ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477
ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA FUNDACIONES.
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1.0 INTRODUCCION:
NOVIEMBRE 2009
El presente Estudio Geotécnico tiene como objeto determinar la configuración y capacidad portante del subsuelo, así como el tipo y profundidad de las fundaciones de un puente, que se proyecta construir sobre la Quebrada Macapo. Ubicado dentro del trazado vial estudiado para la ampliación de la Carretera troncal 11 (T011); Límite Carabobo-Magdaleno-Puerta Negra, Edo. Aragua. Con los datos de sondeos realizados en el terreno, de las observaciones efectuadas en sitio y de la interpretación de los resultados de campo y laboratorio, se ha elaborado el presente informe, contentivo de las recomendaciones pertinentes al diseño y construcción de las fundaciones.
Los alcances específicos que fueron cubiertos en este informe son:
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 a) El subsuelo forma parte de un extenso deposito aluvional característico. b) Dentro de la zona existen suelos residuales provenientes de las rocas del Complejo el Tinaco.
Exploración y Muestreo: Tomando en consideración lo expuesto anteriormente, se programó la exploración del subsuelo en base a la ejecución de dos perforaciones de 20 M. cada una por cada estribo del puente, y su objetivo principal fue determinar la capacidad portante del suelo y recuperar muestras para su descripción y clasificación. También se utilizaron para determinar los diferentes estratos del subsuelo y la eventual medición del nivel freático.
Se empleó el sistema de percusión con el sacamuestras del tipo cuchara partida de 2” (5 cm.) de diámetro externo para obtener testigos del subsuelo y para realizar la prueba de penetración normal (S.P.T.). Esta prueba consiste en registrar el número de
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Tabla # 1 Ensayo
Unidad
Ejecutado
Perforación a percusión con prueba S.P.T. Examen visual de muestras % de Humedad Limites de consistencia Granulometría por hidrómetro Peso unitario Corte Directo
M Muestra Muestra Unidad Unidad Unidad Unidad
40 40 40 5 1 4 2
La caracterización de estas muestras mas las muestras estudiadas para el estudio Geológico –Geotécnico y de Pavimento nos dan un perfil completo de las propiedades físicas y de tipo mecánicas de los materiales que constituyen el subsuelo del sitio en estudio.
5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 •
Granulometrías: tiene por objeto el conocer la composición de suelo según cada pasante en el total de la muestra tomada.
•
Angulo de fricción: Se realizó con la finalidad de conocer el posible ángulo de falla o reposo, según se vea, de la muestra extraída.
•
Ensayos de densidad mediante el uso de la parafina.
•
Compacidad / Consistencia
4.0 NIVEL FREÁTICO El nivel freático fue encontrado según las perforaciones y el sitio de su intervención a los 5 metros.
5.0 RESULTADOS: 5.1 LITOLOGIA: El perfil del subsuelo de arriba hacia abajo consiste de sedimentos aluvionales de unos 10 m de espesor, que consiste de intercalaciones e interestratificaciones de
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 por de bajo del terreno natural. Bajo estas condiciones se considera que los sedimentos están sumergidos.
5.3 RESISTENCIA DEL TERRENO: La resistencia del terreno se ha definido de acuerdo a los índices de penetración los cuales se resumen en las planillas de perforación, de las mismas se deduce que: -
Los sedimentos aluvionales presentan índices de penetración bajos, por su alto contenido de material fino, estas condiciones van mejorando con la profundidad hasta llegar a los 12 metros donde se consigue un índice de resistencia por encima de 50 golpes/pie. Lo que representa una capacidad de soporte aceptable.
5.4
PARAMETROS DE CORTE:
Para los suelos aluvionales encontrados en el sitio se han obtenido los valores siguientes de acuerdo al ensayo de corte:
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 se ha considerado apoyar las fundaciones a los 16 metros de profundidad. Los pilotes deben empotrarse al menos unos 4 metros dentro del estrato resistente, por lo que su punta estará aproximadamente a los 16 metros de profundidad.
6.4 CAPACIDAD DE CARGA DE PILOTE INDIVIDUAL: Las capacidades de carga axial de los pilotes se presentan en la tabla # 2 (A y B), de acuerdo a los cálculos indicados en el anexo 1.
Tabla # 2-A LONGITUD EFECTIVA
DIÁMETRO
CARGA ADMISIBLE
DE PILOTES (M)
(M)
(TON).
