MEC_MECANICA DE SUELOS.pdf

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ALTAMIRANO 2534, INDEPENDENCIA FONO: 986 49 00 www.iocingenieria.cl

INFORME GEOTÉCNICO • IOC P108 – 2012

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

Correspondiente a obra:

“Habilitación Paseos Semi Peatonales de Empedrado” VII Región

Santiago, Noviembre de 2012

Daniel Valenzuela Vergara Ingeniero Civil • U. de Chile

1-1


I N D I C E

1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 1-2

1.1 Descripción ......................................................................................................... 1-2

1.2 Conclusiones ...................................................................................................... 1-2

2 ANTECEDENTES DISPONIBLES ....................................................................... 2-3

3 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE ................................................ 3-3

3.1 Modelación Estratigráfica .................................................................................. 3-3

3.2 Napa Freática ...................................................................................................... 3-3

3.3 Ubicación Calicatas ............................................................................................ 3-3

3.4 Propiedades del Suelo de Fundación ............................................................... 3-0

4 SOLICITACIONES SOBRE LAS FUNDACIONES .............................................. 4-0

5 PARÁMETROS Y RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO DE FUNDACIONES 5-0

5.1 Capacidad de Soporte y Asentamiento ............................................................ 5-0

5.2 Radieres .............................................................................................................. 5-2

5.3 Especificaciones de los Rellenos ..................................................................... 5-3

5.4 Especificaciones del Relleno Estabilizado ...................................................... 5-3

6 ESPECIFICACIONES GENERALES ................................................................... 6-5

1-2


1 INTRODUCCIÓN

1.1 Descripción

El presente Informe Geotécnico tiene por objetivo entregar las características y parámetros del suelo para el diseño de las fundaciones y pavimentos del proyecto Habilitación Paseos Semi Peatonales de Empedrado, VII Región del Maule. Los trabajos fueron solicitados por Arquitectos Ugarte, Rodriguez, Asociados. La obra considera una serie de obras menores y la pavimentación de sectores varios, en base a esto y las condiciones de los suelos encontrados, el diseño se ha realizado para una carga de traspaso de 0.75 Kg/cm2 al suelo de fundación. Desde el punto de vista topográfico, el terreno se encuentra en un área prácticamente plana. Las prospecciones de terreno se realizaron a través de la excavación de cuatro calicatas, las cuales debían alcanzar los dos metros, sin embargo en una de ella debido a la detección de roca meteorizada, no fue posible profundizar hasta los 2 metros. En Anexo 1 se presentan las fotografías de las calicatas efectuadas. Se efectuó la descripción estratigráfica de la calicata efectuada y se extrajeron muestras para realizar ensayos en laboratorio. Los ensayos realizados corresponden básicamente a granulometría, humedad, límites de Atterberg, peso específico, Clasificación de Suelos, Proctor, CBR y compresión no confinada. Las estratigrafías, los informes de ensayes de suelos y la mecánica de suelos efectuada se incluyen en Anexo 2 al presente informe.

1.2 Conclusiones

Las calicatas y estudios desarrollados tienen el objetivo de caracterizar 3 calles y entregar recomendaciones para fundar y pavimentar cada una de ellas. En general la recomendación es la misma para todas las calles, fundar sobre un relleno de 50 cm de espesor a una profundidad mínima de 90 cm y no mayor a 1,30 metros para así no llegar a la napa. Considerar un CBR de 80% que corresponde al mínimo exigido para los rellenos estructurales.

3-3


2 ANTECEDENTES DISPONIBLES

Para el desarrollo del Informe se contó con los siguientes antecedentes:

1.- Informe Preliminar de Ensayos de Mecánica de Suelos para la obra “Mecánica de Suelos Empedrado”, IOC Nº0665-2012, este informe se presenta en Anexo 2.

2.- Antecedentes de otros estudios.

3 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE

3.1 Modelación Estratigráfica

En el terreno se detectaron distintos estratos en las distintas calicatas, para modelación se ha considerado el caso más desfavorable, el cual es muy similar en todas las calicatas, salvo la calicata 2 en donde a los 1,40 metros se detecta un estrato de roca meteorizada no excavable manualmente. Estos estratos y sus profundidades son: Horizonte H – 1 (0,00 – 0,10 m ) : Capa Vegetal Horizonte H – 2 (0,10 – 2,00 m ) : Arcilla, color Café obscuro, humedad saturado,

plasticidad alta, consistencia muy blanda, granulometría estimada, fino 100%, estructura homogénea, cementación débil, origen residual.. Clasificación CL según U.S.C.S.

