Informe Estudio de Suelos: Ampliación Planta Incubación, Perú

SOLICITANTE:
INCUAVES SAC
PROYECTO:
“Ampliación de planta de incubación”
INFORME TÉCNICO
ESTUDIO DE SUELOS
CON FINES DE CIMENTACIÓN
PROYECTO:
“Ampliación de planta de incubación”
UBICACIÓN:
FUNDO RAMOS PARCELA 1-ENTRADA AL C.P. HUALCARA, DISTRITO DE
SAN VICENTE
PROVINCIA DE CAÑETE
DEPARTAMENTO DE LIMA
SOLICITA:
INCUAVES SAC
ESPECIALISTA:
ING. JUAN DAVID PELAEZ QUISPE
C.I.P Nº 263117
JUNIO DEL 2025
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN
INDICE
1.-
RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN
2.-
GENERALIDADES
2.1
2.2
2.3
3.
Objetivo del Estudio
Ubicación y descripción del Área en estudio
Acceso al Área de Estudio.
GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO
3.1
3.2
Geología
Sismicidad
4.-
INVESTIGACIONES DE CAMPO
5.-
ENSAYOS DE LABORATORIO
5.1
5.2
5.3
Ensayos Estándar
Ensayos Especiales
Resumen de Ensayos
6.-
PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
7.-
AGRESIÓN DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN
8.-
ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN
8.1
8.2
8.3
8.4
Profundidad de Cimentación
Tipo de Cimentación
Cálculo de la Capacidad Portante Admisible
Cálculo de Asentamientos
9.-
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
10.-
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
-
ANEXO 1
REGISTRO DE EXCAVACIONES
-
ANEXO 2
TABLAS
CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO
-
ANEXO 3
ENSAYOS DE LABORATORIO
CROQUIS DE UBICACIÓN DE CALICATAS
PANEL FOTOGRÁFICO
1.-
RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN
(Según Norma E.050 Suelos y Cimentaciones)
SOLICITADO POR: INCUAVES SAC
PARA EL PROYECTO: “ Ampliacion de Planta de Incubacion”
UBICADO EN: FUNDO RAMOS PARCELA 1-ENTRADA AL C.P.HUALCARA,DISTRITO DE SAN VICENTE
PROVINCIA DE CAÑETE DEPARTAMENTO DE LIMA.
De acuerdo con la Norma Técnica de Edificaciones E.050 “Suelos y Cimentaciones”, la
siguiente información deberá transcribirse en los planos de cimentación. Esta información
no es limitativa, y deberá cumplirse con todo lo especificado en el presente estudio de
Suelos y en el Reglamento Nacional de Edificaciones.
•
•
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•
Profesional Responsable (PR): Ing. Juan David Pelaez Quispe CIP: 263117
Tipo de cimentación. – Cimentación de zapata cuadrada
Estrato de apoyo de la cimentación.
Calicata C-2 E-1: Limo Arenoso.
Parámetros de diseño para la cimentación.
Calicata C-2 E-1:
Presión admisible = 0.60 kg/cm2
Profundidad (Df) = 2.00 m
Factor de seguridad al corte (estático y dinámico) = 3.0
Asentamiento diferencial máximo aceptable: 0.39 cm
Agresividad del suelo a la cimentación. – Perjudicial.
Nivel de la Napa Freática. – No presenta.
Parámetros sísmicos del suelo:
Zona sísmica: 4
Factor de zona (Z): 0.45
Tipo de perfil de suelo: S2 (Suelos intermedios)
Factor de suelo (S): 1.05
Periodo predominante de vibración del suelo: TP(s)=0.6 seg. Y TL(s)=2.0 seg.
Factor de uso (U): 1.0
Problemas especiales de cimentación:
No se encontró la presencia de nivel freático a la profundidad de -3.0 m.
Recomendaciones adicionales:
No debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, desmonte, relleno
sanitario o relleno artificial, estos materiales inadecuados deberán ser removidos en
su totalidad antes de construir la edificación y ser reemplazados con materiales
adecuados debidamente compactados.
