OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE, PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PROYECTISTA: Ing. ELEUTERIO SANCHEZ VEGA UBICACIÓN : Av . La America – Sector El horcón Lt 2 Distrito : Moche Provincia : Trujillo Región : La Libertad Tabla de Contenido 1. GENERALIDADES. 1.1 OBJETIVO. 1.2 UBICACIÓN. 1.3 SISMICIDAD. 1.4 GEOLOGIA 2. INVESTIGACION GEOTECNICA. 2.1 TRABAJOS DE CAMPO 2.2 ENSAYOS DE LABORATORIO. 2.3 PERFIL ESTRATIGRAFICO. 2.4 CONDICIONES DEL SUB SUELO DE CIMENTACION. 3. CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y ASENTAMIENTOS 4. RECOMENDACIONES GENERALES DE CONSTRUCCION. 5. CONCLUSIONES. 6. REFERENCIAS ANEXOS ANEXO I REGISTROS ESTRATIGRAFICOS. ANEXO II ENSAYOS DE LABORATORIO. ANEXO III HOJA MODELO DE CALCULO. ANEXO IV PANEL FOTOGRAFICO. ANEXO V PLANOS. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” . 1. provincia de Trujillo – Departamento La Libertad SISMICIDAD .2 UBICACIÓN La zona de estudio se encuentra en la Av. 1. Determinar las dimensiones de profundidad factible para la cimentación de las estructuras proyectadas en el terreno investigado. GENERALIDADES El Estudio de Suelos con fines de cimentación para la “Elaboración de Expediente Técnico de la OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE. se realizó mediante trabajos de exploración de campo y ensayos de laboratorio de las muestras obtenidas.1 OBJETIVO Los principales objetivos del estudio son los siguientes: Identificar la unidad litológica que se encuentra desplazada a lo largo de la zona en estudio y fenómenos de geodinámica externa. se realizó mediante un programa de exploración y de trabajos de campo para que por medio de la auscultación directa del subsuelo con obtención de muestras se correlacione con los resultados de laboratorio determinando las características del suelo de apoyo para las estructuras proyectadas y así evaluar las soluciones más factible de cimentación. Auscultación y caracterización del subsuelo de apoyo de la zona donde se construirá las estructuras.1. La América – Sector El horcón Lt 2 – distrito de Moche. 60 . se recomienda utilizar en los diseños Sismo . Alva Hurtado.Resistentes los siguientes parámetros: Suelo : S4 Factor de Suelo : z=0. existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VII y XI en la escala Mercalli Modificada según “Zonificación Sísmica del Perú” y “Mapa de distribución de Máximas Intensidades Sísmicas”.20 Período que define la plataforma del espectro : Tp=0. De acuerdo a la nueva Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentación.De acuerdo al nuevo mapa de zonificación sísmica del Perú según la nueva Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas observadas en el Perú (J.45 Factor de amplificación del suelo : S=1. se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de sismicidad (Zona 4). 1984) el cual está basado en isosístas de sismos ocurridos en el Perú y datos de intensidades puntuales de sismos históricos y sismos recientes. 1.- Se observa material consolidado de gravas arenosas con poco fino en diferentes capas.3 GEOLOGIA DEPÓSITOS ALUVIALES La formación geológica del área de estudio comprende la sedimentación producida por lluvias en tiempo de invierno Terrazas aluviales . . 00 m de profundidad. Con la finalidad de caracterizar el terreno de fundación de la zona de estudio se realizó un programa de exploraciones de campo.1. las calicatas fueron exploradas hasta 3. INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA 2. Norma ASTM D248. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” ZONA DE LA VIVIENDA EXPLORACION/ MUESTRA SALA C-1. procediendo a definir el perfil estratigráfico de cada zona mediante la identificación visual y manual de suelos (Norma ASTM D2488) a lo largo de las excavaciones obteniendo muestras representativas para ser ensayadas en el laboratorio de Mecánica de Suelos. 2.1 EXCAVACIÓN MANUAL A CIELO ABIERTO (CALICATAS) Y MUESTREO Norma ASTM D420 – ASTM D2488 En la zona de estudio se ejecutaron en total (04) cuatro calicatas ubicadas estratégicamente en cada estructura complementaria para la OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD”. 