ESTUDIO DE SUELOS

CON FINES DE CIMENTACINPROYECTO:

EDIFICIO VIVIENDA MULTIFAMILIAR

DIRECCIN: CA. LOS ESCRITORES MZ. F-02, LT.39 URB. MATELLINI.DISTRITO

: CHORRILLOS.PROVINCIA: LIMA.REGION

: LIMA.JUNIO, 2015

NDICE

1.0GENERALIDADES

1.1Objeto del estudio.

1.2Ubicacin del rea en estudio.

1.3Condiciones climticas.

1.4Caractersticas del proyecto.

2.0 GEOLOGA Y SISMICIDAD

2.1 Geologa.2.2Geodinmica externa.

2.3Sismicidad.

2.4Parmetros de Diseo Sismo Resistente.

3.0 INVESTIGACIN DE CAMPO

3.1 Calicatas de exploracin 3.2 Toma de Muestras y obtencin de Densidades de Campo.

3.3 Pruebas de Penetracin Dinmica Ligera4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

4.1Clasificacin de Suelos.

5.0DESCRIPCIN DEL PERFIL ESTRATIGRFICO

6.0ANLISIS DE CIMENTACIN

6.1 Profundidad de Cimentacin

6.2 Tipo de Cimentacin.

6.3 Clculo de la capacidad portante

6.4Anlisis de asentamientos

7.0AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACIN

8.0CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

ANEXO I Registros de excavaciones

ANEXO IIResultado de ensayos de laboratorio

ANEXO IIIUbicacin de calicatas y columnas estratigrficas

ANEXO IVUbicacin en Mapa Geolgico.

Mapa de zonificacin ssmica del Per

ANEXO VMaterial fotogrfico

INFORME TCNICO

1.0GENERALIDADES

1.1Objeto del Estudio

El objetivo del presente Informe Tcnico es presentar los resultados de la investigacin del subsuelo de un terreno destinado para las labores de construccin de una edificacin destinada al proyecto EDIFICIO VIVIENDA MULTIFAMILIAR EN CHORRILLOS (PROGRAMA MIVIVIENDA). Investigacin realizada mediante la excavacin de calicatas y la ejecucin de ensayos de campo, ensayos de laboratorio, y de los datos experimentales recogidos en obras anteriores, para determinar las condiciones de fundacin.1.2Ubicacin del rea en Estudio

El terreno en estudio se encuentra ubicado en la Calle Los Escritores Mz. F-02, Lt.39 Urb. Matellini, distrito de Chorrillos, provincia y regin de Lima.

1.3Condiciones Climticas

El clima de la zona es el tpico de la costa en Lima es decir, templado y hmedo, con lloviznas muy leves en los meses de invierno. Presenta precipitaciones totales que alcanzan un promedio anual de 60mm. La temperatura media anual es de 18.6 C y la humedad relativa flucta entre 85 y 99%.1.4Caractersticas del Proyecto

El proyecto consistir en una edificacin estructurada bajo sistema convencional, cuyo uso estar destinado para Edificio Multifamiliar, sobre un terreno de 220m2.

Vista del terreno existente

2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD

2.1 Geologa

En el reconocimiento del rea de estudio se ha comprobado que los materiales que componen el sub suelo pertenecen al cono deyectivo del Ro Rmac. Asimismo, en la investigacin en profundidad mediante la excavacin de calicatas, se ha podido apreciar la conformacin de sedimentos de diferente granulometra, suelos finos y arenosos subyaciendo hacia el fondo de las excavaciones material gravoso.

Tal como indica la zonificacin del mapa geolgico, 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 reciente.

Depsitos aluviales pleistocnicos (Qp-al)

Estos depsitos 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.

El principal depsito aluvial pleistocnico lo constituye el antiguo cono aluvial del ro Rmac, donde se asienta la ciudad de Lima, teniendo su separacin interfluvial con el ro Lurn debajo de las arenas elicas entre el cerro Lomo de Corvina y playa Conchn y con el ro Chilln en la playa de Mrquez.Tambin se ha incluido dentro de estos depsitos las acumulaciones aluviales desrticas provenientes de quebradas y ros afluentes ahora secos y desrticos como Ro Seco y las quebradas: Huarangal, La Molina, Canto Grande, Pucar, Malanche, Cruz de Hueso, Chamaure, Honda, etc. En muchas de ellas cuando las lluvias han sido abundantes en los contrafuertes andinos se han producido corrientes lodosas y huaycos. En Qda. Honda (km. 50 Panamericana Sur), estos depsitos de conos aluviales desrticos llegan hasta la baha de Naplo.

