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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CENTRO PERUANO-JAPONÉS DE INVESTIGACIONES
SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES
PROGRAMA
PRESUPUESTAL
0068: REDUCCIÓN DE VULNERABILIDAD Y ATENCIÓN DE
EMERGENCIAS POR DESASTRES
PRODUCTO 3000562. MUNICIPIOS PROMUEVEN LA ADECUADA OCUPACIÓN
Y USO DEL TERRITORIO FRENTE AL RIESGO DE DESASTRES
ACTIVIDAD
5001593. FORMULACIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE ESTUDIOS
TERRITORIALES PARA EL ANALISIS DE RIESGO A NIVEL
URBANO
FINALIDAD
0053449. ELABORACIÓN DE ESTUDIOS TERRITORIALES PARA
LA INCORPORACIÓN DEL ANÁLISIS DE LA GESTIÓN DE
RIESGOS
INFORME MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DEL DISTRITO DE ANCÓN
APÉNDICE C
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUELO
JULIO, 2014
LIMA
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SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES
AV. TÚPAC AMARU N° 1150 – LIMA 25 – PERÚ – Apartado Postal 31-250 Lima 31
Teléfono (511) 482-0777, (511) 482-0804, (511) 482-0790 FAX: (511) 481-0170 e-mail: director@uni.edu.pe http://www.cismid.uni.edu.pe http://www.cismid-uni.org
ÍNDICE
RESUMEN
1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 1
2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ............................................................................ 1
2.1. Características Geotécnicas del Distrito de Ancón (CISMID, 2005) ......................... 2
3. EXPLORACIÓN DE CAMPO .......................................................................................... 2
3.1. Excavación de Calicatas ......................................................................................... 3
3.2. Ensayo de Penetración Dinámica Ligera (DPL) ....................................................... 4
3.3. Ensayo de Auscultación Dinámica con el Cono Tipo Peck (CP) .............................. 5
4. ENSAYOS DE LABORATORIO ...................................................................................... 6
4.1. Ensayos de Mecánica de Suelos............................................................................. 6
4.2. Ensayos de Análisis Químico .................................................................................. 6
5. TIPOS DE MATERIAL .................................................................................................... 6
5.1. Formación Rocosa .................................................................................................. 7
5.2. Gravas .................................................................................................................... 7
5.3. Arenas..................................................................................................................... 7
6. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS .................................................................................... 8
7. AGRESIÓN AL CONCRETO DE CIMENTACIÓN .......................................................... 8
8. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA .......................................................................... 9
8.1. Zona I .....................................................................................................................10
8.2. Zona II ....................................................................................................................11
9. CONCLUSIONES ..........................................................................................................11
REFERENCIAS
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LISTA DE TABLAS
Tabla C-1: Relación de Sondajes Recopilados.
Tabla C-2: Relación de Calicatas Ejecutadas.
Tabla C-3:
Tabla C-4:
Relación de Ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL) Ejecutados.
Relación de Ensayos de Auscultación Dinámica con el Cono Tipo Peck
Ejecutados
Tabla C-5: Resultados de Ensayos Estándar de Mecánica de Suelos.
Tabla C-6: Resultados de Ensayos de Corte Directo.
Tabla C-7: Resultado de Ensayo Triaxial.
Tabla C-8: Resultado de Ensayo de Densidad Seca Mínima y Densidad Seca Máxima.
Tabla C-9: Resultados de Ensayos Químicos.
Tabla C-10: Elementos Químicos Nocivos para la Cimentación.
LISTA DE ANEXOS
Anexo C-1: Registros de Sondajes Recopilados.
Anexo C-2: Registros de Sondajes Ejecutados.
Anexo C-3: Certificados de Ensayos de Laboratorio.
Anexo C-4: Perfiles Estratigráficos.
Anexo C-5: Panel Fotográfico.
LISTA DE MAPAS
Mapa C-1: Ubicación de Sondajes.