Lima, junio de 2025
INFORME TÉCNICO
2.-
GENERALIDADES
2.1
Objetivo del Estudio
El presente estudio tiene por objetivo describir los trabajos de campo, laboratorio y gabinete,
llevados a cabo para el Proyecto “ Ampliacion de Planta de Incubacion " ubicado en FUNDO
RAMOS PARCELA 1-ENTRADA AL C.P.HUALCARA,DISTRITO DE SAN VICENTE., por medio
de trabajos de campo a través de pozos de exploración o calicatas “A cielo Abierto”, ensayos de
laboratorio a fin de obtener las principales características físicas y mecánicas del suelo, sus
propiedades de resistencia, asentamientos y labores de gabinete en base a los datos obtenidos de
los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, capacidad portante admisible,
agresión del suelo al concreto, recomendaciones y conclusiones para la cimentación.
El proceso seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
•
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•
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•
Reconocimiento del terreno
Distribución y ejecución de calicatas
Tomas de muestras inalteradas y disturbadas
Ejecución de ensayos de laboratorio
Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio
Perfil estratigráfico
Análisis de la agresión del suelo a la cimentación
Análisis de los parámetros para la cimentación
Conclusiones y recomendaciones
2.2
Ubicación y Descripción del Área en Estudio:
El área en estudio se encuentra ubicada en FUNDO RAMOS PARCELA 1-ENTRADA
AL C.P.HUALCARA,DISTRITO DE SAN VICENTE.
Figura 01 – Ubicación de Proyecto
(Fuente: Google Maps).
2.3
Acceso al Área de Estudio:
•
•
•
El acceso es a través de la Carretera Panamericana Sur.
Dirigirse al sureste, hacia san Vicente de Cañete.
Las vías urbanas se encuentran pavimentadas.
3.-
GEOLOGÍA Y SISMICIDAD:
A continuación, se describen algunos aspectos geológicos y de sismicidad que tienen
estrecha relación con la obra proyectada.
3.1
Geología
Los cuadrángulos de Mala, Lunahuaná, Tupe, Conayca, Chincha, Tantará y
Castrovirreyna abarcan parte de los departamentos de Lima (provincias de Cañete y
Yauyos), Ica (provincia de Chincha), Huancavelica (provincias de Huancavelica
Castrovirreyna) y Junín (Provincia de Huancayo). El área se extiende desde el nivel
del mar hasta el flanco oriental de la Cordillera Occidental de los Andes, la que
constituye la divisoria continental en esta parte del país, alcanzando alturas hasta de
5,300 m.s.n.m. La columna estratigráfica comprende una secuencia de rocas
sedimentarias y volcánicas que en edad van desde el Triásico superior hasta el
Cuaternario reciente. Se postula que durante el Mesozoico, las unidades
litoestratigráficas sedimentaron en una cuenca subsidente (Cuenca Occidental
Peruana) entre dos macizos paleozoicos que funcionaron como bloques positivos
hasta el Cretáceo inferior; este modelo paleogeográfico y paleotectónico controló el
desarrollo de la secuencia estratigráfica a manera de fajas paralelas a la dirección
andina. Como resultado de esta interpretación se propone, de Oeste a Este, las
siguientes zonas: Zona Marginal y Occidental de la Cuenca Mesozoica, desarrollada
en la faja costanera y parte baja del flanco occidental andino, correspondería a
sedimentación en el flanco oriental del macizo paleozoico de la Cordillera de la Costa,
en ambiente nerítico a epicontinental, alimentada en forma relativamente rápida por
la erosión de un antepaís, tectónicamente activo. La sedimentación estuvo
acompañada por volcanismo submarino intermitente. La columna estratigráfica se
inicia con el Grupo Puente de Piedra de edad Berriasiano superior, sobreyacen la
Formación Asia, Grupo Morro Solar con sus formaciones Salto del Fraile, La
Herradura, y Marcavilca, Formación Pucusana, Formación Pamplona, Formación
Atocongo, Grupo Imperial, Formación Chilca, y Grupo Quilmaná. La Zona Oriental de
la Cuenca Mesozoica, la secuencia estratigráfica correspondería a la sedimentación
que tuvo lugar en el lado oriental de la cuenca subsidente Mesozoica, con algunas
variaciones, depositándose sedimentos continentales, semicontinentales y marinos
que señalan alternancia de transgresiones y regresiones. La columna estratigráfica
se inicia con el Grupo Goyllarisquizga de edad Valanginiano a Hauteriviano-Aptiano,
diferenciada en las Formaciones Chimú, Santa y Carhuaz; sobreyacen las
Formaciones Pariahuanca-Chulec, Formación Pariatambo, Formación Jumasha y
Formación Huaranguillo; éstas últimas son de ambiente marino de aguas profundas.
