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DIRECCION: JR. JOSE SANTOS CHOCANO N° 104 - MAGDALENA, CEL 999526400, RPM #999526400, CORREO: ingeomax@hotmail.com
INDICE
1.00 GENERALIDADES
1.10 Objeto del estudio.
1.20 Ubicación del área en estudio.
1.30 Características del proyecto.
2.0 GEOMORFOLOGIA Y SISMICIDAD
2.01 Geomorfología.
2.02 Geología.
2.03 Sismicidad.
3.0 INVESTIGACIÓN GEOTECNICAS
3.10 Calicatas de exploración
3.20 Toma de Muestras y obtención de Densidades de Campo.
3.30 Ensayos DPL.
4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
4.10 Ensayos estándares
4.20 Ensayos especiales.
Corte Directo.
Proctor Estándar.
5.0 DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO
6.0 ANÁLISIS DE LA INFORMACION PARA FINES DE CIMENTACION
6.10 Análisis de datos y Profundidad de Cimentación
6.20 Cálculo de la capacidad portante
6.30 Análisis de asentamientos
6.40 Tipo de Cimentación.
7.0 TRATAMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PISOS INTERIORES Y VEREDAS.
8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.0 REFERENCIAS
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ANEXOS
Anexo I: Figuras
- Mapa Geológico.
- Mapa de distribución de máximas intensidades sísmicas.
- Mapa de zonificación sísmica del Perú.
- Plano de Ubicación de calicatas.
Anexo II: Registros de Exploración.
- Densidad in Situ
- Parte de las calicatas.
- Ensayos DPL.
.
Anexo III: Ensayos de Laboratorio
- Contenido de Humedad
- Determinación del Limite Liquido y Plasticidad.
- Ensayos Estándar de Granulometría – Clasificación.
- Corte directo.
- Proctor Estándar.
Anexo IV: Análisis.
- Análisis de la cimentación - condición drenada.
- Husos de granulometría para material de filtro.
Anexo V: Panel Fotográfico
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1.00 GENERALIDADES
1.10 Objeto del Estudio
El objetivo del presente Informe Técnico, es exponer los resultados del Estudio de Mecánica de
Suelos con fines de cimentación realizado para el proyecto: “CREACIÓN DEL SERVICIO DE
EDUCACIÓN INICIAL ESCOLARIZADO EN LA I.E.I N° 432-160 Mx-U, N° 432-122 Mx-U Y N° 432-
125 Mx-U, DE LOS CENTROS POBLADOS DE LIRIOPATA, CHUPAS Y SAN MIGUEL DE MOTOY
DEL DISTRITO DE CHIARA, PROVINCIA DE HUAMANGA – AYACUCHO”, I.E.I. N° 432-122 Mx-U
CHUPAS, encargado por los responsables del perfil del proyecto.
1.20 Ubicación del área en Estudio
El área en estudio se encuentra ubicada en los terrenos de la población beneficiada, esto en la
propiedad destinada para la Institución Educativa Inicial Nº 432-122 Mx-U Chupas en el centro
poblado de Chupas, distrito de Chiara, Provincia de Huamanga, Región Ayacucho.
1.30 Características del Proyecto
El presente estudio servirá para la proyección de una infraestructura educativa inicial con módulos
estándar diseñados con estructuración convencional.
De conformidad con lo dispuesto en el Articulo 13.- Cargas a utilizar, de la Norma E-.050 de Suelos
y Cimentaciones, para el cálculo del factor de seguridad de cimentaciones, se utilizara como cargas
aplicadas a la cimentación, las cargas de servicio (carga muerta más carga viva) que se utilizan para
el diseño estructural.
Para el cálculo de los asentamientos de cimentación apoyadas en suelos granulares y suelos finos,
se deberá considerar la máxima carga vertical que actué (carga muerta más carga viva más sismo)
que se utilizan para el diseño estructural de las columnas del nivel más bajo de la edificación.
Como se observa más adelante se han encontrado en la zona de investigación específicamente a la
profundidad de desplante de la cimentación, depósitos de suelos finos acompañados con pequeña
cantidad de suelos granulares, por lo cual consideraremos las indicaciones para dichos suelos para
la consideración de cargas actuantes en la cimentación.
