Estudio de Suelos

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CONTENIDO 1.0GENERALIDADES 1.1OBJETO DEL ESTUDIO1.2UBICACIÓN Y ÁREA DEL TERRENO EN ESTUDIO1.3CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO1.4CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 2.0INVESTIGACIONES REALIZADAS 2.1ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA EN ESTUDIO2.2TRABAJOS DE CAMPO2.2.1EXCAVACIONES2.2.2MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES2.3ENSAYOS DE LABORATORIO2.3.1ENSAYOS ESTÁNDAR2.3.2ENSAYOS ESPECIALES2.4CLASIFICACIÓN DE SUELOS 3.0CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO4.0ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 4.1PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN4.2CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE4.3CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS 5.0 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO6.0CONSIDERACIONES SÍSMICAS7.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ANEXOS ANEXO I : RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ANEXO II : REGISTROS DE EXCAVACIONES ANEXO III : FOTOGRAFÍAS ANEXO IV : PLANO DE UBICACIÓN DE CALICATAS

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Page 1: Estudio de Suelos

CONTENIDO

1.0GENERALIDADES

1.1OBJETO DEL ESTUDIO1.2UBICACIÓN Y ÁREA DEL TERRENO EN ESTUDIO1.3CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO1.4CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

2.0INVESTIGACIONES REALIZADAS

2.1ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA EN ESTUDIO2.2TRABAJOS DE CAMPO2.2.1EXCAVACIONES2.2.2MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES2.3ENSAYOS DE LABORATORIO2.3.1ENSAYOS ESTÁNDAR2.3.2ENSAYOS ESPECIALES2.4CLASIFICACIÓN DE SUELOS

3.0CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO4.0ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN

4.1PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN4.2CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE4.3CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS

5.0 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO6.0CONSIDERACIONES SÍSMICAS7.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

ANEXO I :

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

ANEXO II :

REGISTROS DE EXCAVACIONES

ANEXO III :

FOTOGRAFÍAS

ANEXO IV :

PLANO DE UBICACIÓN DE CALICATAS

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INFORME TÉCNICO

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN1.0 GENERALIDADES1.1 OBJETO DEL ESTUDIO

.1 OBJETO DEL ESTUDIO

El presente Informe Técnico tiene por objeto realizar el Estudio de Mecánica de Suelos confines de Cimentación del terreno asignado al proyecto :

Institución Educativa Especial“Anexo Ventanilla”

, mediante trabajos de campo a través de excavaciones, ensayos delaboratorio y labores de gabinete, en base a los cuales se definen los perfiles estratigráficosdel subsuelo, sus principales características físicas y mecánicas y sus propiedades deresistencia y deformación, los que nos conducen a la determinación del tipo y profundidad decimentación, capacidad portante admisible y asentamientos probables.

1.2 UBICACIÓN Y ÁREA DEL TERRENO EN ESTUDIO.-

El terreno en estudio se encuentra ubicado en el Jr. Trujillo s/n, AA.HH. “Mi Perú”, Mz. J-17,lote 02, distrito de Ventanilla, provincia constitucional del Callao, departamento de Lima.El área en estudio encierra una superficie total de 1,500.00 m².

1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO.-

El clima en este sector de la ciudad de Lima es templado y húmedo. La temporada deinvierno (junio a setiembre) se presenta con lloviznas y altos índices de humedad. Latemperatura máxima alcanza por lo general los 28 ºC en los meses de verano,predominando en la estación invernal un clima ligeramente frío, con temperaturas mínimasdel orden de 13 ºC y bajas sensaciones térmicas debido a la humedad. Las precipitacionessuperan los 80 mm. anuales.

1.4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO.-

De acuerdo a la información proporcionada por los responsables del proyecto, en el área enestudio se construirán estructuras aporticadas de hasta 02 niveles o pisos de altura máxima.Para tal efecto, se considerará una transmisión de cargas al subsuelo del orden de 40tn/columna, en caso de tomarse en cuenta una cimentación convencional con zapatascuadradas conectadas.

