295644134-ESTUDIO-DE-MECANICA-DE-SUELOS-CON-FINES-DE-CIMENTACION.pdf

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Estudio de Mecánica de Su elos GOBIERNO REGIONAL DE JUNIN

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN ��

HUANCAYO – JUNÍN MAYO 2013

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Estudio de Mecánica de Suelos GOBIERNO REGIONAL DE JUNIN

CONTENIDO Pág. N° 1.0

GENERALIDADES GENERALIDADES

1

2.0

GEOLOGIA DEL AREA EN ESTUDIO

2

3.0

SISMICIDAD

5

4.0

INVESTIGACION GEOTECNICA GEOTECNICA EFECTUADA

7

5.0

ENSAYOS DE LABORATORIO

9

DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO

12

7.0

ANALISIS DE LA CIMENTACION DE LAS TRIBUNAS NORTE Y SUR

16

8.0

VERIFICACION DE LA CIMENTACIÓN DE LA TRIBUNA ORIENTE

25

9.0

PARÁMETROS DE EMPUJE PARA OBRAS DE CONTENCIÓN CONTENCIÓ N

29

10.0

CONTENIDO DE SALES

30

11.0

CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES

31

6.0

1.1 OBJETIVO 1.2 UBICACIÓN 1.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

2.1 2.2

4.1 4.2 4.3 4.4

5.1 5.2 5.3

6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 8.1 8.2

11.1 11.2

GEOMORFOLOGÍA GEOLOGÍA LOCAL

CALICATAS MUESTREO REGISTRO DE EXCAVACIONES AUSCULTACIÓN DE LA CIMIENTACIÓN EXISTENTE

ENSAYOS EFECTUADOS CLASIFICACIÓN DE SUELOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS TÍPICOS PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA NORTE PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA SUR PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA ORIENTE

ALTERNATIVA 1 : PLATEA DE CIMENTACIÓN ALTERNATIVA 2 : ZAPATAS COMBINADAS Y/Ó ZAPATAS CORRIDAS CONDICIONES ACTUALES DE LA CIMENTACIÓN CAPACIDAD PORTANTE DE LA CIMENTACIÓN EXISTENTE

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA ANEXO S-I ANEXO S-II ANEXO S-III ANEXO S-IV ANEXO S-V

: : : : :

TABLAS REGISTROS DE EXCAVACIONES ENSAYOS DE LABORATORIO PANEL FOTOGRÁFICO PLANOS

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CONTENIDO Pág. N° 1.0

GENERALIDADES GENERALIDADES

1

2.0

GEOLOGIA DEL AREA EN ESTUDIO

2

3.0

SISMICIDAD

5

4.0

INVESTIGACION GEOTECNICA GEOTECNICA EFECTUADA

7

5.0

ENSAYOS DE LABORATORIO

9

DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO

12

7.0

ANALISIS DE LA CIMENTACION DE LAS TRIBUNAS NORTE Y SUR

16

8.0

VERIFICACION DE LA CIMENTACIÓN DE LA TRIBUNA ORIENTE

25

9.0

PARÁMETROS DE EMPUJE PARA OBRAS DE CONTENCIÓN CONTENCIÓ N

29

10.0

CONTENIDO DE SALES

30

11.0

CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES

31

6.0

1.1 OBJETIVO 1.2 UBICACIÓN 1.3 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

2.1 2.2

4.1 4.2 4.3 4.4

5.1 5.2 5.3

6.1 6.2 6.3 7.1 7.2 8.1 8.2

11.1 11.2

GEOMORFOLOGÍA GEOLOGÍA LOCAL

CALICATAS MUESTREO REGISTRO DE EXCAVACIONES AUSCULTACIÓN DE LA CIMIENTACIÓN EXISTENTE

ENSAYOS EFECTUADOS CLASIFICACIÓN DE SUELOS PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS TÍPICOS PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA NORTE PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA SUR PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA ORIENTE

ALTERNATIVA 1 : PLATEA DE CIMENTACIÓN ALTERNATIVA 2 : ZAPATAS COMBINADAS Y/Ó ZAPATAS CORRIDAS CONDICIONES ACTUALES DE LA CIMENTACIÓN CAPACIDAD PORTANTE DE LA CIMENTACIÓN EXISTENTE

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA ANEXO S-I ANEXO S-II ANEXO S-III ANEXO S-IV ANEXO S-V

: : : : :

TABLAS REGISTROS DE EXCAVACIONES ENSAYOS DE LABORATORIO PANEL FOTOGRÁFICO PLANOS

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INFORME TÉCNICO ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN

1.0 GENERALIDADES 1.1 OBJETIVO El presente Informe Técnico tiene como objetivo establecer el comportamiento del suelo de cimentación frente a los esfuerzos transmitidos por las estructuras consideradas en el proyecto SNIP 89510 “Mejoramiento Integral de la Infraestrudtura del Estadio de Huancayo, Provincia y Distrito de Huancayo - Junín”. En el estudio de suelos se establecerá: - Las recomendaciones recomendaciones para la construcción de las nuevas tribunas Norte y Sur. - Las condiciones condiciones actuales de la cimentación de la tribuna Oriente, Oriente, se determinará la capacidad portante en función de la estructura existente. Para tal efecto, se ha realizado la correspondiente investigación geotécnica con trabajos de campo y ensayos de laboratorio que ha permitido definir la estratigrafía del terreno, parámetros de resistencia al esfuerzo cortante, características físicas de los suelos predominantes y su grado de agresión al concreto.

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1.2 UBICACIÓN El estadio de Huancayo se ubica en el entorno urbano comprendido entre la avenida Jacinto Ibarra, el jirón Tarapacá, la avenida Ocopilla a la altura de la Prolongación Huancas y el pasaje Baldeón. El ingreso principal es a la altura del cruce de la Avenida Jacinto Ibarra y el Jr. Tarapacá, en el distrito y provincia de Huancayo, Huancayo, región Junín. El terreno es de topografía casi plana, actualmente el estadio cuenta con las tribunas Oriente y Occidente en las que se efectuarán trabajos de reforzamiento y mejoramiento respectivamente, y además con el actual proyecto se considera la construcción de las tribunas Norte y Sur.

1.3

CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES El sistema estructural de las tribunas Norte y Sur considera pórtico y placas de concreto armado, se consideran 04 niveles de tribunas considerando un semisótano. La cimentación dependiendo de los elementos estructurales es en base a zapatas y cimentaciones corridas.

