henchimiento en la cara vertical de la zanja. Si esto no es
corregido, esta condición puede causar la falla de la cara y puede ser una
trampa para los trabajadores.
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Figura 17 Subsidencia
Levantamiento: El levantamiento de la base es causado por la disminución de
presión creada por el peso del suelo contiguo. Esta presión causa un aumento en
la parte inferior del corte, como lo muestra la ilustración. El levantamiento
puede ocurrir incluso cuando el entibado o apuntalado haya sido instalado
apropiadamente.
Figura 18 Levantamiento
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Sifonamiento: Es evidenciado por un flujo ascendente del agua en la parte
inferior del corte. El nivel freático alto es la causa del sifonamiento del agua. El
sifonamiento produce una condición “rápida” en la base del corte, y puede
ocurrir incluso cuando se esté usando apuntalamiento o cajas en la zanja.
Figura 19 Sifonamiento.
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9.0 RECOMENDACIONES GEOTÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN
- Una vez se encuentre el nivel del suelo de cimentación, se procederá a vaciar
un solado en concreto pobre de espesor no inferior a 8 cm, con miras a
garantizar una superficie de apoyo limpia y homogénea en las actividades de
armado y vaciado de la infraestructura.
- Si el suelo propuesto para servir de apoyo a las cimentaciones no se encuentra
al nivel especificado, la excavación debe continuarse y la sobre excavación se
reemplazará por concreto ciclópeo.
- Las excavaciones para las fundaciones no deberán permanecer expuestas a la
intemperie durante períodos superiores a 24 horas. Si el vaciado no se puede
realizar el mismo día en el que se ejecuta la excavación, se dejará el nivel unos
20 cm. por encima de la cota de fundación, los cuales se retirarán antes de
proceder a realizar el vaciado.
- Si se tienen dudas sobre la identificación de los suelos propuestos para servir
de apoyo a la infraestructura, se dará aviso oportuno al ingeniero EDWIN
MARIN MONTOYA para que instruya al profesional residente en la obra sobre
los parámetros necesarios para su reconocimiento.
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- Se debe instalar un buen sistema de recolección de aguas lluvias (canoas,
bajantes, tubería PVC, etc.), para no permitir la fuga de aguas al subsuelo de
manera incontrolada y así no desmejorar las condiciones naturales del terreno.
- Superficialmente se deben instalar obras de drenaje perimetral, como
cunetas para recolección de aguas lluvias acompañado de su respectivo colector,
que evitará las infiltraciones de las aguas lluvias que caen en los patios y zonas
aledañas a la estructura y con una pendiente entre 1% - 2%. De esta manera
se consigue que las propiedades mecánicas del suelo no se alteren y mejoren sus
condiciones iniciales. (Ver Figura No. 20)
FIGURA 20 Sin escala
- Para evitar hundimientos y/o deformaciones en el piso del primer nivel, se
recomienda utilizar material limoso y arenoso o arenilla, compactado en capas
de 0.25 m, con un grado de compactación mínimo del 90% de la densidad seca
máxima obtenida en el laboratorio mediante el ensayo Próctor estándar, cabe
anotar que entre capa y capa hay que escarificar para permitir una buena
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adherencia entre ellas.
Se debe hacer por lo menos tres (3) chequeos por
medio del ensayo de densidad de campo.
- Para un buen funcionamiento de la solución propuesta es de vital importancia el
relleno por encima de la fundaciones de cimentación, el cual debe efectuarse
con materiales tipo arenilla y/o limo-arenoso utilizando equipo mecánico tipo
“rana” para su compactación, y garantizar un buen confinamiento a los
pedestales de las columnas.
- Para evitar hundimientos y/o deformaciones en el piso del primer nivel, se
recomienda usar:
ALTERNATIVA No. 1:
• Entresuelo y piedra (roca) más recebo: 30 cm
• Mortero de nivelación 5 cm.