3.2 Napa Freática

Al momento de la visita a terreno se detectó la presencia de una napa freática a los 1,3 metros, en 2 de las cuatro calicatas efectuadas.

3.3 Ubicación Calicatas

Las calicatas se efectuaron en los lugares solicitados por bases, en la Figura 3-1 se muestran dichas ubicaciones.

.


Figura 3-1 Ubicación de Calicatas

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3.4 Propiedades del Suelo de Fundación

Para las propiedades del suelo de fundación se han considerado los parámetros asociados al estrato limoso, estas se muestran a continuación. - Clasificación según U.S.C.S. : CL - Peso Unitario Húmedo : 1,886 t/m3 - Humedad : 20,9 % - Angulo de Fricción Interna : 18º - Coeficiente empuje Reposo : 0,691 - Coeficiente empuje Activo : 0,528 - Coeficiente empuje Pasivo : 1,894 - Índice de Huecos : 0,775

4 Solicitaciones sobre las fundaciones

Se considera una carga normal máxima de 0.75 kg/cm2.

5 Parámetros y Recomendaciones para el Diseño de Fundaciones

En este capítulo se efectúan las modelaciones del suelo ante las cargas de fundación. De las modelaciones efectuadas se muestra que el suelo falla ante una fundación directa sobre él, provocándose grandes deformaciones. Por lo anterior se deben efectuar rellenos que permitan fundar.

5.1 Capacidad de Soporte y Asentamiento

Se indican a continuación, las características para la solución estudiada: A continuación se indican los valores utilizados para el Cálculo de la capacidad admisible:

- Profundidad de sello de Fundación: D = 0,9 m (mínimo) - Ancho de Zapata: B = (variable entre 0,4 m y 0,8 m) - Carga traspasada al suelo: qsol = 0,75 kg/cm

2 Con los datos anteriores y los parámetros del suelo natural, se hizo el cálculo de la capacidad de soporte y el asentamiento (ver Anexo Nº 3). De allí se obtienen os

5-1


siguientes resultados: - Capacidad Admisible cuadrada qadm = 2,271 kg/cm

2 - Capacidad Admisible Sísmica: qadms = 3,407 kg/cm

2 - Asentamiento: ρ = 7,82 cm

Los resultados anteriores indican que el suelo no falla por capacidad admisible, sin embargo presenta un asentamiento excesivo, por lo que las fundaciones se deberán fundar sobre un relleno, cuyo espesor y nivel de deformación, son los siguientes:

- Espesor de Relleno Hm = 0,50 m - Asentamiento: ρ = 1,972 cm

5.1.1 Constante de Balasto

Considerando una placa cuadrada de 0.30 m de lado, el coeficiente de reacción o de Balasto del suelo natural se puede considerar equivalente a:

Ks = 4,7 kg/cm

3 (CBR = 7%)

Para el caso sísmico el valor recomendable es de: Ks’ = 7,0 kg/cm

3 Para el caso de una zapata de ancho B (en metros), el coeficiente de reacción o de balasto se podrá calcular de la siguiente expresión:

")2

3.0( 2

sK

B

BK

+=

Donde: Ks” = Ks, para el caso estático = Ks’ para el caso sísmico

5.1.2 Sistema de Fundación y Recomendaciones

De acuerdo a los resultados obtenidos se concluye que tanto para el caso de zapatas aisladas como corridas deberá cumplirse que: - La profundidad de excavación deberá ser tal que permita fundar a una profundidad

mínima de 0,9 m desde el nivel de terreno, las fundaciones se apoyaran sobre el mejoramiento.

- La dimensión máxima de las zapatas cuadradas será 0,60 m. - La carga sobre las fundaciones no deberá exceder los 0,75 kg/cm2.

5-2


En las faenas de excavación podrá emplearse maquinaria convencional o bien se realizarán en forma manual, conforme a las disponibilidades del constructor. Sin embargo, los últimos 0,15 m por sobre el nivel del sello de fondo obligatoriamente deberán excavarse en forma manual a objeto de minimizar la alteración de la estructura natural del suelo de apoyo.

Cualquier sobre excavación que se produzca, ya sea en profundidad o en ancho de las excavaciones, deberá ser rellenada con un suelo de mejoramiento o pomacita, no se permite la utilización de otro tipo de relleno, como por ejemplo: hormigón pobre o suelo-cemento. La sobre excavación resultante sobre la zapata de fundación será rellenada con una base estabilizada o un suelo de mejoramiento, no se permitirá utilizar el material de la excavación, a menos que se verifique que no contiene materia orgánica y/o se encuentra contaminada con materiales ajenos al suelos natural, este relleno se deberá ser colocado con compactación liviana mediante 6 pasadas de pisón manual y en capas de 0,20 m de espesor suelto. Todos los trabajos de excavación, rellenos y compactación deberán realizarse a la humedad natural del suelo.