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2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD
2.01 Geomorfología
El área en estudio se encuentra en las coordenadas DATUM WGS 84 ZONA 18 HUSO L,
coordenada Este = 583853m y coordenada Norte = 8533996m. Este corresponde a la unidad
geomorfológica denominada Laderas, presenta pendientes de suaves a muy poco accidentadas con
presencia de asientos humanos a los alrededores.
Vista de la Geomorfología de la zona de estudio – Fuente Google Earth
2.02 Geología
Las unidades estratigráficas que afloran en la región, están comprendidas entre el paleozoico hasta
en cuaternario. Mencionaremos las más cercanas a la zona de estudio de la más antigua a la más
reciente son como siguen:
COMPLEJO GRANÍTICO DE QUEROBAMBA
Con esta denominación, C. Guevara (Inédito) ha cartografiado en los cuadrángulos de Huancapi y
Querobamba, un extenso macizo plutónico que infrayace discordantemente al Grupo Mitu. Penetra
al cuadrángulo de Ayacucho por el sector Sur-occidental prologándose diagonalmente hasta la Hda.
Tancayllo al Sur de la ciudad de Ayacucho. Otro cuerpo importante se presenta en la vertiente
oriental del río Vinchos.
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Litológicamente, el granito es blanco-rosado de textura granular, holocristalina conteniendo fenos de
ortosa, plagioclasa, cuarzo, y homblenda. Se le encuentra fuertemente tectonizado y con un
marcado fracturamiento.
Edad y correlación
Este intrusivo al igual que en los cuadrángulos de Huancapi y Querobamba al infrayacer al Grupo
Mitu, su emplazamiento por consiguiente ocurre con la tectónica hercinica en su fase Tardihercínica,
es decir, en el Permiano inferior a medio. Esa interpretación corresponde al grado maduro de la
erosión de los macizos y a la falta de rocas en el techo.
Según C. Guevara (comunicación verbal), la evidencia de que infrayacen al Grupo Mitu, está en los
clastos de granito dentro de este grupo.
FORMACION HUANTA
Litológicamente está constituida por areniscas arcósicas de grano medio y microconglomerados de
color rojo intenso y capitas de yeso lenticular. Los clastos de los microconglomerados son
redondeados en una matriz tufácea-arcillosa. Esta secuencia muestra buenas estructuras
sedimentarias de estratificación cruzada que evidencian un ambiente lacustre y aporte fluvial. Tanto
lateral como verticalmente las areniscas son seguidas por conglomerados heterogéneos con cantos
de cuarcitas, calizas, granitos y rocas volcánicas en una matriz areno-tufácea de color gris. Esta
formación se ubica por encima de la formación Socos.
FORMACION AYACUCHO
Esta formación se halla dividida en tres miembros que afloran entre Ayacucho y Huanta, los mismos
que tienen características litológicas propias, en esta formación es la que se encuentra la zona de
estudio objeto de análisis; y son como siguen.
a).- MIEMBRO AYACUCHO 1
Corresponde al miembro inferior que descansa sobre la formación Huanta. Litológicamente está
constituido por areniscas arcósicas de grano grueso a medio, con estratificación cruzada bien
marcada y tobas blancas de composición dacítica. Las tobas son de grano grueso a fino, de poca
cohesión y con buena proporción de biotita.
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b).- MIEMBRO AYACUCHO 2
Este miembro se caracteriza por ser una toba masiva de color rosado, la cual ocupa gran parte de la
cuenca de Ayacucho. La toba tiene una composición que varía de riolítica a dacítica y textura
porfirítica con grandes fenocristales de feldespatos, especialmente plagioclasa que llegan a los 5
m.m. de diámetro en una matriz de grano grueso constituida por vidrio volcánico, cuarzo y
feldespatos.
c).- MIEMBRO AYACUCHO 3
Está constituido por una serie compuesta de areniscas y lodolitas de naturaleza tobácea, que
descansa sobre las tobas masivas del miembro Ayacucho 2. Aflora en el sector sur de Ayacucho, en
los alrededores de Carmen Alto, donde constituyen una secuencia de areniscas notablemente
compactas. Las areniscas Carmen Alto.
DEPOSITOS RECIENTES
a).- DEPOSITOS COLUVIALES
Se trata de sedimentos que generalmente se ubican en las partes bajas de laderas de alta
pendiente. Están compuestos por material inconsolidado o débilmente consolidado, con bloques
angulosos de diferente tamaño en una matriz arenosa limosa, acumulados principalmente por acción
de la gravedad.
b).- DEPOSITOS ALUVIALES
Están constituidos por arenas y gravas de poco transporte, con clastos subangulosos de tamaño
mediano, de naturaleza mayormente volcánica y con grosores estimados entre 20 a 30 metros..
