Estudio de Suelos-pamplona Barrio Las Americas

ConstruSuelos de Colombia S.A.S. Nit. 804.015.242-8

Floridablanca .Calle 29 No. 9 68 Lagos I Tel. 6382809 - 3124503836

1

ESTUDIO DE SUELOS VIVIENDA MULTIFAMILIAR DE 5 NIVELES

MUNICIPIO DE FLORIDABLANCA, SANTANDER

Floridablanca, Santander Octubre 2013



2

ESTUDIO DE SUELOS VIVIENDA MULTIFAMILIAR DE 5 NIVELES

MUNICIPIO DE FLORIDABLANCA, SANTANDER

Para:

YADIRA BASANTA RAMIREZ

Elaborado por:

CONSTRUSUELOS DE COLOMBIA S.A.S.

Floridablanca, Santander Octubre 2013



3

TABLA DE CONTENIDO

OBJETIVOS 5

1 LOCALIZACIN DEL PROYECTO 6

2 INVESTIGACIONES DE CAMPO 7

2.1 EXPLORACIN MEDIANTE SONDEOS GEOMECANICOS 7 2.1.1 Muestreador Doble barril. 7 2.1.2 Muestreador del ensayo de penetracin estndar (SPT) de 2pulg de dimetro exterior. 8

3 DESCRIPCIN GEOLGICA 15

3.1 GEOLOGA LOCAL 15

4 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO 17

4.1 PENETRACIN ESTANDAR 17

4.2 ENSAYOS DE LABORATORIO 19

5 CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES 21

5.1 CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES 22

5.2 EVALUACIN DE LOS ESTADOS LIMITES DE SERVICIO 23

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 24

6.1 CIMENTACIONES 24

6.2 PARMETROS DE DISEO 24

6.3 EXCAVACIONES 25

6.4 PARMETROS DE DISEO MURO DE CONTENCIN 27

6.5 RELLENOS 28



4

LISTA DE ILUSTRACIONES

ILUSTRACIN 1: VISTA GENERAL DE LA ZONA A CONSTRUIR. (GOOGLE EARTH) .......................................... 6 ILUSTRACIN 2. MUESTREADOR DOBLE BARRIL ................................................................................................... 7 ILUSTRACIN 3. MUESTREADOR DEL ENSAYO DE PENETRACIN ESTNDAR SPT .............................................. 8 ILUSTRACIN 4: SONDEO NO. 1 ............................................................................................................................. 9 ILUSTRACIN 5: SONDEO NO. 2 ............................................................................................................................. 9 ILUSTRACIN 6: SONDEO NO. 3 ........................................................................................................................... 10 ILUSTRACIN 7: LOCALIZACIN DE SONDEOS .................................................................................................... 10 ILUSTRACIN 8: MAPA GEOLGICO DEL SECTOR DE ESTUDIO (INGEOMINAS 2001) .................................. 16 ILUSTRACIN 9 CARACTERIZACIN GEOTCNICA SONDEOS. ............................................................................ 20 ILUSTRACIN 10. CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES. ............................................... 22 ILUSTRACIN 11. PLACA 1: ASENTAMIENTOS INMEDIATOS PRODUCTO DE LAS CARGAS DE SERVICIO (10.0

TON/M2)......................................................................................................................................................... 23 ILUSTRACIN 12. ESQUEMAS PLANTA PERFIL DEL SISTEMA DE CIMENTACIONES A IMPLEMENTAR ................. 25 ILUSTRACIN 13. EXCAVACIN POR MEDIO DE CONTRAFUERTES PERIMETRALES. ........................................... 26



5

OBJETIVOS Realizar los estudios de suelos con el objeto de investigar las caractersticas

geolgicas y geotcnicas de los predios y las propiedades mecnicas de los

suelos presentes en el rea del proyecto.

Mediante las caractersticas geolgicas y geotcnicas de la zona diagnosticar

el comportamiento sobre la estabilidad de los suelos.

Recomendar las profundidades de cimentacin ms adecuadas y

capacidades portantes para la construccin de una edificacin de 5 niveles.