2. Norma ASTM D420 Inspección e Identificación visual y manual de suelos. C-2 COCINA C-3 JARDIN C-4 . las cuales citamos a continuación: Excavación manual a cielo abierto denominadas calicatas con obtención de muestras de los diferentes tipos de suelo. CUADRO Nº1 UBICACIÓN DE CALICATAS – OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE.1 TRABAJOS DE CAMPO. en el laboratorio se realiza este ensayos con el material desde 0. consiste en determinar el contenido de agua en la muestra que son los límites entre los estados líquido-plástico y plástico-no plástico.NORMA ASTM D 422. Consiste en determinar el tamaño promedio de los granos del suelo que conforman la masa total del suelo obtenido.NORMA ASTM D 2216 B. Ensayo de Corte Directo . los puntos de exploración fueron distribuidos de tal manera de poder obtener un registro de la estratigrafía general de la zona de estudio. Análisis granulométrico por Tamizado . NORMA ASTM D 427. debido al efecto importante que tiene este contenido de agua en la influencia de la resistencia mecánica. Los siguientes ensayos en suelo fueron realizados con fines de auscultación del subsuelo de la OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE. C LIMITES DE CONSISTENCIA (LÍMITE LÍQUIDO. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” A. PLÁSTICO) – NORMA ASTM D 4318. para así proceder a su posterior clasificación en el laboratorio de Mecánica de suelos. comparada con respecto a su peso seco. El límite Líquido y Plástico.2. Contenido de Humedad Natural . .NORMA ASTM D 3080 A CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL . Los ensayos de laboratorio efectuados se realizaron de acuerdo a las Normas Standards de la American Society for Testing and Materials. nos sirve para obtener una idea general del momento en el cual se realizaron las exploraciones geotécnicas.Plástico) . B ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO .NORMA ASTM D 422. NORMA ASTM D 427.2 ENSAYOS DE LABORATORIO.NORMA ASTM D 2216 Es la determinación de la cantidad de agua presente en la muestra.NORMA ASTM D 4318. El ensayo de realiza con el material menor a la malla Nº40.0745mm (Nº200) hasta de 3”. C. En los trabajos de exploración del suelo se tomaron muestras representativas del suelo de cada calicata ejecutada. Límites de Consistencia (Límite Líquido . D.Norma ASTM. SE MUESTRA A CONTINUACION EL CUADRO RESUMEN DE ENSAYOS DE LABORATORIO.48 NT NP 1.91 NT NP 2.30 – 2.00 GP A-1a 21.80 NT NP 5. LIMITE LIMITE INDICE DE LIQUIDO PLASTICO PLASTICO HUMEDAD OBRA MUESTRA (m) SUCS AASHTO (%) (%) (%) (w %) C-1/M-1 1. CLASIF.46 C-2/M-1 0.46 E ENSAYO DE CORTE DIRECTO. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” C-4/M-1 1. .23 NT NP 4. NORMA ASTM D 3080.70 GP A-1a 19.95 – 2.50 – 2. Las muestras extraídas se clasificaron y describieron en forma manual y visual de Suelos mediante el método y Normas ASTM.50 GP A-1a 19. Este ensayo se realiza con el material pasante de la malla Nº4.50 GP A-1a 20. utilizando la densidad de campo para remoldear la muestra en laboratorio y así determinar los parámetros de suelo necesarios para evaluación de estudio.50 – 2.68 “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE C-3/M-1 1. D DESCRIPCIÓN VISUAL Y MANUAL DE SUELOS NORMA ASTM D 2488. RESUMEN DE ENSAYOS DE LABORATORIO CONTENIDO CALICATA/ PROFUNDIDAD CLASIF.98 MOCHE. 3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO.50m continuando suelo de granulometría gruesa de gravas con arena y poco fino sin plasticidad de bajo contenido de humedad variando su compacidad amas compacto a medida que se profundiza con la excavación. Los trabajos de exploración del estudio de mecánica de suelos para la OBRA “VIVIENDA UNIFAMILIAR DISTRITO DE MOCHE.00 COCINA C-3/M-1 33.50 0.60-800.50ppm SO4 = 1200 – 1200. CUADRO Nº4 ENSAYO DE CORTE DIRECTO ZONA DE LA VIVIENDA EXPLORACION/ ANGULO DE FRICCION COHESION MUESTRA (GRADOS) (KG/CM2) SALA C-1/M-1 31. PROVINCIA DE TRUJILLO-LA LIBERTAD” fue la ejecución de (04) cuatro calicatas las cuales fueron descritas in situ para obtener la estratigrafía de cada calicata y así determinar perfiles estratigráficos de