Estos depósitos constituyen los últimos transportes de materiales de una edad reciente, por tanto
tienen poca cohesión y litificación y sin material cementante. Se hallan en el fondo del río Alameda y
en las quebradas adyacentes que cruzan la ciudad de Ayacucho.
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2.03 Sismicidad
A partir de las investigaciones de los principales eventos sísmicos ocurridos en el Perú, se presenta
en la Figura N° 3, Anexo I, el mapa de máximas intensidades sísmicas observadas en el Perú, el
cual está basado en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades de sismos históricos
recientes (Alva Hurtado et al 1984). De acuerdo a este mapa a la zona de estudio le corresponde
una intensidad media mayor de V en la Escala Mercalli Modificada.
Según el mapa de zonificación sísmica (Figura N° 2, Anexo I figuras), y de acuerdo a la Norma
Sismo - Resistente E-030 del Reglamento Nacional de Edificaciones, a la zona de estudio le
corresponde una sismicidad media.
Para la zona en estudio según el Reglamento Nacional de Edificaciones y de las características
geotécnicas de la zona se tiene los siguientes factores geotécnicos para diseño sismo resistente que
se indican en la siguiente Tabla:
DESCRIPCION VALORES
Factores de zona Zona 2 Z=0.30 g
Perfil tipo de suelo Suelos intermedios S2 S=1.20
Periodo Predominante Tp=0.60seg
ZONA DE ESTUDIO
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3.0 INVESTIGACIÓN GEOTECNICAS
La investigación se ha efectuado de acuerdo a la Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones, del
Reglamento Nacional de Edificaciones. Los trabajos efectuados sirven para determinar las
características físicas y mecánicas del suelo, así como su estructura actual y comportamiento ante
cargas externas.
3.10 Calicatas de exploración
Se realizó la excavación de 03 calicatas de exploración a cielo abierto, por lo cual se pudo apreciar
directamente el perfil estratigráfico de la zona, de tal manera se pudo cubrir el área de influencia del
posible emplazamiento de la cimentación de las construcciones a proyectar. Extrayéndose muestras
en cantidad suficiente que nos ha permitido inferir características del sub suelo.
Los suelos en la zona de estudio son depósitos residuales conformados por materiales finos
acompañados con poca cantidad se suelos granulares de cementación baja y cohesión media. Se
ha encontrado al terreno húmedo sin presencia visible de agua, se indica que la fecha de visita de
campo fue en el mes de Abril de 2015.
El registro de los Sondajes se presenta en el Anexo II.
3.20 Toma de Muestras y obtención de Densidades de Campo.
De la excavación se extrajo muestras de los estratos más desfavorables, según la inspección visual
realizada en campo, se obtuvo muestras alteradas de las calicatas para los ensayos estándares y
especiales las cuales fueron remoldeadas en laboratorio para simular las condiciones de campo, así
como muestras para el contenido de humedad en recipientes herméticamente cerrados.
EXPLORACIONESTRATO/
MUESTRAESPESOR SUELO
E1/M1 0.00 - 0.80 0.80 TERRENO DE COBERTURA
E2/M2 0.80 - 2.50 1.70 ARCILLA LIGERA CON ARENA
E1/M1 0.00 - 0.90 0.90 TERRENO DE COBERTURA
E2/M2 0.90 - 2.50 1.60 ARCILLA LIGERA CON ARENA
E1/M1 0.00 - 0.90 0.90 TERRENO DE COBERTURA
E2/M2 0.90 - 2.50 1.60 ARCILLA LIGERA CON ARENA
PROFUNDIDAD
(m)
C-01
C-02
C-03
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Además se realizó en la calicata (C-01) la medida de la densidad natural del suelo mediante el
método del cono de arena (ASTM D-1556), este ensayo permite determinar la densidad del suelo in
situ mediante el uso del equipo del cono de arena.
El resumen de los resultados de la Densidad de Campo usando el Cono de arena se muestra en el
cuadro siguiente: (El registro de la densidad de campo se presenta en el Anexo II).
3.30 Ensayos DPL
Se realizó ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL), con la finalidad de determinar las
condiciones de resistencia del terreno de fundación.