Mapa C-2: Tipos de Material a 1.0 m de Profundidad.
Mapa C-3: Tipos de Material a 2.5 m de Profundidad.
Mapa C-4: Microzonificación Geotécnica.
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RESUMEN
El presente informe resume las actividades realizadas para la
caracterización geotécnica de los suelos del área de estudio en el
distrito de Ancón. Esta caracterización está basada en tres aspectos.
Primero, el tipo de suelo según su clasificación SUCS. Segundo, el
grado de compacidad del suelo. Finalmente, las condiciones
particulares del lugar.
Los ensayos ejecutados como parte de este estudio fueron
propuestos para complementar información existente en el área de
estudio. Se realizaron calicatas, ensayos DPL y ensayos de Cono
Peck. Las calicatas, con profundidades promedio de 3.0 m,
permitieron una observación directa del suelo para su descripción,
así como la toma de muestras representativas de suelo. El ensayo
DPL y el ensayo de Cono Peck permiten obtener un registro continuo
de resistencia del terreno a la penetración indicando de esta manera
el grado de compacidad del suelo.
La caracterización geotécnica de los suelos en el área de estudio se
muestra en el denominado Mapa de Microzonificación Geotécnica.
Este mapa muestra 2 zonas, clasificadas por las características
geotécnicas que ofrecen para la cimentación de edificaciones
convencionales considerando el tipo de suelo, su grado de
compacidad y las condiciones particulares del lugar.
Así, la Zona I comprende a las gravas de compacidad media a densa
y a las formaciones rocosas con diferentes grados de fracturación.
También a las arenas de compacidad densa. Para esta zona se
tienen capacidades de carga admisible de 2.0 a 4.0 kg/cm2 para la
grava, de 5.0 kg/cm2 para la roca y de 2.0 a 2.5 kg/cm2 para la arena,
considerando una cimentación de una edificación convencional. La
zona II comprende arenas de compacidad media. Para esta zona se
tienen capacidades de carga admisible de 1.0 a 2.0 kg/cm2 para la
arena. En todos los casos se consideró que la cimentación debe
estar asentada sobre terreno natural y bajo ninguna circunstancia
sobre materiales de rellenos.
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1. INTRODUCCIÓN
La microzonificación geotécnica propone el establecimiento de zonas con características
similares en cuanto a la estratigrafía, propiedades mecánicas de los suelos y condiciones
para la cimentación. Así, se debe de contar con información que defina las condiciones
particulares de diferentes zonas dentro del área de estudio.
Considerando la información existente en el área de estudio, se debe de programar
exploraciones que complementan éstas. El programa de exploración de campo,
dependiendo de los tipos de suelos existentes, incluirá perforaciones, calicatas, ensayos de
cono Peck, ensayos de penetración estándar, ensayos de penetración dinámica ligera,
extracción de muestras alteradas e inalteradas y otros que sean necesarios para definir
adecuadamente las condiciones geotécnicas.
En este estudio, la caracterización geotécnica de los suelos en el distrito de Ancón se ha
llevado a cabo en base a la información obtenida de calicatas, ensayos DPL y ensayos de
cono Peck ejecutados, estudios de mecánica de suelos recopilados y estudios de
microzonificación sísmica que anteceden el presente. Sobre este último, el Centro Peruano
Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) en el año 2005,
por encargo de la Asociación Peruana de Empresas de Seguros (APESEG), desarrolló el
“Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de 42 Distritos de Lima y Callao” en el que se
incluyó al distrito de Ancón.
Los ensayos como calicatas, DPL y Cono Peck fueron complementados con ensayos de
laboratorio aplicados a muestras de suelo obtenidas en el área de estudio. Con los
resultados de estos últimos ensayos se pudo establecer una capacidad de carga admisible
para diferentes zonas del área de estudio, y establecer recomendaciones para la
cimentación de edificaciones convencionales definida como cimientos corridos de 0.60 m de
ancho y profundidad de cimentación mínima de 0.80 m.