• Acabados finales
ALTERNATIVA No. 2:
Material limoso y arenoso o arenilla, compactado en capas entre 0.20 m - 0.25
m(mínimo
una capa), con un grado de compactación mínimo del 90% de la
densidad seca máxima obtenida en el Laboratorio mediante el ensayo Próctor
estándar, cabe anotar que entre capa y capa hay que escarificar para permitir
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una buena adherencia entre ellas.
Se debe hacer por lo menos tres (3)
chequeos por medio del ensayo de densidad de campo hasta
alcanzar una
consistencia firme, y así evitar futuras discontinuidades y/o fisuraciones en el
nivel de piso acabado de la estructura.
FIGURA No. 21 Sin escala
Si se estima conveniente se debe colocar una “barrera de vapor” en polietileno
en la interfase del entresuelo y mortero de nivelación con el fin de evitar la
aparición de humedades al piso por efecto de la ascensión capilar del agua
freática o por el alto contenido de humedad natural del suelo de fundación.
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FIGURA No. 22 Sin escala
- Como estructuras de contención se recomienda muros de contención aligerado
en concreto reforzado o en forma reticular, considerando las recomendaciones
para su fundación las estipuladas en los literales anteriores para efectos de
empotramiento.
- Los rellenos al respaldo se harán con material de gravas gruesas a finas con
arena de grano grueso a fino, protegidos con geo textil referencia PAVCO 1600
o similar y para el diseño se considera cargas de tierras calculadas con base a
una densidad húmeda de 1900 Kg/m3.
- En caso de encontrarse el nivel freático durante la etapa de ejecución de las
excavaciones, lo cual es poco probable, se programará “el bombeo estrictamente
necesario” para controlar dicho nivel. Este bombeo se realizará bajo inspección
para evitar el lavado y arrastre de finos que podrán ocasionar cárcavas al
interior del subsuelo y las excavaciones. Bombeos indiscriminados o de larga
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duración pueden ocasionar asentamientos del subsuelo de las estructuras
adyacentes al lote, por lo tanto se tendrá especial cuidado con este fenómeno.
9.1 CONDICIONES GEOTÉCNICAS ESPECIALES
De acuerdo con los establecido en el capítulo H.9 de la norma para diseño y
construcciones
sismo-resistentes
(NSR-2010),
se
establecen
algunas
condiciones geotécnicas especiales que deberán ser objeto de consideración
dentro de los estudios geotécnicos; el nivel de análisis estará en función de la
relevancia o susceptibilidad del proyecto en particular según las características
de los materiales y entorno geológico del área de inserción del proyecto.
9.1.1 Potencial de expansión
Los suelos encontrados en el sitio son de textura fino granular, con índice
plástico muy bajo, lo que indica una susceptibilidad baja a procesos de expansión
y contracción; no obstante, el régimen hidrológico predominante para el predio
es de escorrentía, lo que reduce significativamente esta problemática.
9.1.2 Potencial de licuación
El potencial de licuación de los materiales está influenciado directamente por
seis factores principales:
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•
Porcentaje de finos: entre mayor sea el contenido de material fino
granular, menor es el potencial de licuación del suelo. En este caso, la
•
granulometría corresponde a arenas limosas, aunque el contenido de bolas
de pequeños fragmentos de roca disminuye el potencial de licuación.
•
Diámetro de la partícula al 50% (d50): entre mayor sea el diámetro
promedio de la partícula, mayor es el potencial de licuación
•
Densidad relativa: entre mayor sea la densidad relativa, menor es el
potencial de licuación de suelos.
En este caso, corresponde a suelos
duros de compacidad semi densa.
•
Amenaza sísmica: entre mayor sea el coeficiente de amenaza sísmica,
mayor el potencial de licuación. En este caso el valor del Aa es de 0.15,
correspondiente a un valor de amenaza símica intermedia.
•
Saturación: el suelo debe estar completamente saturado. En este caso
no se encontró nivel freático en el sitio.
