INFORME DE SUELOS

CON FINES DE CIMENTACIN

PROYECTO:I.E.P. ALEXANDER FLEMING

DIRECCIN : CALLE 23 DE SEPTIEMBRE N682, MZ D LOTE 12

URBANIZACION PRIMAVERA. DISTRITO

: EL AGUSTINO. PROVINCIA

: LIMA.

SOLICITADO POR:TEDDY GARCIA. REALIZADO POR :ING. JORGE SAUL HUARCAYA HUAMANI CIP:164057 .Fecha: 06 de Mayo del 2015

NDICE

1.00GENERALIDADES

1.10Objeto del estudio.

1.20Ubicacin del rea en estudio.

1.30Condiciones climticas.

1.40Caractersticas del proyecto.

2.0 GEOLOGA Y SISMICIDAD

2.10 Geologa del rea en estudio.

2.20Sismicidad.

3.0 INVESTIGACIN DE CAMPO

3.10 Calicatas de exploracin 3.20 Toma de Muestras y obtencin de Densidades de Campo.

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

4.10Clasificacin de Suelos.

5.00DESCRIPCIN DEL PERFIL ESTRATIGRFICO

6.00ANLISIS DE CIMENTACIN

6.10 Profundidad de Cimentacin

6.20 Tipo de Cimentacin.

6.30 Clculo de la capacidad portante

6.40 Anlisis de asentamientos

7.00AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACIN

8.00CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

ANEXO I Registros de excavaciones

ANEXO IIResultados de ensayos de laboratorio

ANEXO IIIFiguras

ANEXO VIMaterial fotogrfico

INFORME TCNICO

1.00GENERALIDADES

1.10Objeto del Estudio

El objetivo del presente Informe Tcnico, es investigar el subsuelo de un terreno destinado para las labores de construccin de infraestructura del I.E.P Alexander Fleming, mediante la excavacin de calicatas y la ejecucin de ensayos de campo, ensayos de laboratorio para la determinacin de las condiciones y caractersticas de fundacin.1.20Ubicacin del rea en Estudio

El terreno en estudio se encuentra Ubicado Calle 23 de Septiembre 682, Mz D Lote 12

Urbanizacin primavera, distrito de, provincia y departamento de Lima (Ver Figura

N 1.01).

Figura N 1.01: Ubicacin de la zona de estudio1.30Condiciones Climticas

El clima de la zona es el tpico de la zona costera central, registrndose en Lima las caractersticas de templado y hmedo, con lloviznas muy leves en los meses de invierno. El clima es variado debido a las diferencias de alturas, correspondiendo a la faja costanera un clima desrtico templado y hmedo, con lloviznas bajas entre Abril y Diciembre, y sol intenso entre Enero y Marzo con mayor insolacin en las pampas y tablazos. La temperatura anual promedio es de 18 a 19 C. Segn Tosi, la clasificacin ecolgica corresponde a desierto subtropical. En la zona de lomas y colinas bajas el clima es menor hmedo con lloviznas tpicas de lomas, cuya precipitacin promedio anual es de 200 mm.1.40Caractersticas del Proyecto

El proyecto consistir en una edificacin estructurada bajo sistema convencional, cuyo uso estar destinado para fines educativos. 2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD

2.1 GeologaEn el reconocimiento del rea de estudio se ha comprobado que los materiales que componen el sub suelo pertenecen al cono deyectivo del Ro Chilln. La zona se caracteriza por la conformacin de sedimentos de diferente granulometra, suelo finos y arenosos subyaciendo hacia el fondo de material arenoso y/o gravoso (Ver Figura N 2).

Tal como indica la zonificacin del mapa geolgico (25-j, Lurin), que comprende esta zona en el abanico fluvio aluvional de Lima, indicando la litoestratigrafa la presencia de materiales aluvionales (Qp-al) constituidos por formaciones del cuaternario pleistoscnico.

