NDICE

1.0 GENERALIDADES

1.1 Objeto del Estudio

1.2 Ubicacin del rea de estudio

1.3 Condicin climtica

2.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS

2.1 Geologa Geomorfologa

2.2 Trabajos de campo

2.2.1 Prospecciones

2.2.2 Muestreo disturbado

2.2.3 Registro de excavaciones

2.3 Ensayos de laboratorio

2.4 Trabajos de gabinete

3.0 DESCRIPCIN GEOTCNICA

4.0 CONSIDERACIONES DE CIMENTACIN

4.1 Clculo de la capacidad portante

4.2 Clculo del asentamiento inmediato

5.0 ANLISIS QUMICO

6.0 ASPECTOS SSMICOS

7.0 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIN Y PARMETROS

SSMICOS

8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS:

ENSAYOS DE LABORATORIO

PERFIL ESTRATIGRAFICO

ESTUDIO GEOTCNICO CON FINES DE

CIMENTACIN

PROYECTO:

CREACION DE UNA INFRAESTRUCTURA INTEGRAL PARA LA

CONCERTACION Y EL DESARROLLO DE ACTIVIDADES DE LA

LOCALIDAD DE HUACULLANI

DISTRIO DE HUACULLANI PROV. DE CHUCUITO DPTO. PUNO

1.0 GENERALIDADES:

1.0 Objeto del estudio.-

El presente informe tcnico tiene por objeto evaluar las caractersticas

fsico-mecnicas del terreno de fundacin, recomendar las dimensiones

de la zapata de cimentacin donde se cimentara la estructura proyectada;

as como tambin la determinacin en base a los resultados obtenidos,

alternativas de cimentacin que satisfagan las solicitaciones de las cargas

actuantes. Para este fin la empresa solicitante KUNTURUMI

CONTRATISTAS GENERALES S.A.C., ha efectuado los trabajos

exploratorios de campo y muestreo, para luego sobre las muestras

proporcionadas, efectuar los correspondientes ensayos de laboratorio y

trabajos de gabinete.

1.1 Ubicacin del rea de estudio.-

El proyecto est ubicado especficamente en la localidad de Huacullani,

distrito de Huacullani, provincia de Chucuito, departamento de Puno.

La zona de Estudio presenta una topografa de pendientes moderadas a

plana.

Vista panormica de la localidad de Huacullani

1.2 Condicin climtica.-

En general hay dos estaciones principales, las cuales son

modificadas por la topografa dando un "Clima Cordillerano" y un clima

"Altiplnico". El clima Altiplano tiene un clima frio entre Mayo y

Agosto. las temperaturas mximas se dan entre Octubre y Marzo,

coincidiendo con estos meses las mximas precipitaciones.

El clima de Puna Alta tiene un rgimen de estaciones similares al

altiplano, teniendo los meses mas fros entre Mayo y Setiembre, con

temperaturas que descienden hasta 10C bajo cero, aunque tambin se

registraron 22C bajo cero. Las precipitaciones maximas se dan entre

Setiembre y Marzo y entre Abril y Agosto se regisstra la menor

pluviosidad.

2.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS:

2.1 Geologa y Geomorfologa.-

Geolgicamente el rea corresponde a la Formacin Ananea, los

depsitos morrenicos se presentan en el rea del proyecto, y los materiales se

componen de suelos finos y en algunos lugares clastos sin ningn arreglo,

dispuestos en una matriz limo arcillosa-arenosa. El tamao promedio de

clastos varia de hasta los 15 cm. De tamao mximo y son de forma

subredondeada. En estos depsitos existen variaciones en la composicin

litolgica de los clastos, dependiendo de su lugar de origen, pudiendo ser clastos

de cuarcitas, pizarras, cuarzo de veta y algunos granitos. Estos depsitos

morrenicos se han depositado en varias etapas de glaciacin.