5.1.3 Tratamiento del Sello de Fundación

Con anterioridad al hormigonado de zapatas se deberá remover del sello de fundación todo material suelto y/o extraño que pudiera haberse depositado durante las faenas de excavación. El suelo a nivel de sello de fundación deberá ser compactado hasta lograr un grado de compactación equivalente a un 95 % de la D.M.C.S o proctor modificado, o si corresponde superior a un 75 % de la D.R. Esta compactación deberá se corroborada por un laboratorio de suelos, de no lograrse esta densidad para el caso de la alternativa 2 en donde no se retira todo el material contaminado, un ingeniero especialista deberá aprobar la compactación o generar nuevas indicaciones.

5.2 Radieres

En toda el área bajo radieres se realizará un escarpe parejo de 15 cm de espesor para eliminar parte de la capa vegetal y/o los rellenos artificiales que existen. Se podrá construir radieres sobre los rellenos que no contengan materiales de desecho (materia orgánica como raíces o basura, restos de asfalto, etc). Luego, se revisará el sello resultante para extraer, si procede, restos de capa vegetal, raíces, etc. y profundizar localmente, si es que fuera necesario, para alcanzar el horizonte de apoyo. El suelo a nivel de subrasante, luego de ser tratado de acuerdo a lo indicado en el párrafo anterior, deberá ser compactado hasta lograr un grado de compactación

5-3


equivalente a un 95 % de la D.M.C.S o proctor modificado, o si corresponde superior a un 75 % de la D.R. La sobre excavación y desniveles en que se incurra se absorberá con material granular tipo grava arenosa o arena gravosa (tamaño máximo 2 ½”), con una cantidad bajo malla A.S.T.M Nº 200 no mayor a un 15%, compactada a una densidad de 95% referida al ensayo proctor modificado o 75% de densidad relativa, según corresponda y colocada en capas de 0,25 m de espesor máximo, suelta. Con el fin de evitar contaminación del hormigón de radieres, se recomienda colocar por debajo de él una capa de grava o gravilla de aproximadamente 5 cm de espesor.

5.3 Especificaciones de los Rellenos

Las especificaciones para rellenos que se indican en este informe, son las que se deben considerar en todas aquellas zonas que servirán como bases para radieres, fundaciones y/o pavimentos, las otras áreas a rellenar que no serán sometidas a cargas de fundaciones o pavimentos, no es necesario que cumplan las condiciones aquí indicadas. Los rellenos a utilizar serán del tipo arenoso o estabilizado. Éste debe ser colocado en capas de un espesor no superior a 25 centímetros y compactados hasta obtener una densidad no inferior al 95% del valor del proctor modificado. Se recomienda además la toma de al menos una densidad in situ por cada 300 m2 de capa de relleno instalada. Esta densidad debe ser tomada en terreno por un laboratorio acreditado según norma de calidad NCh- ISO 17.025.

5.4 Especificaciones del Relleno Estabilizado

En el caso de utilizar un relleno estabilizado, éste deberá cumplir las siguientes especificaciones: a) Material El material a utilizar deberá estar constituido por un ripio arenoso, homogéneamente revuelto, libre de grumos o terrones de arcilla, materiales orgánicos, escombros, o de cualquier otro elemento perjudicial.

5-4


b) Graduación Deberá estar comprendida dentro de una de las siguientes granulometrías alternativas:

Tamiz % que pasa en peso

A B C

2” 100 100 --- 1” --- 75 – 95 100 3/8” 30 – 65 40 – 75 50 – 85 Nº 4 25 – 55 30 – 60 35 – 65 10 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 8 – 20 15 – 30 15 – 30 200 2 – 8 5 – 15 5 - 15

c) Plasticidad La fracción del material que pasa malla N° 40 deberá tener un límite líquido inferior a 25% y un índice de plasticidad inferior a 6. d) Condición general La fracción del agregado grueso que pasa por la malla N° 200 no deberá ser mayor a los 2/3 de la fracción que pasa por la malla N° 40 e) Agregado grueso El agregado grueso deberá tener un desgaste inferior a un 50% conforme al ensaye de Los Ángeles. f) Poder de soporte California (C.B.R.) El C.B.R. a 0,2” de penetración en muestra saturada y previamente compactada a una densidad seca igual al 95% de la dada por el ensaye Proctor Modificado o a una Densidad Relativa del 75%, según corresponda, deberá ser superior al 80% para pavimentos flexibles. g) Compactación La base estabilizada deberá compactarse con la humedad óptima hasta obtener una densidad seca no inferior al 95% de la densidad seca máxima dada por el ensaye Proctor Modificado, o a una Densidad Relativa no menor de un 75%, según corresponda.