2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN
La principal fuente de información existente sobre las características geotécnicas del área
de estudio lo constituye el estudio de Microzonificación Geotécnica Sísmica realizada por el
CISMID, en el año 2005. De este estudio, se recopilaron calicatas, ensayos SPT y ensayos
DPL.
También se ha recopilado información del denominado “Estudio Geotécnico con fines de
cimentación del Puente en el Intercambio Vial al Puerto Santa Sofía” carretera Ancón –
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Serpentín de Pasamayo, realizada por la empresa privada Hidroenergia Consultores en
Ingeniería S.R.L., en el año 2010. De este estudio, se recopiló 2 calicatas.
En total para el presente estudio, se recopilaron 15 calicatas, 3 sondajes de penetración
estándar (SPT) y 16 sondajes de Penetración Dinámica Ligera (DPL), y que en su conjunto
suman 34 puntos de exploración geotécnica recopilados.
La ubicación de los sondajes recopilados se presenta en el Mapa C-1, sus registros en el
Anexo C-1, y una relación de los mismos en la Tablas C-1 (a), C-1 (b) y C-1 (c).
2.1. Características Geotécnicas del Distrito de Ancón (CISMID, 2005)
A continuación se presenta parte del contenido del estudio del CISMID para el área
estudiada en ese entonces en el distrito de Ancón, realizado durante el año 2005, en lo que
concierne, específicamente, a las características geotécnicas.
El terreno sobre el cual se ubica el distrito de Ancón está cubierto superficialmente por
arenas pobremente gradadas (SP), arenas limosas (SM) y arenas pobremente gradadas con
limos (SP-SM), cuyas compacidades varían de sueltas a semicompactas. Sin embargo se
ha observado en algunas zonas la presencia de relleno contaminado con grava, cantos
rodados y restos de basura, como material superficial. Subyacen a estos materiales antiguas
canteras de gravas angulosas-arenosas con bloques subangulosos que se presentan en la
playa Las Conchitas y a lo largo de la Carretera Panamericana hasta el peaje en la
Urbanización Miramar y la base Naval, al inicio del Cerro Pasamayo, éstos materiales
presentan compacidades que varían de sueltas a densas.
3. EXPLORACIÓN DE CAMPO
El programa de exploración de campo se realizó los días comprendidos entre el 14 y 28 de
Mayo de 2014, así mismo se complementó los trabajos durante la primera semana de Junio
del año en mención, y consistió en la excavación de calicatas, la realización de los ensayos
de Penetración Dinámica Ligera y la realización de ensayos de Cono Peck. En su conjunto,
para este estudio se han ejecutado 59 puntos de exploración geotécnica: veinte calicatas,
treinta y seis ensayos DPL y tres ensayos de Cono Peck.
En base a la información recopilada, los puntos de exploraciones geotécnicas ejecutados
fueron distribuidos convenientemente dentro del área en estudio, buscando principalmente
determinar las características de los suelos en los sectores sin información disponible.
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3.1. Excavación de Calicatas
Las calicatas son excavaciones de formas diversas que permiten una observación directa
del terreno (Fotografía 1), así como la toma de muestras y la realización de ensayos in situ
que no requieran confinamiento (SENCICO, 2006b).
Para el presente estudio las calicatas ejecutadas se realizaron con personal obrero, la
finalidad de estas excavaciones fue evaluar las condiciones geotécnicas del suelo de
cimentación. En las veinte (20) calicatas realizadas, se procedió a la caracterización de las
muestras de los diferentes tipos de suelos, siguiendo la norma ASTM D420, la cual
proporciona métodos para investigación y muestreo de suelos y rocas con base en
procedimientos normados, mediante los cuales pueden determinarse las condiciones de
distribución del suelo, la roca y el nivel freático.
Así mismo, se realizó la clasificación visual del material encontrado en campo de acuerdo a
los procedimientos indicados en la norma ASTM D2488, la cual describe un procedimiento
para la identificación y la descripción de suelos con propósitos ingenieriles, basado en el
examen visual y pruebas manuales simples.