6

1 LOCALIZACIN DEL PROYECTO El proyecto se encuentra localizado en la cra 3A # 1C-01 barrio Las Americas, municipio de Pamplona, Norte de Santander.

Ilustracin 1: Vista general de la zona a construir. (GOOGLE EARTH)

Localizacin del Proyecto



7

2 INVESTIGACIONES DE CAMPO 2.1 EXPLORACIN MEDIANTE SONDEOS GEOMECANICOS La exploracin del subsuelo se llev a cabo mediante la ejecucin de tres(3) sondeos. En los sondeos se efectuaron ensayos corridos de penetracin estndar (S. P. T.) con equipo de perforacin a percusin, donde se sacaron muestras semi - alteradas para los respectivos ensayos de laboratorio.

2.1.1 Muestreador Doble barril. Este muestreador consta de dos tubos concntricos. El exterior dispone de una zapata con diamantes impregnados que corta el material por rotacin. El interior lleva una camisa donde la muestra queda retenida. Una trampa de hojas metlicas dificulta la salida de la muestra una vez que se ha introducido.

Ilustracin 2. Muestreador doble barril



8

2.1.2 Muestreador del ensayo de penetracin estndar (SPT) de 2pulg de dimetro exterior.

El muestreador del SPT fue introducido en el suelo con un martillo de seguridad 140 libras y una cada de 30 pulg (aproximadamente, se espera algn error del operados dado el uso del mecanismo cuerda y malacate). El muestreador fue introducido hasta 50 golpes en los primeros 15 cm o 100 golpes en los ltimos 30cm (rechazo), cualesquiera que ocurra primero. El nmero de golpes fue registrado en golpes por pie para los sondeos actuales.

Ilustracin 3. Muestreador del ensayo de penetracin estndar SPT



9

Ilustracin 4: Sondeo No. 1




10


Ilustracin 7: Localizacin de sondeos

1 2 3

AB

C

4 5

.70 4.50 4.15 3.30 4.40

2.40

2.90

VIGA VF .30 x .35

VIG

A V

F .30 x .35

.30

.30

.30

.30 .30.30

.30 .30

VIGA VF .30 x .35

VIGA VF .30 x .35

VIG

A V

F .30 x .35

VIG

A V

F .30 x .35

VIG

A V

F .30 x .35

C1

C1

C1

C1

C1

C1

C2

C2

C1

C2

C2

C1

S-2S-3

S-1

CALLE 1C

CARRERA 3A

C1

C1

C1

VIG

A V

F .30 x .35

2.40

2.90

16.65

5.60



11

Tabla 1: Perforacin, Sondeo No. 1

PROYECTO: VIVIENDA MULTIFAMILIAR 5 NIVELES PARA: Sra. Yadira Basanta

LOCALIZACIN: PAMPLONA, NORTE DE SANTANDER SONDEO No. 1

PROF. NIVEL FRETICO: FECHA: Octubre de 2013

PROFUNDIDAD EN MTS

NUMERO DE GOLPES DESCRIPCIN DE LOS SUELOS 6" 12" 18"

0.00 0.45 2 1 2

Material de relleno areno gravoso color naranjado amarillento oscuro, compuesto principalmente por arena muy fina a arena gruesa, en menor proporcin fragmentos lticos provenientes de diferentes litologas y material de escombro tamao guijos, seleccin muy pobre, humedad muy baja, plasticidad nula y consistencia firme.

0.45 0.90 3 3 4

0.90 1.35 3 4 4

Material lodo arenoso color marrn moderado hacia el techo y naranjado amarillento oscuro hacia la base, compuesto principalmente por limo y arcilla, en menor proporcin arena muy fina, consistencia muy blanda, seleccin muy buena, humedad y plasticidad altas, contiene fragmentos lticos de ms o menos 7cm de dimetro de arenisca con grano fino.

1.35 1.80 5 6 7

1.80 2.25 7 8 9

2.25 2.70 10 11 11R

2.70 3.15 BARRENA

3.15 3.60 3 4 16R

3.60 5.10 BARRENA

5.10 5.55 3 5 6

5.55 6.00 7 9 9

6.00 7.00 BARRENA

7.00 7.45 3 4 6 Material areno lodoso color gris oliva



12

7.45 7.90 5 6 9

claro compuesto principalmente por arena muy fina y arena fina, en menor proporcin limo y arcilla, consistencia blanda y seleccin moderada a buena, plasticidad media.