•
Registros históricos que den cuenta de la ocurrencia del fenómeno de licuación
de suelos en la zona de influencia del proyecto: este ítem presenta gran
influencia en la evaluación del potencial de licuación del suelo, puesto que no
existen registros históricos de fenómenos similares en esta región evaluada.
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En conclusión, aunque algunas de las características del suelo coinciden con los
requisitos para que el suelo sea licuable, no hay evidencias históricas en esta
región del país que generen un precedente de licuación de suelos.
9.1.3 Potencial de colapso
La NSR-2010, en H.9.3.1, establece: “Se identifican como suelos colapsables
aquellos depósitos formados por arenas y limos, en algunos casos cementados
por arcillas y sales (Carbonato de Calcio), que si bien resisten cargas
considerables en su estado seco, sufren pérdidas de su conformación
estructural, acompañadas de severas reducciones en el volumen exterior cuando
se aumenta su humedad o se saturan”.
De otra parte,
Zur y Wisemam (1973) definen como colapso a cualquier disminución rápida de
volumen del suelo, producida por el aumento de cualquiera de los siguientes
factores:
•
Contenido de humedad (w)
•
Grado de saturación (Sr)
•
Tensión media actuante (τ)
•
Tensión de corte (σ)
•
Presión de poros (u)
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Reconociendo por lo tanto que el colapso de la estructura del suelo puede
producirse por una variedad de procesos diferentes de la saturación. Reginatto
(1977) sugiere que, a esta lista de factores puede agregarse la interacción
química entre el líquido saturante y la fracción arcillosa.
A efectos de definir y diferenciar los distintos tipos de colapso Uriel y Serrano
(1973,1974) clasifican a los suelos colapsables o desmoronables en:
•
Grupo I: Suelos en los que tiene lugar un rápido cambio de la relación entre
presiones efectivas y las deformaciones sin que se alcance la resistencia
última del material. De acuerdo con esto la causa del colapso es únicamente
el cambio de las presiones efectivas. A este grupo pertenecen los limos o
arcillas cementadas y las rocas de gran porosidad.
Cuando se ensaya a
humedad constante, se detecta una notable modificación de su módulo de
compresibilidad al alcanzar un cierto valor las presiones efectivas.
•
Grupo II: Suelos en los que, sin la presencia o cambio de las condiciones que
producen el colapso, no hay cambio abrupto en la relación presióndeformación. Tal es el caso de los limos y algunas arcillas que contienen
sulfatos.
Si se ensayan a humedad constante, la relación tensión-
deformaciones es una curva suave y continua y sin agudos quiebros.
La
saturación produce, sin embargo, un importante cambio volumétrico, debido
probablemente a un incremento de la presión de los poros que origina el
agotamiento de la resistencia al corte del suelo.
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Reginatto (1977) señala que, en general, los suelos colapsables presentan una
serie de características comunes, tales como:
•
Estructura
macroporosa, con relación de vacíos (e), entre relativamente
alto, a muy alto.
•
Granulometría predominantemente fina, con fracciones de limos y de arcilla.
El tamaño de los granos es generalmente poco distribuido y con los granos
más grandes escasamente meteorizados.
La mayoría de las veces, la
cantidad de la fracción arcilla es relativamente escasa, sin embargo, tiene
una influencia importante en el comportamiento mecánico de la estructura
intergranular.
•
Estructura mal acomodada, con partículas de mayor tamaño separadas por
espacios abiertos, y unidas entre sí por acumulaciones o "puentes" de
material predominantemente arcilloso. En muchos casos existen cristales de
sales solubles insertados en tales puentes o uniones arcillosas.
9.2 OBSERVACIONES
•
Las conclusiones y recomendaciones consignadas en el presente estudio se
basan en los resultados de las investigaciones de campo y laboratorio,
descritas en los correspondientes capítulos y en la experiencia y criterio de
los profesionales que participaron en el estudio. Si se presentan condiciones
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diferentes a las aquí descritos, se deberá dar aviso al Ingeniero de Suelos
para proceder con los cambios a que haya lugar.
