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ESTUDIO DE SUELOS

OBRA: EDIFICIO PARA MUSEO

TERMAS DE RIO HONDO

SANTIAGO DEL ESTERO

ENERO DE 2011

http://procesosconstructivos123.wordpress.com/ 1

ESTUDIO DE SUELOS

OBRA: EDIFICIO PARA MUSEO UBICACION: AUTODROMO

TERMAS DE RIO HONDO COMITENTE: SEGUNDO BOLZON – CONSTRUHAUS - UTE

INFORME TECNICO

El predio donde se construirá la obra motivo del presente estudio, se encuentra ubicado en el Autódromo de la ciudad de Termas de Río Hondo, Provincia de Santiago del Estero.

En el lugar indicado, se procedió a la ejecución de dos sondeos con pala manual tipo hélix hasta la profundidad de rechazo, extrayéndose muestras y realizando el ensayo de penetración normalizada de Terzaghi (S. P. T.) cada metro de avance, a los que se designan como SPT Nº 1 a SPT Nº 4.

Los ensayos de penetración se limitaron hasta un máximo de 40 golpes (N < 40), considerándose rechazo a partir de ese valor. A partir del rechazo, se continuó la auscultación mediante uso de barreno para determinar el espesor del manto consolidado, limitándose esta penetración hasta 1,50 m.

Se excavó una calicata a cielo abierto hasta los 3,00 m., extrayéndose muestras razonablemente indisturbadas cada metro o en cada estrato claramente diferenciado y una muestra del estrato consolidado, a los 3,00 m. de profundidad

Las profundidades de exploración se refieren a nivel de boca de pozo.

A todas las muestras de suelos extraídas se realizó su descripción tacto visual y se acondicionaron e identificaron convenientemente para su remisión a laboratorio.

ENSAYOS EN LABORATORIO:

A la totalidad de las muestras extraídas, se efectuaron los siguientes ensayos y determinaciones:

- Humedad natural - Granulometrías vía seca y húmeda - Límites de consistencia - Clasificación Unificada - Sales totales y contenidos de cloruros y sulfatos


Con la muestra obtenida de la calicata a 3,00 m. de profundidad, se talló una probeta mediante equipos no convencionales, dada su extrema dureza, (amoladora con disco de corte de metales) a la que se le realizaron los siguientes ensayos y determinaciones:

- Humedad natural - Densidad seca y natural - Peso específico - Ensayo de Compresión Simple (no confinado)

TRABAJOS EN GABINETE:

Con los resultados obtenidos en los trabajos en obra y laboratorio, se procedió a la preparación del Informe Técnico que comprende:

- Detalle del perfil geológico y estratigráfico - Planillas resumen de características físicas, químicas y

mecánicas- Planillas y gráficos de los ensayos de compresión simple - Sugerencias sobre tipologías de cimentación, acorde a las

características de los suelos del perfil y al porte del edificio a cimentar

- Profundidades de desplante recomendadas - Cargas o presiones de contacto para el sistema propuesto

Concluye el informe técnico con sugerencias constructivas ante la potencial agresividad de sales y/o sulfatos a las estructuras de cimentación.

ANTECEDENTES GEOLÓGICOS – GEOTÉCNICOS

Según antecedentes consultados, el área fue estudiada por diferentes profesionales de la geología, quienes constataron de modo reiterativo y en trabajos diversos, la presencia de rocas de edad terciaria (Plioceno), las que fueron en algunos casos falladas y en otras plegadas durante los principales movimientos tectónicos que produjeron, particularmente en nuestra región, el ascenso de las Sierras de Guasayán. Esos movimientos sometieron a las rocas a tensiones importantes, que junto a su edad, (del orden de millones de años) las compactaron aún más y por lo tanto le confirieron propiedades mecánicas que escapan a los suelos comunes.

Las rocas que se mencionan en la literatura consultada indican que pertenecen a la formación geológica Las Cañas (cuya sección típica se estudió por primera vez en ese río de la provincia de Tucumán) y que reconstruido su perfil, de acuerdo a las observaciones realizadas en distintas zonas, alcanza espesores de hasta 250 m. En el área de estos trabajos se la menciona con órdenes de hasta 60 m. de espesor.


La litología varía en profundidad, pero en superficie llama la atención por su color rojizo, (presencia de óxidos de Fe), que en la zona de Termas de Río Hondo se manifiesta como una limonita (Limo consolidado) y que rompiéndola en bloques menores se puede observar en su interior granos de yeso diseminado.

Como estas rocas fueron afectadas por grandes esfuerzos es común apreciar en su superficie diaclasas (Grietas) con distintas direcciones a modo de enrejado, las que conforman superficies de debilidad.