2.0 GEOLOGIA DEL AREA EN ESTUDIO 2.1 GEOMORFOLOGÍA La Ciudad de Huancayo se ubica en la parte Sur-Oriental de la depresión Interandina denominada Jauja-Huancayo adyacente a la Cordillera Oriental, que constituye una unidad geomorfológica conformada por un potente estrato cuaternario de aproximadamente 80 a 100m. de espesor. La depresión Jauja-Huancayo es alargada en dirección NO-SE, tiene una longitud aproximada de 70 km. y un ancho variable entre 3 y 15 km,

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ubicándose entre los 3160 y 3350 m.s.n.m., el río Mantaro la atraviesa siguiendo su eje. En el cuaternario reciente se depositaron regionalmente morrenas, terrazas y depósitos de laderas que se correlacionan con tres grandes etapas de glaciación geológica. El depósito cuaternario de la depresión Jauja - Huancayo lo conforman espesas formaciones de sedimentos que constituyen un sistema de terrazas escalonadas localmente interrumpidas por los conos aluviales de los afluentes del Mantaro. Las terrazas donde se ubica la ciudad de Huancayo corresponden a la segunda etapa de glaciación y presentan emplazamiento horizontal. Están constituidas por bancos de conglomerados sueltos, formados por cantos redondeados y por bancos de arenas y arcillas que presentan una coloración rojiza a rosada.

2.2 GEOLOGÍA LOCAL La ciudad de Huancayo se ubica sobre depósitos fluvioaluviales del río Mantaro con aportes de los ríos Shullcas y Chilca con presencia de suelos granulares y suelos finos, cuya estratigrafía particular depende del lugar. En el área del proyecto se ha evidenciado la presencia de suelos finos como limos y arcillas que sobreyacen ó se intercalan con estratos de grava. En los alrededores de la ciudad se han registrado afloramientos del Grupo Excelsior con bancos de lutitas y areniscas, hacia el Nor Oeste aflora el Grupo Mitu con su facie clásica de rocas color rojo ladrillo a violeta. Ver en la Figura N°1, el Mapa 25-M del cuadrángulo de Huancayo, según los planos geológicos del INGEMMET.

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Figura Nº1 : Cuadrángulo de Huancayo Mapa 25-M - INGEMMET

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3.0 SISMICIDAD Según los mapas de zonificación sísmica y mapa de máximas intensidades sísmicas del Perú y de acuerdo a las Normas SismoResistentes del Reglamento Nacional de Construcciones, la ciudad de Huancayo se encuentra comprendida en la Zona 2, correspondiéndole una sismicidad media y una intensidad de VI a VII en la escala Mercalli Modificada. En la Figura N°2, se presenta el Mapa de Zonificaci ón Sísmica considerando por la norma Técnica E-030 “Diseño Sismorresistente” del Reglamento Nacional de Construcciones.

En la Figura N°3, se presenta el Mapa de Distribuci ón de Máximas Intensidades Sísmicas observadas en el Perú realizado por Alva et al (1984), el cual se basó en Mapas de Isosistas de Sismos Peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos históricos recientes. Los parámetros sísmicos a utilizarse se presentan en el siguiente cuadro:

CUADRO N°1 - PARÁMETROS SÍSMICOS Factor de Zona Z

Tipo de Suelo

Factor de Ampliación de Ondas Sísmicas, S

Periodo de Vibración Predominante, Tp

0.3

S3

1.4

0.9 seg

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Estudio de Mecánica de Suel os GOBIERNO REGIONAL DE JUNIN

Figura N°2 : Zonificación Sísmica del Perú, Según el Reglamento Nacional

Figura Nº3 : Mapa de Distribución de Máximas Intensida es Sísmicas

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4.0 INVESTIGACION GEOTECNICA EFECTUADA 4.1 CALICATAS La exploración del subsuelo se realizó mediante 24 calicatas distribuidas en los tres sectores en estudio, correspondientes a las tribunas Norte, Sur y Oriente. En el cuadro Nº2 “Exploraciones” se detalla la ubicación de las calicatas.

4.2 MUESTREO Se extrajeron muestras inalteradas y disturbadas representativas de los estratos típicos para la realización de ensayos de laboratorio estándar, especiales y análisis químicos. 4.3 REGISTRO DE EXCAVACIONES Paralelamente al muestreo se efectuó el registro de cada una de las exploraciones, anotándose las características de los suelos tales como espesor, color, humedad, compacidad, etc.

4.4 AUSCULTACIÓN DE LA CIMENTACIÓN EXISTENTE En la tribuna Oriente cuya estructura se proyecta reforzar se efectuó excavaciones para la auscultación de la cimentación existente, los trabajos consistieron en descubrir el cuidadosamente el cimiento para verificar principalmente la profundidad y tipo de cimentación.

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CUADRO N° 2 – EXPLORACIONES Prof. (m)

Obervaciones

5.00

-

-

Norte

5.00

-

-

C-3

Norte

5.00

-

-

C-4

Norte

5.00

-

-

C-5

Norte

5.00

-

-

C-6

Norte

5.00

-

-

C-7

Norte

5.00

-

-

C-8

Norte

5.00

-

-

C-9

Norte

5.00

-

-

C-10

Norte

5.00

-

-

C-11

Norte

5.00

-

-

C-12

Oriente

5.00

-

-

C-13

Sur

5.00

-

-

C-14

Sur

5.00

-

-

C-15

Sur

5.00

-

-

C-16

Sur

5.00

-

-

C-17

Sur

5.00

-

-

C-18

Sur

5.00

-

-

C-19

Sur

5.00

-

-

C-20

Sur

5.00

-

-

C-21

Sur

5.00

-

-

C-22

Sur

5.00

-

-

C-23

Oriente

5.00

-

Auscultación cimiento

C-24

Oriente

5.00

-

Auscultación cimiento

Calicata

Tribuna

Prof. (m)

C-1

Oriente

C-2

Nivel Freático

Ver en la sección Anexo S- V “Planos”, la ubicación de las calicatas en el terreno en estudio.

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5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos se efectuaron en el Laboratorio N°2 de Mecánica de Suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería siguiendo las normas ASTM y fueron los siguientes: 5.1 ENSAYOS EFECTUADOS •

Análisis Granulométrico por Tamizado

•

Límite Líquido

•

Límite Plástico

•

Humedad

•

Peso volumétrico

•

Corte Directo

•

Contenido de Sales Solubles Totales

•

Contenido de Sulfatos

•

Contenido de Cloruros Ver Anexo S-III: “Ensayos de Laboratorio”.

5.2 CLASIFICACIÓN DE SUELOS Los suelos se han clasificado de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). En el Cuadro Nº3 “Clasificación y Propiedades Índices de las Muestras Representativas” se presenta el resumen de los ensayos estándar efectuados.