La zona de Plataforma Mesozoica, comprende una gruesa secuencia sedimentaria
al Oeste de la cadena Paleozoica Herciniana, en la que prevaleció ambiente marino
de deposición, con alternancia de facies continentales. La columna estratigráfica se
inicia con el Grupo Pucará de edad Triásico-Jurásico inferior, diferenciado en sus
Formaciones Chambará, Aramachay y Condorsinga; sobreyacen la formación
Cercapuquio, Formación Chunumayo, Grupo Goyllarisquizga, Formación Chulec,
Formación Pariatambo, Formación Jumasha, Formación Celendín y la Formación
Casapalca (Capas Rojas). La zona de cobertura Cenozoica se describe como: Faja
Costanera representada por la Formación Paracas de edad Eoceno superior,
sobreyacen la Formación Pócoto y Formación Cañete, cubiertas en algunos casos
por depósitos aluviales, marinos y eólicos del Cuaternario reciente; Sector
Cordillerano representado por lavas y piroclásticos de edad Eoceno superiorOligoceno, que yacen discordantemente sobre las unidades sedimentarias
Mesozoicas y Capas Rojas Casapalca. La columna litoestratigráfica se inicia con la
Formación Tantará, sobreyacen el Grupo Sacsaquero; Formación Castrovirreyna,
Formación Caudalosa, Formación Auquivilca, Formación Huichinga y Formación
Astobamba, cubiertas en algunos casos por depósitos glaciares, fluvioglaciares y
coluviales del Cuaternario reciente. El Batolito de la Costa está representado por un
conjunto de intrusiones cuya composición va de gabro a granito que intruyen la
secuencia mezoica y parcialmente la secuencia volcánica del Terciario. Se distingue:
Zona Marginal Occidental, comprende: Superunidad Jecuan de dioritas, tonalitas,
granodioritas y granitos; Superunidad Linga de monzodioritas que pasan a
monzogranitos y granodioritas; y el Grupo de intrusiones menores de diorita,
microdiorita y andesita. Zona Central del Batolito, comprende: Superunidad Patap de
gabro y diorita; Unidad Cochahuasi de tonalita, granodioritas, microdioritas y un
enjambre de diques dacítico-andesíticos: Superunidad Incahuasi de tonalita a
granodiorita; Superunidad Pampahuasi de tonalita y tonalita-diorita y Superunidad
Tiabaya de tonalita-granodiorita. Zona Marginal Oriental del Batolito, comprende:
Superunidad Tiabaya de tonalitas y granodioritas a monzogranitos; Superunidad
Catahuasi de tonalita-granodiorita; Unidad Tupe de granodiorita con gradaciones a
tonalita; y el Grupo de intrusiones Menores representado por stocks, cuellos, diques,
etc. asociados a las secuencias volcánicas del Terciario. En el Ciclo Geotectónico
Andino que comprende los terrenos triásicos, jurásicos, cretáceos y terciarios
afectados por tectogénesis se diferencian los siguientes pisos estructurales: 1º piso
estructural - Epirogénesis y tectónica de fractura de fines de Liásico y el Jurásico
superior. 2º piso estructural - Tectogénesis moderada seguida por epirogénesis y
tectónica de fractura de fines del Cretáceo (Fase Peruana de Steinmann) 3º piso
estructural - Tectogénesis del Eoceno superior (Fase Incaica) 4º piso estructural Tectogénesis moderada seguida por epirogénesis de fines del Oligoceno (Fase
Poroche). 5º piso estructural - Tectogénesis del Mioceno medio-Plioceno inferior
(Fase Quechua). Se reconocen cinco zonas estructurales que forman fajas con
rumbo NO-SE paralelas a la dirección andina, que reflejan condiciones particulares.
