Estudio Suelos Esquilache San Isidro

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION “VIVIENDA MULTIFAMILIAR - ESQUILACHE ”

PROPIETARIO:

G & S INMOBILIARIA Y CONSTRUCCIONES SAC.

CONSULTOR:

Ing. HEBER ORTIZ Y MATOS Reg. CIP. N°127271

LIMA, MARZO 2015

HEBER ORTIZ Y MATOS INGENIERO CIVIL

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PROYECTO:VIVIENDA MULTIFAMILAR-ESQUILACHE MULTIFAMILAR-ESQUILACHE - SAN ISIDRO

CIP N°127271

CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES GENERALIDADES ......................................................................... ............................................................................................................... ............................................... ......... 3 ........................................................................................................... .................................. 3 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO ......................................................................... ................................................................................... ............... 3 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO ....................................................................

1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO ............................................. ...................................................... ......... 4 .................................................................................. ......... 4 1.4 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO ......................................................................... ............................................................................................................... ............................................... ......... 6 1.5 NORMATIVIDAD NORMATIVIDAD.........................................................................

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS REALIZADAS ............................................................................................. ............................................................................................ 6 ................................................................... .......... 6 2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE DE LA ZONA .......................................................... ........................................................................................................ ... 7 2.2 TRABAJOS DE CAMPO.- ...................................................................................................... .......................................................................................................... ....................................... ... 7 2.2.1 EXCAVACIONES: ...................................................................... ........................................................ 7 2.2.2 MUESTREO Y REGISTRO DE EXCAVACIONES ......................................................... ............................................................................................... ...................... 8 2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................................... ..................................................................................................... ............................ 8 2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR ......................................................................... ................................................................................................. .......... 8 2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES: ........................................................................................ ................................................................................................ .......... 9 2.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS ....................................................................................... .......................................................................................... .......... 9 3.0 CONFORMACIÓN CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO ................................................................................. ............................................................................................... ...................... 9 4.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN CIMENTACIÓN ..........................................................................

4.1 PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN CIMENTACIÓN ...................................................................... ......................................................................... ... 9 ....................................................10 4.2 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE ADMISIBLE ....................................................10 .......................................................................................................1 .................................10 0 4.2.1 CARGA CARGA ÚLTIMA (qult ) ......................................................................

4.3 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS ..................................................................... ..........................................................................................13 .....................13 ..............................................13 5.0 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO ..............................................13 ...............................................................................................15 .....................15 6.0 CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES SÍSMICAS .......................................................................... .............................................................................16 ........16 7.0 CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES ..................................................................... 8.0 ANEXOS ANEXOS ........................................................................... ................................................................................................................ ................................................................1 ...........................18 8

8.1 ANEXO I

.....................................................................18 8 REGISTRO DE EXCAVACIONES .....................................................................1

8.2 ANEXO II

ENSAYOS DE LABORATORIO ....................................................................... .........................................................................18 ..18

8.3 ANEXO III

.......................................................................18 ..18 FIGURAS, TABLAS Y PLANOS .....................................................................

8.4 ANEXO IV

...................................................................................18 ..............18 PANEL FOTOGRAFICO ..................................................................... CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA

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CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES GENERALIDADES ......................................................................... ............................................................................................................... ............................................... ......... 3 ........................................................................................................... .................................. 3 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO ......................................................................... ................................................................................... ............... 3 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO ....................................................................

1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO ............................................. ...................................................... ......... 4 .................................................................................. ......... 4 1.4 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO ......................................................................... ............................................................................................................... ............................................... ......... 6 1.5 NORMATIVIDAD NORMATIVIDAD.........................................................................

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS REALIZADAS ............................................................................................. ............................................................................................ 6 ................................................................... .......... 6 2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE DE LA ZONA .......................................................... ........................................................................................................ ... 7 2.2 TRABAJOS DE CAMPO.- ...................................................................................................... .......................................................................................................... ....................................... ... 7 2.2.1 EXCAVACIONES: ...................................................................... ........................................................ 7 2.2.2 MUESTREO Y REGISTRO DE EXCAVACIONES ......................................................... ............................................................................................... ...................... 8 2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................................... ..................................................................................................... ............................ 8 2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR ......................................................................... ................................................................................................. .......... 8 2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES: ........................................................................................ ................................................................................................ .......... 9 2.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS ....................................................................................... .......................................................................................... .......... 9 3.0 CONFORMACIÓN CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO ................................................................................. ............................................................................................... ...................... 9 4.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN CIMENTACIÓN ..........................................................................

4.1 PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN CIMENTACIÓN ...................................................................... ......................................................................... ... 9 ....................................................10 4.2 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE ADMISIBLE ....................................................10 .......................................................................................................1 .................................10 0 4.2.1 CARGA CARGA ÚLTIMA (qult ) ......................................................................