El ensayo DPL incluido en las normas alemanas DIN 4094 e indicado en el Reglamento Nacional de
Edificaciones E-050, como ensayo complementario de auscultación, consiste en el hincado continuo
en tramos de 10 cm. de una punta cónica de 60° utilizando la energía de un martillo de 10 Kg. de
peso, que cae libremente desde una altura de 50 cm.
Este ensayo permite obtener un registro continuo de resistencia del terreno a la penetración,
existiendo correlaciones para encontrar el valor N de resistencia a la penetración estándar en
función del tipo de suelo, cada 30 cm. de hincado.
Se ejecutó sondajes de Penetración Dinámica Ligera (DPL), obteniéndose cuantificar el número de
golpes en los sondajes DPL-01 (cerca de la calicata C-01), DPL-02 (cerca de la calicata C-02) y
DPL-03 (cerca de la calicata C-03).
Los registros de los DPL’s se presentan en el Anexo II de Registros de exploración.
EXPLORACION ESTRATO
DENSIDAD
HUMEDA
(gr/cm3)
CONTENIDO
DE HUMEDAD
(%)
DENSIDAD
SECA (gr/cm3)
C-01 E-02 1.60 16.80 1.37
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4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
4.10 Ensayos Estándares.
Se efectuaron los siguientes ensayos estándar de Laboratorio, para la clasificación de suelos y
determinar las propiedades físicas, siguiendo las Normas establecidas por la American Society for
Testing Materials (ASTM) de los Estados Unidos de Norte América.
- Análisis Granulométrico por Tamizado (ASTM D-422)
- Límites de Consistencia de Atterberg (ASTM D-4318)
- Ensayo de Clasificación de Suelos (ASTM D-2487)
En el cuadro siguiente se presenta el resumen de los resultados obtenidos en los ensayos estándar:
4.20 Ensayos Especiales
Los ensayos especiales ejecutados son:
- Ensayo de Corte Directo (ASTM D-3080)
- Ensayo de Próctor Estándar (ASTM D-696)
Con el Ensayo de Corte Directo se obtuvo los coeficientes geotécnicos que representan el criterio de
rotura de Mohr Coulomb como son la Cohesión efectiva del suelo (C’) y el ángulo de fricción efectiva
del suelo (φ’).
CALICATA ESTRATO%
GRAVA
%
ARENA
%
FINOSD10(mm) D30(mm) D60(mm) Cu Cc D15(mm) D50(mm) D85(mm)
: C - 01 : E - 02 4.0 19.9 76.1 0.010 0.029 0.058 6.0 1.5 0.015 0.049 0.776
: C - 02 : E - 02 1.6 20.4 78.0 0.009 0.028 0.057 6.0 1.5 0.014 0.047 0.486
: C - 03 : E - 02 0.7 22.7 76.6 0.010 0.029 0.058 6.0 1.5 0.014 0.048 0.450
CALICATA ESTRATO LL % LP % IP % SUCSNombre de Grupo (ASTM 2000)
D-2487
: C - 01 : E - 02 34.6% 20.7% 13.9% A-6 (9) CL ARCILLA LIGERA CON ARENA
: C - 02 : E - 02 34.8% 21.2% 13.5% A-6 (10) CL ARCILLA LIGERA CON ARENA
: C - 03 : E - 02 35.5% 19.7% 15.8% A-6 (11) CL ARCILLA LIGERA CON ARENA
AASTHO
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Los resultados se muestran en el cuadro siguiente:
Con respecto a la parte química del suelo (contenido de sulfatos, cloruros, SST, Ph), el consultor
deriva que el suelo está dentro del rango “No Agresivo”, lo cual indica que no habrá problemas de
ataque de sulfatos al concreto de la cimentación, no habrá ataque de los cloruros al acero de la
armadura, ni problemas asociados a lixiviación del terreno de cimentación.
Por lo tanto el concreto en la cimentación estará sometido a condiciones normales y despreciables
de ataque de sulfatos, cloruros y otros elementos, por consiguiente para fabricar el concreto de los
elementos estructurales en la cimentación, se recomienda utilizar cemento estándar Portland Tipo I,
siempre en cuando no exista alguna propiedad especial a considerar en el diseño de mezclas.