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2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA EN ESTUDIO.-*

La historia geológica del área refleja los acontecimientos más importantes de la orogeniaandina en el centro del país, la cual está ligada a la evolución del geosinclinal andino. Seconsidera que durante casi todo el Mesozoico la región habría constituido parte delgeosinclinal andino; que por ese entonces era un fondo marino, en el que se acumulabangruesas capas de sedimentos intercalados con emisiones volcánicas submarinas. El iniciode la orogenia andina, a finales del Cretácico, eleva a posiciones continentales losvolúmenes volcánicos sedimentarios mesozoicos. Paralelamente, y hasta períodos delTerciario, ocurrió la intrusión del gigantesco batolito costanero.La cuenca baja de los ríos que cruzan el área, está asentada sobre rocas de origen ígneo ysedimentario, cuyas edades corresponden al Jurásico y Cretáceo Inferior. En este periodo detiempo ocurrieron intensas actividades volcánicas, con levantamientos y hundimientossucesivos del nivel del mar, dando lugar a la deposición de cuerpos lávicos conintercalaciones de lutitas y calizas; producto de dicha actividad resultaron las formacionesSanta Rosa, Puente Inga, Ventanilla, Cerro Blanco, entre otros. Consecutivamente, en unambiente de mar profundo, se depositaron sedimentos calcáreos que dieron origen a lasformaciones Marcavilca, Pamplona y Atocongo.

* Fuente : INGEMMET2.2 TRABAJOS DE CAMPO.-2.2.1 EXCAVACIONES :

Se realizaron cuatro (04) excavaciones o calicatas en la modalidad“a cielo abierto”, ubicadas convenientemente en las zonas de probable edificación y conprofundidades suficientes de acuerdo a las cargas estimadas en el proyecto.Este sistema de exploración nos permite analizar directamente los diferentes estratosencontrados, así como sus principales características físicas y mecánicas, tales como :granulometría, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:

2.2.2 MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES :

Se tomaron muestras alteradas odisturbadas de cada estrato atravesado y en cada una de las excavaciones, de las cuales seensayaron las más representativas en el laboratorio, realizándose ensayos con fines deidentificación y clasificación.Paralelamente al muestreo, se elaboraron los registros de excavaciones de cada una deellas, indicando las principales características de todos los estratos encontrados.

2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO.-

Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de mecánica de suelos J.J. TELLOINGENIEROS CONSULTORA Y CONSTRUCTORA E.I.R.L., siguiendo las normasestablecidas por la American Society for Testing Materials (ASTM).Asimismo, el análisis químico de sales agresivas fue realizado en el laboratorio de análisisde agua y suelo de la UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA (UNALM).(Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo I).

2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR :

Con las muestras representativas extraídas se realizaron lossiguientes ensayos:

Análisis Granulométrico por Tamizado (NTP 339.090).

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Contenido de Humedad (NTP 339.127).

2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES :

Se realizaron los siguientes ensayos:

Corte Directo en especímenes remoldeados y saturados (NTP 339.171).

Análisis Químico para determinar el contenido de Cloruros (NTP 339.177) y Sulfatos(NTP 339.178).

En ninguna de las excavaciones realizadas se detectó la presencia del nivel freático (ver Registros de Excavaciones en el Anexo II).

2.2.2 MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES :

Se tomaron muestras alteradas odisturbadas de cada estrato atravesado y en cada una de las excavaciones, de las cuales seensayaron las más representativas en el laboratorio, realizándose ensayos con fines deidentificación y clasificación.Paralelamente al muestreo, se elaboraron los registros de excavaciones de cada una deellas, indicando las principales características de todos los estratos encontrados.

2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO.-

Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de mecánica de suelos J.J. TELLOINGENIEROS CONSULTORA Y CONSTRUCTORA E.I.R.L., siguiendo las normasestablecidas por la American Society for Testing Materials (ASTM).Asimismo, el análisis químico de sales agresivas fue realizado en el laboratorio de análisisde agua y suelo de la UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA (UNALM).(Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo I).