Se diferencia la Subprovincia Polimetálica del Altiplano distribuida mayormente en la
secuencia volcánica del Terciario, la mineralización está controlada por fracturas. La
Subprovincia Cuprífera de la parte baja y media del flanco occidental andino con
algunos depósitos en rocas calcáreas, como las Minas Rescate y Tentadora, en una
alternancia de rocas tobáceas, lavas, calizas como en los casos de las minas Raúl y
Condestable. Otros depósitos se presentan en intrusivos del batolito costanero con
mineralización de sulfuros y óxidos de cobre, como se aprecia en el distrito minero
de Cata.
(Fuente: INGEMMET. Boletín, Serie A: Carta Geológica Nacional, n° 44).
Figura 02 – Mapa Geológico del Cuadrángulo de Mala (Hoja 26-j).
Fuente: Carta Geológica
Nacional- INGEMMET.
3.2
Sismicidad
De acuerdo con el Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la Norma
Sismo Resistente (NTE E.030) aprobada mediante Decreto Supremo N°355-2018VIVIENDA, del 22 de octubre de 2018.
Los sismos más importantes que afectaron la región y cuya historia se conocen son:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
El sismo del 13 de noviembre de 1655, con intensidades de IX MMI en el
Callao y VIII MMI en Lima.
El sismo del 12 de mayo de 1664, con intensidades de X MMI en Ica, VIII MMI
en Pisco y IV MMI en Lima.
El sismo del 20 de octubre de 1687, con intensidades de IX MMI en Cañete,
VIII MMI en Ica y VII MMI en Lima.
El sismo del 10 de febrero de 1716, con intensidades de IX MMI en Pisco y V
MMI en Lima.
Sismo del 28 de octubre de 1746 a las 22:30 horas: Destrucción de casi la
totalidad de casas y edificios en Lima y Callao. Intensidad de X (MMI) en
Chancay y Huaral, IX –X (MMI) en Lima, Barranca y Pativilca.
El sismo del 04 de marzo de 1904, con intensidad de VII - VIII MMI en Lima.
Sismo del 24 de mayo de 1940 a las 11:35 horas: Intensidad de VIII (MMI) en
Lima, VI (MMI) en el Callejón de Huaylas, V (MMI) en Trujillo.
El sismo del 17 de octubre de 1966, con intensidad VII MMI en Lima.
El sismo del 03 de octubre de 1974, con intensidad de VIII MMI en Lima y VII
MMI en Cañete.
El sismo del 18 de abril de 1993, con intensidad de VI MMI en Lima y V MMI
en Cañete y Chimbote.
El sismo del 15 de agosto de 2007, con intensidad de VII MMI en Pisco,
Chincha y Cañete y V-VI MMI en Lima.
El sismo del 28 de junio de 2024, con intensidad de VI MMI en Arequipa, a 54
km al SO de Yauca, Caravelí.
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. De IX
en la escala Mercalli Modificada.
De acuerdo con Norma Técnica NTE E.030 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=
𝑍∗𝑈∗𝐶∗𝑆
∗𝑃
𝑅
Dónde:
-
Factor de zona
(Zona 4)
Factor de suelo (S2 Suelos intermedios)
Período que define la Plataforma del espectro
Factor de uso
Peso de la estructura (P)
Coeficiente de reducción de las fuerzas sísmicas (R)
:
:
:
:
Z = 0.45
S = 1.05
Tp = 0.6
U = 1.00
La importancia de la estructura y el área de estudio indicado se ha tratado
considerándola como una edificación común de categoría C en función a la
información alcanzada por el cliente.
Teniendo que el tipo de suelo es S2, tenemos los valores de TP = 0.6 y TL = 2.0 Con
estos datos se puede obtener el factor de amplificación sísmica (C):
Siendo, T el periodo fundamental de vibración de la estructura.
Factor de Suelo (S2): S = 1.05
Por lo expuesto y de acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, los diseños
estructurales deberán ser sismorresistentes.
El factor de uso correspondiente para edificaciones comunes de categoría C según
la norma E.030 corresponde a 1.00.