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CUADRO N°3 CLASIFICACION Y PROPIEDADES ÍNDICE DE LAS MUESTRAS REPRESENTATIVAS CALICATA Tribuna

C-1 Oriente

C-2 Norte

C-3 Norte

C-4 Norte

C-5 Norte

C-6 Norte

C-8 Norte

C-9 Norte

PROF.(m)

��

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��

��

��

��

Grava ( %)

5.9

57.0

0.7

42.9

7.8

-

-

1.8

Arena (%)

35.7

38.8

44.1

53.9

65.9

36.9

36.9

23.3

Finos (%)

58.4

4.2

55.2

3.2

26.2

63.1

63.1

74.8

15.7

6.5

19.2

5.3

10.4

17.7

17.6

16.9

-

-

-

-

-

-

-

1.802

-

-

-

-

-

-

-

1.541

Límite Líquido(%)

30.45

N.P.

28.51

N.P.

N.P.

28.80

32.34

24.8

Índice Plástico(%)

6.60

N.P.

5.86

N.P.

N.P.

6.30

15.00

8.5

Clasificación SUCS

ML

GP

ML

SP

SM

ML

CL

CL

Denominación

Limo

Grava pobremente gradada

Limo

Arena pobremente gradada

Arena pob. gradada

Limo

Arcilla de baja plasticidad


CALICATA Tribuna

C-10 Norte

C-11 Norte

C-12 Oriente

C-13 Sur

C-14 Sur

C-15 Sur

C-16 Sur

C-17 Sur

PROF.(m)

��

��

��

��

��

��

��

��

Grava ( %)

1.1

13.2

0.5

16.0

8.9

56.0

0.1

3.7

Arena (%)

39,5

44.3

19.0

28.2

28.2

34.8

26.8

81.9

Finos (%)

59.4

42.5

80.5

55.8

62.8

9.1

73.2

14.4

10.3

11.9

21.6

11.1

13.1

6.7

18.3

13.4

-

1.780

-

-

-

-

1.815

-

-

1.590

-

-

-

-

1.534

-

Límite Líquido(%)

28.70

30.7

28.63

22.78

29.4

N.P.

28.2

N.P.


4.90

10.3

5.20

5.21

5.3

N.P.

6.8

N.P.

Clasificación SUCS

ML

SC

ML

CL-ML

ML

GP-GM

CL-ML

SM

Denominación

Limo

Arena arcillosa

Limo

Arcilla Limosa

Limo

Grava pob. gradada con limo

Arcilla Limosa

Arcilla Limosa

a í r t e m o l u n a r G

Humedad (%) Peso Volumétrico Húmedo (gr/cm3) Peso Volumétrico Seco (gr/cm3)



��

��

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CUADRO N°3 CLASIFICACION Y PROPIEDADES ÍNDICE DE LAS MUESTRAS REPRESENTATIVAS CALICATA Tribuna

C-18 Sur

C-19 Sur

C-20 Sur

C-21 Sur

C-23 Oriente

C-23 Oriente

C-24 Oriente

C-24 Oriente

PROF.(m)

��

��

��

��

��

��

��

��

Grava ( %)

0.1

7.9

68.7

2.1

1.1

1.7

8.7

11.5

Arena (%)

33.0

35.5

24.8

23.0

17.9

23.1

25.2

27.5

Finos (%)

67.0

56.7

6.6

74.8

81.0

75.2

66.0

60.9

18.8

20.2

6.3

14.4

18.2

16.6

12.1

13.7

-

-

-

1.785

-

1.806

-

-

-

-

-

1.560

-

1,549

-

-

Límite Líquido(%)

27.85

19.75

N.P.

32.4

32.88

27.5

32.69

28.12


6.40

5.54

N.P.

8.8

15.54

6.0

15.07

6.67

Clasificación SUCS

CL-ML

CL-ML

ML

ML

CL

CL-ML

CL

CL-ML

Denominación

Arcilla Limosa

Arcilla Limosa

Limo

Limo


Arcilla Limosa


Arcilla Limosa



De acuerdo a estos resultados se observa que las muestras representativas ensayadas corresponden mayormente a suelos finos identificados como limos (ML), arcillas limosas (CL-ML) y arcillas (CL) .

5.3

PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS TÍPICOS Los parámetros de resistencia del suelo son el ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (C ). Estos parámetros fueron determinados en laboratorio mediante ensayos de corte directo en las muestras típicas y serán tomadas en consideración para el análisis de la cimentación de la estructura a cimentar. ��

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Los resultados obtenidos se presentan en el cuadro Nº4 “Parámetros de resistencia de los suelos”

CUADRO N°4 PARÁMETROS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS

Tribuna

Norte

Sur Oriente

Calicata

Prof.(m)

SUCS

γ �

γ �

��

��

φ

� � ��

C-5

2.00-5.00

SM

1.750

1.585

30.2°

0.0

C-9

2.20-5.00

CL

1.800

1.538

23.5°

0.06

C-11

3.30-5.00

SC

1.780

1.588

27.4

0.04

C-14

3.10-5.00

ML

1.750

1.547

26.4

0.02

C-16

2.20-5.00

CL-ML

1.815

1.534

24.7

0.03

C-21

2.40-5.00

ML

1.785

1.560

25.4

0.04

C-23

2.60

CL-ML

1.806

1.547

24.4

0.03

En el Item 7.1.1 y Cuadro Nº5 “Parámetros de Resistencia y Factores de Capacidad de Carga” se presenta los parámetros de resistencia seleccionados en cada sector para la determinación de la capacidad portante. 6.0 DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO La estratigrafía se definió mediante la interpretación de los registros de excavación de las calicatas ubicadas en las tres tribunas consideradas. 6.1 PERFIL ESTRATIGRÁFICOTRIBUNA NORTE En esta tribuna se ubicaron 10 calicatas, desde la C-2 hasta la C-11, en base a cuyos registros se elaboraron tres perfiles estratigráficos inferidos que se presentan en el plano MS-1. ��

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Superficialmente el terreno presenta una capa de relleno con espesor variable de 0.80m. a 1.50m., conformado por gravas y arenas limosas en estado suelto, con raíces delgadas en la superficie y escasa presencia de desechos sólidos como plásticos aislados y trozos de ladrillo. Seguidamente se registra una secuencia de estratos de limo de baja plasticidad (ML), arena limosa (SM), arenas limpias (SP) y arcillas (CL), que se presentan en forma intercalada. Los materiales con mayor presencia corresponden a los limos (ML) según se puede ver en el perfil estratigráfico inferido B-B y C-C, y arenas limosas (SM), según se aprecia en el perfil estratigráfico inferido A-A. Los estratos de limos y arcillas son materiales frágiles y compresibles, su consistencia es mayormente suelta y varía a compacidad media en algunos sectores, estos materiales presentan color beige claro amarillento a beige oscuro y se hallan húmedos. En la calicata C-2, se ubicó un estrato de grava pobremente gradada a una profundidad de 3.70m. y se prolonga hasta el fondo de la excavación, en las otras calicatas de la tribuna Norte no se ubicaron estratos de gravas. En resumen, se establece que el terreno presenta un perfil estratigráfico errático y variable con presencia mayoritaria de suelos finos identificados como limos y arenas limosas. En las calicatas excavadas se observó mayor presencia de los suelos finos. En el plano MS-01 se presenta los perfiles estratigráficos inferidos confeccionados en base a los registros de las excavaciones, sin embargo tiene carácter referencial para estimar la estratigrafía de las zonas no exploradas , pudiendo haber variación en el sector inferido.

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6.2 PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA SUR En esta tribuna se ubicaron 10 calicatas, desde la C-13 hasta la C-22, en base a cuyos registros se describe el perfil estratigráfico de este sector. Superficialmente el terreno presenta una capa de relleno en estado suelto, con espesor variable de 0.60m. a 1.50m. conformado por gravas y arenas limosas, con raíces delgadas en la superficie. Luego se registró una secuencia intercalada de estratos de limo de baja plasticidad (ML), arcilla limosa (CL-ML), grava limosa (GM), gravas pobremente gradada y bien gradada con limo (GP-GM, GW-GM) y arena limosa (SM). Los materiales con mayor presencia corresponden a los limos (ML) y arcillas limosas (CL-ML), que se intercalan con los estratos de materiales gravosos (GM, GP-GM, GW-GM). Los estratos de gravas son de poco espesor (de 0.40m. a 1.0m en promedio) y se presentan especialmente a profundidades comprendidas entre 1.50m. y los 3.00m. Las arcillas limosas y limos son materiales frágiles, compresibles y de compacidad mayormente suelta, estos materiales presentan color beige claro amarillento a beige oscuro y se hallan húmedos. En algunos casos estos suelos finos contienen gravas aisladas y /o lentes aislados de arena limosa. Los estratos de grava son de compacidad suelta a semisuelta y de forma subredondeada. En resumen, se establece que el terreno presenta un perfil estratigráfico errático y variable con presencia de suelos finos identificados como limos y arcillas limosas, que se intercalan con estratos de poco espesor de suelos gravosos. Sin embargo, en las calicatas excavadas se observó mayor presencia de los suelos finos, especialmente en la profundidad ��

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activa de cimentación donde se desarrollará el bulbo de presiones, aproximadamente por debajo de los 3.00m. En el plano MS-02 se presenta los perfiles estratigráficos inferidos correspondientes a la tribuna Sur, confeccionados en base a los registros de las excavaciones, sin embargo tiene carácter referencial para estimar la estratigrafía de las zonas no exploradas , pudiendo haber variación en el sector inferido.

6.3 PERFIL ESTRATIGRÁFICO TRIBUNA ORIENTE En esta tribuna se ubicaron las calicatas C-1, C-12, C-23 y C-24. Las calicatas C-1 y C-12 se ubicaron en los extremos de la tribuna Oriente, en los límites con las tribunas Norte y Sur respectivamente. En la calicata C-1 se registró relleno hasta 1.90m. de profundidad, conformado por arena limosa y gravas, con presencia de trozos de ladrillo, que sobreyace a una capa de arcilla de poco espesor. Luego entre 2.00 y 3.70m. de profundidad se ubicó un limo de baja plasticidad, color beige amarillento, en estado suelto, con gravas aisladas. Continúa una capa de arena limosa y a 4.80m. se registró material gravoso. En la calicata C-12 se ubicó una capa de relleno de 1.90m de espesor, conformado por grava limosa en estado suelto, con raíces delgadas en la superficie. Por debajo del relleno se ubicó un depósito de limo de baja plasticidad (ML), en estado suelto y húmedo que se prolonga hasta el fondo de la excavación a 5.00m. de profundidad. En el costado de la actual cimentación del lado posterior de la tribuna se ubicaron las calicatas C-23 y C-24, para evaluar el perfil estratigráfico y en el lado de la calicata colindante con la estructura se verificó las condiciones de la cimentación existente. ��

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El perfil estratigráfico en este sector presenta una capa de relleno de 0.70m. a 1.0m. de espesor, con material arcilloso, de color marrón oscuro, en estado suelto y húmedo. Por debajo del relleno se ubica un estrato de arcilla de baja plasticidad (CL), de color marrón oscuro, húmedo y con gravas subredondeadas aisladas. Luego, a una profundidad de 1.90m. y 1.50m. en las calicatas C23 y C-24 respectivamente se registro una arcilla limosa (CL-ML) con el típico color beige claro amarillento, en estado suelto y húmedo. La cimentación actual de la tribuna Oriente en el lugar próximo a las calicatas C-23 y C-24 se apoya en el estrato de arcilla limosa. En el plano MS-03 se presenta los lugares de ubicación de las cuatro calicatas de exploración en la tribuna Norte y los perfiles estratigráficos aislados correspondientes. Ver Anexo S-II “Registro de Excavaciones” y el Plano MS-03 en el Anexo S- V.

7.0 ANALISIS DE LA CIMENTACIÓN DE LAS TRIBUNAS NORTE Y SUR De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, estratigrafía del subsuelo, se evaluó la capacidad portante de las estructuras, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: El proyecto considera 04 niveles de tribunas, en el primer nivel se considera un semisótano a - 0.95m del NPT. -

El sistema estructural considera pórticos y placas de concreto armado, según datos estructurales se estima cargas puntuales de hasta 480 Tn. en los sectores de mayor carga. -

En el análisis se consideran dos alternativas de cimentación, las cuales consisten en: ��

��

��


•

Platea de cimentación

Zapatas combinadas y/ó zapatas corridas de concreto armado para las placas. Los materiales de propiedades geotécnicas más desfavorables presentes en la zona activa de cimentación en ambas tribunas, son limos y arcillas limosas de compacidad suelta. En el Cuadro Nº4 “Parámetros de Resistencia de los Suelos” se indican los parámetros de resistencia reportados por los ensayos de corte directo efectuados en suelos típicos, de los cuales en los cálculos se adoptarán los siguientes por ser los más conservadores: Tribuna Norte: •

-

Angulo de fricción interna, φ :

23.5°

Cohesión, C (kg/cm 2 )

:

0.06

Angulo de fricción interna, φ :

24.7°

Cohesión, C (kg/cm 2 )

0.03

Tribuna Sur:

-

:

La capacidad portante se ha determinado considerando un factor de seguridad mínimo para la falla por corte, luego se ha verificado que los asentamientos diferenciales producidos por esta presión no sean mayores que los admisibles.