cada zona En general.00 ENSAYOS QUIMICOS AGRESIVIDAD DE SUELOS SST = 750.50ppm 2.70 0. la estratigrafía del sub suelo es superficialmente de material de relleno fino de arena limosa con gravas de diferentes diámetros y de espesor variable de hasta 1. . en Anexos Ensayos de Laboratorio) .50m es del tipo de suelo de granulometría gruesa de clasificación SUCS GP con poca plasticidad y baja humedad.70 0. esta formación se muestra el final de las excavaciones de hasta 2.4.00 COCINA 33.4 CONDICIONES DEL SUBSUELO DE CIMENTACIÓN.1 Determinación del Angulo de Fricción y Cohesión. asumiendo un margen de seguridad de FS =3.) 2. El material de suelo característico encontrado a partir de 1. Para suelos finos.00 (Valores obtenidos de Ensayos . CUADRO Nº5 PARÁMETROS DE RESISTENCIA DEL ENSAYO DE CORTE DIRECTO EXPLORACION/ ANGULO DE FRICCION COHESION MUESTRA (GRADOS) (KG/CM2) SALA 31.70 0. (Ver perfiles estratigráficos) Se determinó los siguientes parámetros de diseño para cimentación de edificaciones. Considerando falla general los parámetros de resistencia son los siguientes.2. El suelo encontrado en la exploración fue ensayado mediante el ensayo de Corte directo tamizado por la malla N4 para encontrar los valores promedio para el uso en la determinación de capacidad portante se uso los parámetros de resistencia global debido al tipo de suelo encontrado de gravas compactas.70m de profundidad. (teniendo como referencia el Cuadro Nº1 y Nº5 de resultados de laboratorio y de trabajos de campo. 80m .80m . Df=1. = 2. Para la determinación de la capacidad admisible del terreno se empleará la fórmula de Terzaghi y Peck. Ny = Factor adimensional de capacidad de carga debido a la presión de la sobrecarga (densidad de enterramiento).00m ..50m Factores de Capacidad de carga Nq = Factor unidimensional de capacidad de carga. Q adm.3.00m . considera la influencia del peso del suelo.50m.63 Kg/cm2 ZAPATAS (B=0. L= 1.00m) Para Zapatas con nivel de desplante de 1. Df=1.70m.50m. para cimientos superficiales: Qult = C x Nc x Sc + Df x y1 x Nq x Sq + ½ x B x y2 x Ny x Sy Qadm = Qult /FS…. FS = Factor de seguridad que toma FS igual a 3.62 Kg/cm2 B = 1.00m . Sq (Originados mediante las dimensiones de estribos) Mediante la fórmula . función del ángulo de fricción sobrecarga se halla representada por el peso por unidad de área Df del suelo que rodea la zapata. Df=1.80m . función de la cohesión. Sy.50m del nivel de terreno natural Lado de zapata B = 0.85 ton /m3 Df = Profundidad de desplante de la estructura ( m.00m .38 Kg/cm2 . Q adm. L= 1. pendiente del ancho y de la zona de empuje pasivo función del ángulo de fricción interna (F).1 Cálculo de la capacidad de carga admisible. (2) Qadm = Capacidad admisible del terreno (Kg/cm2) y = Densidad natural del terreno ( ton /m3) = 1. = 3.80. = 3. L= 1.6 a 1.50m.(1) se halla la capacidad ultima del suelo y con la formula (2) se calcula la capacidad de carga admisible en suelos teniendo que evaluar a diferentes niveles de desplante y dimensiones de cimentación. Df=1. L= 1. CÁLCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO. con parámetros de Vesic aplicando falla generalizada. Nc = Factor de capacidad de carga.) = mínimo 1. CAPACIDAD PORTANTE DE ASCENSORES Para CIMIENTOS CORRIDOS con nivel de desplante del nivel de terreno natural B = 0. = 3. Q adm. Factores de Forma Sc..00m . Aplicamos la siguiente formula. Q adm. 3. L=1.26 Kg/cm2 B = 0. L= 1.70m del nivel de terreno natural Lado de zapata B = 1. Q adm.50m.20m. Df=1. L=1. Df=1.64 Kg/cm2 ZAPATAS (B=1.50m. L= 1.00m .70m del nivel de terreno natural Lado de zapata B = 0. Df=2. Df=1.00m .00m .00m .20m.2 ASENTAMIENTOS.64 Kg/cm2 B = 1. .00. = 2. Q adm. = 2. L= 1.70m.20m.76 Kg/cm2 CAPACIDAD PORTANTE . L= 1. Los asentamientos que se presentan en los suelos granulares son por reacomodo de sus partículas y se producen inmediatamente es decir durante la construcción. Q adm.00m. = 5. Df=2.19 Kg/cm2 3.Para Zapatas con nivel de desplante de 1.49 Kg/cm2 Para Zapatas con nivel de desplante de 1.50m del nivel de terreno natural Lado de zapata B = 1.PISCINA Para CIMIENTOS CORRIDOS con nivel de desplante del nivel de terreno