4.3 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS ..................................................................... ..........................................................................................13 .....................13 ..............................................13 5.0 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO ..............................................13 ...............................................................................................15 .....................15 6.0 CONSIDERACIONES CONSIDERACIONES SÍSMICAS .......................................................................... .............................................................................16 ........16 7.0 CONCLUSIONES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES ..................................................................... 8.0 ANEXOS ANEXOS ........................................................................... ................................................................................................................ ................................................................1 ...........................18 8

8.1 ANEXO I

.....................................................................18 8 REGISTRO DE EXCAVACIONES .....................................................................1

8.2 ANEXO II

ENSAYOS DE LABORATORIO ....................................................................... .........................................................................18 ..18

8.3 ANEXO III

.......................................................................18 ..18 FIGURAS, TABLAS Y PLANOS .....................................................................

8.4 ANEXO IV

...................................................................................18 ..............18 PANEL FOTOGRAFICO ..................................................................... CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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INFORME TÉCNICO

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN 1.0

GENERALIDADES

1.1 OBJETO DEL ESTUDIO El presente Informe Técnico tiene por objeto realizar el Estudio de Mecánica de Suelos con fines de Cimentación Cimentación del proyecto :

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR – ESQUILACHE

0170”,

mediante trabajos de campo a través de excavaciones a cielo abierto, ensayos de laboratorio y labores de gabinete, en base a los cuales se definen perfiles estratigráficos del subsuelo, sus principales características físicas y mecánicas y sus propiedades de resistencia y deformación, los que nos conducen a la determinación determinación del tipo y profundidad profundidad de cimentación, capacidad portante admisible y asentamientos probables.

1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO La

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR – ESQUILACHE

0170” se encuentra ubicado en la Calle

Esquil Esquilach ache e N°170 N°170 (Mz. (Mz. 42 Lt. H-1) H-1) -Urb.S an Isid ro, distrit di strit o de Sa n Isidro Isidr o , prov incia y departamento departamento de Lima

Fig.01 Ubicación del Proye cto

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(Fuente Google Maps)


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Fig.2 Vista aérea del Proyecto (Fuente Google Earth)

1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO El clima en este sector de la ciudad de Lima es cálido y seco. La temporada de invierno (junio a setiembre) presenta presenta garuas y altos índices índices de humedad. humedad. La temperatura temperatura máxima alcanza por lo general los 30 ºC en los meses de verano, predominando predominando en la estación invernal un clima ligeramente ligeramente frío, con temperaturas mínimas del orden de 14 ºC y bajas sensaciones térmicas térmica s debido a la humedad. humedad. Las precipitaciones no superan los 80 80 mm anuales.

1.4 CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO La propuesta de diseño arquitectónico del presente proyecto se desarrolla tomando como punto inicial la el frontis del terreno que que da a la Calle Esquilache, desarrollán desarrollándose dose a lo largo y ancho del terreno se pretende pretende desarrollar una edificación edificación de 4 niveles según lo lo conversado con la Gerente de de Proyecto Ing. Mirtha Gonzales Gonzales Yep, y se transcribe: transcribe: PROYECTO

:

VIVIENDA MULTIFAMILIAR ESQUILACHE – SAN SAN ISIDRO

UBICACIÓN

:

CALLE ESQUILACHE N° 170 URB. SAN ISIDRO - LIMA

PROPIETARIO

:

G&S Inmobiliaria y Construcciones SAC..

AREA TERRENO

:

240.00 m2.

ZONIFICACION

:

ZRE-RDB.

ALTURA

:

SOTANO, SEMISOTANO, 4 PISOS + AZOTEA



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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PROYECTO:VIVIENDA MULTIFAMILAR-ESQUILACHE - SAN ISIDRO

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DESCRIPCION

AREA TECHADA TOTAL :

1,052.00 m2

Sótano

160.00 m2.

Semisótano

210.00 m2.

Primer Piso

159.00 m2.

Segundo Piso

159.00 m2

Tercer Piso

159.00 m2

Cuarto Piso

135.00 m2

Azotea

70.00 m2.

DEPARTAMENTOS

:

04 DEPARTS. DE 200, 150 y 140 M2.(Aprox.)

ESTACIONAMIENTOS

:

04 ESTACIONAMIENTOS DOBLES 01 ESTACIONAMIENTO VISITA.

ESTRUCTURACION

:

ACABADOS

:

SISTEMA APORTICADO (muros, placas, columnas, vigas y losas de concreto armado). - Tabiques de albañilería. - Muros tarrajeados y pintados - Pisos estructurados, laminados y cerámicos. - Zócalos cerámicos. - Carpintería de aluminio y madera. - Ventanas de vidrio templado de 6 mm. - Cerraduras principales con tarjetas

OTROS ALCANCES INSTALACIONES SANITARIAS - Redes y Montantes de Desagüe - Alimentación y Accesorios de Agua Fría - Alimentación y Accesorios de Agua Caliente. - Sanitarios de losa blanco y con gritería cromada importada o similar nacional. - Tuberías empotradas de agua y desagüe de PVC tipo pesado, posee cisterna domestica para almacenaje de agua potable y con sistema de bomba de presión constante. Así mismo cuenta con una cisterna de agua contra incendios (ACI) y un cuarto de bombas todos ellos con un área ocupada de 50 m2 INSTALACIONES ELECTRICAS: Redes Interiores (alumbrado, tomacorrientes, etc.) -