7.1 ALTERNATIVA 1: PLATEA DE CIMENTACIÓN La profundidad de desplante del fondo de la platea será de 0.60m. como mínimo, medido a partir del nivel del nivel del piso terminado del semisótano y apoyada sobre una capa de afirmado compactado de 0.60m. de espesor. De tal forma que la profundidad de cimentación total considerando la platea y la capa de afirmado sea de 1.20m. como mínimo referido al nivel del nivel del piso terminado del semisótano ��

��

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7.1.1.CAPACIDAD DE CARGA POR CORTE Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno de cimentación, empleando la Teoría de Terzaghi de acuerdo a la siguiente relación: q ad =

1 F.S.

( 1.3CN c + γ 1 D f N q + 0.4 Bγ 2 N γ )

............... (1)

Donde: q ad C

= =

Capacidad portante admisible (Kg/cm2) Cohesión (Kg/cm2)

γ 1

=

Peso unitario del suelo sobre el nivel de cimentación

γ 2

=

Peso unitario del suelo bajo el nivel de cimentación

Df B

= =

Profundidad de cimentación Ancho del cimiento

N c, Nq, N γ =

Factores de capacidad de carga de Terzaghi,

F.S.

Factor de seguridad

=

El cálculo de la capacidad de carga se ha efectuado con criterio conservador, tomando los parámetros de resistencia más desfavorables. En el caso de los pesos unitarios también se ha adoptado valores menores que los reportados por los ensayos de peso volumétrico. El en cuadro siguiente se presenta los parámetros empleados.

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��


CUADRO N°5 PARÁMETROS DE RESISTENCIA y FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Tribuna

φ

C

γ 1

γ 2

Nc

Nq

N γ

F.S

Norte

23.0

0.06

1.20

1.40

21.75

10.23

6.0

3

Sur

24.0

0.03

1.20

1.40

23.36

11.4

7.08

3

Para una platea de 10.0m. de ancho, con un factor de seguridad igual a 3, se obtiene: Capacidad de carga admisible Tribuna Norte q ad = 1.93 kg/cm2 Capacidad de carga admisible Tribuna Sur qad = 1.89 kg/cm2

7.1.2 ANALISIS DE ASENTAMIENTOS Las capacidades portantes obtenidas por corte pueden generar asentamientos mayores a los admisibles, por lo tanto se verificará los asentamientos. Considerando la presencia de suelos de naturaleza granular como arenas limosas, limos arenosos y estratos de grava que se intercalan con los estratos de suelos finos, se considera que los asentamientos a producirse serán del tipo inmediato y se calculan por el método elástico según la relación: S =

qB(1 - u 2 ) I f E S

………………………… (2)

Donde: S

=

Asentamiento inmediato en cm.

u

=

Relación de Poisson

If

=

factor de forma (cm/m) ��

��

��


Es

=

Módulo de elasticidad (Ton/m2)

q

=

presión de trabajo (Ton/m2)

B

=

ancho de la cimentación (m)

El asentamiento tolerable para plateas es de 2 pulgadas ( 5.0cm) según estudio Sowers (1962) y los estudio de Terzaghi-Peck. Los asentamientos diferenciales serán nulos, por lo tanto esta cimentación es recomendable ante suelos con baja capacidad portante que estarán expuestos a cargas elevadas. Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron adoptadas considerando el aporte de la capa de afirmado sobre el que se apoyará la platea, y a partir de tablas de acuerdo al material donde irá desplantada la cimentación. Consideramos los siguientes datos: u = 0.3 Es = 2100 Ton/m2 B = 10.00 m If = 82 q = 19.3 Ton/m2 (Tribuna Norte) q = 18.9 Ton/m2 (Tribuna Sur) reemplazando en la ecuación (2) Se obtiene: Tribuna Norte S = 6.85 cm (No cumple) Tribuna Sur S = 6.70 cm ( No Cumple) Se observa que los asentamientos esperados en ambos casos exceden al admisible, por lo tanto se reformula mediante un retroanálisis en la expresión (2) y las capacidades de carga verificadas por asentamientos en ambos casos es de qad = 1.41 kg/cm2 TIPO DE CIMENTACIÓN: PLATEA Capacidad de carga admisible Tribunas Norte y Sur : q ad = 1.41 kg/cm2 ��

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7.1.3. RECOMENDACIONES PARA CIMENTACIÓN CON PLATEA -

-

-

-

El coeficiente de reacción del subsuelo para el diseño de la platea puede adoptarse en K = 4 kg /cm3. El material de afirmado para el apoyo de la platea se compactará en capas de espesor no mayor de 0.20m. debiendo alcanzar cada capa un grado de compactación mínimo del 95% del proctor modificado. Previamente, el suelo natural también será compactado en la parte superior en un espesor de 0.30m. retirando previamente de ser el caso, las partículas mayores de 2 pulgadas. El material de afirmado debe tener una de las gradaciones indicadas en el Cuadro siguiente: CUADRO N°6 ESPECIFICACIONES GRANULOMÉTRICAS PARA EL MATERIAL DE AFIRMADO Porcentaje que Pasa en Peso

Tamiz

Gradación A

Gradación B

Gradación C

Gradación D

50 mm (2”)

100

100

---

---

25 mm (1”)

---

75 – 95

100

100

9.5 mm (3/8”)

30 – 65

40 – 75

50 – 85

60 – 100

4.75 mm (Nº 4)

25 – 55

30 – 60

35 – 65

50 – 85

2.0 mm (Nº 10)

15 – 40

20 – 45

25 – 50

40 – 70

4.25 um (Nº 40)

8 – 20

15 – 30

15 – 30

25 – 45

75 um (Nº 200)

2–8

5 – 15

5 -15

5 – 20

Fuente: ASTM D 1241 -

-

La granulometría que se adopte dentro de estos límites tendrá una gradación uniforme de grueso a fino. La fracción del material que pase la malla Nº 200 no deberá exceder de ½ y en ningún caso de los 2/3 que pase el tamíz Nº40. ��

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-

-

-

La fracción fina que pase el tamíz Nº 40 deberá tener un límite líquido no mayor de 25% y un índice plástico menor o igual de 6% determinados por el método ASTM D4318 La función de la capa de afirmado es reemplazar la capa de arena removida y suelta registrada en la superficie y a la vez actuar como una subbase para el apoyo de la platea. Todos los rellenos a efectuarse con el fin de alcanzar los niveles de piso terminado del proyecto, serán efectuado también con material de afirmado y compactado en capas de espesor no mayor de 0.20m.