7.90 9.40 BARRENA Material limo arenoso color naranjado amarillento oscuro, consisencia blanda, seleccin buena, plasticidad baja, humedad alta, presenta arena de tamao arena muy fina predominantemente

9.40 9.85 12 16 19

9.85 10.85 BARRENA Material gravoso color beige, estos gravas provenientes de roca sedimentarias arenisca de grano fino, estas gravas presentan dimetros aproximado de 7cm, bien seleccionado.

10.85 10.85 40R

10.85 12.35 BARRENA

12.35 12.80 12 19 33

Tabla 2: Perforacin, Sondeo No. 2




PROFUNDIDAD EN MTS


0.00 0.45 3 2 1

Material de relleno areno gravoso color marrn amarillento oscuro, compuesto principalmente por sedimento tamao arena fina, en menor proporcin gravas provenientes de diferentes litologas y de escombros, seleccin pobre, humedad baja, consistencia blanda y plasticidad baja.

0.45 0.90 1 1 1

0.90 1.35 1 2 1

1.35 1.80 1 1 2

1.80 2.25 2 3 3 Material lodo arenoso color gris medio hacia el techo y gris amarillento hacia la base de este segmento, compuesto 2.25 2.70 4 6 6



13

2.70 3.15 5 6 6 principalmente por sedimento tamao limo y arcilla con una disminucin de estos hacia la base, es decir se hace mas arenoso, en menor proporcin arena muy fina y aumentando su contenido hacia la base, este segmento en general presenta humedad media-alta, consistencia blanda, seleccin moderada-buena y plasticidad alta, contiene fragmentos lticos de areniscas de grano muy fino altamente meteorizada.

3.15 3.60 6 7 8

3.60 4.05 7 6 5

4.05 4.50 6 8 10 4.50 4.95 7 7 8

4.95 5.40 9 10 12

5.40 5.85 11 13 15

5.85 6.30 15 15 27R Tabla 3: Perforacin, Sondeo No. 3




PROFUNDIDAD EN MTS


0.00 0.45 2 2 3 Material de relleno lodo gravoso color gris oliva claro compuesto principalmente por limo y arcilla, en menor proporcin gravas provenientes de diferentes litologas y de material de escombros, muy heterogneo, seleccin muy pobre, humedad baja, consistencia blanda y plasticidad media.

0.45 0.90 3 4 4

0.90 1.35 3 4 4

1.35 1.80 5 6 6

1.80 2.25 5 7 8

2.25 2.70 10 10 11

2.70 3.15 9 10 9 Material lodo arenoso color naranjado amarillento, compuesto principalmente por sedimento tamao limo y arcilla, en menor proporcin arena muy fina, en general este segmento presenta humedad alta, consistencia blanda, seleccin moderada y plasticidad alta.

3.15 3.60 8 7 7

3.60 4.05 7 9 12

4.05 4.50 10 11 12



14

4.50 4.95 10 22 22 Material arcilloso de color marrn amarillento oscuro, homogneo de humedad muy alta, consistencia muy blanda, seleccin buena y plasticidad muy alta, presenta olores ofensivos, producto posiblemente por el contenido de aguas residuales