natural B = 1. = 2. Q adm. El asentamiento inicial instantáneo se ha calculado utilizando la Teoría elástica para el asentamiento bajo carga uniforme. Q adm. L= 1.00m . = 4.80m .70m.20m) Para Zapatas con nivel de desplante de 1.00m . VER TABLA DE ASENTAMIENTOS PROMEDIO INSTANTANEO POR DEBAJO DE CIMENTACION FLEXIBLE. La estimación de asentamientos total. La distorsión angular no deberá ser mayor a 1/500. que es el límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas y para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentación de estructuras rígidas.6 0.35 0.000392 2552.4. diferencial y cálculo de distorsión angular se muestra en el siguiente Cuadro CUADRO ESTIMACION DE ASENTAMIENTO TOTAL Y DIFERENCIAL CIMIENTO CORRIDOS PROFUN Distorsion Scentro Sd Distorsion DESPLANTE E (lb/pul2) u angular (cm) (cm) angular m 1/ 1. u es relación de Poisson.2 ANALISIS DE ASENTAMIENTOS El asentamiento inicial instantáneo se ha estimado considerando la Teoría elástica para el asentamiento bajo carga uniforme. El diferencial de asentamientos es calculado entre el asentamiento bajo el centro y en la esquina de la cimentación.35 0.50 1409. ▲ h = ▲q x B (1-u2) If Es Donde ▲q es la capacidad admisible de la cimentación para soportar la estructura.210 0.1 4.6 0. 2.116 0. en el cuadro se muestra el asentamiento diferencial estimado.000353 2834. B es el ancho de la cimentación. . If es el factor de influencia y Es es el modulo de elasticidad sobre el cual se apoya la cimentación.8 S centro: Asentamiento en el centro de estructura Sd: Asentamiento diferencial.7 1. altas y esbeltas.105 0.70 1409.234 0. CUADRO ESTIMACION DE ASENTAMIENTO TOTAL Y DIFERENCIAL ZAPATAS (0.35 0.100 0.870 0.6 0.000125 8007.35 0.085 0.6 0.80 X 1.35 0.000286 3500.4 1.70 1409.70 1409.170 0.5 CUADRO ESTIMACION DE ASENTAMIENTO TOTAL Y DIFERENCIAL ZAPATAS (1.085 0.6 0.6 1.201 0.20) PROFUN Distorsion Scentro Sd Distorsion DESPLANTE E (lb/pul2) u angular (cm) (cm) angular m 1/ 1.1 1.50 1409.5 S centro: Asentamiento en el centro de estructura Sd: Asentamiento diferencial.201 0.00X 1.000286 3500.35 0.6 0.50 1409.70 1409.6 0.50 1409.000373 2678.6 0. .750 0.100 0.35 0.000125 2969.170 0.116 0.000125 8007.154 0.35 1.4 1.00) PROFUN Distorsion Scentro Sd Distorsion DESPLANTE E (lb/pul2) u angular (cm) (cm) angular m 1/ 1. 50m de profundidad.20)m 1.26 (0.SALA Tipo de CIMENTACION Nivel de desplante Df Qadm (m) SUELO NATURAL (Kg/cm2) CC 1.50 3. CONCLUSIONES De las (04) calicatas ejecutadas se observa material de buenas características a partir de 1.70 2.00 X 1.50m de profundidad representado por material gravo arenoso sin plasticidad y compacto a medida que se profundiza.70 3. se tiene los siguientes resultados a diferentes niveles de desplante cimentado sobre suelo natural a partir de 1.50 2.5.63 (1.80 X 1.00)m 1.62 CC 1.64 ZAPATAS 1. (Ver perfiles estratigráficos en el Plano S-02) De los análisis de capacidad portante para edificaciones.76 .00)m 1. RESULTADOS de CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO DE APOYO PARA CIMENTACION .00 X 1.38 (0.50 3.50 2.70 2.00)m ZAPATAS 1.80 X 1.49 (1. De encontrar material de relleno contaminado bajo los futuros cimientos deberá ser eliminado. RESULTADOS de CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO DE APOYO PARA CIMENTACION-SALA Tipo de CIMENTACION Nivel de desplante Df Qadm (m) SUELO NATURAL (Kg/cm2) CC 2.00 PROFUNDIDAD DE CIMENTACION 1.20m de espesor.30m de espesor para alcanzar el nivel requerido en los planos para todo tipo de estructuras y obras exteriores. a la profundidad mínima de cimentación de 1. Se presenta el siguiente cuadro resumen de condiciones del sub suelo y parámetros de diseño geotécnico: CUADRO RESUMEN DESCRIPCION VALOR CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO 2.38 Kg/cm2 FACTOR DE SEGURIDAD 3. La capacidad admisible mínima del suelo representativo de la zona estudiada es de 2.64 (1. Se recomienda utilizar material de préstamo con calidad de afirmado para zonas de relleno estructural en capas de 0.00)m 2.50 5.20 4.60-800.50 m ESTRATO A CIMENTAR GRAVA ARENOSA DISTORSION ANGULAR 1/2969 < 1/500 AGRESIVIDAD DE SUELOS SST = 750.00 