7.2 ALTERNATIVA 2: ZAPATAS COMBINADAS Y/Ó ZAPATAS CORRIDAS La profundidad de cimentación para esta alternativa será de 2.00m. como mínimo, medido a partir del nivel del piso terminado del semisótano. Los pórticos se cimentarán con zapatas combinadas en los sentidos principal y secundario; las placas se cimentarán en zapatas corridas. Considerando la magnitud de las cargas actuantes, es recomendable que la combinación de la cimentación sea en ambos sentidos.

7.2.1. CAPACIDAD PORTANTE Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno de cimentación, empleando la formula general de Terzaghi para cimentación corrida: q ad =

1 F.S.

( CN c + γ 1 D f N q + 0.5 Bγ 2 N γ )

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Considerando los parámetros indicados en el Cuadro Nº4, para las tribunas Norte y Sur, y para de anchos de cimentación (B) del orden de 3.00m. se obtiene una capacidad de carga admisible de: Tribuna Norte Tribuna Sur

: :

q ad = 1.67 kg/cm2 q ad = 1.64 kg/cm2

7.2.2. ANALISIS DE ASENTAMIENTOS La presión anterior puede generar asentamientos mayores a los admisibles, por lo tanto se verificará los asentamientos. Se considera asentamientos a producirse serán del tipo inmediato y se calculan por el método elástico según la fórmula indicada en la relación (2) . El asentamiento diferencial admisible para un sistema aporticado de acuerdo a la normatividad vigente será de L/500, límite seguro para edificaciones convencionales que no permiten grietas donde L es la longitud entre ejes de zapatas o cimientos. El asentamiento diferencial puede estimarse como el 75% del asentamiento inmediato δ = 75% S. Considerando luces amplias de hasta 7m., los asentamientos diferenciales serán del orden de 1.40 cm. Para el análisis de asentamientos se considera una presión vertical transmitida igual a la capacidad de carga admisible. Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron adoptadas a partir de tablas de acuerdo al tipo de suelo donde irá desplantada la cimentación. Los datos considerados son los siguientes:

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u Es If B q q

= = = = = =

0.3 1600 Ton/m2 120 cm/m 3.00 m 16.7 Ton/m2 (Tribuna Norte) 16.4 Ton/m2 (Tribuna Sur)

Se obtiene: Para Tribuna Norte

S = 3.42 cm

δ = 2.56

Para Tribuna Sur

S = 3.36 cm

δ = 2.52

Los asentamientos esperados para un nivel de carga similar a la capacidad de carga por corte, son mayores que los permisibles por la normatividad, por lo tanto, la capacidad de carga admisible estará limitada por el asentamiento permisible y se determina mediante un retro análisis en la fórmula (2) para un asentamiento diferencial límite de un 1.4cm., obteniéndose: Tribuna Norte Tribuna Sur

: :

qad. = 0.91 kg/cm2 qad. = 0.91 kg/cm2

Entonces, a partir de estos resultados se recomienda: TIPO DE CIMENTACIÓN: ZAPATAS COMBINADAS Capacidad de carga admisible Tribunas Norte y Sur: q ad = 0.91 kg/cm2

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Estudio de Mecánica de Suel os GOBIERNO REGIONAL DE JUNIN

8.0 VERIFICACI N D LA CIMENTACI N DE LA TRIBUNA RIENTE Se verificó las con iciones actuales de cimentación de la ribuna oriente, la verificación co sistió en determinar el tipo de cimentación y la profundidad de cimentación, el ancho del cimiento se midi solamente en la sección expuest por la excavación. En la Figura Nº4 se observa los elementos estructurales existentes en la parte posterior d la tribuna, consistente en column s de sección cuadrada y placas de concreto armado. Los puntos de ve ificación de la cimentación fueron seleccionados en coordinación con l especialista en evaluación estructura l, se eligió los lugares correspon ientes a la cimentación de dos columnas. En estos puntos también e excavaron las calicatas C-23 y C-24 para la determinación del erfil estratigráfico.

Figur N°4 : Estructuración de la tribuna Oriente en el luga de verificación de la cimentación, se observa columnas y placas para l transmisión de cargas a la cimentación.

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8.1 CONDICIONES ACTUALES DE LA CIMENTACIÓN Las excavaciones en los puntos de verificación se efectuó cuidadosamente, se levantó la vereda y el material de relleno hasta ubicar el cimiento, seguidamente se perfiló la cara exterior del cimiento para determinar la altura del cimiento y ubicar el fondo del cimiento. La excavación en el entorno del cimiento se efectuó son sumo cuidado para no disturbar el suelo de apoyo. En el cuadro siguiente se presenta los resultados obtenidos. CUADRO N°7 VERIFICACIÓN DE LA CIMENTACIÓN EXISTENTE

Punto

Tipo de cimentación

Profundidad de cimentación (m.)

Altura del cimiento (m.)

C-23

Corrida

2.60

0.40

Ancho del cimiento descubierto (desde la placa hacia afuera) 0.90

C-24

Corrida

2.00

0.60

0.60

La profundidad de cimentación está referida al nivel de la vereda de acceso en ambos puntos de verificación (Figura Nº8). - El nivel de la vereda en el punto C-23 es mayor que el nivel de vereda en el punto C-24. - Al descubrirse el cimiento se verificó que la columna y la placa se apoyan en la misma cimentación. La columna es cuadrada con 0.40m. de sección (Figura Nº7). - Se presume que la estructura tiene cimentación corrida, de acuerdo a las excavaciones efectuadas en el lado exterior del cimiento. No se efectuaron excavaciones en la parte interior de la tribuna que verifiquen esta alternativa. - En ambos casos el cimiento se apoya sobre el suelo fino clasificado como arcilla limosa (ver registro de excavaciones de las calicatas C-23 y C-24). -

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Figura N°6 : Medición de la altura del cimiento en el punto C-23. Se midió 0.40m.

Figura N°5 : Medición del ancho del cimiento en el punto C-23, desde la placa hacia afuera . Se midió 0.90m. ��

Figura N°7 : Medición del ancho del cimiento en el punto C-24, desde la placa hacia afuera . Se midió 0.60m. Se observa el detalle de apoyo de columna y placa en el cimiento

Figura N°8 : Medición de la altura del cimiento en el punto C-24. Se midió 0.60m. La profundidad de cimentación se midió desde la línea roja que indica el nivel de la vereda hasta el fondo del cimiento.