Densidad Máxima Seca y Óptimo Contenido de Humedad:
Se efectuó el ensayo de Próctor Estándar, esto de acuerdo al tipo de compactación que se tendrá
en obra, en general la compactación es la densificación del suelo por remoción del aire, lo que
requiere energía mecánica. El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso
específico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta actúa como un
agente ablandador de las partículas del suelo, que hacen que se deslicen entre si y se muevan a
una posición de empaque más denso. Más allá de un cierto contenido de agua, cualquier incremento
en el contenido de agua tiende a reducir el peso específico seco, debido a que el agua toma
espacios que podrían ser ocupados por las partículas sólidas.
El contenido de agua bajo el cual se alcanza el máximo peso específico seco (MDS) se denomina
Optimo Contenido de Humedad (OCH).
CLORUROS
(ppm)
SULFATOS
(ppm)
SALES
SOLUBLES
TOTALES
(ppm)
pH
N° 432-122 Mx-U
CHUPASC-01 (M2/E2) 97.4 34.30 132.6 6.94
INSTITUCION
EDUCATIVA
INICIAL
CALICATA
ENSAYOS QUÍMICOS
Sondaje Cohesión
( C’ kg/cm2 )
Angulo de fricción efectiva
( Φ’º)
C-1 (M2/E2) 0.07 23.4º
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Sí la humedad natural en el momento de conformar el material resulta igual o inferior a la humedad
óptima, el ejecutor propondrá la compactación normal del suelo y el aporte de la cantidad
conveniente de agua. Si la humedad natural es superior a la humedad óptima y, según la saturación
del suelo, se propondrá aumentar la energía de compactación, airear el suelo o reemplazar el
material saturado.
Se presenta los resultados obtenidos en laboratorio:
Próctor
Estándar
Clasificación
AASTHO
MDS
Máxima Densidad
Seca (gr/cm3)
OCH
Óptimo contenido
de Humedad (%)
C-1 / E-2 A-6 (9) 1.25 19.0
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1.0
GRAFICO(m)
Esc
ala.
SIMBOLO
Muestra
(m)
Pro
fund
id.
(m)
Long
itud
Tram
o
Clasific.
SUCS
1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
2.50
1.20
1.40
M-1/E-10.80
1.60
1.80
1.70
2.00
2.20
2.40
C-01
CLM-2/E-2
A-6(9)
0.80
1.0
GRAFICO(m)
Esc
ala.
SIMBOLO
Muestra
CLM-2/E-2
A-6(9)
0.90
(m)
Pro
fund
id.
(m)
Long
itud
Tra
mo
Clasific.
SUCS
1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
2.50
1.20
1.40
M-1/E-10.90
1.60
1.80
1.80
2.00
2.20
2.40
C-02
5.0 DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO
Basándose en las exploraciones de campo, los resultados de los ensayos de laboratorio y la
información revisada se ha definido el siguiente perfil estratigráfico del área de estudio:
Hacia la Calicata C-01
De 0.00m a 0.80m Terreno de cobertura de color negruzco,
conformado por bastante arena, pequeña cantidad de grava y mucha
cantidad de arcillas orgánicas, presencia de raíces insipientes, material
suelto, estrato no adecuado para desplante de la cimentación.
De 0.80m a 2.50m, depósitos residuales, terreno de color beige
oscuro, conformados por una Arcilla Ligera con Arena que se clasifica
en el sistema unificado de clasificación de suelos SUCS como un CL y
el sistema de Clasificación del AASHTO como un A-6(9), presenta
trazos de Grava (4.0%), pequeña cantidad de Arena (19.9%) y
bastante cantidad de finos (76.1%), la fracción que pasa la malla Nº 40
es de plasticidad media (limite liquido de 34.6%, Índice plástico de
13.9%, lo que indica que la fracción fina es arcillosa), húmedo sin presencia visible de agua, con una
cementación nula y cohesión media - alta, la consistencia en el momento de auscultación es casi
firme (LP<w), el terreno se podría considerar de estructura homogénea", tiene una resistencia a la
excavación manual baja cuando está húmedo, de talud vertical con un grado de estabilidad de
paredes estable.
Hacia la Calicata C-02
De 0.00m a 0.90m Terreno de cobertura de color negruzco,
conformado por bastante arena, pequeña cantidad de grava y mucha
cantidad de arcillas orgánicas, presencia de raíces insipientes, material
suelto, estrato no adecuado para desplante de la cimentación.