•
La construcción de la obra deberá ser dirigida y desarrollada por un
profesional con experiencia suficiente para atender las recomendaciones
diseños propuestos, con base en los requerimientos del N.S.R. 10.
•
En la obra deberá permanecer una copia del estudio de suelos y la bitácora
de obra, con el propósito de verificar las condiciones establecidas con los
trabajos de campo y laboratorio, durante las visitas programadas al
Ingeniero de Suelos y la Interventoría.
•
Se requiere que el Ingeniero de Suelos participe del control sobre el
comportamiento de las soluciones recomendadas, a medida que se avance en
la construcción de la cimentación propuesta; en consecuencia, antes de
iniciar la construcción parcial o definitiva de la obra, deberá adelantarse una
reunión con Propietario, el Constructor y la Interventoría para ilustrar y
discutir la información que requiere cada una de las partes en cuestión.
•
Todos los procesos constructivos que se relacionen con el Estudio de Suelos,
deberán consignarse por escrito en la Bitácora de obra, con aprobación de la
Interventoría la cual será material de consulta durante las visitas que
realice el Ingeniero de Suelos EDWIN MARIN MONTOYA.
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•
Si se siguen las recomendaciones presentadas en este informe y las
exigencias del N.S.R. 10, es muy poco factible que se presenten problemas
de excavación y construcción, donde nuevamente recalcamos en la necesidad
de implementar medidas preventivas por parte del Constructor y la
Interventoría en todos los procedimientos de la obra, para evitar la
ejecución de procedimientos correctivos durante su ejecución y su vida útil.
•
ACTA DE VECINDAD De ser necesario, antes de iniciar las excavaciones
deberá levantarse un acta con los vecinos y personas aledañas a la
construcción, incluso se recomienda hacer el acta con el inspector de policía
del sector; para hacer un inventario de grietas o fisuras existentes si las
hay, así como también los estados de las estructuras aledañas a la obra;
(techos, muros, revoques); entre otros. Este inventario debe hacerse con
registro fotográfico fechado o con un registro en vídeo donde se evidencie
el estado de las estructuras aledañas ANTES de comenzar labores de
construcción y de esta manera, subsanar posibles afectaciones a las
estructuras aledañas luego de finalizar con la construcción de la estructura
objeto de este estudio..
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10. LIMITACIONES
Las conclusiones y recomendaciones consignadas en el presente informe se
basan los en los resultados de las investigaciones de campo y laboratorio que se
describen en los capítulos pertinentes, y en la experiencia de los profesionales
que participaron en el estudio.
Si durante las etapas de diseño y construcción se encuentran condiciones del
subsuelo diferentes a las descritas como típicas en este informe, se dará aviso
a
EDWIN
MARIN
MONTOYA para
complementar
las conclusiones y
recomendaciones.
Durante la ejecución del estudio no se investigó la localización ni el estado de
las redes de servicios que pudieran existir en la zona. Es necesario realizar una
revisión de las aguas de alcantarillado a las casas vecinas.
Cualquier información adicional con gusto será suministrada personalmente o
mediante el teléfono 3005246502
Cordialmente,
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DOCUMENTOS DE REFERENCIA
- Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10.
- Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones, Braja M. Das.
- Foundations Analysis and Design, Joseph E. Bowles.
- Ingeniería Geológica, Luis I. González de Vallejo.
- Geotechnical Earthquake Engineering, Ikuo Towhata.
- Atlas Metropolitano, - Medellín.
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ANEXO 1
RESULTADOS DE LABORATORIO
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ANEXO 2
REGISTRO FOTOGRÁFICO
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ANEXO 3
ESQUEMA DE UBICACIÓN DE PERFORACIONES
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ANEXO 4
MEMORIAS DE CÁLCULO
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