También suelen estar rellenadas con cristales de yeso (que fueron detectados en la extracción de muestras), producto de la circulación y deposición de agua subterránea cargada con dichas sales.

El estrato estudiado para la cimentación del edificio, está constituido por una capa resistente con número de los golpes en los ensayos SPT superiores a 40, es una limonita, que por sus características mecánicas es una roca blanda (Resistencia a compresión de 5 – 25 Kg. /cm2).

La profundidad de donde se halla este estrato resistente y en conformidad a los sondeos, oscila entre 2,80 m. a 2,90 m. y puede llegar a más de 6,00 m. de espesor.

PERFIL DE LOS SUELOS

Los suelos desarrollados entre el nivel de terreno natural y el estrato de limos cementados de consistencia de roca, están conformados por arcillas limo arenosas y limos arcillo arenosos, inorgánicos, húmedos a muy húmedos, color castaño claro, compactados en superficie y blandos por abajo del metro de profundidad. A partir de los 2,50 m. se encuentra la presencia de mezclas de estos suelos con detritos de la roca subyacente, con abundante contenido de calcáreos.

Este estrato asienta sobre un manto de limos arenosos cementados de consistencia de roca blanda, cuya descripción se detalla en los antecedentes geológicos, muy duro (N >> 40), que se desarrolla a partir de los 2,80 a 2,90 m.

Mediante equipo rotopercutor, se determinó un espesor mínimo del manto rocoso de 1,50 m., deteniéndose la penetración por considerarse suficiente para la disipación de presiones en profundidad, aún ante la posibilidad que por debajo se encuentre suelo en estado fangoso por filtraciones del lago del la presa de Río Hondo.

A la fecha de realización del estudio, no se determinó presencia de acuíferos hasta la profundidad auscultada.


RECOMENDACIONES SOBRE CIMENTACION

Considerando el perfil geológico desarrollado, a las características físico-mecánicas de los suelos hasta la profundidad estudiada, y atento a la magnitud de las edificaciones a cimentar, se sugiere el siguiente sistema de cimentación:

1) Se recomienda despreciar la resistencia y posible colaboración del manto superior, en razón de su escasa resistencia y baja compacidad, demostrado en los valores N del ensayo de penetración normalizada (SPT), hasta la profundidad donde se encuentra el manto de roca blanda.

2) Se recomienda fundaciones de tipo directa y sub superficial, a partir del manto de esta roca, entre 3,00 a 3,20 m. de profundidad de desplante.

Se deberá excavar el suelo superior hasta ubicar el estrato de arcillas cementadas, procediendo a extraer la capa superior de la misma en 0,10 m. (mínimo), nivelando la superficie donde asentarán los cimientos. Para la cimentación por medio de zapatas aisladas de sección cuadrada, de cimentaciones continuas, o de pozos, (donde se desprecian las resistencias friccionales), se sugieren las siguientes presiones admisibles:

Zapatas Cuadradas Qadm. = 4,00 kg/cm2

Zapatas Continuas Qadm. = 3,00 kg/cm2

Para estos valores se ha considerado un grado de seguridad 3. En consideración de la probable existencia de fisuración y/o adacliasamiento de la roca se recomienda que el lado menor de la base sea igual ó mayor a 1,20 m. Las presiones admisibles (o sus coeficientes de seguridad) pueden modificarse en acuerdo con la importancia de la edificación y de la rigurosidad de los cálculos. Pueden también adoptarse coeficientes de seguridad diferenciales para cargas estáticas y dinámicas.

Los análisis químicos realizados determinan que los suelos presentan una agresividad potencial media, por lo que deberán adoptarse las medidas de protección necesarias.

Santiago del Estero, Enero de 2011.-

Lic. Federico Guimard Dr. Ing. Civil Ricardo Schiava Ing. Civil Tomas E. Lucio


PERFIL DE LOS SUELOS - CARACTERISTICAS FISICAS Y MECANICAS

ESTUDIO GEOTECNICO PARA FUNDACION DE EDIFICIOUBICACIÓN: AUTODROMO TERMAS DE RIO HONDOCOMITENTE: SEGUNDO BOLZON - CONSTRUHAUS - UTE

Sondeo : SPT 1

P Ensayos Granulométricosr Porcentaje pasa Tamiz No. Número Límites Indice Clasific.o Arenas Limos y Golpes Humedad de f. gruesas medias finas Arcillas S. P. T. Unificada

m. # 4 # 10 # 40 # 200 N L. L. L. P. I. P. H % S. U. C.