De 0.90m a 2.50m, depósitos residuales, terreno de color beige
oscuro, conformados por una Arcilla Ligera con Arena que se clasifica
en el sistema unificado de clasificación de suelos SUCS como un CL y
el sistema de Clasificación del AASHTO como un A-6(10), presenta
trazos de Grava (1.6%), pequeña cantidad de Arena (20.4%) y
bastante cantidad de finos (78.0%), la fracción que pasa la malla Nº 40
es de plasticidad media (limite liquido de 34.8%, Índice plástico de
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CLM-2/E-2
A-6(9)
0.90
1.0
GRAFICO(m)
Esca
la.
SIMBOLO
Muestra
(m)
Pro
fundid
.
(m)
Longitud
Tra
mo
Clasific.
SUCS
1.00
0.20
0.40
0.60
0.80
2.50
1.20
1.40
M-1/E-10.90
1.60
1.80
1.80
2.00
2.20
2.40
C-03
13.5%, lo que indica que la fracción fina es arcillosa), húmedo sin presencia visible de agua, con una
cementación nula y cohesión media - alta, la consistencia en el momento de auscultación es casi
firme (LP<w), el terreno se podría considerar de estructura homogénea", tiene una resistencia a la
excavación manual baja cuando está húmedo, de talud vertical con un grado de estabilidad de
paredes estable.
Hacia la Calicata C-03
De 0.00m a 0.90m Terreno de cobertura de color negruzco,
conformado por bastante arena, pequeña cantidad de grava y mucha
cantidad de arcillas orgánicas, presencia de raíces insipientes, material
suelto, estrato no adecuado para desplante de la cimentación.
De 0.90m a 2.50m, depósitos residuales, terreno de color beige oscuro,
conformados por una Arcilla Ligera con Arena que se clasifica en el
sistema unificado de clasificación de suelos SUCS como un CL y el
sistema de Clasificación del AASHTO como un A-6(11), presenta
trazos de Grava (0.7%), pequeña cantidad de Arena (22.7%) y
bastante cantidad de finos (76.6%), la fracción que pasa la malla Nº 40
es de plasticidad media (limite liquido de 35.5%, Índice plástico de
15.8%, lo que indica que la fracción fina es arcillosa), húmedo sin
presencia visible de agua, con una cementación nula y cohesión alta,
la consistencia en el momento de auscultación es casi firme (LP<w), el
terreno se podría considerar de estructura homogénea", tiene una resistencia a la excavación
manual baja cuando está húmedo, de talud vertical con un grado de estabilidad de paredes estable.
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6.0 ANÁLISIS DE LA INFORMACION PARA FINES DE CIMENTACION
6.10 Análisis de datos, estrato de cimentación y profundidad de cimentación
Es necesario conocer la estructura del estado inicial del suelo, donde se apoyara la estructura, para
poder comprender como será su comportamiento y estructura ante las diferentes solicitaciones
externas antrópicas y geológicas a la que estará sometida.
Los suelos en la zona de estudio donde estará apoyada la cimentación de la nueva estructura a
proyectar, está conformado por un primer estrato de cobertura que va desde una altura de 0 cm
hasta 90 cm el cual no es adecuado para desplante de la cimentación, por lo que se deberá
cimentar en el estrato 02, el cual está compuesto por suelos residuales finos acompañados por
pocos suelos granulares.
Los suelos de cimentación en la zona de estudio son de permeabilidad media baja, por lo que para
el análisis de la capacidad de carga frente al hundimiento se tendrá en cuenta la condiciones
drenadas, se menciona que el análisis de los parámetros efectivos se hizo del estrato más
desfavorable encontrados en las calicatas de exploración, siendo los valores de resistencia del
ensayo de corte directo de: el Angulo de fricción efectiva obtenida de Ф’=23.4° y una cohesión
efectiva de c’=0.07 kg/cm2.
La profundidad de la cimentación recomendada será de 1.50m. Esta dimensión se medirá a partir
del nivel del terreno natural cuando el estrato recomendado de cimentación se encuentre a una
profundidad menor de la profundidad de desplante recomendado, al igual que cuando se haya
realizado algún corte del material del relleno, y será mayor en la zonas donde el estrato de
cimentación se encuentre a mayor profundidad, hasta alcanzar el estrato de cimentación
recomendada. En ningún caso será menor en comparación con la del piso terminado, se
recomienda el uso de vigas de cimentación en ambas direcciones.