6-5


6 ESPECIFICACIONES GENERALES

a) El sello de fundación deberá situarse, de acuerdo a lo anteriormente dicho, a un

mínimo de 0,40 m de profundidad, sobre un mejoramiento de 50 cm de espesor.

b) El nivel de excavación, antes de emplantillar o fundar deberán ser recibidos por un Ingeniero de esta oficina, u otro profesional especialista en el área. El cual se reservará el derecho de exigir la profundización o compactación de ellos si lo estima conveniente.

c) Los rellenos granulares deberán ser controlados en su confección y compactación por

un laboratorio especializado. d) Los restos de fundaciones antiguas o elementos estructurales enterrados, deberán

ser extraídos y las sobre excavaciones producidas rellenadas con hormigón pobre y bolón desplazador.

e) Los materiales provenientes del escarpe deberán ser llevados a botadero. f) Cualquier duda referente al suelo en estudio o a lo tratado en el presente informe

deberá ser consultado directamente con esta oficina.

Daniel Valenzuela Vergara Ingeniero Civil IOC INGENIERIA

Santiago, noviembre 2012

.


ANEXO 1 FOTOGRAFÍAS DE CALICATAS


CALICATA 1


CALICATA 2


CALICATA 3


CALICATA 4


ANEXO 2 INFORME DE LABORATORIO

Informe de Ensayo Nº : 0665

Orden de Trabajo Nº : 01117/2012

Proyecto u Obra : Mécanica de Suelos Empedrado

Correlativo de Obra Nº : 1

Dirección de la Obra : Empedrado

Mandante : Aura Ltda

Dirección Mandante : Empedrado

Solicitado por : Sr: Rodrigo Werner

Personal a cargo del muestreo : Sr: Diego Robles

Lugar de realización de los ensayos : IOC Laboratorio

Fecha de muestreo :

:

Fecha de inicio de trabajos :

:

Fecha de emisión :

1.- Documentación utilizada

Ensayos ejecutados

- Granulometría (Según M.C. 8.102.1 (LNV 105))

- Límites de Consistencia, según NCh 1517 /1 y 2.Of79

- Determinación de la Humedad, (según NCh 1515.Of79)

- Densidad de Partículas Sólidas, (según NCh 1532.Of80)

- Clasificación de Suelos, según ASTM D 2487 - 06

- Proctor Modificado, según NCh 1534/2.Of79

- C.B.R., Según NCh 1852.Of81

- Perfil estratigráfico según Manual de Carreteras, volumen 2, art. 2,503,2

- Densidad Natural Seca, (según DSNR BD P14 B-1)

2.- Identificación de las muestras recepcionadas y ensayadas

Nº de Tipo de

Identificación Muestra

735-3 NP X

734-1 P X

735-4 NP X

734-3 P X

736-1 NP X

735-1 P X

736-2 NP X

735-2 P X

La descripción del tipo de muestra corresponde a:

P : Muestra perturbada

NP : Muestra no Perturbada

SH : Muestra obtenida por medio de tubo Shelby

CN : Muestra obtenida por medio de cuchara normal

CD : Muestra obtenida por medio de corona diamantada.

3.- Observaciones o comentarios

1.- Las muestras serán almacenadas en IOC., por un periodo de 2 semanas a contar de la fecha de emisión de este informe. Cumplido este plazo las muestras serán eliminadas , al menos que exista una solicitud del

cliente para ensayos posteriores o su retiro.

2.- Los resultados son aplicables sólo a las muestras ensayadas.

3.-La reproducción parcial del presente informe debe ser hecha con la autorización escrita del laboratorio.