Fotografía 1: Excavación de calicata en el área de estudio.
La ubicación de las calicatas ejecutadas se presenta en el Mapa C-1, sus registros en el
Anexo C-2, su panel fotográfico en el Anexo C-5 y la relación de las mismas en la Tabla C-2.
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3.2. Ensayo de Penetración Dinámica Ligera (DPL)
Estos ensayos se programaron con la finalidad de determinar los parámetros de resistencia
del suelo. Se han realizado un total de treinta y seis (36) ensayos DPL hasta una
profundidad máxima de 3.90 metros. Estos sondajes han sido realizados mediante el
hincado continuo en tramos de 10 cm de una punta cónica de 60º, utilizando la energía de
un martillo de 10 kg de peso que cae libremente desde una altura de 50 cm (Fotografía 2)
según lo establece la norma DIN 4094-90, la cual además señala que para determinar las
condiciones de cimentación en base a Auscultaciones Dinámicas, debe conocerse
previamente la estratigrafía del terreno obtenida en base a la ejecución de calicatas,
trincheras o perforaciones. El uso de la Auscultación Dinámica se recomienda según la
norma hasta 5 metros de profundidad. En ningún caso se debe superar los 8 metros.
(SENCICO, 2006b).
Fotografía 2: Auscultación con Penetrómetro Dinámico Ligero (DPL)
en el área de estudio.
La ubicación de los ensayos DPL ejecutados se presenta en el Mapa C-1, sus registros en el
Anexo C-2, su panel fotográfico en el Anexo C-5 y una relación de los mismos en la Tabla C-
3.
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3.3. Ensayo de Auscultación Dinámica con el Cono Tipo Peck (CP)
Es un ensayo desarrollado en el Perú que se utiliza para efectuar auscultaciones. Estos
sondajes fueron ejecutados con la finalidad de determinar los parámetros de resistencia y
compacidad del suelo. Se realizaron tres (3) ensayos Cono Peck, hasta una profundidad
máxima de 3.15 metros (Fotografía 3). En cada uno de estos ensayos se registró el número
de golpes por cada 15 cm de penetración de un cono de 2.5” de diámetro y 60º en la punta,
dados por un martillo de 63.5 Kg, desde una altura de caída de 76 cm, según el
procedimiento establecido en la Norma Técnica de Edificaciones E.050, la cual además
señala que para determinar las condiciones de cimentación sobre la base de auscultaciones
dinámicas, debe conocerse previamente la estratigrafía del terreno obtenida mediante la
ejecución de calicatas, trincheras o perforaciones.
Fotografía 3: Auscultación Dinámica con el Cono Tipo Peck (CP) en el área de estudio.
La ubicación de los ensayos Cono Peck ejecutados se presenta en el Mapa C-1, sus
registros en el Anexo C-2, su panel fotográfico en el Anexo C-5 y una relación de los mismos
en la Tabla C-4.
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4. ENSAYOS DE LABORATORIO
4.1. Ensayos de Mecánica de Suelos
Con las muestras obtenidas en las calicatas se realizaron ensayos estándares y especiales
de mecánica de suelos en las instalaciones del Laboratorio Geotécnico del CISMID. Los
ensayos estándares fueron llevados a cabo en muestras alteradas, extraídas en la
exploración de campo, según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Los
ensayos estándar de mecánica de suelos realizados fueron los siguientes:
- Análisis granulométrico: realizado según la norma ASTM D 421 - D 422
- Límite líquido y plástico: realizado según la norma ASTM D 4318
- Contenido de humedad: realizado según la norma ASTM D 2216
Del mismo modo, los ensayos especiales realizados fueron los siguientes:
- Corte Directo: realizado según la norma ASTM D 3080
- Triaxial consolidado no drenado: realizado según la norma ASTM D 2850
- Máxima y mínima densidad seca: realizado según la norma JSF - T 26
Los resultados de los ensayos de mecánica de suelos se presentan en el Anexo C-3 y un
resumen de los mismos en las Tablas C-5, C-6, C-7 y C-8.