X 1.50ppm .50m desde nivel de terreno natural.19 Recomendamos mantener una losa rígida debajo del fondo de piscina de mínimo 0. Se deberá eliminar todo material de relleno contaminado debajo de la cimentación y de cualquier obra exterior del proyecto.5cm y la distorsión angular es menor a 1/500. Los asentamientos están en los límites permisibles por edificaciones menores a 2.38 Kg/cm2. Posibilitar la definición precisa de la ubicación y dimensiones de los elementos estructurales. para lo cual se dejará definida la ubicación del Bench Marks.. Las conclusiones tomadas son exclusivamente para la zona de estudio. una corresponde a una inspección visual del terreno concretando los aspectos más interesantes a medir y otra la medición mediante equipo topográfico (Estación Total) para obtener los puntos definitorios del terreno. etc. Ver ítem de ensayos químicos SO4 = 1200 – 1200. las cuales no deberán ser tomadas para otras zonas por más cercanas que se encuentren. Establecer puntos de referencia para el replanteo durante la construcción (BM).. geología. 3. Proporcionar información de base para el estudio de hidrología e hidráulica. Los instrumentos y el grado de precisión empleados para el trabajo de campo y el procesamiento de los datos fueron consistentes con la posible ubicación de la infraestructura. accesos y circulación dentro de la infraestructura de la institución educativa..METODO EMPLEADO El trabajo de campo se dividió en dos fases. así como el de ecología y sus efectos en el medio ambiente. pasadizos. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO 1.50ppm Agresión moderada Los resultados de análisis químico. considera utilizar cemento Tipo IP en la zonas de estructuras. que defina la ubicación más adecuada de los pabellones así como de las obras exteriores.PROPOSITO El propósito del presente informe es el de obtener el plano topográfico.OBJETIVOS Realizar los trabajos de campo que permitan elaborar los planos topográficos. 2. geotecnia. . Se indicará los niveles de piso terminado de los diferentes ambientes así como de rampas. o que no se hayan tomado dos lecturas para un mismo punto con la finalidad de que estas anomalías no distorsionen las curvas del plano a elaborarse. Efectuar el levantamiento topográfico al detalle que facilite la determinación del volumen de movimiento de tierras. aproximación ± 5 segundos. 01 Estación Total Marca Topcom. 6. Con esta preocupación se importaron los planos al programa de Autocad Land y luego se procedió a elaborar el plano topográfico con sus respectivas curvas de nivel. administrativos. 5. .EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS. pendientes y distancias.. que no estén muy cerca. 4. Durante el trabajo de campo se tuvo la presencia de un ingeniero civil.DESARROLLO DEL TRABAJO DE CAMPO De las visitas efectuadas y coordinadas con los profesionales del área de proyectos de la Municipalidad Provincial de Sánchez Carrión. complementarios y de circulación del local escolar. Programa de Autocad Land. Definir la ubicación la cota y ubicación del BM. Computadora Pentium IV Core 2 Duo.. y un profesional de la municipalidad. Impresora HP. EQUIPOS DE CAMPO. 01 Cámara fotográfica digital.El método empleado corresponde a la mejor práctica de la ingeniería. tratando de que los puntos no se repitan. Como actividad inicial se realizó un reconocimiento del terreno y definir la posible ubicación de los diferentes ambientes pedagógicos.DESARROLLO DE LOS TRABAJOS DE GABINETE: En gabinete se hizo una evaluación de los datos registrados. se determinó realizar los trabajos de campo y gabinete con la finalidad de elaborar el plano topográfico respectivo.. 01 GPS marca Garmin. Hoja de cálculo topográfica. Plotter HP 110 Plus. 01 Prisma 01 Wincha de 50 mt. EQUIPOS DE INFORMATICA. .MATERIALES. Libreta de campo. Pintura y Pincel. BM. Manual de laboratorio..6. 4. Curso de Cimentaciones de Mestria – UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Dr. Principios de ingeniería de Cimentaciones Braja M Das. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Ingeniería Geotécnica Braja M das 3. . 2. Joshep Bowles. Alva Hurtado.