2.2 Trabajos de Campo

2.2.1 Prospecciones.-

Con la finalidad de determinar el perfil estratigrfico del rea en

estudio, se ejecuto 01 perforacin a cielo abierto (Calicata) en la

ubicacin de la estructura proyectada.

No se tom muestra inalterada del material predominante en la

zona, razn por el cual se determin el Peso Unitario Suelto del

material sobre el cual se estima se cimentar la estructura del

proyecto.

As mismo, no se detect el nivel del nivel fretico hasta la

profundidad prospectada.

AREA DE UBICACIN DE LA PROSPECCION

2.2.2 Muestreo disturbado.-

Se tomaron muestras de los diferentes estratos de suelos

encontrados, las que fueron identificadas y etiquetadas para su

posterior anlisis en el laboratorio. Adems, se extrajo una

muestra representativa de la prospeccin, a la profundidad de

2.0m, para el ensayo de corte directo U remoldado del material

que pasa la malla N 4 y para su respectivo anlisis qumico de

sales, cloruros y sulfatos., para analizar su agresividad al concreto

y acero. 2.2.3 Registro de excavaciones.-

Paralelamente a la toma de muestras se realiz el registro visual

de la prospeccin, anotndose las caractersticas de los tipos de

suelos encontrados, tales como espesor, humedad, compacidad,

forma, textura, dureza de los materiales ptreos, tamao mximo

de la bolonera encontrada, color, permeabilidad, etc.

2.3 Ensayos de laboratorio.- Se efectuaron los siguientes ensayos:

Anlisis Granulomtrico por Tamizado (ASTM C-136) Constantes Fsicas (ASTM D-4318)

Lmite Liquido Lmite Plstico ndice Plasticidad

Contenido de Humedad Natural (ASTM D-2216) Clasificacin de suelos

SUCS (ASTM D-2487) AASHTO (ASTM D-3282)

Corte directo (Ensayo U) (ASTM D-3080) Anlisis qumico para determinar el contenido de sulfatos(ASTM D-516)

y contenido de cloruros (ASTM D-512)

2.4 Trabajos de gabinete.-

Con los datos de la evaluacin superficial, informacin de la fase de

exploracin y resultados de los ensayos del laboratorio se procedi a la

elaboracin del presente informe.

3.0 DESCRIPCIN GEOTCNICA: La estratigrafa del rea donde se ubica el proyecto esta constituido

geolgicamente por depsitos aluviales (cuaternarios recientes), conformados

por materiales finos de naturaleza arcillosa, de color marron, de compacidad

media a compacto, plsticos y alto contenido de humedad.

No se apreci el nivel fretico hasta el nivel prospectado.

Vista de la prospeccin efectuada, donde se aprecia suelos finos de naturaleza

arcillosa, muy compactos, de mediana plasticidad y ligeramente hmedos.

CARACTERIZACION DE SUELOS

LOCALIDAD DE HUACULLANI SUELO NATURAL CALICATA C-01

MUESTRA M-1

PROF. (m) 0.00 - 2.00

HUM. NAT. (%) 9.7

% PIEDRA (RET. N4) -

% ARENA (PASA N4 y RET. N200) 2.5

% FINOS (PASA N200) 97.5

LMITE LQUIDO (%) 38.0

LMITE PLSTICO (%) 24.2

NDICE DE PLASTICIDAD (%) 13.8

CLASIFICACIN SUCS CL

CLASIFICACIN AASHTO A-6 (15)

4.0 CONSIDERACIONES DE CIMENTACIN: 4.1 Clculo de la capacidad portante.-

Para los clculos de la capacidad portante admisible del suelo de

fundacin, se consideraron las ecuaciones de Terzaghi, para zapatas

cuadradas.