4.2. Ensayos de Análisis Químico
Con seis muestras de suelo obtenidas en cinco zonas del área en estudio, se ejecutaron, en
el laboratorio químico de la FIC-UNI, los siguientes ensayos de análisis químico:
- Contenido de Sulfatos: realizado según la norma ASTM E 275
- Contenido de Cloruros: realizado según la norma ASTM D 3370
- Sales Solubles Totales: realizado según la norma ASTM D 1888
- PH: realizado según la norma ASTM D 4792
Los resultados de los ensayos químicos se presentan en el Anexo C-3 y un resumen de los
mismos en la Tabla C-9.
5. TIPOS DE MATERIAL
Con la información geotécnica obtenida de la exploración de campo, de la información
recopilada, de los resultados de ensayos de mecánica de suelos, y siguiendo la clasificación
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según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y la clasificación visual del
material encontrado en campo se ha procedido a delimitar el área de estudio según los tipos
de material encontrados. Las características de cada uno de estos tipos de material y los
criterios seguidos para su subdivisión se describen en los ítems siguientes.
La información de tipos de material es mostrada en mapas que muestran éstos a diferentes
profundidades. Así, los Mapas C-2 y C-3 muestran los tipos de material a 1.0 y 2.5 m de
profundidad, respectivamente.
5.1. Formación Rocosa
En base al informe de Apéndice A “Evaluación de Peligros Geológicos Naturales”, las
formaciones rocosas identificadas en el área de estudio son materiales conformados
principalmente por unidades estratigráficas de las formaciones Volcánico Ancón, Puente
Inga, Herradura, Marcavilca, Pamplona, Atocongo y rocas Gabro-diorita.
Se encuentran emplazados en los sectores topográficamente elevados, siendo ubicadas en
la parte sur, colindante con el distrito de Ventanilla y Puente Piedra; así mismo en mayor
dimensión en la parte centro occidental del área de estudio cercano a la zona de balneario
de Ancón; también se encuentran en las inmediaciones de la Av. 6 de Noviembre. Son
materiales que presentan diversos grados de fracturamiento y se encuentran afectados por
procesos físicos.
5.2. Gravas
Son materiales que pertenecen a depósitos aluviales y fluviales, de bordes sub-redondeados
a redondeados y de humedad baja. Se encuentran emplazados, principalmente, en la
superficie de las formaciones rocosas y en una parte considerable del área de estudio, a
partir de 0.15 m de profundidad, y por debajo de los materiales superficiales como arenas.
Están representados por los registros recopilados CR-08, CR-10, CR-12, que se
documentan en el Anexo C-1; y por los registros de las calicatas ejecutadas C-05, C-07, C-
08, C-10 y C-15, que se presentan en el Anexo C-2.
5.3. Arenas
Son materiales que pertenecen a depósitos aluviales, fluviales y eólicos. En muchos casos
subyaciendo a este material se registra la presencia de materiales gravosos con
intercalaciones de arenas y limos.
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Se encuentran emplazados en gran parte del área de estudio. Están representados por los
registros de sondajes recopilados CR-01, CR-02, CR-03, CR-04, CR-05, CR-06, CR-07, CR-
09, CR-11, CR-13, SPTR-01, SPTR-02 y SPTR-03, que se presentan en el Anexo C-1, y los
registros de las calicatas ejecutadas C-01, C-02, C-03, C-04, C-06, C-09, C-11, C-12, C-13,
C-14, C-16, C-17,C-18, C-19 y C-20 que se presentan en el Anexo C-2.
6. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
Los perfiles estratigráficos del área en estudio se han desarrollado para las secciones
representativas A-A y B-B, que cubren diferentes zonas del área de estudio. Estas
secciones se muestran en el Anexo C-4 y se describen en los párrafos siguientes.