La litologa de estos depsitos aluviales pleistocnicos vistos a travs de terrazas, cortes y perforaciones comprende conglomerados, conteniendo cantos de diferentes tipos y rocas especialmente intrusivas y volcnicas, gravas subangulosas cuando se trata de depsitos de conos aluviales desrticos debido al poco transporte, arenas con diferentes granulometra y en menor proporcin limos y arcillas. Todos estos materiales se encuentran intercalados formando paquetes de grosores considerables como se puede apreciar en los acantilados de la costa. Los niveles de arena, limo y arcilla se pierden lenticularmente y a veces se interdigitan entre ellas o entre los conglomerados.2.2 Geodinmica externa

Durante los trabajos de campo efectuados no se han detectado fenmenos de geodinmica externa reciente, como levantamientos y/o hundimientos, ni desplazamientos de la formacin sedimentaria existente en la zona.

Geologa y Leyenda de la zona segn cuadrngulo 25-i, Lima

(INGEMMET)

2.3 SismicidadDesde 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:

Zona 1.- Comprende la ciudad de Iquitos, y parte de los departamentos de Loreto, Ucayali y Madre de Dios; en esta regin la sismicidad es baja.

Zona 2.- En esta zona la sismicidad es media. Comprende el resto de la regin de la selva, Puno, Madre de Dios, y parte del Cusco. En esta regin los sismos se presentan con mucha frecuencia, pero no son percibidos por las personas en la mayora de las veces.

Zona 3.- Es la zona de ms alta sismicidad. Comprende toda la costa peruana, de Tumbes a Tacna, la sierra norte y central, as como, parte de ceja de selva; es la zona ms afectada por los fenmenos telricos.

El terreno en estudio, se encuentra 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.

2.4 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 S3, que corresponde a un suelo flexible (arenas limosas con finos).

(c) Periodo de Vibracin del Suelo

Tp = 0.9 seg

(d) Factor de Amplificacin del Suelo

S = 1.4

Estos valores estn considerados concorde tambin a lo determinado por el CISMID-UNI en la zonificacin ssmica del distrito de Chorrillos, que ubica la zona de estudio como una zona IIA para lo cual dice: En esta zona se espera un incremento moderado del nivel de peligro ssmico estimado por efecto del comportamiento dinmico del suelo. Los periodos dominantes del suelo tienen valores de 0.10 s a 0.30 s. Los valores de amplificacin relativa del suelo obtenido por microtrepidaciones varan de 3.1 a 7.3 veces.

3.0INVESTIGACIN DE CAMPO

3.1 Calicatas de exploracin

Para determinar las caractersticas fsico-mecnicas del suelo, lo cual nos ha permitido obtener las condiciones de resistencia para la cimentacin, se ha realizado una evaluacin de las condiciones geolgicas, as como de las condiciones in situ, excavndose dos (02) calicatas de las que se ha obtenido muestras en suficiente cantidad para la ejecucin de los respectivos ensayos de laboratorio. Tambin se ejecutaron tres (03) ensayos de penetracin DPL. La profundidad de las calicatas excavadas han sido las siguientes:

CALICATA NPROF (m)COTA RELATIVA (m)

C 13.50+ 0.00

C 23.50+ 0.00

3.2 Toma de Muestras y obtencin de Densidades de Campo.

Se extrajeron muestras representativas de las excavaciones realizndose adems en el material granular sobre el que se recomienda que deber realizarse el desplante de la cimentacin, ensayos para la obtencin de los valores de la densidad natural del suelo mediante el mtodo del cono y arena graduada.

Ver ubicacin de exploraciones en Anexo III.