16 16 16 16
0.55 0.65 0.80 1
87 114 162 238
Para pilotes de 14 m de longitud se tiene
LONGITUD EFECTIVA
Tabla # 2-B:
DIÁMETRO
CARGA ADMISIBLE
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7.0 CONCLUSIONES: -
El subsuelo consiste desde la superficie a los sectores infrayacentes de una capa de 10 m. de sedimentos aluviales, formados por arenas arcillosas limosas con algo de grava, además existe considerables espesores de material calcáreo (caracolillo) mezclado con los sedimentos.
-
Para el apoyo de la estructura se plantea el uso de pilotes rotados y vaciados en sitio.
8.0 RECOMENDACIONES: -
Para el apoyo de los estribos del puente se recomienda el uso de Pilotes Vaciados en sitio y excavados por sistema de rotación.
-
Para la protección de las paredes se utilizara lodo bentonítico, el cual debe tener las características siguientes:
Densidad inicial de 1.5 gr/cm3.
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 -
La separación minima entre ejes de pilotes de un mismo grupo será de 2.5 veces el diámetro del pilote.
-
La entrega o penetración de los pilotes en los cabezales, una vez realizada la poda de los mismos, será de al menos 15 cm. Y la distancia entre el borde del cabezal y el borde más próximo de cualquier pilote no debe ser menor de 15 cm.
-
Todos los pilotes estarán armados con refuerzos longitudinales y transversales.
-
El concreto a usar para los pilotes deberá tener una resistencia a compresión a los 28 días de no menos de 210 Kg/cm^2. el vaciado del mismo deberá realizarse con tubo tipo “trimie”.
-
El problema de socavación debe ser evaluado a fin de determinar la longitud de la fundación profunda propuesto, mas sin embargo la misma debe estar fundada mínimo 2.5 m en suelo firme.
-
Para el análisis sismo-resistente de la estructura se hacen las siguientes indicaciones de acuerdo con la norma Covenin 1756-98:
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ANEXOS
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 CÁLCULO PARA PILOTES DE LONGITUD 14 M.
DIAMET RO DEL PMAX PILOTE
De
0,55
95,03 1,65
0,65
132,7 1,95 3 201,0 2,40 6 314,1 3,00 6
0,80 1,00
Dc
3,9 7 4,6 9 5,7 7 7,2 2
LONGIT UD DEL PILOTE 14,00 14,00 14,00 14,00
1,6 9 1,6 9 1,6 9 1,6 9
Nq'
Nq
ANGUL O DE Nq" FRICCI ON
48,6 6 48,6 6 48,6 6 48,6 6
23, 09 23, 09 23, 09 23, 09
33,7 2 33,7 2 33,7 2 33,7 2
Nq
ANGUL Nq" O DE FRICCI ON
32,00 32,00 32,00 32,00
σv
2*σv
8,7 5 8,7 5 8,7 5 8,7 5
17,5 0 17,5 0 17,5 0 17,5 0
AREA DEL PILOTE 0,24 0,33 0,50 0,79
qp
Pp
590,0 1 590,0 1 590,0 1 590,0 1
140, 18 195, 78 296, 57 463, 39
P SEGURA (Pp/3)+ LA Pf (Pp+Pf )/2 Pf MENOR ENTRE LAS DOS 29,5 84,85 76,24 76,24 2 34,8 115,33 100,15 100,15 8 42,9 169,75 141,79 141,79 3 53,6 258,53 208,13 208,13 7
CÁLCULO PARA PILOTES DE LONGITUD 16 M.
DIAMET RO DEL PMAX PILOTE 0,55
De
95,03 1,65
Dc
LONGIT UD DEL PILOTE
3,9 7
16,00
Nq'
1,6 48,6 23, 33,7 9 6 09 2
P SEGURA AREA LA σv 2*σv DEL qp Pp Pf (Pp+Pf (Pp/3)+ )/2 Pf MENOR PILOTE ENTRE LAS DOS 10,0 20,0 674,3 160, 33,7 32,00 0,24 96,97 87,13 87,13 0 0 0 20 3
ING. JULIO ROJAS HERNANDEZ C.I.V: 3.477 0,65 0,80 1,00
132,7 1,95 3 201,0 2,40 6 314,1 3,00 6
4,6 9 5,7 7 7,2 2
16,00 16,00 16,00
1,6 48,6 23, 33,7 9 6 09 2 1,6 48,6 23, 33,7 9 6 09 2 1,6 48,6 23, 33,7 9 6 09 2
32,00 10,0 20,0 0 0 10,0 20,0 32,00 0 0 10,0 20,0 32,00 0 0
0,33 0,50 0,79
674,3 223, 39,8 131,81 0 75 7 674,3 338, 49,0 194,00 0 94 7 674,3 529, 61,3 295,46 0 59 4
114,45
114,45
162,05
162,05
237,87
237,87
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