En el rea que nos ocupa, stos se encuentran formando los conos deyectivos de los ros Chancay, Rmac y Lurn ostentando espesores del orden de decenas de metros, sobre los que se asientan los centros urbanos y la agricultura por lo que adquieren una significativa

importancia para la regin; ya que ellos contienen acuferos notables que dan vida a numerosas poblaciones y gran parte de la agricultura. Geomorfolgicamente se ubica en las denominados valles costaneros (Ver Figura N 2.01)

Figura N 2.01: Geologa Regional de la zona de estudio

2.2 Sismicidad.

Desde el punto de vista ssmico, el territorio Peruano, pertenece al Crculo Circumpacfico, que comprende las zonas de mayor actividad ssmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se diferencian por su mayor menor frecuencia de estos movimientos, as tenemos que las Normas Sismo - resistentes del Reglamento Nacional de Construcciones, divide al pas en tres zonas encontrndose el terreno en estudio en la Zona 3, de alta Sismicidad. A pesar de ello, en sus caractersticas estructurales no se identifican rasgos sobre fenmenos de tectonismo que hayan influido en la estructura geolgica de la zona (Ver Figura N 2.02).

Figura N 2.02: Mapa de Zonificacin Ssmica

2.3 Parmetros de Diseo Sismo Resistente

De acuerdo al reglamento nacional de construcciones y a la Norma Tcnica de edificacin E-030-Diseo Sismo resistente, se deber tomar los siguientes valores:

(a) Factor de Zona

Z = 0.4 (*')

(b) Condiciones Geotcnicas

El suelo investigado, pertenece al perfil Tipo S1 (grava arenosa), que corresponde a un suelo rgido.

(c) Periodo de Vibracin del Suelo

Tp = 0.4 seg

(d) Factor de Amplificacin del Suelo

S = 1.0*'El rea en estudio, corresponde a la zona 3, el factor de zona se interpreta como la aceleracin mxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 aos.

3.0INVESTIGACIN DE CAMPO

Para determinar las caractersticas fsico-mecnicas del suelo, se ha realizado una evaluacin de las condiciones geolgicas, as como de las condiciones in situ con tres (03) puntos de investigacin, excavndose tres (03) calicatas de las que se ha obtenido muestras representativas, en suficiente cantidad para la ejecucin de los respectivos ensayos de laboratorio (Ver Figura 3.01 - Ubicacin de calicatas). La profundidad de las calicatas excavadas han sido las siguientes:CALICATA NPROFUNDIDAD EXCAVADA (m)NIVEL

RELATIVO (m)

C-14.00+ 0.00

C-23.50+ 0.00

C-33.50+ 0.00

3.20 Toma de Muestras y obtencin de Densidades .

Se extrajo muestras representativas de las excavaciones (de la exploracin cualitativa y registro de sondaje de cada calicata, estas tiene configuracin similar de suelos) realizndose ensayos para la obtencin de la densidad natural del suelo mediante los mtodos respectivos.CalicataMuestraProf. (m)SUCSC.H (%)max (g/cm3)min (g/cm3)

C-1M-14.00GP1.82---------

C-2M-13.50GP2.102.222.02

4.0ENSAYOS DE LABORATORIO

Se realizaron los respectivos ensayos de Mecnica de Suelos de acuerdo a las normas ASTM, y segn la relacin que se indica. Los que han permitido determinar la clasificacin de acuerdo al sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS). Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422.

Contenido de Humedad ASTM D-2216.

Limite Lquido ASTM D-423

Lmite Plstico ASTM D-424 Corte Directo ASTM D-30804.10Clasificacin de Suelos

Los suelos han sido clasificados de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS), segn se muestra en los certificados de los ensayos de laboratorio (anexo ll ensayos de laboratorio). Los tipos de suelos encontrados son:ML

Limo de baja a media plasticidad.

GP Grava pobremente gradada con arenaCLASIFICACION DE SUELOS

CALICATAMUESTRAPROFUNDIDAD( mt. )L.L.L.P.C,H(%)TIPOSUCS

C-1M-14.00----1.82GP

C-2M-13.50----2.10GP

5.0 DESCRIPCIN DEL PERFIL ESTRATIGRFICO

En la zona de estudio, se ejecut tres (03) calicatas, encontrndose capa superficial y concreto de

espesor 0.03m en promedio, seguido de una capa de material con relleno limpio y gravillas hasta

una profundidad entre 0.64m a 1.50m.,; para finalmente aparecer una capa de grava pobremente gradada GP el cual prosigue despus de la profundidad alcanzada por las excavaciones. La descripcin de cada calicata es como sigue:Calicata C-1 (4..00m)0.00-0.03mConcreto.