3.3 Pruebas de Penetracin Dinmica Ligera

Como se ha indicado, se realiz tambin tres (03) pruebas de resistencia in situ, con ensayos de Penetracin Dinmica Ligera (D.P.L.). Ensayo que consiste en hincar un tubo de medidas estndares (dimetro 1) y una punta cnica de penetracin con un ngulo de 90, por medio de una masa de fierro de 20 kilos de peso, dejada caer desde una altura de 0.56 metros, contabilizndose el nmero de golpes necesarios para hacer penetrar el tubo una profundidad de 0.10 metros. Para mayor referencia se puede ver el artculo Penetracin Dinmica Ligera (DPL), presentado como ponencia en el XIII Congreso Nacional de Ingeniera Civil realizado en la ciudad de Puno, por los Ingenieros Alberto Martnez Vargas y Jos Martnez Del Rosario. En estos ensayos se alcanz las siguientes profundidades, bajas por la presencia de bolonera en la zona:

D.P.L. NProfundidadde Ensayo (m)Cota

Relativa (m)

DPL 13.80+ 0.00

DPL 23.70+ 0.00

DPL 34.00+ 0.00

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 Contenido de Sulfatos. BS 1377- Parte3.

4.1Clasificacin 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). Se determin seis (06) tipos de suelo:CL

Arcilla de baja a media plasticidad.

ML

Limo de baja plasticidad.

CL-ML

Arcilla limosa.

SM

Arena limosa.5.0 DESCRIPCIN DEL PERFIL ESTRATIGRFICO

En las dos (02) calicatas excavadas se encontraron estratos de rellenos con suelos finos limosos hasta una mxima profundidad de 0.50m, apareciendo despus materiales arenosos con arcilla y limo, para luego aparecer finalmente una capa de arcilla intercalada con una capa de material limoso. Sugirindose una profundidad de cimentacin a partir del nivel del terreno, no menor de 3.00m. (Df=3.00m.). La descripcin de calicatas es como sigue:

Calicata 1 (3.50m):De 0.00m. a 0.50m. Relleno, compacto de color marrn con presencia de plsticos races y algunas gramneas. De 0.50m. a 1.90m. Arcilla inorgnica de baja plasticidad CL hmeda semicompacta de color beige. De 1.90m. a 3.00m. Limo inorgnico de baja plasticidad ML, hmeda de color marrn claro, semisuelta con presencia de un lente de arcilla de 2.10 a 2.30 de profundidad. De 3.00m. a 3.50m. Arcilla inorgnica CL de baja plasticidad hmeda semicompacta de color meln.Calicata 2 (3.50m):

De 0.00m. a 0.20m. Relleno. De 0.20m. a 1.60m. Arena limosa SM, hmeda semicompacta de color marrn claro con presencia de caliche. De 1.60m. a 3.00m. Arcilla inorgnica de baja plasticidad con limo CL-ML, semisuelta de color beige. De 3.00m. a 3.40m. Arcilla inorgnica de baja plasticidad con limo CL-ML, de consistencia firme de color marrn. De 3.40m. a 3.50m. Limo inorgnico de baja plasticidad ML, hmeda de consistencia semicompacta de color amarillo.

6.0ANLISIS DE LA CIMENTACIN

PRIMERA ALTERNATIVA:

Df=3.00m. Cimentacin convencional sobre arcilla limosa

6.1Profundidad de Cimentacin

De acuerdo a las condiciones de suelo encontradas, se ha realizado el anlisis para un sistema en zapatas rgidas. Se recomendar una profundidad de cimentacin de Df=3.00m, medido desde nivel de terreno profundidad que ser analizada mediante ensayo correlacionado DPL. La capa superficial de arena con arcilla es de poco espesor seguido de una capa de material arcilloso y bajo nmero de golpes por lo que se recomienda la anterior profundidad donde ya el nmero de golpes es creciente y estable. 6.2 Estimacin de la capacidad portante

Para el Anlisis de asentamientos se han utilizado los criterios de Peck-Hanson Thornburn y de Braja Das. Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento total de la cimentacin en funcin al tipo de Estructura. Las formulaciones empleadas son las siguientes:

qadm=11.98Ncorr((3.28B+1)/(3.28B))2 (1+0.33Df/B)(Se/25.40)

Adems debe cumplirse que:

(1+0.33Df/B) 2.00SO4 > 10000V mas puzolana30.4531

1 Puede requerirse una relacin agua cemento menor o una resistencia mas alta para obtener baja permeabilidad, proteccin contra la corrosin de elementos metlicos embebidos, o contra congelamiento y deshielo. Tabla 4.4.2.