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8.2 CAPACIDAD PORTANTE DE LA CIMENTACION EXISTENTE La capacidad portante actual, se calcula para las siguientes condiciones: Se asume que la cimentación es corrida; debido a que solamente se midió el ancho desde la placa hacia afuera, para fines de cálculo se considera el mismo ancho hacia adentro, con lo cual se considera un ancho total de 1.20m. considerando el dato tomado del punto C-24. -

La profundidad de cimentación mínima actual es de 2.00m. para el punto C-24

-

El material presente en la zona activa de cimentación es una arcilla limosa de compacidad suelta cuyos parámetros de resistencia fueron determinados en laboratorio con el ensayo de corte directo obteniéndose:

-

Angulo de fricción interna, φ

:

24.4°

Cohesión, C (kg/cm2)

:

0.03

La capacidad de carga admisible se calcula mediante la expresión de Terzaghi para cimientos corridos: q ad =

1 F.S.

( CN c + γ 1 D f N q + 0.5 Bγ 2 N γ )

Los factores de capacidad de carga son: N c =23.36, Nq =11.4, Nγ =7.08. Los pesos unitarios considerados son γ 1 = 1.200 gr/cm3, γ 2= 1.547gr/cm3

Para las para los datos y condiciones indicadas de la cimentación se obtiene: qad. = 1.36 kg/cm2: Para la verificación de asentamientos, al no contar información de la carga reales actuantes consideramos la capacidad de carga por ��

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corte y estimando el ancho mayor del cimiento, aplicamos la formula de la relación (2) con los siguientes datos: u= 0.3, E s=1600 Ton/m2, If = 120 cm/m, B = 3.00 m. q = 13.6Ton/m2 Se obtiene:

S = 2.78 cm y δ = 2.08,

El asentamiento diferencial es mayor que el tolerable considerado en 1.40cm., por lo tanto efectuando un retroanálisis se determina que la capacidad de carga admisible verificado por asentamientos es de: qad. = 0.91 kg/cm2

9.0 PARÁMETROS DE EMPUJE PARA OBRAS DE CONTENCIÓN Los empujes laterales del terreno a considerar para el diseño de las placas del semisótano o estructuras similares, pueden calcularse tomando en cuenta un diagrama triangular de presiones del subsuelo, en el cuál el empuje activo a cualquier profundidad puede calcularse con la expresión propuesta por Rankine: Ea = Ka γ H2 /2

Donde: Ea Ka

= Empuje activo = Coeficiente de empuje activo

= Peso específico del suelo H = Altura Para tal efecto, se podrá considerar los siguientes parámetros para los tipos de suelos predominantes en el sector: γ

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CUADRO N° 8 PARÁMETROS DEL SUELO PARA OBRAS DE CONTENCIÓN CLASIFICACION SUCS

ML, CL-ML

GW-GM, GP-GC, GM

Limo

Grava bien gradada con limo, Grava

Arcilla limosa

pob.gradada con limo y grava limosa

Peso Unitario, (Tn/m3)

1.500 a 1.600

1.800 a 2.00

Angulo fricción interna, φ

24°

32°

Coeficiente de empuje activo, Ka

0.422

0.307

Descripción

10.0 CONTENIDO DE SALES La agresión que ocasiona el suelo a la cimentación de la estructura, está en función de la presencia de elementos químicos que actúa sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos nocivos. Esta acción química ocurre en presencia del agua que pueda llegar a la cimentación (cimentación bajo por nivel freático, zona de ascención capilar, filtración, inundaciones etc.). Los elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente y la sales solubles totales por causar pérdida de resistencia por lixiviación. Los resultados obtenidos en una muestra representativa del suelo, se presentan en el Cuadro Nº6 “Contenido de Sales”.

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CUADRO N °9 CONTENIDO DE SALES

Norte

C-9

3.50

Sales Solubles Totales (ppm) 546

Sur

C-15

4.00

483

345

87

Oriente

C-23

3.00

458

340

54

Tribuna

Calicata

Prof. (m.)

Sulfatos (ppm) 418

Cloruros (ppm) 76

Agresión

leve

De acuerdo a las Tablas N°3 y N°4 los porcentajes obtenidos se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles, por lo tanto se podrá utilizar Cemento Portland Tipo I en la preparación del concreto de los cimientos de la estructura.

11.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 11.1 CONCLUSIONES -

-

-

-

El presente estudio de mecánica de suelos se ha elaborado en base a la Norma Técnica E-050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones y corresponde al proyecto “Mejoramiento Integral de la Infraestructura Deportiva del Estadio de Huancayo, Provincia y Distrito de Huancayo - Junín”. El proyecto considera la construcción de las tribunas Norte y Sur, y el reforzamiento de la tribuna Oriente. El perfil estratigráfico en las tribunas Norte y Sur es variable, con presencia de suelos finos identificados como limos (ML), arcillas limosas (CL-ML), arenas limosas (SM) y en menor proporción estratos de gravas con matriz arenosa limosa (GP-GM, GW-GM. GM) que intercalan a los suelos finos, los materiales presentan mayoritariamente compacidad suelta y en algunos lugares mejora a compacidad media. En las calicatas excavadas se observó mayor presencia de los suelos finos. Dado el perfil errático que presenta los sectores en estudio, para ��

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-

fines de cálculo de la capacidad portante se adoptó las propiedades de resistencia de los suelos más desfavorable en cada tribuna. El proyecto considera la construcción de tribunas de 04 niveles, con semisótano. En el análisis se consideran dos alternativas de cimentación, las cuales consisten en: •

Platea de cimentación

Zapatas combinadas y/ó zapatas corridas Para una cimentación con platea, la profundidad de ubicación del fondo de la platea será de 0.60m. como mínimo, a partir del nivel del nivel del piso terminado del semisótano y se apoyará sobre una capa de afirmado compactado de 0.60m. de espesor. De tal forma que la profundidad de cimentación total considerando la platea y la capa de afirmado es de 1.20m. como mínimo referido al nivel del nivel del piso terminado del semisótano. Para una cimentación con zapatas combinadas, la profundidad de cimentación será de 2.00m. como mínimo, medido a partir del nivel del piso terminado del semisótano. •

-

-

-

Se calculó la capacidad de carga admisible para las alternativas propuestas obteniéndose: Para platea de cimentación: q adm = 1.41 kg/cm2 Para zapatas combinadas :