qh = 1.3 * C * Nc + 1 Df * N + 0.4 2 B * Nq Se obtuvieron los siguientes parmetros:

o Peso volumtrico seco () = 1,540 g/cm3 o ngulo de friccin interna = 14.7 o Cohesin (c) = 0,22kg/cm2

o Factores de carga adimensionales: Nc = 10.81

Nq = 3.84

N = 2.55

o Factores de Forma adimensionales: Sc = 1.36

Sq = 1.26 S = 0.60

o Factor de seguridad (Fs) = 3 Los valores a obtenerse con dichas frmulas, considerando Falla General, estn

en funcin del ancho (B) y la profundidad de cimentacin (Df), los mismos que

se muestran en el cuadro siguiente:

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE

Tipo de Cimentacin Prof. (Df)(m)

Ancho (B)(m)

Qult (Kg/cm2)

Qadm (kg/cm2)

Qact(kg/cm2)

CondicinQadm>Qact

1.30 1.30 4.35 1.45 0.59 Cumple

1.40 1.30 4.42 1.47 0.59 Cumple

1.50 1.30 4.50 1.50 0.59 Cumple

1.60 1.30 4.57 1.52 0.59 Cumple

Cuadrada

4.2 El asentamiento elstico de la cimentacin superficial se estim

mediante la Teora de la Elasticidad:

Se = qo*B*(1-s 2)*If / Es

Donde :

Asentamiento en cm Se Presin de Trabajo q (ton/m2) = 5.92 Relacin de Poisson s = 0,30 Factor de forma If (cm/m) = 82 Mdulo de elasticidad del suelo Es (ton/m2) = 800 Ancho de la cimentacin B (m) para zapatas= 1.30 m

Remplazando valores se obtiene:

Se = 0.72cm

Se adopt el criterio de limitar el asentamiento de la cimentacin a 1 pulgada

(2,54cm), segn Terzaghi y Peck (1967).

Luego:

Se (0.72 cm) < 1 (2,54cm)

CALCULO DEL ASENTAMIENTO - MTODO ELSTICO

Tipo de Cimentacion Df (m) B (m)

qact (ton/m2)

S (cm) Rigida

S (cm) FlexibleCentro

S (cm) FlexibleEsquina

S (cm) FlexibleMedio

1.30 1.30 5.92 0.72 0.98 0.49 0.83

1.40 1.30 5.92 0.72 0.98 0.49 0.83

1.50 1.30 5.92 0.72 0.98 0.49 0.83

1.60 1.30 5.92 0.72 0.98 0.49 0.83

Cuadrada

5.0 ANLISIS QUMICO: El resultado del anlisis fsico qumico, efectuado a una muestra representativa

del subsuelo correspondiente a la calicata N 01, muestra N 01, a la profundidad

de 2.00m, arroja los siguientes valores:

% ppm

* Contenidos de sulfatos = NEGATIVO

Contenido de Cloruros = -.- -.-

* Contenido de sales solubles totales = -.- -.-

Dichos valores se encuentran por debajo de los lmites mximos permisibles de

agresividad al concreto y acero, pudindose utilizar por lo tanto Cemento

Portland tipo I en la fabricacin del concreto.

6.0 ASPECTO SSMICO:

De acuerdo a las Normas Peruanas de Diseo Sismo Resistente E-030,

La fuerza ssmica horizontal (V) que debe utilizarse para el diseo de una

estructura debe calcularse con la siguiente expresin:

PV R CSUZ ****= Donde :

Z = Factor de zona

U = Factor de uso

S = Factor de suelo

C = Coeficiente ssmico

P = Peso de la edificacin

R = Coeficiente de reduccin

El factor de zona depende de la zona ssmica donde se encuentra ubicada

la edificacin. Dentro del territorio peruano se han establecido diversas zonas,

las cuales presentan diversas caractersticas de acuerdo a la mayor o menor

presencia de sismos. Segn los mapas de zonificacin ssmica y mapas de

mximas intensidades ssmicas del Per y de acuerdo a las normas sismo-

resistentes del Reglamento Nacional de Edificaciones, el distrito de Huacullani,

de la provincia de Chucuito, del departamento de Puno, se encuentra

comprendida en la ZONA 2, correspondiente a una sismicidad mediana y de

intensidad III a VII en la escala de Mercalli Modificada. Correspondindole un

factor de zona Z = 0,30

El factor de uso depende de la categora de la edificacin, la cual para

nuestro caso se le califica como categora C, correspondindole un valor de

U = 1,0.