FIN01v00 Página 1 de 9

Calicata N°1, H-2, Cota(m); 0,70

Calicata N°1, H-2, Cota(m); 0,40-1,50

Calicata N°2, H-2, Cota(m); 1,00


X

X

Calicata N°3, H-2, Cota(m); 0,70-1,50 X

Calicata N°4, H-2, Cota(m); 0,70 X

Calicata N°3, H-1, Cota(m); 0,70 X

X

X


INFORME DE ENSAYOS DE MECANICA DE SUELOS

Fecha de recepción de muestras

Fecha de termino de trabajos

Identificación EnsayadaRecibida

17-oct

18-oct

25-oct

07-nov

07-nov

X

Gerente General

Daniel Valenzuela Vergara

Ingeniero Civil

Informe de Ensayo Nº : 0665Proyecto u Obra : Mecánica de Suelos EmpedradoMandante : Aura Limitada

Pozo Nº :Ubicación (km) :Napa de agua (m) :Laboratorista :Fecha de inspección :

Profundidad Espesor(m) Estrato DESCRIPCIÓN DEL SUELO

(m)

0,00

0,40

0,40

2,00

Nota:

Los resultados informados se refieren únicamente a los ítemes ensayados.

La reproducción parcial del presente informe debe ser hecha con la autorización escrita del laboratorio.


Indefinido CLArcilla, color Café obscuro, humedad saturado, plasticidad alta, consistenciamedia, granulometríaestimada, fino 100%, estructura homogénea,cementacióndébil, origen residual.

0,40 MLLimo, color Café obscuro, olor térreo, humedad mojado, plasticidad media,consistencia muy blanda, granulometría estimada, fino 100%, estructurahomogénea, cementación débil, origen residual,

USCSestimada

Clasificación

ENSAYOS DE LABORATORIO

Perfil estratigráfico según Manual de Carreteras, volumen 2, art. 2,503,2

1-Se detecta napa de Agua al 1,50 mSr. Diego Robles19/10/2012




(m)

0,00

0,90

0,00

1,40

Nota:




1,40 Indefinido -- Roca Sana o suelo Altamente Cementado.

1,40 CLArcilla, color Café claro, humedad mojado, plasticidadmedia, consistencia muyfirme, granulometríaestimada, fino 100%, estructura homogénea, cementacióndébil, origen fluvial.

0,90 ML

Limo Se aprecian restos de Ladrillos, color Café obscuro, olor térreo, humedadhúmedo, plasticidadmedia, consistencia media, granulometría estimada, arena20%, fino 80%, estructura homogénea, cementación débil, origen rellenoartificial.

USCSestimada

Clasificación



2-No se ApreciaSr. diego Robles19/10/2012




(m)

0,00

0,70

0,70

2,00

Nota:




Indefinido CLArcilla, humedad mojado, plasticidad alta, consistencia media, granulometríaestimada, arena 100%, fino Gris Obscuro%, estructura homogénea,cementación débil, origen residual.

0,70 MHLimo inorgánico, humedadmojado, plasticidadmedia, consistencia muy blanda,granulometríaestimada,arena 100%, fino Café claro%, estructura homogénea,cementación débil, origen residual, materia orgánica abundante.

USCSestimada

Clasificación



3-No se Aprecia Sr. Diego Robles19/10/2012




(m)

0,00

0,10

0,10

2,00

Nota:




Indefinido CLArcilla, color Café obscuro, humedad saturado, plasticidad alta, consistenciamuy blanda, granulometría estimada, fino 100%, estructura homogénea,cementación débil, origen residual.

0,10 Capa Vegetal Capa vegetal.

USCSestimada

Clasificación



4-No se ApreciaSr. Diego Robles19/10/2012



A .- IDENTIFICACION DE LA MUESTRA

Pozo Nº 1 2 3 4

Horizonte 2 2 2 2

Muestra Nº 734-1 734-3 735-1 735-2

Cota (m) 0,40-1,50 0,90-1,40 0,70-1,50 0,10-1,50

B .- GRANULOMETRIA (Según M.C. 8.102.1 (LNV 105))

Fecha de ensayo 29-oct 29-oct 29-oct 29-oct

Tamaños nominales de abertura (mm)

80 ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨

63 ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨

50 ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨

40 ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨

25 ¨¨ ¨¨ ¨¨ 100

20 100 ¨¨ ¨¨ 99

10 99 100 ¨¨ 97

5 96 98 100 93

2 95 95 91 88

0,5 88 86 81 77

0,08 74 74 66 58

Sobretamaño mayor a 80 mm (%) ¨¨ ¨¨ ¨¨ ¨¨

C .- LIMITES DE CONSISTENCIA, según NCh 1517 /1 y 2.Of79


Tipo de acanalador empleado ASTM ASTM ASTM ASTM

Método de ensayo empleado Mecánico Mecánico Mecánico Mecánico

Límite Líquido (%) 25 30 34 23

Límite Plástico (%) 17 ¨¨ ¨¨ 17

Indice de Plasticidad 8 NP NP 6

D .- CLASIFICACION DE SUELOS, según ASTM D 2487 - 06

Símbolo del Grupo USCS

E .- DENSIDAD DE PARTICULAS SOLIDAS, (según NCh 1532.Of80)


Densidad de partículas sólidas (g/cm3) 2,675 2,685 2,628 2,656

F .- DETERMINACION DE LA HUMEDAD, (según NCh 1515.Of79)


Humedad (%) 20,6 18,5 22,0 21,6

Nota:

Los resultados son aplicables solo a las muestras ensayadas.