Figura 03. DISTRIBUCIÓN DE MÁXIMAS INTESIDADES SISMICAS
Figura 04 - MAPA DE ZONIFICACIÓN SISMICA
(Fuente: Norma E.030).
4.-
INVESTIGACIONES EN CAMPO
Todos los trabajos de campo fueron realizados, por personal del Especialista Ing. Juan David
Pelaez Quispe. Se excavaron 03 calicatas a cielo abierto, Los cuales se profundizaron
hasta 3.0 m. Durante las excavaciones no se evidenció la presencia de nivel freático por lo
que no se podrían presentar posibles fallas por fenómenos de licuación de suelos.
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 visuales y
manuales de campo, tales como la dilatancia (reacción de agitamiento), tenacidad,
cementación y consistencia. También se extrajeron muestras representativas para los
ensayos estándar, especiales y químicos del suelo.
Las características físicas y mecánicas del material extraído se pueden ver en el registro
correspondiente del perfil estratigráfico.
5.-
ENSAYOS DE LABORATORIO
Las muestras seleccionadas como representativas fueron enviadas al Laboratorio de
Mecánica de Suelos, para la realización de los ensayos estándar y ensayos especiales
como: Corte Directo y Análisis Químico.
5.1
Ensayos Estándar
Con las muestras de suelos tomadas en el campo se han efectuado los siguientes
ensayos, con fines de identificación de suelos:
-
- Análisis Granulométrico por tamizado
(Norma ASTM D6913)
- Límite Líquido
(Norma ASTM D4318)
- Límite Plástico
(Norma ASTM D4318)
- Contenido de Humedad
(Norma ASTM D2216)
- Clasificación SUCS
(Norma ASTM D2487)
Densidad de campo
(Norma ASTM D1556)
Proctor modificado
(Norma ASTM D1557)
5.2
Ensayos Especiales
-
Análisis químicos para determinar el contenido de:
Sales Solubles Totales
Porcentaje de Sulfatos
Porcentaje de Cloruros
-
- Ensayo de Corte Directo
Ensayo de C.B.R.
(Norma NTP 339.152)
(Norma NTP 339.178)
(Norma NTP 339.177)
(Norma ASTM D3080)
(Norma ASTM D1883)
5.3
Resumen de ensayos
C–1 / E-1
CALICATA
(0.00 – 1.50 m)
Resultado
Ensayos
Análisis granulométrico
Límites de
consistencia
Ensayos de estado
Grava (%)
16.8
Arena (%)
67.4
Finos (%)
15.8
Límite Líquido (LL)
48
Límite Plástico (LP)
36
Índice de Plasticidad (IP)
12
Humedad (%)
1.1
S.U.C.S.
SM
AASHTO
A-2-7 (0)
Sales Solubles Totales
(%)
-
Sulfatos Solubles (%)
-
Cloruros Solubles (%)
-
Cohesión (kg/cm2)
-
Ángulo de Fricción (°)
-
Clasificación
Análisis químico
Ensayos especiales
C–2 / E-1
C–2 / E-2
(0.00 – 2.60 m)
(2.60 – 3.00 m)
Resultado
Resultado
Grava (%)
0.7
2.7
Arena (%)
33.3
92.2
Finos (%)
65.9
5.0
Límite Líquido (LL)
43
NP
Límite Plástico (LP)
41
NP
Índice de Plasticidad (IP)
2
NP
Humedad (%)
13.0
2.6
S.U.C.S.
ML
SP-SM
AASHTO
A-5 (2)
A-3 (0)
Sales Solubles Totales
(%)
0.120
-
Sulfatos Solubles (%)
0.010
-
Cloruros Solubles (%)
0.150
-
Cohesión (kg/cm2)
0.10
-
Ángulo de Fricción (°)
14.8
-
CALICATA
Ensayos
Análisis granulométrico
Límites de
consistencia
Ensayos de estado
Clasificación
Análisis químico
Ensayos especiales
C–3 / E-1
CALICATA
(0.00 – 1.50 m)
Resultado
Ensayos
Análisis granulométrico
Límites de
consistencia
Ensayos de estado
Grava (%)
9.9
Arena (%)
44.4
Finos (%)
45.7
Límite Líquido (LL)
NP
Límite Plástico (LP)
NP
Índice de Plasticidad (IP)
NP
Humedad (%)
11.0
S.U.C.S.