0,00 100,0 99,8 98,7 78,4 30,1 18,2 11,9 18,5 1,0 CL

-1,00 100,0 99,8 98,7 78,4 1 30,1 18,2 11,9 18,5 1,0 CL

-2,00 100,0 99,5 97,3 77,4 1 39,6 14,6 25,0 23,4 0,6 CL

-2,80 86,4 83,2 80,5 65,4 40 29,5 11,4 18,1 21,6 0,4 CL

40

Compacidad Relativa en Arenas Compacidad Relativa en Arcillas I.C. = ( L.L.- H ) / I.P. (Indice de Consistencia) 0 - 4 Muy suelta 0 - 1 Muy blanda < 0,00 Consistencia líquida 5 - 10 Suelta 2 - 4 Blanda 0,00 a 0,25 Consistencia semi-líquida11 - 20 Firme 5 - 8 Firme 0,25 a 0,50 Consistencia plástica muy blanda21 - 30 Muy firme 9 - 15 Compacta 0,50 a 0,75 Consistencia plástica blanda31 - 40 Densa 16 - 30 Muy compacta 0,75 a 1,00 Consistencia plástica dura > 50 Muy densa > 30 Dura > 1,00 Consistencia dura

RECHAZO

Consistencia

de consistencia

S. P. T.

-3,50

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pro

fund

idad

S. P. T.

Límites y Humedad%

-3,50

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Pro

fund

idad

H% L.L. L.P. I.C.


PERFIL DE LOS SUELOS - CARACTERISTICAS FISICAS Y MECANICAS


Sondeo : SPT 2

P Ensayos Granulométricosr Porcentaje pasa Tamiz No. Número Límites Indice Clasific.o Arenas Limos y Golpes Humedad de f. gruesas medias finas Arcillas S. P. T. Unificada

m. # 4 # 10 # 40 # 200 N L. L. L. P. I. P. H % S. U. C.

0,00 100,0 98,5 95,9 74,1 25,8 16,7 9,1 24,5 0,1 CL

-1,00 100,0 98,5 95,9 74,1 1 25,8 16,7 9,1 24,5 0,1 CL

-2,00 99,8 99,5 98,2 79,2 1 24,6 18,2 6,4 23,6 0,2 CL-ML

-2,90 85,9 85,5 84,0 73,8 40 22,8 19,0 3,8 20,5 0,6 ML

40

Compacidad Relativa en Arenas Compacidad Relativa en Arcillas I.C. = ( L.L.- H ) / I.P. (Indice de Consistencia) 0 - 4 Muy suelta 0 - 1 Muy blanda < 0,00 Consistencia líquida 5 - 10 Suelta 2 - 4 Blanda 0,00 a 0,25 Consistencia semi-líquida11 - 20 Firme 5 - 8 Firme 0,25 a 0,50 Consistencia plástica muy blanda21 - 30 Muy firme 9 - 15 Compacta 0,50 a 0,75 Consistencia plástica blanda31 - 40 Densa 16 - 30 Muy compacta 0,75 a 1,00 Consistencia plástica dura > 50 Muy densa > 30 Dura > 1,00 Consistencia dura

RECHAZO

Consistencia

de consistencia

S. P. T.

-3,50

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pro

fund

idad

S. P. T.

Límites y Humedad%

-3,50

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Pro

fund

idad

H% L.L. L.P. I.C.


COMPRESION SIMPLEESTUDIO GEOTECNICO PARA FUNDACION DE EDIFICIOUBICACIÓN: AUTODROMO TERMAS DE RIO HONDOCOMITENTE: SEGUNDO BOLZON - CONSTRUHAUS - UTE

DATOS DE LA MUESTRAUbicación: calicata Volumen: 100,480 cm3.Profundidad: 3,00 m. Peso: 208,400 grsDiametro: 4,0 cm. D. nat.: 2,074 gr/cm3.Altura: 8,0 cm. Hum. %: 24,30 %Area: 12,560 cm2. D. seca: 1,669 gr/cm3.

constante del aro de carga : K = 1,120

0,000 0,000 0,000

Lectura inicial carga 0,000Lectura final carga 142,000Divisiones de carga (2 - 1) 142,000Fuerza Axial (P = 3 x Ka) (Kg.) 159,040Lectura inicial deformaciones (cm) 0,000Lectura final deformaciones (cm) 0,325Deformacion de la muestra (7 = 6 - 5) 0,325Factor correcion area (8 = h / h-7) 1,042Area corregida (A' = 8 x A) (cm2) 13,092

Presion axial ( �1 =P / A') (kg/cm2) 12,148

Tension Principal (�1 = ��) 12,148Presion de poros ( u ) (kg./cm2.)

Tension Princ. efect. (�'1=�1-u) 12,148

Tension Princ. efect. (�'3=��-u) 0,000

COHESION 6,000 kgf/cm2

RESISTENCIA 12,10 kgf/cm2

8

13

14

9

10

11

12

4567

12

DATOS DEL ENSAYO

3

Presion de Camara �3 en kg./cm2.No.