4.95 5.40 27 3 2

5.40 5.85 2 1 1

5.85 6.30 2 3 2

6.30 6.75 2 3 3

6.75 7.20 4 4 5

7.20 7.65 3 4 4

7.65 8.10 5 6 6

8.10 8.55 5 7 6

8.55 9.00 6 5 7

9.00 9.45 6 7 9

9.45 9.90 10 10 21R



15

3 DESCRIPCIN GEOLGICA 3.1 GEOLOGA LOCAL

El municipio de Pamplona se encuentra ubicado en el flanco norte del Macizo de

Santander sobre la Cordillera Oriental y dentro del sistema de fallas

Bucaramanga Santa Marta a escala regional. En el municipio de Pamplona

afloran rocas metamrficas del proterozoico tardo al paleozoico, rocas gneas

intrusivas y rocas sedimentarias que varan en edad desde el paleozoico tardo

al Terciario pertenecientes a la Cuenca de Maracaibo

Las rocas metamrficas que se encuentran en las vecindades de Pamplona y

Chitag yacen sobre bloques limitados por fallas y muy poco se puede decir

acerca de su patrn estructural. Las direcciones de la foliacin y estratificacin

en general se dirigen hacia el norte como en todas partes. En Pamplona el

ortoneis est muy cizallado con planos de cizallamiento vertical. La formacin

Silgar en el rea suroeste de Pamplona, cerca de Morro Negro parece que buza

apartndose del Neis de Bucaramanga al este del granito de Durania que se

interpone. Este neis cerca de Chitag tambin buza suave a moderadamente

hacia el este; pero la Formacin Silgar ms al este, parece estar plegada

asimtricamente hacia el oeste Es escasa la informacin sobre la parte sur de

esta faja.



16

Ilustracin 8: Mapa Geolgico del Sector de Estudio (INGEOMINAS 2001)



17

4 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO

4.1 PENETRACIN ESTANDAR

A continuacin se presentan los resultados de los ensayos de penetracin estndar (S. P. T.) y clasificacin (s.u.c.s), para cada uno de los sondeos ejecutados. Tabla 4: Resumen de ensayos, Sondeo No. 1

PROF. METROS

N G/p

CLASF SUCS

CLASF AASHO

NIVEL FRET LL IP

PPT 200

HUM. %

0.00 0.45 3

0.45 0.90 7 10.34

0.90 1.35 8 1.35 1.80 13 SC A-2-6 24 13.71 26.92 14.77

1.80 2.25 17

2.25 2.70 11R 12.25

2.70 3.15 17.45

3.15 3.60 16R CL A-6 28 14.62 64.41 15.27

3.60 5.10 GC A-2-6 23 12.26 31.24 17.06

5.10 5.55 11

5.55 6.00 18 16.21

6.00 7.00 SC A-6 23.00 13.18 38.13 18.59

7.00 7.45 10 19.64

7.45 7.90 15 SM A-4 X - - 39.9 13.94

7.90 9.40 18.83

9.40 9.85 35 ML A-4 - - 50.05 20.71

9.85 10.85

10.85 10.85 40R

10.85 12.35

12.35 12.80 52



18

Tabla 5: Resumen de ensayos, Sondeo No. 2

PROF. METROS

N G/p

CLASF SUCS

CLASF AASHO

NIVEL FRET LL IP

PPT 200

HUM. %

0.00 0.45 3

0.45 0.90 2 14.21

0.90 1.35 3

1.35 1.80 3 SM A-1b - - 19.34 14.41

1.80 2.25 6

2.25 2.70 12 21.83

2.70 3.15 12

3.15 3.60 15 X 14.5

3.60 4.05 11

4.05 4.50 18 SC A-6 24 13.86 43.47 22

4.50 4.95 15

4.95 5.40 22 8.65

5.40 5.85 28

5.85 6.30 27R SC A-6 20 11.34 37.22 6.22 Tabla 6: Resumen de ensayos, Sondeo No. 3

PROF. METROS

N G/p

CLASF SUCS

CLASF AASHO

NIVEL FRET LL IP

PPT 200

HUM. %

0.00 0.45 5

0.45 0.90 8 17.37

0.90 1.35 8

1.35 1.80 12 13.74

1.80 2.25 15

2.25 2.70 21 SC A-2-6 21 12.44 31.75 15.77

2.70 3.15 19



19

3.15 3.60 14 20.12

3.60 4.05 21 19.1

4.05 4.50 23 CL A-6 21 12.52 57.69 17

4.50 4.95 44 X

4.95 5.40 5 13.08

5.40 5.85 2

5.85 6.30 5 35.13

6.30 6.75 6

6.75 7.20 9 CL A-6 23 13.55 61.75 15.67

7.20 7.65 8

7.65 8.10 12 44.44

8.10 8.55 13

8.55 9.00 12 SC A-6 21 12.28 40.1 10.65

9.00 9.45 16

9.45 9.90 21R CL A-6 27 15.71 62 17.28 4.2 ENSAYOS DE LABORATORIO De las muestras obtenidas se compararon para realizar sobre lo ms representativo ensayos de clasificacin, tales como humedades, granulometras por mallas con lavado y lmites de consistencia. Los resultados de los ensayos de laboratorio se encuentran en el captulo de Anexos.