SM
AASHTO
A-4 (0)
Sales Solubles Totales
(%)
-
Sulfatos Solubles (%)
-
Cloruros Solubles (%)
-
Cohesión (kg/cm2)
-
Ángulo de Fricción (°)
-
Clasificación
Análisis químico
Ensayos especiales
6.-
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 del récord de las excavaciones, así como
los ensayos de laboratorio, se puede establecer la descripción de los perfiles de los suelos
que conforman el área del proyecto a realizarse, los cuales se detallan en el Anexo 1
(Registro de excavaciones).
No se encontró la presencia de napa freática hasta la profundidad máxima de -3.0 m.
Las calicatas fueron realizadas manualmente a cielo abierto.
7.-
AGRESIÓN DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN
La agresión que ocasiona el suelo bajo el cual se cimienta, está en función de la presencia de
elementos químicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos
nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin
embargo, la acción química del suelo sobre el concreto ocurre a través del agua subterránea
que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel
freático, zona de ascensión capilar o presencia de agua infiltrada por otra razón (rotura de
tuberías, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).
Los principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química
sobre el concreto y acero del cimiento.
De los resultados de los análisis químicos obtenidos a partir de las muestras representativas
analizadas en laboratorio se tiene el siguiente cuadro comparativo:
CUADRO COMPARATIVO DE RESULTADOS: CALICATA C-1; E-1
ELEMENTO
QUIMICO
PARAMETROS
RESULTADO
DEL ENSAYO
GRADO DE
AGRESIVIDAD
SULFATOS
0.00 – 0.10 %
0.010 %
LEVE
CLORUROS
> 1.000 ppm
1050 ppm
PERJUDICIAL
SALES
SOLUBLES
TOTALES
> 1.500 ppm
1200 ppm
PERJUDICIAL
TABLA N°2: Requisitos para concreto expuesto a soluciones de sulfatos. Fuente:
Norma E.060 de Concreto Armado
Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde irá apoyada la
cimentación contiene concentraciones Leves de sulfatos, pero en concentraciones de cloruro
y sales son Perjudiciales, por lo tanto, se recomienda usar Cemento Tipo V (CINCO) y una
relación máxima agua/cemento de 0.45.
8.-
ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN
De acuerdo con la información proporcionada por el solicitante, para el proyecto "
"AMPLIACION DE PLANTA DE INCUBACION" se recomienda:
8.1
Profundidad de la Cimentación.
Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros
estratigráficos, características de las estructuras que se edificaran, se recomienda
una profundidad de cimentación (Df) de 2.00 m).
8.2
Tipo de Cimentación.
Dada la naturaleza del terreno a cimentar, las magnitudes posibles de las cargas
transmitidas, se recomienda utilizar cimentación de zapata cuadrada.
8.3
Cálculo de la Capacidad Portante Admisible.
Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las
características del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para
cimentación.
La capacidad de carga se ha determinado en base a la fórmula de Terzaghi y Peck,
con los parámetros de Vesic.
Las propiedades de los materiales fueron obtenidas a partir de las investigaciones
geotécnicas de campo, ensayos de laboratorio realizados en muestras
representativas de cada uno de los materiales involucrados y a partir de la
experiencia del Laboratorio en el análisis con materiales similares en otros proyectos,
se determinó los parámetros físicos y de resistencia para el material que conforma el
terreno de fundación de la estructura a construirse.
Para este análisis se empleará un factor de seguridad F.S = 3.
Según Meyernof y Mesri, el valor de ángulo de fricción debe ser corregido debido a la
falla por corte general, local o punzonamiento, en el presente estudio el tipo de falla del
suelo es por corte general, por lo tanto, el ángulo de fricción interna no será
modificado.
De acuerdo a la información de Mecánica de Suelos, se empleará la expresión dada
por TERZAGHI.
Para cimientos corridos.
Para cimientos cuadrados.