2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR :

Con las muestras representativas extraídas se realizaron lossiguientes ensayos:

Análisis Granulométrico por Tamizado (NTP 339.090).

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Contenido de Humedad (NTP 339.127).

2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES :

Se realizaron los siguientes ensayos:

Corte Directo en especímenes remoldeados y saturados (NTP 339.171).

Análisis Químico para determinar el contenido de Cloruros (NTP 339.177) y Sulfatos(NTP 339.178).

2.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS.-

Las muestras ensayadas se han clasificado usando el Sistema Unificado de Clasificaciónde Suelos (SUCS) y las muestras no ensayadas se han clasificado mediante pruebassencillas de campo, observaciones y comparaciones con las muestras representativas.

3.0 CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO

El área en estudio presenta superficialmente un material de relleno removido arenoso, noplástico, poco húmedo, color beige claro, de compacidad mediana y con presencia aisladade gravas sub-angulosas, además de restos también aislados de ladrillos, plásticos ypapeles. Finalmente, se detectó una arena pobremente graduada de partículas medianas afinas, del tipo SP, no plástica, poco húmeda a húmeda conforme se avanza en profundidad,de color variable entre beige claro y beige oscuro de acuerdo al incremento de la humedad yde compacidad suelta a mediana conforme se avanza en profundidad. Hasta la máxima profundidad excavada de 3.30 m. no se detectó la presencia del nivelfreático.

4.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN4.1 PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN.-

Analizando los perfiles estratigráficos, los resultados de los ensayos de laboratorio yteniendo en consideración las características estructurales del proyecto, se concluye que lacimentación de la estructura será superficial, del tipo zapatas cuadradas conectadas,desplantadas en suelo natural arenoso pobremente graduado de partículas medianas a finas(SP), no plástico y de compacidad suelta a mediana, a partir de la profundidad promedio de1.20 m. medida desde el nivel actual de superficie del terreno.

4.2 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE.-

Se ha calculado la capacidad admisible de carga para el área en estudio de acuerdo al tipode edificación. Para tal efecto, se ha utilizado el criterio de Terzaghi-Peck (1967), modificadopor Vesic (1973), según el cual la capacidad última de carga se expresa por la siguienteecuación:

Para zapatas cuadradas conectadas (falla local por corte):

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qult= Scc Nc+ Sqq Nq+ 0.5 Sγ γ B Nγ

Siendo la capacidad admisible de carga : qad= qult/FS, donde:

FS = Factor de Seguridad = 3Nc, Nq, Nγ = Factores de Capacidad de CargaSc, Sq, Sγ = Factores de Formaq = Presión de Sobrecarga (Ton/m²) =γ d = 1.94γ = Peso Unitario del Suelo (Ton/m³) = 1.62d = Profundidad de Cimentación (m) = 1.20B = Ancho de la Cimentación (m)En la calicata C-4, de 0.50 a 3.20 m. de profundidad, se realizó el ensayo de Corte Directoen especímenes remoldeados y saturados del estrato arenoso pobremente graduado departículas medianas a finas (SP), no plástico y de compacidad suelta a mediana. De acuerdoa este ensayo, se obtuvieron los siguientes resultados:- Ángulo de Fricción Interna:φ= 30°- Cohesión (Kg/cm²):c = 0- Densidad Húmeda Inicial (gr/cm³):1.620- Contenido de Humedad Inicial (%):2.2- Contenido de Humedad Final Promedio:17.2Para el estrato arenoso pobremente graduado de partículas medianas a finas (SP), noplástico y de compacidad suelta a mediana, se estima la ocurrencia de una falla local.Como se observa, c = 0. Por lo tanto, los valores de Ncy Scno serán considerados.Paraφ= 30°, los factores de capacidad de carga correspondientes son : Nq= 8.31, Nγ =4.39

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