Se recomienda la construcción de veredas perimetrales y cunetas de evacuación pluvial para no
permitir la saturación del suelo cerca a las estructuras, por lo que no se proyectara jardineras cerca
a las estructuras principales.
En la fecha de visita de campo no se encontró el nivel freático, pero en la etapa de ejecución si es
que se encontrase lo cual es poco probable se hará sistemas de sub drenes con tubería perforada,
material de filtro y envueltas en malla de geotextil no tejido.
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6.20 Cálculo de la Capacidad de carga admisible frente al hundimiento de la cimentación.
Se ha determinado la capacidad admisible de carga del terreno basándose en las características de
resistencia del subsuelo.
Para el presente estudio haremos los cálculos de capacidad de carga admisible por la fórmula de
Vesic, teniendo en cuenta la compresibilidad del suelo, comparándolo con la fórmula de Terzaghi.
Las hojas de cálculo se presentan en el Anexo IV, del presente informe.
qadtrab = 1.04 kg/cm2 Para zapatas aisladas
6.30 Análisis de Asentamientos de la cimentación.
De manera instantánea al aplicar la carga se produce un cierto asentamiento (Si), después del
asentamiento instantáneo se produce la disipación de los excesos de presión intersticial generados,
es decir el asiento de consolidación primaria (Sc), por ultimo algunos suelos pueden seguir
asentando después de que todo el exceso de presión intersticial se ha disipado. Este asentamiento
se produce a tensión efectiva constante y corresponde por lo tanto a un proceso de fluencia
denominándose asentamiento por consolidación secundaria (Ss).
Por lo tanto el asentamiento total (St) será la suma del asentamiento instantáneo, de consolidación
primaria y de consolidación secundaria St=Si+Sc+Ss.
Obviamente en los suelos de alta permeabilidad (granulares) y en los parcialmente saturados el
asentamiento debido a la carga se produce de manera prácticamente simultánea a la aplicación de
esta por lo que Si y Sc no llegan a diferenciarse. (Vallejo 2004).
Como el suelo de fundación del estudio se encuentra en una condición semi saturado y por
presentar suelos básicamente granulares podríamos adoptar el criterio de calcular los
asentamientos totales con la formula elástica.
Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento total de la cimentación a un cierto valor para
que los asentamientos diferenciales sean tolerables por la estructura, definiendo una carga
admisible de trabajo a la menor de las cargas admisibles ya sea por resistencia al corte o por
asentamiento.
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Las hojas de cálculo se presentan en el Anexo IV, del presente informe.
Se = 0.86cm
6.40 Tipo de Cimentación
De acuerdo a los resultados de la exploración de campo, de los resultados de los ensayos de
laboratorio, datos de las cargas proporcionadas por los responsables y de la interpretación de los
resultados, el tipo de cimentación será del tipo directa superficial y estará comprendida por zapatas
corridas o zapatas aisladas acompañadas de vigas de amare o cimentación en ambas direcciones.
Para los diseños de las vigas de cimentación se recomienda se use un Coeficiente de balasto de:
Kv= 6 kg/cm2 cm
7.0 TRATAMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PISOS INTERIORES Y VEREDAS.
Para la ejecución de patios, pisos y veredas se eliminara la capa de cobertura orgánica, en un
espesor total de 90cm, el terreno superficial resultante se recomienda nivelar, escarificar y
compactar hasta por lo menos el 95% de la máxima densidad seca del próctor estándar
(>=95%MDS) que se realizó en laboratorio (Anexo III laboratorio)
Luego se podrá colocar una capa de material de sub base en un espesor de 8” clasificados en el
AASHTO como A-1-a(0), A-1-b(0), A-2-4(0) eliminando partículas mayores de 2” compactado el
material al 95% de la máxima densidad seca (MDS) del Próctor estándar con el óptimo contenido de
humedad (OCH).
8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES
1.- La cimentación de las estructuras a proyectar (ambientes de infraestructura) serán dimensionados
de tal forma que apliquen al terreno una carga teniendo en cuenta una Capacidad de Carga
admisible de trabajo no mayor de qadtr = 1.04 Kg/cm² para zapatas aisladas y con un asentamiento
máximo de St = 1”.
Se podrá usar cimentación directa superficial del tipo zapatas corridas o zapatas aisladas
acompañadas de vigas de cimentación en ambas direcciones.