2 Agua de Mar.

3 Puzolana que se ha determinado por medio de ensayos o por experiencia, que mejora la resistencia a sulfatos cuando se usa cemento tipo V.

Tabla de las Normas Tcnicas de Edificacin del Reglamento Nacional de Edificaciones.

El Peruano. Sbado 10 de junio del 2006

http://www.urbanistasperu.org/rne/pdf/RNE_parte%2009.pdf8.00CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.-En las excavaciones realizadas en el rea de estudio, se ha encontrado que el subsuelo est constituido superficialmente por material de relleno y suelo arenoso, seguido de capas de arenas limosas para despus aparecer el material de arcilla con limo, el cual va aumentando de consistencia a mayor profundidad.2.-Es indispensable eliminar y limpiar el material degradado, para cimentar sobre la arena limosa, lo que se recomienda verificar durante la ejecucin de las obras.

3.-En el terreno estudiado se proyecta construir una edificacin, con sistema convencional, para fines de Edificio Multifamiliar.

4.-Se recomienda una cimentacin convencional a una profundidad mnima de 3.00m, a partir del nivel de terreno y siempre sobre el material de arcilla intercalada con limo el cual ser de Qad=1.20kg/cm2 para un asentamiento permisible s=2.54cm. Pero tambin se evalan la siguiente alternativa:

Segunda Alternativa:

DF=0.00m. Platea sobre relleno estructural de 0.30m.

Para Losa de B=4.00m. Df=0.50m.

qad = 0.50 kg/cm2 asentamiento permisible s=2.33cm.El relleno estructural consiste se conforma por material de afirmado compactado al 100% de su MDS. Previamente se compactara la subrrasante al 95% de su MDS, segn el ensayo de Proctor ModificadoLa solucin se muestra en el siguiente grfico:

5.-Parmetros recomendados para el anlisis ssmico.

Factor de Tipo de Suelo, S = 1.4Factor de Zonificacin Ssmica, Z = 0.4 (Zona III)

Periodo, Tp = 0.96.-Se recomienda utilizar cemento portland tipo I.

7.-Para el diseo de muros de contencin y calzadura, se utilizar un valor del coeficiente de empuje activo promedio de Ka=0.40 (alternativa I), Ka=0.41 (alternativa II), Ka=0.41 (alternativa III).8.-Durante las excavaciones para la cimentacin deber verificarse que se hayan sobrepasado las capas superiores de suelo. 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.

9.-Asimismo, si al nivel de cimentacin se encuentra un bolsn de suelos de relleno y/o concreciones y material degradado, deber profundizarse la cimentacin hasta sobrepasarlo y vaciar en la altura de sobre-excavacin efectuada, un falso cimiento de concreto pobre ciclpeo. Se recomienda as mismo compactar el nivel fijado para la arena limosa, dado que existen algunos sectores donde la arena aparece semicompacta.10.-Por ltimo, en los casos en que en el emplazamiento de un cimiento haya sido efectuada una excavacin hasta una profundidad mayor que la profundidad considerada para la cimentacin (calicata por ejemplo), deber rellenarse a la altura de sobre-excavacin efectuada con concreto pobre ciclpeo.

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

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIN

Tipo de cimentacin:

Convencional y/o armada conectada, losa de cimentacin

Estrato de apoyo a la cimentacin:Suelo arcilloso y/o limo arenoso segn corresponda.

Parmetros de diseo para la cimentacin:

Profundidad de cimentacin:Segn corresponda a cada alternativa

Capacidad portante:Primera Alternativa:

DF=3.00m. Cimentacin convencional sobre arcilla limosa dura

Para Zapatas cuadradas B=1.20m. Df=3.00m.

qad = 1.20 kg/cm2 asentamiento permisible s=2.54cm.Segunda Alternativa:

DF=0.00m. Platea sobre relleno estructural de 0.30m.

Para Losa de B=4.00m. Df=0.50m.

qad = 0.50 kg/cm2 asentamiento permisible s=2.33cm.Factor de seguridad: 3

Agresividad del suelo

Baja, Usar cemento portland tipo I.

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