-

-

q adm = 0.91 kg/cm2

Durante el proceso constructivo se deberá verificarse que la cimentación se desplante en su totalidad en el terreno natural, en ningún caso se cimentará sobre material disturbado ó relleno. Se verificó las condiciones de cimentación de la tribuna oriente en dos puntos denominados C-23 y C-24 ubicados en la parte posterior, para lo cual se excavó cuidadosamente al borde de las columnas y placas hasta ubicar la cimentación. ��

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Se determinó que en el punto C-23 la cimentación se ubica a 2.60m. de profundidad y en el punto C-24 a 2.00m. de profundidad. Tales medidas son referidas al nivel de la vereda de acceso, debe considerarse además que el nivel de la vereda en C-23 es mayor que en el punto C-24. De acuerdo a las excavaciones efectuadas en el lado exterior del cimiento se estableció que la estructura tiene cimentación corrida. No se efectuaron excavaciones en la parte interior de la tribuna que verifiquen esta opción. En el ítem 8.0 “Verificación de la Cimentación de la Tribuna Oriente” se reporta los detalles de la verificación del cimiento en los puntos considerados. Para el caso que el proyecto de ampliación y/ó refuerzo de la tribuna Oriente transmita mayores presiones que la capacidad de carga del terreno, se debe considerar el refuerzo de la cimentación.

11.2 RECOMENDACIONES En el caso que durante la ejecución de la obra se detecte relleno y/ó zonas disturbadas en el nivel de cimentación (caso de suelo removido por la excavación de las calicatas), puede considerarse el empleo de subzapatas de concreto ciclópeo de altura variable hasta ubicar el terreno natural. Para el análisis sismoresistente, se recomienda considerar un perfil de suelo tipo S3, con un período de vibración Tp = 0.9 seg y un factor de ampliación de ondas sísmicas S = 1.4 De acuerdo al resultado de los análisis químicos, el subsuelo no presenta sales agresivas por lo cual se podrá utilizar cemento Portland Tipo I en la preparación del concreto de los cimientos.

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BIBLIOGRAFÍA -

Reglamento Nacional de Construcciones - Norma E-050 “Suelos y Cimentaciones”

-

Reglamento Nacional de Construcciones -Norma E-030 “Diseño Sismo Resistente”

-

INGEMMET – Mapas Geológicos

-

UNI–FIC “Estudio de Mecánica de Suelos del pabellón de Administración y Gobierno de la Universidad Nacional del Centro del Perú -Huancayo“ Nov. 2000

-

Braja M. Das. “Principio de Ingeniería de Cimentaciones”

-

Lambe - Whitman “Mecánica de Suelos”

-

A.C.I. “Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones”

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ANEXO S-I

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TABLA N°1 RESUMEN DE LOS TRABAJOS DE CAMPO Prof. (m)

Observación

Calicata

Tribuna

Prof. (m)

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Nivel Freático

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TABLA N°2 CANTIDAD DE ENSAYOS DE LABORATORIO Ensayos Estándar Calicata

Tribuna

Prof. (m.)

Ensayos Especiales

Ensayos Químicos

Granu lometria

LL (%)

L.P. (%)

Humedad (%)

Peso volumetrico (gr/cm3)

Corte Directo

Sales totales (ppm)

Sulfato s (ppm)

Cloruros (ppm)

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24

24

24

24

05

06

03

03

03

TOTALES

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TABLA Nº 3 ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION PRESENCIA EN EL SUELO DE

p.p.m. 0 - 1,000 1,000 - 2,000 2,000 - 20,000 > 20,000

SULFATOS (*)

CLORUROS (**)

> 6,000

SALES SOLUBLES TOTALES (**)

(*) (**)

GRADO DE ALTERACION Leve Moderado Severo Muy severo

Perjudicial

> 15,000

Perjudicial

OBSERVACION Ocasiona un ataque químico al concreto de la cimentación Ocasiona problemas de corrosión de armaduras y elementos metálicos Ocasiona problemas de pérdida de resistencia por lixiviación

Comité 318-83 ACI Experiencia Existente

TABLA Nº 4 TIPO DE CEMENTO REQUERIDO PARA EL CONCRETO EXPUESTO AL ATAQUE DE LOS SULFATOS GRADO DE ATAQUE DE SULFATOS

SULFATOS (SO4) en muestra de suelo,(%)

SULFATOS (SO4) en agua (p.p.m.)

Tipo Cemento

Relación agua/cemento máxima (concreto normal)

Despreciable

0 a 0.10

0 a 150

I

Moderado

0.10 a 0.20

150 a 1,500

II

0.50

Agresivo

0.20 a 2.00

1,500 a 10,000

V

0.45

Muy agresivo

> de 2.00

V + Puzolánico

0.45

P.C.A. Asociación Cemento Pórtland

> 10,000

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TABLA Nº 5 RESUMEN CONDICIONES DE CIMENTACIÓN

PROYECTO

“MEJORAMIENTO INTEGRAL DE LA INFRAESTRUCTURA DEPORTIVA DEL ESTADIO DE HUANCAYO, PROVINCIA Y DISTRITO DE HUANCAYOJUNÍN”

Tribunas de 04 niveles, primer nivel con semisótano Suelo de Cimentación Clasificación SUCS Alternativas de Cimentación

Depósito de Limos y Arcillas limosas, intercalado con estratos de arenas limosas y gravas, compacidad suelta. ML, CL-ML (materiales predominantes) 

Platea



Zapatas combinadas y/ó zapatas corridas.

Profundidad de cimentación mínima de 1.20m. referido a partir del nivel del piso terminado del semisótano. Considerando fondo de la Cimentación con platea

platea a 0.60m. del N.P.T semisótano y capa de afirmado compactado de 0.60m. de espesor. Capacidad de carga admisible = 1. 41 kg/cm2 Profundidad de cimentación mínima de 2 .00m. referido a partir del

Cimentación con zapatas

nivel del piso terminado del semisótano.

combinadas y/ ó zapatas corridas Capacidad de carga admisible = 0.91 kg/cm2 Agresividad del Suelo de cimentación Leve Usar Cemento Tipo I Factor de Zona, Parámetros para diseño Sísmico

Z = 0.3 g

Factor de ampliación de ondas sísmicas S =1.4 Período de vibración predominante Tp = 0.9 seg.

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ANEXO S-II

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TRIBUNA NORTE

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TRIBUNA SUR

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TRIBUNA ORIENTE

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ANEXO S-III

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ANEXO S- IV

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295644134-ESTUDIO-DE-MECANICA-DE-SUELOS-CON-FINES-DE-CIMENTACION.pdf

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