Página 6 de 9


(porcentaje acumulado que pasa)

FIN01v00

CL ML ML CL-ML




Pozo Nº

Muestra Nº

Horizonte Nº

Cota (m)

B .-ENSAYO PROCTOR MODIFICADO, según NCh 1534/2.Of79

Fecha de ensayo

Método empleado

Material retenido en 20 mm (%)

Descarte / reemplazo

Densidad Seca Máxima (g/cm3)

Humedad óptima (%)

C .- ENSAYO CBR, Según NCh 1852.Of81

Fecha de ensayo

Muestra sumergida

Densidad seca antes de la inmersión (g/cm3) 1,792 1,667 -- 1,992 1,854 --

Densidad seca después de la inmersión (g/cm3) 1,790 1,665 -- 1,990 1,851 --

Humedad de la muestra:

- Antes de la compactación (%) 15,0 15,3 -- C.B.R. 8,2 8,1 -- C.B.R.

- Despues de la compactación (%) 14,1 14,3 -- Interpolado 7,3 7,4 -- Interpolado

- Capa superior de 25 mm post. inmersión (%) 24,8 25,7 -- al 95% 20,8 20,4 -- al 95%

- Promedio despúes de la inmersión (%) 18,5 19,2 -- de la 15,7 16,6 -- de la

Expansión (%) 0,09 0,14 -- D.M.S. 0,12 0,16 -- D.M.S.

CBR para 0.10" (%) 10 4 -- 6 16 4 -- 7

CBR para 0.20" (%) 9 3 -- 5 16 6 -- 9

CBR para 0.30" (%) 8 6 -- 7 14 7 -- 9

Sobrecarga utilizada (kg) -- --

Nota:

El metodo empleado para confeccionar las probetas de ensayo CBR, corresponde a la informada en ensayo Proctor.



FIN01v00

1 2


3 4

736-1 736-2

0,70 0,70

30-oct 30-oct

A A

0 0

Descarte Descarte

1,79 1,99

15,1 8,0

06-nov 06-nov

Página 7 de 9

Si Si

4,5 4,5




Pozo Nº

Muestra Nº

Horizonte Nº

Cota (m)

B .-ENSAYO PROCTOR MODIFICADO, según NCh 1534/2.Of79

Fecha de ensayo

Método empleado

Material retenido en 20 mm (%)

Descarte / reemplazo

Densidad Seca Máxima (g/cm3)

Humedad óptima (%)

C .- ENSAYO CBR, Según NCh 1852.Of81

Fecha de ensayo

Muestra sumergida

Densidad seca antes de la inmersión (g/cm3) 1,942 1,806 -- 1,801 1,676 --

Densidad seca después de la inmersión (g/cm3) 1,940 1,804 -- 1,800 1,674 --

Humedad de la muestra:

- Antes de la compactación (%) 10,8 11,0 -- C.B.R. 15,2 15,6 -- C.B.R.

- Despues de la compactación (%) 10,2 10,4 -- Interpolado 14,1 14,4 -- Interpolado

- Capa superior de 25 mm post. inmersión (%) 25,5 26,1 -- al 95% 27,8 28,2 -- al 95%

- Promedio despúes de la inmersión (%) 19,1 19,8 -- de la 20,4 21,9 -- de la

Expansión (%) 0,08 0,10 -- D.M.S. 0,07 0,09 -- D.M.S.

CBR para 0.10" (%) 10 3 -- 5 12 4 -- 6

CBR para 0.20" (%) 11 5 -- 7 11 4 -- 6

CBR para 0.30" (%) 13 4 -- 7 10 6 -- 7

Sobrecarga utilizada (kg) -- --

Nota:

El metodo empleado para confeccionar las probetas de ensayo CBR, corresponde a la informada en ensayo Proctor.