0.03-0.64mRelleno limpio

0.64-1.50mMaterial limo arenoso de baja plasticidad, color marrn, semicompacto, semihmedo

1.50-4.00mGrava pobremente gradada con limo y arena color beige con gravas de tamao 10x6"

Calicata C-2 (3.50m)0.00-0.03mConcreto

0.03-0.64mRelleno limpio

0.64-1.50mMaterial de limo arenoso de baja plasticidad, duro o seco, color beige

1.50-3.50mGrava bien gradada con limo y arena.

Calicata C-3 (3.50m)0.00-0.03mConcreto.

0.03-0.10mRelleno limpio

0.10-1.50mRelleno con gravillas.

1.50-1.80mMaterial limo arenoso de baja plasticidad, color marrn, semicompacto, semihmedo.

1.80-3.50mGrava bien gradada con limo y arena.

6.0ANLISIS DE LA CIMENTACIN

6.10Profundidad de Cimentacin

De acuerdo con las caractersticas del subsuelo descrito anteriormente, as como de la estructura a construir, se ha considerado para el anlisis una profundidad de cimentacin mnima Df=1.20m., siempre sobre el material gravoso arenoso y partir del nivel ms bajo de piso terminado (en este caso NPT=2.40 con lo cual sera una cota de fondo de cimentacin de C.F. = 1.20m + 2.40m = 3.60m), a la cual de ser necesario se deber llegar con sobre excavacin, haciendo desplante con sub cimiento. 6.20 Tipo de Cimentacin

Conforme a las condiciones de suelo encontradas y lo observado en campo, se realiz el anlisis para la cimentacin correspondiente. Considerndose que esta cimentacin podra ser de zapatas rgidas conectadas de acuerdo a la demanda estructural por condiciones de borde.6.30 Clculo de la Capacidad Portante

A la profundidad considerada, los cimientos se apoyarn sobre el suelo natural limo arenoso y/o arenoso cuyas caractersticas de resistencia se han determinado a partir de las caractersticas del suelo, as como de la comparacin con los resultados de los estudios in situ realizados en Lima. Utilizndose para efectos de clculo y de acuerdo a nuestra evaluacin los siguientes resultados:Suelo de fundacin Suelo gravoso.

Angulo de friccin interna ( =32.70

Cohesin C= 0.00 Kg/cm2.

Densidad ( = 1.72 gr/cm3.

Densidad que por posibles efectos de saturacin parcial del suelo se considera para efectos de clculo 1.50kg/cm3, encima y debajo de la cimentacin. Luego aplicando la relacin propuesta por Karl Terzaghi la capacidad portante Admisible (se considerar falla general) ser de:

Qu= C.Nc+0.50(.B.N(+(.Df .Nq

Donde:

Profundidad de Cimentacin

Df= 1.20m

Factores Adimensionales

Nc= 37.66

Nq= 25.18

N(= 33.61Factor de Seguridad

F.S. = 3.00

Qad = q ult/FSCimentacin rectangular:

Para una cimentacin de zapata rectangular, con B=1.50, Df =1.20m.

Sc = 1.33 Sq = 1.32S( = 0.80Df (m)B (m)Qult (kg/cm)Qadm (Kg/cm)

1.201.208.472.82

1.508.962.99

1.809.503.17

A la dimensin analizada B=1.50 m:qult = 8.96 kg/cm2qad = 2.99kg/cm26.40 Anlisis de Asentamientos

Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento total de la cimentacin a 1 (2.54cm.). As, el asentamiento elstico inicial segn la Teora de la elasticidad (Lambe y Withman, 1,969), est dado por:

Donde:

S = Asentamiento (cm)

Q = Esfuerzo neto transmitido (ZC = 29.86 ton/m2)

B = Ancho de cimentacin (ZC = 1.50m)

Es = Mdulo de Elasticidad (3000 Ton/m2.)

u = Relacin de Poissn (0.35).

Iw= Factor de Forma (106).

Verificndose el resultado obtenido:

qad = 29.86ton/m2 Para un asentamiento permisible s de = 1.39 cm.7.00AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACINEn base a investigaciones anteriores y de la exploracin geotcnica presente, se determina que la agresividad qumica del suelo se encuentra a nivel leve. Los que nos permite recomendar el uso de cemento Prtland tipo I.