Perfil de Suelos – Sección A-A, sección transversal que va desde la parte central y
occidental hasta la parte nororiental en el área de estudio, desde el A.H. P.V.M Oasis hasta
el final de la Av. 11 de Enero, cruzando incluso la Variante de Pasamayo, e incluye a las
calicatas recopiladas CR-02, CR-09, CR-12 y CR-07; al SPT recopilado SPTR-01 y a las
calicatas ejecutadas C-13, C-12, C-10, C-8, C-7, C-5, C-16 y C-15. El perfil muestra un
estrato superficial conformado por relleno y/o terreno de cultivo, que varía entre 0.00 y 0.50
m de espesor; subyaciendo a estos materiales, en un primer sector, se tienen
intercalaciones de estratos de arenas (SP, SP-SM) de compacidad media; en el otro sector
se tienen gravas (GP, GW) de compacidad media a densa.
Perfil de Suelos – Sección B-B, sección longitudinal que va de oeste a este en la parte sur
del área de estudio, e incluye a las calicatas ejecutadas C-17, C-18, C-11 y C-12.
A lo largo del perfil se muestra, un estrato superficial conformado por rellenos o cobertura de
arena eólica, que varía entre 0.00 y 0.90 m de espesor, continuando hasta 3.00 m de
profundidad estratos de arena con limo (SP-SM) de compacidad media a densa.
7. AGRESIÓN DEL SUELO AL CONCRETO DE CIMENTACIÓN
La agresión que ocasiona el suelo bajo el cual se cimienta la estructura, está en función de
la presencia de elementos químicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo,
causando efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras. Estos elementos
pueden ser sulfatos, cloruros y sales solubles totales. Sin embargo, la acción química del
suelo sobre el concreto sólo ocurre a través del agua subterránea que reacciona con el
concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel freático, zona de
ascensión capilar o presencia de aguas infiltrada por otra razón (rotura de tubería, lluvias
extraordinarias, inundaciones, etc.). Los principales elementos químicos a evaluar son los
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sulfatos y los cloruros por su acción química sobre el concreto y el acero de cimentación
respectivamente. A su vez, se evalúa las sales solubles totales que podrían causar pérdida
de resistencia mecánica por problemas de lixiviación.
Las concentraciones de estos elementos en proporciones consideradas nocivas, aparecen
en la Tabla C-9. La información expuesta en esta Tabla corresponde a las
recomendaciones del ACI (Comité 319-83) para el caso de los sulfatos y a la experiencia en
los otros casos. Los resultados de los ensayos de análisis químicos se presentan en la
Tabla C-8.
De los resultados obtenidos en el laboratorio se puede observar que la muestra C-02/M-1
tiene una concentración de sulfatos de 4852 p.p.m., que podría ocasionar un ataque severo
al concreto de la cimentación; la muestra C-04/M-1 tiene una concentración de sulfatos de
1148 p.p.m., que podría ocasionar un ataque moderado al concreto de la cimentación; las
muestras C-08/M-1, C-09/M-1, C-11/M-1 y C-18/M-1 tienen concentraciones de sulfatos de
2268, 4376, 14678 y 4651 p.p.m., respectivamente, que podrían ocasionar un ataque severo
al concreto de la cimentación.
En relación a la concentración promedio de cloruros, las muestras C-02/M-1, C-04/M-1, C-
08/M-3, C-09/M-1, C-11/M-1 y C-18/M-1 tienen concentraciones de cloruros de 894, 146,
375, 3650, 1635 y 1293 p.p.m., respectivamente, las cuales indican una acción no agresiva
a la armadura de cimentación.