20

Ilustracin 9 Caracterizacin Geotcnica Sondeos.



21

5 CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES A nivel de cimentacin, los geomateriales encontrados en los sondeos,

corresponden a arcillas y limos con contenido de arenas, con porcentajes de

finos entre 30 y 70%. De acuerdo al contenido de finos de los suelos, se espera

un comportamiento no drenado de estos estratos bajo las cargas de servicio,

para lo cual se determin la capacidad de carga admisible en funcin de la

resistencia al cortante no drenada, Su, obtenidos mediante correlaciones empricas con valores del nmero de golpes del ensayo de penetracin estndar

SPT, mediante la siguiente expresin, propuesta por Hiroshan Hettiarachchi and

Timothy Brown (2009).

Se realiz un anlisis de capacidad de carga para diferentes anchos de

cimentacin B, para zapatas corridas.

Para calcular la capacidad ltima de carga de las zapatas, se tuvo en cuenta la

reduccin de capacidad por la proximidad del nivel de desplante de los cimientos

con la superficie inclinada del talud. La capacidad de carga de cimentaciones

sobre taludes, se determin mediante las formulaciones propuestas por Shields

et al. (1990).



22

5.1 CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Se realiz un anlisis de capacidad de carga para diferentes anchos de cimentacin B, para alternativa de cimentacin mediante el uso de zapatas corridas en una direccin.

Ilustracin 10. Capacidad de carga de cimentaciones superficiales.

g1 1.7 T/m3

f1 0 c1 4.0 T/m

2

FS 3Ng 0 0Nq 0 1Ncr 5.14

L m

Df 1.5 mANCHO B qult qadm

(m) T/m2 T/m2

1.00 34.6 11.541.50 32.2 10.722.00 30.9 10.312.50 30.2 10.06

CAPACIDAD DE CARGA



23

5.2 EVALUACIN DE LOS ESTADOS LIMITES DE SERVICIO Para el caso que nos compete, el tipo de suelo no es un medio homogneo, ya

que existen diferentes capas de suelo con distintos valores de mdulos de

elasticidad, por tanto se evaluaron las deformaciones del suelo debido al

incremento de esfuerzos de una zapata de 5.30 m x 2m, cimentada a 1.5m de

profundidad del nivel al que se realizaron los sondeos y apoyada en una

recuperacin de 1m en concreto ciclpeo, esfuerzo de contacto de 10.0 ton/m2,

obteniendo asentamientos entre 3.5 y 4.0cm.

Ilustracin 11. Placa 1: Asentamientos inmediatos producto de las cargas de servicio (10.0 ton/m2)



24

6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 CIMENTACIONES

De acuerdo a las caractersticas Geomecnicas de los suelos encontrados, el perfil estratigrfico y las diferentes cargas provenientes de las estructuras que se puedan proyectar, como alternativa de cimentacin para todo el lote, recomienda utilizar zapatas corridas en una direccin de 2m de ancho. Para controlar los niveles de asentamientos totales producto de la descarga de las zapatas, la capacidad de carga admisible, no deber ser mayor a 10.0 t/m2 a una profundidad de 1.5m desde el nivel en el cual fueron realizados los sondeos apoyadas bajo un 1m en recuperacin de concreto ciclpeo. Adicionalmente para controlar los asentamientos diferenciales entre apoyos estas zapatas, deben estar unidas por vigas de amarre. Se recomienda que durante el proceso de instalacin de las cimentaciones se haga un seguimiento por parte de una persona idnea, para verificar la presencia o continuidad de los rellenos y aprobar los horizontes adecuados de cimentacin. 6.2 PARMETROS DE DISEO

Nivel fretico: (No se encontr) Peso volumtrico: 1.7 Ton/m3 Capacidad de carga de 10.0Ton/m2 Profundidad de cimentacin: 1.5 metros por debajo del nivel de ejecucin de sondeos, apoyada sobre una recuperacin de 1m en concreto ciclpeo.