GRAFICA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tensiones principales

Tens

ione

s Ta

ngen

cial

es

GRAFICA ESFUERZO - DEFORMACION

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,0014,0015,00

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

Deformaciones unitarias DL/L)

Tens

ione

s de

svia

ntes

(P/A

')

Compresión Simple


PERFIL DE LOS SUELOS - GRANULOMETRIAS


Sondeo: SPT 1

Porcentaje que pasa Tamiz N°4 10 40 60 100 200

-1,00 m.* 100,0 99,8 98,7 96,0 89,6 78,4 -2,00 m. * 100,0 99,5 97,3 93,0 86,0 77,4-2,80 m. ** 86,4 83,2 80,5 76,4 72,2 65,4

Observ::

Gráfica Granulométrica

TAMIZ Nº

* Tamiz N° 10 y 40 retienen calcáreos y yeso - ** Tamiz 4 retiene detritos con abundantes calcáreos

Profundidad

Espe

sor (

m)

Arenas Limos y Arcillas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110 Abertura de malla en m.m.

Porc

enta

je q

ue p

asa

Profundidad -1,00 m.* m Profundidad -2,00 m. * m Profundidad -2,80 m. ** m

# 200## 60# 40# 10# 4

Arenas gruesas Arenas medias Arenas finas Limos y


PERFIL DE LOS SUELOS - GRANULOMETRIAS


Sondeo: SPT 2

Porcentaje que pasa Tamiz N°4 10 40 60 100 200

-1,00 m. * 100,0 98,5 95,9 92,2 85,4 74,1 -2,00 m. * 99,8 99,5 98,2 94,3 88,1 79,2-2,90 m. ** 85,9 85,5 84,0 82,0 79,3 73,8

Observ::

Gráfica Granulométrica

TAMIZ Nº

* Tamiz N° 10 y 40 retienen calcáreos y yeso - ** Tamiz 4 retiene detritos con abundantes calcáreos

Profundidad

Espe

sor (

m)

Arenas Limos y Arcillas

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110 Abertura de malla en m.m.

Porc

enta

je q

ue p

asa

Profundidad -1,00 m. * m Profundidad -2,00 m. * m Profundidad -2,90 m. ** m

# 200## 60# 40# 10# 4

Arenas gruesas Arenas medias Arenas finas Limos y


PERFIL DE LOS SUELOS - CARACTERISTICAS QUIMICAS


Corresponde a: SPT 1Sales Totales Cloruros Sulfatos Calcareos Ph

Muestreo Profundidad % % % %

0,00 2,200 N. D. 0,700 1,300 8,000

-1,00 2,000 N. D. 0,600 1,500 7,800

-2,00 1,300 N. D. 0,600 10,500 8,200

-2,80 1,200 N. D. 0,300 21,400 8,200

Agresividad según contenido % de Sulfatos Agresividad según contenido % de Sales0,0 a 0,1 % Nula0,1 a 0,2 % Baja N. C. = No Cuantificable > 1,5% - Agresiva0,2 a 2,0 % Media > 2,0 % Fuerte

Ubicación de la muestra

Sulfatos

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Contenido %

Prof

undi

dad

Agresividad mediaNo agresivo

Agresividad baja

Agresividad altaSales %

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Contenido %

Prof

undi

dad

AgresivasNo Agresivas

Calcáreos %

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0 5 10 15 20 25 30

Contenido %

Prof

undi

dad

pH

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

5 6 7 8 9 10

pH

Prof

undi

dad

Reacción Acida

Reacción Alcalina


PERFIL DE LOS SUELOS - CARACTERISTICAS QUIMICAS


Corresponde a: SPT 2Sales Totales Cloruros Sulfatos Calcareos Ph

Muestreo Profundidad % % % %

0,00 1,500 N. D. 0,500 1,500 8,000

-1,00 1,500 N. D. 0,500 1,500 8,000

-2,00 1,100 N. D. 0,300 11,500 8,600

-2,90 0,500 N. D. 0,300 24,500 8,800

Agresividad según contenido % de Sulfatos Agresividad según contenido % de Sales0,0 a 0,1 % Nula0,1 a 0,2 % Baja N. C. = No Cuantificable > 1,5% - Agresiva0,2 a 2,0 % Media > 2,0 % Fuerte

Ubicación de la muestra

Sulfatos

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Contenido %

Prof

undi

dad

Agresividad mediaNo agresivo

Agresividad baja

Agresividad altaSales %

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0

Contenido %

Prof

undi

dad

AgresivasNo Agresivas

Calcáreos %

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

0 5 10 15 20 25 30

Contenido %

Prof

undi

dad

pH

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

5 6 7 8 9 10

pH

Prof

undi

dad

Reacción Acida

Reacción Alcalina


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