Asimismo, las concentraciones de sales solubles totales en las muestras C-02/M-1, C-04/M-
1, C-08/M-1 y C-09/M-1 son de 5791, 1342, 2683 y 8070 p.p.m., respectivamente, que en
todos los casos indican que no se presentaría el problema de lixiviación en la estructura de
cimentación; en la muestra C-11/M-1 la concentración de sales solubles totales es de 16357
p.p.m., que indica que se presentaría el problema de lixiviación; en la muestra C-18/M-1 la
concentración de sales solubles totales es de 5986 p.p.m, que indica que no se presentaría
el problema de lixiviación. Se observa que la muestra C-11/M-1 presenta cantidades muy
elevadas de sales solubles que podría representar un caso aislado por lo que se sugiere
realizar estudios detallados en esa área para el desarrollo de proyectos específicos.
En consecuencia, se recomienda que el concreto de la cimentación en el área de estudio
debe ser diseñado con cemento portland puzolánico tipo IP o tipo II, para ataque moderado,
y cemento tipo V, para ataque severo.
8. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CENTRO PERUANO-JAPONÉS DE INVESTIGACIONES
SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES
AV. TÚPAC AMARU N° 1150 – LIMA 25 – PERÚ – Apartado Postal 31-250 Lima 31
Teléfono (511) 482-0777, (511) 482-0804, (511) 482-0790 FAX: (511) 481-0170 e-mail: director@uni.edu.pe http://www.cismid.uni.edu.pe http://www.cismid-uni.org
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El CISMID en el año 2005 ejecutó un proyecto de microzonificación sísmica dentro del cual
se consideró al distrito de Ancón. En consecuencia, los puntos de exploración geotécnica
programados en el presente estudio fueron propuestos con el fin de complementar a los
realizados en dicha proyecto.
La evaluación geotécnica preliminar del área en estudio ha permitido clasificar los diferentes
tipos de suelos según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y la
clasificación visual del material encontrado en campo, cuyo producto se presenta en los
Mapas C-2 y C-3. A partir de esta clasificación, se ha procedido a agrupar los diferentes
tipos de suelos según sus características geotécnicas. El propósito de esta agrupación ha
sido definir un Mapa de Microzonificación Geotécnica el cual permita identificar zonas
favorables y desfavorables para la cimentación de edificaciones convencionales, según el
tipo de suelo en cada zona propuesta en la microzonificación geotécnica.
La microzonificación geotécnica incluyó, para cada zona, la estimación de la capacidad de
carga admisible que tendría la cimentación de una edificación convencional definida como
cimientos corridos de 0.60 m de ancho y profundidad de cimentación mínima de 0.80 m. El
criterio de diseño de una cimentación considera que para garantizar el comportamiento
satisfactorio de ésta, se deben cumplir las dos condiciones siguientes:
- La cimentación debe ser segura contra la falla de corte del suelo que la soporta.
- Los asentamientos producidos por la carga transmitida por la cimentación deben ser
igual o menores que los permisibles para cada tipo de edificación.
Para tal fin, se utilizó la teoría de capacidad de carga de Terzaghi, con los factores de
capacidad de carga propuestos por Vesic (1973).
En consecuencia, se ha dividido el área de estudio en tres zonas. El Mapa C-4 presenta la
microzonificación geotécnica propuesta para el área de estudio en el distrito de Ancón, y la
descripción de cada zona se muestra en los ítems siguientes.
8.1. Zona I
Esta zona incluye a las gravas de compacidad media a densa y a las formaciones rocosas
con diferentes grados de fracturación en caso éstas se encuentren habitadas. El primer
material se registra en gran parte del área de estudio. También se incluye en esta zona a las
arenas de compacidad densa que se encuentran emplazadas en sectores rodeados por
cerros. El tipo de suelo de cimentación descrito en esta zona presenta las mejores
características geotécnicas para la cimentación de edificaciones convencionales.