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Para los diseños de las vigas de cimentación se recomienda se use un Coeficiente de balasto de:
Kv= 6 kg/cm2 cm
La profundidad de la cimentación recomendada será de 1.50m.
Se recomienda la construcción de veredas perimetrales y cunetas de evacuación pluvial para no
permitir la saturación del suelo cerca a las estructuras, por lo que no se proyectara jardineras cerca
a las estructuras principales.
2.- Con respecto a la parte química del suelo, el consultor deriva que el suelo está dentro del rango “No
Agresivo”, por lo que se podrá utilizar cemento Portland Tipo I para la elaboración de los concretos
para la cimentación.
3.- Los Parámetros Geotécnicos recomendados para el análisis sísmico son:
Factor de Tipo de Suelo, S = 1.20
Factor de Zonificación Sísmica, Z = 0.30 g
Periodo, Tp = 0.60seg.
4.- Se usara material de filtro donde se crea conveniente para lo cual se podrá usar los Husos
Granulométricos analizados en los anexos de análisis según el suelo existente y a proteger.
5.- Si al efectuar la excavación para los cimientos hasta las profundidades de cimentación mínimas
recomendadas no se satisface este requisito, deberá profundizarse la cimentación hasta cumplirlo y
vaciar en la altura de sobre-excavación efectuada con un falso cimiento de concreto pobre ciclópeo.
Asimismo, si al nivel de cimentación se encuentra un bolsón de suelos de relleno deberá
profundizarse la cimentación hasta sobrepasarlo y vaciar en la altura de sobre-excavación
efectuada, un falso cimiento de concreto pobre ciclópeo.
Por último, en los casos en que en el emplazamiento de un cimiento haya sido efectuada una
excavación hasta una profundidad mayor que la profundidad considerada para la cimentación
(calicata por ej.), deberá rellenarse a la altura de sobre-excavación efectuada con concreto pobre
ciclópeo.
6.- Para la ejecución de patios, pisos y veredas se eliminara la capa de cobertura orgánica, en un
espesor total de 90cm, el terreno superficial resultante se recomienda nivelar, escarificar y
compactar hasta por lo menos el 95% de la máxima densidad seca del próctor estándar
(>=95%MDS) que se realizó en laboratorio.
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Luego se podrá colocar una capa de material de sub base en un espesor de 8” clasificados en el
AASHTO como A-1-a(0), A-1-b(0), A-2-4(0) eliminando partículas mayores de 2” compactado el
material al 95% de la máxima densidad seca (MDS) del Próctor estándar con el óptimo contenido de
humedad (OCH).
7.- Las conclusiones y recomendaciones incluidas en este informe, así como la descripción
generalizada del perfil del suelo que presenta, están basados en el programa de exploración de
campo descrito en la sección respectiva. De acuerdo a la práctica usual de la Ingeniería de Suelos,
dicho programa se considera adecuado, para el terreno estudiado, su extensión y el tipo de
estructura de la que se trata.
Sin embargo, por la naturaleza misma de los suelos encontrados, en los que siendo necesario
generalizar la información obtenida en algunos sondeos a toda el área del proyecto, no siempre es
posible tener seguridad total acerca de la información obtenida.
Por lo tanto se recomienda, que en el caso poco probable que durante la construcción se observan
suelos con características diferentes a las indicadas en este informe, se notifique de inmediato al
Consultor para efectuar las correcciones necesarias.
Los resultados del presente estudio, solo son válidos para la zona de estudio investigada.
9.0 REFERENCIAS
1. - Alva Hurtado J.E. (2012), “Diseño de Cimentaciones” – 2da Edición, ICG Lima.
2. - Alva Hurtado J., Meneses J. y Guzmán V. (1984), “Mapa de Distribución de Máximas Intensidades
Sísmicas Observadas en el Perú”.
3. - Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969), “Soil Mechanics”, John Wiley, New York.
4. - Terzaghi K. y Peck R.B. (1967), “Soil Mechanics in Engineering Practice”, John Wiley, New York.
5. - Norma de Suelos y Cimentaciones E-050, Reglamento Nacional de Edificaciones.
6. - Norma Sismo – Resistente E-030, Reglamento Nacional de Edificaciones.
7. - Braja M. Das (2006) “Principios de Ingeniería de Cimentaciones” - Séptima Edición.