25

Ilustracin 12. Esquemas planta perfil del sistema de cimentaciones a implementar

6.3 EXCAVACIONES

De acuerdo a las caractersticas del suelo encontrado en las exploraciones de

campo, no es recomendable realizar excavaciones de forma vertical ya que se

podran presentar fallas en las excavaciones (fallas de fondo).

2

4.50 4.15

VIGA VF .30 x .35

.30

VIGA VF .30 x .35

VIGA VF .30 x .35VIG

A V

F .30 x .35

C1

C1

C1

1.50

1.00

2.00



26

Las excavaciones proyectadas junto a las edificaciones aledaas al lote en

estudio, se deben realizar de la siguiente forma:

Se recomienda realizar un muro de contencin en el costado posterior de la

estructura para garantizar la estabilidad de las edificaciones vecinas durante

el proceso de excavaciones

Las excavaciones adicionales que se deban realizar para la construccin de

cimentaciones, se deben hacer mediante el uso de entibados, debido a la

presencia de suelos sueltos y rellenos.

Las excavaciones para la construccin de las zapatas que se realicen junto a

las edificaciones existentes, se recomienda implementar contrafuertes

mediante la excavacin de tramos de suelo intermedios, para mejorar las

condiciones de estabilidad de los taludes

Ilustracin 13. Excavacin por medio de contrafuertes perimetrales.

CasaVecina

1.00

1.50

1.00



27

Durante el proceso de excavacin, se debe monitorear mediante control,

topogrfico, las coronas de los taludes de las excavaciones para detectar

potenciales zonas susceptibles a derrumbes y tomar las medidas de

proteccin necesarias.

Se recomienda que durante el proceso de instalacin de las cimentaciones se

debe hacer un seguimiento por parte de una persona idnea, para verificar la

presencia o continuidad de los rellenos y aprobar los horizontes adecuados

de cimentacin.

6.4 PARMETROS DE DISEO MURO DE CONTENCIN Nivel fretico: no apareci en las perforaciones.

Angulo de friccin del suelo: 32

Coeficiente de presin de tierras activo: 0.307

Coeficiente de presin de tierras pasivo: 3.254

Peso volumtrico: 1.7 Ton/m3 Debido a la variacin espacial de las caractersticas geotcnicas y litolgicas de los materiales que conforman el subsuelo de fundacin, es posible que las condiciones de cimentacin varen drsticamente de una zapata a otra, por tanto las presentes recomendaciones de capacidad de carga, asentamientos inmediatos y profundidades de cimentacin, son aplicables solo a los sitios puntuales donde se ejecutaron los sondeos, las condiciones de las otras zapatas se deben revisar en el sitio durante el proceso de excavacin.



28

6.5 RELLENOS

En caso de implementar rellenos para nivelacin y adecuacin del lote, se debe retirar toda la capa vegetal existente hasta una profundidad de 40cm. Los materiales a emplear para estos rellenos deben ser seleccionados o materiales de recebo compactados en capas no mayores a 25cm al 95% del proctor modificado de dicho material.

En caso de proyectar estructuras rgidas sobre estos rellenos, bajo ninguna circunstancia se deben cimentar de forma superficial, las cimentaciones de las estructuras se deben apoyar a nivel de suelo competente.

Ing. MIGUEL ANGEL CAMARGO JAIMES ESPECIALISTA EN GEOTECNIA AMBIENTAL R/L CONSTRUSUELOSDE COLOMBIA S.A.S.



29

DATOS PARA ESPECTRO El calculista debe tener en cuenta los diseos sismo resistentes, para zonas de amenaza ssmica alta, Aa = 0.30 y Ad = 0.05

Perfil de suelo= D



30

Fa = 1.25

Fv = 1.90



31

ANEXO ENSAYOS DE LABORATORIO

Estudio de Suelos-pamplona Barrio Las Americas

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