Para losas de cimentación.
qu = cN c S c d c ic + q s N q S q d q iq + 0.5BN  S  d  i
donde:
qult o qc
q adm
FS

B
Df
Nq, Ny Nc
Iq, Iy, Ic
Sq, S , Sc
c
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Capacidad última de carga
Capacidad admisible de carga (qult / FS)
Factor de seguridad = 3
Densidad Natural del Suelo
Ancho de Cimentación
Profundidad de Cimentación
Factores de capacidad de carga
Factores de inclinación
Factores de forma
Cohesión
Resumen de las capacidades admisibles (Calicata C-1; M-1)
Cimentación corrida (qadm):
Df
(m)
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.80
2.00
0.50
0.36
0.38
0.39
0.41
0.42
0.44
0.45
0.48
0.51
0.70
0.37
0.39
0.40
0.42
0.43
0.45
0.46
0.49
0.52
Ancho (m)
0.80 0.90
0.38
0.38
0.39
0.40
0.41
0.41
0.42
0.43
0.44
0.44
0.45
0.46
0.47
0.47
0.50
0.50
0.53
0.53
1.00
0.39
0.40
0.42
0.43
0.45
0.46
0.48
0.51
0.54
Cimentación de zapata cuadrada (qadm):
Df
(m)
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.80
2.00
1.00
0.43
0.45
0.46
0.48
0.49
0.51
0.52
0.55
0.58
Ancho (m)
1.50 2.00 2.50
0.46
0.48 0.50
0.47
0.49 0.51
0.48
0.51 0.53
0.50
0.52 0.54
0.51
0.54 0.56
0.53
0.55 0.57
0.54
0.57 0.59
0.57
0.60 0.62
0.60
0.63 0.65
3.00
0.52
0.54
0.55
0.57
0.58
0.60
0.61
0.64
0.67
8.4
Cálculo de Asentamiento Elástico
Dada la naturaleza granular del suelo de cimentación, se calcula por la teoría elástica
aplicada por LAMBE y WHITMAN (1969), para los tipos de cimentación analizadas y
el esfuerzo neto transmite un asentamiento uniforme que se puede evaluar por:
 = qs B (1-u²)Iw
ES
Donde:

qs
B
μ
Iw
:
:
:
:
:
asentamiento (cm)
presión transmitida a la cimentación (kg/cm2)
ancho de la cimentación (cm)
coeficiente de Poisson
factor de influencia (depende de B/L)
Asumiendo conservadoramente un módulo de elasticidad apropiada para suelos
compuestos de arena y limo (E=200 kg/cm2), con un coeficiente de Poisson () de 0.25.
En el Anexo “cálculo de capacidad” de este informe se presenta el cálculo del
asentamiento elástico de la cimentación.
Resumen del asentamiento máximo elástico (cm):
Df
(m)
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
1.00
0.19
0.30
0.42
0.54
0.68
1.10
0.20
0.31
0.43
0.56
0.70
1.20
0.20
0.32
0.44
0.58
0.72
1.30
0.21
0.33
0.45
0.59
0.74
1.40
0.21
0.34
0.47
0.61
0.76
1.50
0.22
0.35
0.48
0.62
0.78
1.60
0.23
0.36
0.49
0.64
0.80
1.80
0.24
0.38
0.52
0.67
0.84
2.00
0.25
0.39
0.55
0.71
0.88
Ancho de zapata cuadrada (m)
Fuente: "Diseño de Cimentaciones" - Dr. Ing. Jorge E. Alva Hurtado
9.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
1. Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigráficos
se recomienda una cimentación de zapata cuadrada a una profundidad Df = 2.00 m.
Adicionalmente en el Anexo 2 (cálculo de capacidad admisible del suelo) se tendrán
tablas con diferentes profundidades (Df) y capacidades admisibles (Qadm), el especialista
podrá considerar una capacidad admisible mayor según su requerimiento de cargas
si así lo considera.
2. Según la teoría de elasticidad (Lambe y Whitman, 1964), para el tipo de cimentación de zapata
cuadrada de B = 1.50 m a una profundidad de 2.00 m se estima un asentamiento máximo
de 0.39 cm para la calicata C2; E1, inferior a lo permisible que es 2.54 cm (1”), según la
Norma E.050.