FIN01v00

Si Si

4,5 4,5

Página 8 de 9

1,94 1,80

11,0 15,4

06-nov 06-nov

A A

0 0

Descarte Descarte

0,40-1,50 0,90-1,40

30-oct 30-oct

2 2


1 2

734-1 734-3

Informe de Ensayo Nº : 0665Proyecto u Obra : Mécanica de Suelos Empedrado


Pozo Nº 1 2 3 4

Horizonte 2 2 1 2

Muestra Nº 735-3 735-4 736-1 736-2

Cota (m) 0,70 1,00 0,70 0,70

Fecha de ensayoB .- Límites de consistencia, según NCh 1517/3.Of79 (*)

Límite de contracción (%)

Relación de contracción (g/cm3)

C .- Hinchamiento libre y presión de hinchamiento (según ASTM D 4829 - 03 y D 4546 - 03)

Humedad natural (%) 20,9 20,1 18,9 21,2

Humedad (secado al aire 24 hrs) (%)Hinchamiento libre (%)

Presión de hinchamiento (kg/cm2)

D .- Hinchamiento libre colapsado (según ASTM D 4546 - 03) (*)

Humedad natural (%)Humedad (secado al aire 24 hrs) (%)Deformación final c/ 4 kg/cm2, sin saturar (1) (%)Deformación final c/ 4 kg/cm2, saturarado (2) (%)

E - DENSIDAD NATURAL SECA, (según DSNR BD P14 B-1) (*)

Densidad natural seca (g/m3) 1,560 1,592 1,566 1,655

Nota:



FIN01v00


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ANEXO 3 MEMORIA DE CÁLCULO

MEMORIA DE CÁLCULO MECANICA DE SUELOS MEMORIA DE CÁLCULO MECANICA DE SUELOS MEMORIA DE CÁLCULO MECANICA DE SUELOS MEMORIA DE CÁLCULO MECANICA DE SUELOS Y CAPACIDAD DE SOPORTE PARA ESTRUCTURASY CAPACIDAD DE SOPORTE PARA ESTRUCTURASY CAPACIDAD DE SOPORTE PARA ESTRUCTURASY CAPACIDAD DE SOPORTE PARA ESTRUCTURAS

OBRA : Repavimentación EmpedradoOBRA : Repavimentación EmpedradoOBRA : Repavimentación EmpedradoOBRA : Repavimentación Empedrado

Parámetros Generales del Suelo:Parámetros Generales del Suelo:Parámetros Generales del Suelo:Parámetros Generales del Suelo:

Estrato Sobre SF

γw 1.886tonne

m3

:=Peso Unitario Húmedo:

Humedad: w 20.9:=

γd

γw

1w

100+

:= γd 1.56tonne

m3

⋅=Peso Unitario Seco:

Peso Específico: PE 2.675tonne

m3

:=

Humedad de Saturación: Wsat1

γd

1

PE−

1⋅tonne 100⋅

m3

⋅:= Wsat 26.721=

Relación de Vacíos: e0PE

γd

1−:= e0 0.715=

Peso Unitario Boyante: γb 0.98tonne

m3

⋅=

Porosidad: ne0

1 e0+( ):= n 0.417=

Peso Unitario Agua: γagua 1tonne

m3

⋅:=

Estrato Bajo SF

γw2 1.886tonne

m3

:=Peso Unitario Húmedo:

Humedad: w2 20.9:=

γd2

γw2

1w2

100+

:= γd2 1.56tonne

m3

⋅=Peso Unitario Seco:

Peso Específico: PE2 2.675tonne

m3

:=

Humedad de Saturación: Wsat21

γd2

1

PE2−

1⋅tonne 100⋅

m3

⋅:= Wsat2 26.721=

Relación de Vacíos: e02PE2

γd2

1−:= e02 0.715=

Peso Unitario Boyante: γb2 0.98tonne

m3

⋅=

Porosidad: n2e02

1 e0+( ):= n2 0.417=

Angulo de Fricción Interna: ϕ2 18:=

c2 0.3kg

cm2

:=Cohesión:

Módulo de Elasticidad: E2 90kg

cm2

⋅:=

Módulo de Poisson: ν2 0.25:=

Coeficiente de Pre−Consolidación: Cc2 0.35:=

Se adoptan los siguientes parámetros para este suelo

Coeficiente de empuje Reposo: ko 1 sin ϕ2( )−:= ko 0.691=

Coeficiente de empuje Activo: kako

1 sin ϕ2( )+:= ka 0.528=

Coeficiente de empuje Pasivo: kp1

ka:= kp 1.894=

Constante de Balasto Estructura: CBR 7:=

kb 4.7= kg/cm3

kbs 7= kg/cm3

Capacidad de Soporte

Zapata Cuadrada y Continua Sobre Suelo Fino

Parámetros de Diseño: V 10 tonne⋅:= M 0 tonne⋅ m⋅:= eM

V:= e 0 m⋅=

D 0.9 m⋅:=H 1.30m:=

B 0.5 m⋅:=qtrans 0.75

kg

cm2

⋅:=Iwcuad 0.82:=

Iwcont 1.50:=

Conforme a Terzaghi se obtienen los siguientes Factores de Capacidad:

Nqt 7.439= Nct 17.69= Nγt 5.711=

Considerando la profundidad de la napa se tiene la siguiente capacidad de soporte:

qucuad 8.357kg

cm2

⋅= qucont 6.813kg

cm2

⋅=

utilizando un Factor de seguirdad FS 3.0:= resulta

qadcuadqucuad

FS:= qadcuad 2.786

kg

cm2

⋅=qadcuads 4.178

kg

cm2

⋅=

qadcontqucont

FS:= qadcont 2.271

kg

cm2

⋅=qadconts 3.407

kg

cm2

⋅=

Asentamientos

Siendo el material de fundación fino se utilizará la componente instantánea más

la de consolidación para el cálculo del asentamiento.

Componente Instantánea

ρinscuad qtrans B⋅1 ν2

2−( )E2

⋅ Iwcuad⋅:=

ρinscuad 0.32 cm⋅=

ρinscont qtrans B⋅1 ν2

2−( )E2

⋅ Iwcont⋅:=

ρinscont 0.586 cm⋅=

Componente de Consolidación J 1.5 m⋅= Dreal D:=

p0 γw Dreal⋅J

2γw2⋅+:= p0 0.311

kg

cm2

⋅= ∆p qtrans 0.3⋅:=

ρconsCc2 J⋅( )

1 e02+( )log

p0 ∆p+( )

p0

⋅:= ρcons 7.234 cm⋅=

Por lo tanto el asentamiento total esperable es: ρcuad ρinscuad ρcons+:=

ρcuad 7.555 cm⋅=

ρcont ρinscont ρcons+:=

ρcont 7.82 cm⋅=

Conclusión: El Suelo no resiste las solicitaciones y presenta un asentamiento excesivo.

Estrato Mejorado bajo sello fundación:

ϕ2m 38:= c2m 000kg

cm2

⋅:= γ2wm 1.850tonne

m3

⋅:= γ2bm 1.12tonne

m3

⋅:=

Hm 0.50m:=Em 500

kg

cm2

⋅:= μm 0.33:=

Im 3.7:=

Conforme a Terzaghi se obtienen los siguientes Factores de Capacidad:

Nqt 7.439= Nct 17.69= Nγt 5.711=

Nqtm 61.546= Nctm 77.495= Nγtm 83.529=

Considerando la profundidad de la napa se tiene la siguiente capacidad de soporte:

a) Para el Mejoramiento qum 13.293kg

cm2

⋅=

b) Para el suelo bajo el Mejoramiento qu 8.99kg

cm2

⋅=

utilizando un Factor de seguirdad FS 3.0:= resulta

qadmqum

FS:= qadm 4.431

kg

cm2

⋅= qadqu

FS:= qad 2.997

kg

cm2

⋅=

Suponiendo que se carga el mejoramiento con "qre", la carga que llega al suelo

bajo el mejoramiento es:

qtrans_suelo qtransB B⋅

Hm B+( ) B Hm+( )⋅⋅:= qtrans_suelo 0.188

kg

cm2

⋅=

Rotación de la Zapata

θ 0= º

Asentamientos.

Siendo el material de fundación (bajo el mejoramiento) fino se utilizará la

componente instantánea mas la de consolidación para el cálculo del asentamiento

Componente Instantánea

a) Mejoram.: ρinsm qtrans B⋅1 μm

2−( )Em

⋅ Iwcuad⋅:= ρinsm 0.055 cm⋅=

b) Bajo Mejoram. ρins qtrans_suelo B⋅1 ν2

2−( )E2

⋅ Iwcuad⋅:= ρins 0.08 cm⋅=

Componente de Consolidación

p0 γw D⋅ γw2 Hm⋅+J

2γw2⋅+:= p0 0.405

kg

cm2

⋅=

∆p qtrans_suelo 0.33⋅ γ2wm Hm⋅+ γw Hm⋅−:=∆p 0.06

kg

cm2

⋅=

ρconsCc2 J⋅( )

1 e02+( )log

p0 ∆p+( )

p0

⋅:= ρcons 1.837 cm⋅=

Por lo tanto el asentamiento total esperable es ρ ρinsm ρins+ ρcons+:=

es decir ρ 1.972 cm⋅=

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