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La capacidad de carga admisible en esta zona varía entre 2.0 y 4.0 kg/cm2 si se desplanta
sobre la grava, y mayor a 5.0 kg/cm2 si se desplanta sobre la roca ligeramente alterada o
sana. En el caso que se desplante sobre las arenas, se recomienda considerar valores
cercanos a los 2.0 kg/cm2. Se considera que la cimentación debe estar asentada sobre
terreno natural y bajo ninguna circunstancia sobre materiales de rellenos de escombros o
rellenos no controlados.
8.2. Zona II
En esta zona se encuentra en mayor medida arenas de compacidad media. Los tipos de
material descritos en esta zona presentan características geotécnicas favorables para la
cimentación de edificaciones convencionales.
La capacidad de carga admisible en esta zona varía entre 1.0 y 2.0 kg/cm2 si se desplanta
sobre la arena. Se considera que la cimentación debe estar asentada sobre terreno natural y
bajo ninguna circunstancia sobre materiales de rellenos.
9. CONCLUSIONES
En este estudio se realizaron calicatas, ensayos DPL, Cono Peck y ensayos de laboratorio.
Además, se recopiló estudios de mecánica de suelo y de microzonificación sísmica
existentes en el área de estudio. Con esta información se han elaborados mapas de tipos de
suelos y la microzonificación geotécnica. Del análisis de resultados se concluye lo siguiente:
Se puede observar que la parte central del área de estudio está constituido por gravas
de origen aluvial que van de este a oeste llegando incluso hasta el litoral; representando
así parte considerable del área estudiada. También, en esta zona se observa
formaciones rocosas. Adicionalmente, al sur del área de estudio se encuentra una zona
de arenas densas depositadas sobre roca. Las zonas descritas constituyen la zona I de
la Microzonificación Geotécnica.
Por otro lado, la zona II de la microzonificación geotécnica, la cual consiste de arenas
de compacidad media, localizadas principalmente al norte del área de estudio y en la
bahía de Ancón con dirección sureste, que llega a representar un gran porcentaje del
área de estudio.
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REFERENCIAS
CISMID, 1991, Seminario Internacional de Microzonificación y su Aplicación al Planeamiento
Urbano para Mitigación de Desastres, Lima, Perú.
CISMID, 1992, Seminario Taller de Mecánica de Suelos y Exploración Geotécnica, Lima,
Perú.
CISMID, 2005, Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico en 42 Distritos de Lima y Callao -
Informe Técnico preparado para la Asociación Peruana de Empresas de Seguros
(APESEG), Lima, Perú.
Das, B.M., 1996, Principios de Ingeniería de Cimentaciones, México, Thomson Editores.
Das, B.M., 2009, Shallow Foundations, New York, Taylor & Francis Group.
Gonzáles de Vallejo, L. y Ferrer, M., 2002, Ingeniería Geológica, Madrid, España, Prentice
Hall.
Hunt, R., 1986, Geotechnical Engineering, USA, McGraw-Hill.
Instituto de Construcción y Gerencia, Norma E-050 Suelos y Cimentaciones, 2006, Lima,
Perú.
Martínez Vargas, A., 1990, Geotecnia para Ingenieros, Lima, Perú, CONCYTEC.
Muni Budhu, R. E., 2007, Soil Mechanics and Foundations, United States of America, Jhon
Wiley & Sons.
Norma DIN 4094-90, Baugrund, Erkundung durch Sondierungen.
Norma JSF – T 26.
Norma Técnica ASTM D 420-422, D 2216, D 2488, D 2850, D 3080, D 4318, E 275, D 3370,
D 1888, D 4792
SENCICO, 2006a, Norma E.030, Diseño Sismo Resistente, Lima, Perú.
SENCICO, 2006b, Norma E.050, Suelos y Cimentaciones, Lima, Perú.
EDITOR DESCRIPCIÓN FECHA 1 PARA MOTIVO FECHA 2
Elder Informe de características
geotécnicas de suelo 15072014 Armando
Revisión del presente
informe 15072014
Armando Pequeños cambios 16072014 Impresión Revisión final 16072014
Zenón
Aguilar Revisión final 01082014 Impresión