3. Las calicatas se excavaron hasta la profundidad de 3.0 m, teniendo como referencia de cota
el nivel actual del terreno. No se encontró la presencia de nivel freático.
4. Para la aplicación de las normas sismo resistentes del Reglamento Nacional de Edificaciones
(RNE) debe considerarse al suelo como tipo S2 con periodo predominante tp = 0.6 seg y tL =
2.0 seg.
5. Se recomienda cimentar sobre terreno competente si el suelo es arena o arcilla se tiene que
mejorar o por ende cambiar el material de hasta 1 metro de profundidad aproximado, o usar
el mismo material de arena y mejorarlo algún aditivo correspondiente al suelo para que sea
como un terrazyme.
6. Se concluye que el estrato de suelo de la calicata C2; E1 que forma parte del contorno
donde irá desplantada la cimentación contiene concentraciones Leves de sulfatos pero
perjudiciales en cloruro y sales, por lo tanto, para el recubrimiento de las varillas de acero
en la cimentación será necesario el uso de cemento Tipo V.
Ahora bien, para el caso del ataque de iones de cloruros solubles provenientes de los
ingredientes usados para el concreto como son agua, agregados, cementos y aditivos que
podrían dañar las varillas de acero, se recomienda seguir los lineamientos
recomendados para los recubrimientos de acuerdo con la Norma Técnica de
Edificación E.060 “Concreto Armado”, capítulo 7.7.
7. Los resultados de este estudio se aplican exclusivamente al área estudiada, debido a
ello, las aplicaciones de cargas y ampliación de áreas deben de regirse a los parámetros de
la carga admisible presente en el suelo y a los límites de asentamientos, considerando de esta
manera lo descrito en los cálculos de capacidad portante, los cuales no se pueden utilizar en
otros sectores ni para otros fines.
10.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
-
Norma E-050, Suelos y Cimentaciones, 2020
-
Norma E-030, Diseño Sismo resistente, 2020
-
Norma E-060, Concreto Armado, 2020
-
Alva Hurtado J.E., Meneses J. Y Guzmán V. V. (1984), “Distribución de Máximas
Intensidades Sísmicas Observadas en el Perú”, V Congreso Nacional de Ingeniería
Civil, Tacna, Perú.
-
Juárez Badillo – Rico Rodríguez : Mecánica de Suelos, Tomos I, II.
-
Karl Terzaghi / Ralph B. Peck : Mecánica de Suelos en la ingeniería Práctica.
Segunda Edición 1973.
-
T William Lambe Robert V. Whitman. Primera Edición 1972.
-
Roberto Michelena / Mecánica de Suelos Aplicada. Primera Edición 1991.
-
Reglamento Nacional de Construcciones CAPECO Quinta Edición 1987.
-
RNE Normas de Diseño Sismo Resistente
-
Cimentación de Concreto Armado en Edificaciones – ACI American Concrete
Institute. Segunda Edición 1993.
-
Supervisión de Obras de Concreto – ACI American Institute. Tercera Edición 1995.
-
Recomendaciones para el proceso de Puesta en Obras de Estructuras de Concreto.
Ing. Enrique Riva López /CONCYTEC 1988.
-
Geotécnica para Ingenieros, Principios Básicos Alberto,J. Martínez Vargas
/CONCYTEC 1990.
1. RESUMEN DE LAS
CONDICIONES DE
CIMENTACIÓN
2. GENERALIDADES
3. GEOLOGÍA Y SISMICIDAD
4. INVESTIGACIÓN DE CAMPO
5. ENSAYOS DE LABORATORIO
6. PERFILES
ESTRATIGRÁFICOS
7. AGRESIÓN DEL SUELO A LA
CIMENTACIÓN
8. ANÁLISIS DE LA
CIMENTACIÓN
9. CONCLUSIONES y
RECOMENDACIONES
10. REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
ANEXO 1
REGISTRO DE EXCAVACIONES
ANEXO 2
TABLAS
CÁLCULO DE CAPACIDAD
ADMISIBLE DEL SUELO
ANEXO 3
ENSAYOS DE LABORATORIO
CROQUIS DE UBICACIÓN DE
LAS CALICATAS
PANEL FOTOGRÁFICO