El factor de suelo depende de las caractersticas de los suelos que

conforman el perfil estratigrfico. Teniendo en cuenta el terreno estudiado,

clasificaremos a los suelos como tipo S3, suelo flexibles de gran espesor,

correspondindole un valor de S = 1,4.

El coeficiente ssmico se debe calcular en funcin del perodo de

vibracin fundamental de la estructura (T), y del perodo predominante de

vibracin del perfil del suelo ( Ts), recomendndose para este ltimo un valor de

Ts = 0,9 segundos.

Si consideramos una estructura de tres pisos como maximo, el valor T es

aproximadamente 0,26 seg, luego el factor de ampliacin ssmica que es la

respuesta estructural a la aceleracin del suelo, se puede estimar en :

C = 3.5

El Coeficiente de Reduccin se estima en R = 8 (Prticos)

Con estos valores, la fuerza cortante V, en la base del cimiento se calcula en:

7.0 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIN Y PARMETROS SSMICOS

Norma E-050 en su acpite N 2. 4.1

GENERALIDADES: Se ha de tener en cuenta para desarrollar el estudio en la

especialidad de estructuras de la obra en referencia lo siguiente:

CONDICIONES DE CIMENTACIN:

1. Tipo de cimentacin. Zapatas aisladas.

2. Estrato de apoyo de cimentacin : CL (Suelo arcilloso de baja

compresibilidad, compacto)

3. Profundidad mnima de cimentacin Df = 1.30mt. (Desde el nivel de

la superficie).

4. Ancho mnimo de zapata: 1.30 m.

5. Presin admisible del terreno 1.45 kg/cm2

6. Factor de seguridad de corte 3,00

7. Asentamiento mximo permisible 2,54 cm

8. Fabricacin de concreto con cemento Portland tipo I.

V = 0,18*P

RESUMEN DE PARMETROS SISMICOS

8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

El terreno evaluado es de Regular capacidad de soporte al estar constituido por suelos de naturaleza arcillosa, de color marrn, plsticos y de compacidad

media a alta. En su estado natural el suelo presenta alto porcentaje de

humedad.

El tipo de cimentacin ser mediante zapatas armadas aisladas. La profundidad mnima de cimentacin que se recomienda para las zapatas

armadas es de 1.30m desde el nivel del terreno. cimentndose sobre el suelo

arcilloso, con una seccin de ancho de base de 1.30m como mnimo, para una

capacidad portante de :

Los asentamientos producidos debido a la solicitacin de las cargas actuantes, sern absorbidos por la cimentacin propuesta.

En ningn caso la presin de contacto ser mayor a la presin admisible del suelo.

De acuerdo a los resultados de los anlisis qumicos, se utilizar cemento Prtland normal tipo I, en la preparacin del concreto en los cimientos.

ZONA Z = 3PARMETROS DE SUELO TIPO S3CATEGORAS DE LAS EDIFICACIONES U = 1.0COEFICIENTE DE REDUCCIN R = 8.0FACTOR DE SUELO S = 1.40FACTOR DE ZONA Z = 0.40PERODO ESPECTRO DE SUELO TP = 0.90PERODO FUNDAMENTAL T = 0.26COEFICIENTE SSMICO (TP/T) C = 3.50

qad = 1.45 kg / cm2

Se recomienda realizar un control de calidad de todos los materiales e utilizarse en la construccin de los cimientos, en especial a los agregados

(piedra y arena).

Las conclusiones y recomendaciones presentadas slo se aplicarn al rea estudiada.

N= 2.55V = 0,18*P