Resultados de los Ensayos realizados

MuestraProf (m)SSTCl.SO4Descripcion

Ppm

C-1 (M-1)4.0091551.04189.91Grava pobremente gradada con arena (GP)

8.00CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.-En la zona de estudio, se ejecut tres (03) calicatas, encontrndose capa superficial y concreto de espesor 0.03m en promedio, seguido de una capa de material con relleno limpio y gravillas hasta una profundidad entre 0.70m a 1.20m., sucedindose luego una capa de limo arenoso ML hasta los 1.20-1.50m de profundidad; para finalmente aparecer una capa de grava pobremente gradada GP el cual prosigue despus de la profundidad alcanzada por las excavaciones.2.-El proyecto consistir en una edificacin estructurada bajo sistema convencional, cuyo uso estar destinado para fines Educativos.

3.-Se realizar una cimentacin convencional en base a zapatas rgidas. Para tal efecto se recomienda utilizar una capacidad admisible de 2.99 Kg/cm2, a una profundidad mnima de 1.20m. Siempre sobre la grava arenosa y a partir del nivel ms bajo de piso terminado, a la cual de ser necesario se deber llegar con sobre excavacin. En este caso la cota de fondo de cimentacin ser de C.F. = Df + N.P.T. = 1.20m + 2.40m = 3.60m.

4.-Parmetros recomendados para el anlisis ssmico.

Factor de Tipo de Suelo, S = 1.0Factor de Zonificacin Ssmica, Z = 0.4

Periodo, Tp = 0.45.-Para el diseo de muros de contencin y calzadura, se utilizar un valor del coeficiente de empuje activo promedio de Ka=0.33.

6.-Durante las excavaciones para la cimentacin deber verificarse que se hayan sobrepasado las capas superiores de suelos finos y de relleno. Si al efectuar la excavacin para los cimientos hasta las profundidades de cimentacin mnimas recomendadas no se satisface este requisito, deber profundizarse la cimentacin hasta cumplirlo y vaciar en la altura de sobre-excavacin efectuada con un falso cimiento de concreto pobre ciclpeo.

7.-Se recomienda limpieza del terreno de capas superficiales del relleno, as como verificar en obra la agresividad qumica del terreno. Del laboratorio el nivel de agresin qumica del suelo es leve. Por lo que se recomienda el uso de Cemento Portland tipo I.8.-Se recomienda estructuras de soporte lateral de las instalaciones y construcciones (empleo de calzaduras y/u otro mtodo de soporte) a fin de garantizar la estabilidad de dicha infraestructura y la seguridad de los que realizarn la obra de ampliacin.

9.- Los resultados del presente estudio, son solo vlidos para la zona de estudio investigada.REFERENCIAS

Braja M. Dass, Shallow Foundations, Taylor y Francis Group.

Lambe T.W. y Whitman Mecnica de Suelos, Editorial Limusa.

Bowles J.E. (1967), Fondation Analysis and Design, McGraw Hill.

Braja M. DAS (1999), Principio de Ingeniera de Cimentaciones, International Thomsom Editores.

Reglamento Nacional de Construcciones, Norma E-050, Suelos y Cimentaciones.

Peck, Hanson y Thornburn, Ingeniera de Cimentaciones, Limusa 2008.

Crespo Villalez Carlos (1980), Mecnica De De Suelos y Cimentaciones, editorial LIMUSA.

Vesic A.(1971), Anlisis de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, JSMFD, ASCE, Vol., 99.

Terzaghi K. y Peck R.B. (1967) soil mechanic in engineering Practice, John Wiley.

ANEXO IIFIGURAS Y CUADROS

Figura N 1.4.1 Ubicacin de la zona de estudio (Fuente: Google Earth)

figura N 2.1.2 Geologa Regional de la zona de estudio.

Fuente: Cuadrngulo Geolgico de Lima (25-i); (INGEMMET)

Figura N 3.2.1 Mapa de Zonificacin Ssmica

Cuadro N 1. Resumen de capacidad de carga admisible para cada tipo de cimentacin de infraestructura

ANEXO IIIPANEL FOTOGRAFICOCALICATA N 01

CALICATA N 02

CALICATA N 03

I.E.P ALEXANDER FLEMING

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