Redes de Comunicación (cable, teléfono, detección de humos, intercomunicadores)

INSTALACIONES ELECTROMECANICAS: - Instalación interna para Gas Natural. - Acometidas, tuberías y montantes. CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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1.5 NORMATIVIDAD El presente Estudio de Suelos con Fines de Cimentación está en concordancia con la Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones. El programa de trabajo realizado con este propósito ha consistido en: − Reconocimiento del terreno. − Recopilación de información. − Ubicación y ejecución de calicata. − Registro y Muestreo de calicata − Toma de muestras alteradas. − Ejecución de ensayos de laboratorio. − Perfil estratigráfico. − Análisis de la cimentación. − Conclusiones y recomendaciones

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS El programa desarrollado en el campo, ha sido elaborado específicamente con la finalidad de obtener información de la conformación existente de la cimentación donde se ejecutara la obra, así como la formación estratigráfica de los suelos subyacentes, y evaluar las propiedades físicas y mecánicas que tienen estos, cuando son sometidos a esfuerzos en general. Las investigaciones se han realizado por medio de una excavación de pozo a cielo abierto (Calicata C-01), cuya profundidad y ubicación se determinó considerando las probables cargas que se transmitirán, así como presiones de contacto entre cimentaciones y estructuras, de tal manera que se ha elegido la zona de mayor incidencia de fuerzas verticales de acuerdo a los lineamientos del proyecto y datos proporcionados para este fin.

2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA El área del terreno en estudio se encuentra en la urbanización San Isidro de la ciudad de Lima, provincia y departamento de Lima. De acuerdo al Mapa Geológico del Cuadrángulo de Lima (hoja 25-I,Ver Anexo III), el proyecto motivo de estudio, se halla ubicado en el antiguo cono deyectivo del río Rímac, su origen es fluvio-aluvional (Qf-aluv), ligado a la historia de la evolución de los ríos Rímac y Chillón el cual está constituido principalmente por gravas, cantos y boleos de forma sub-redondeadas de matriz arenosa, provenientes de las partes CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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altas de Lima, las gravas o cantos rodados del cono del río Rímac, están formados por rocas ígneas. Su característica es ser heterogéneo, errático y discontinua, formando lentes, capas de diferentes formas y dimensiones, de arcillas, limos y arena dentro de la gran masa del conglomerado formado de gravas con matriz de arenas y limos. El suelo predominante es la grava del conglomerado desde suelto a compacto, intercalado con capas de arenas medias a finas, limos y arcillas, a veces mezclada con otros suelos finos. Los estratos de este cono ó abanico aluvial según la Cronoestratigrafía corresponde al eratema del Cenozoico, sistema Cuaternario, serie del Pleistoceno (Qp-al), se encuentra entre los 200 y 600 metros de profundidad, su límite inferior es el basamento rocoso de origen cretáceo. Fuente: ALBERTO JOSÉ MARTÍNEZ VARGAS-Conferencia Internacional en Ingeniería Sísmica-Lima Agosto del 2007-Centro de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID)-UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, Av. Túpac Amaru N°210-Rimac-Lima, Link : (http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/confinter/amartinez_doc.pdf;)

2.2 TRABAJOS DE CAMPO.2.2.1 EXCAVACIONES: Se realizó una (01) calicata en la modalidad “a cielo abier to”, denominada Calicata C-01 la misma que fue ubicada convenientemente (ver Anexo I) y con una profundidad de 5.00 m. Este sistema de exploración nos permite analizar directamente los diferentes estratos encontrados, así como sus principales características físicas y mecánicas, tales como: granulometría, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc. La excavación alcanzo la siguiente profundidad: CALICATA

PROFUNDIDAD (m)

5. 00

C-1

En la excavación realizada no se detectó la presencia del nivel freático. 2.2.2 MUESTREO Y REGISTRO DE EXCAVACIONES Se tomaron muestras alteradas o disturbadas de cada estrato atravesado y en cada una de las excavaciones, de las cuales se ensayaron las más representativas en el laboratorio, realizándose ensayos con fines de identificación y clasificación.



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Asimismo, se extrajo una muestra representativa de la calicata C-01, a la profundidad de 5.00 m, para realizar el ensayo de Corte Directo en especímenes remoldeados para su estudio d e la capacidad de soporte del suelo. Paralelamente al muestreo, se elaboraron los registros de excavaciones de cada una de ellas, indicando las principales características de todos los estratos encontrados, así como también se tomaron muestras para investigar la cantidad de sales que son nocivas para el concreto armado.

2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de mecánica de Suelos , el análisis químico de sales agresivas fueron realizados en el Laboratorio de la Universidad Nacional de Ingeniería, siguiendo las normas establecidas por la American Society for Testing Materials (ASTM). (Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo II). 2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR Con las muestras representativas extraídas se realizaron los siguientes ensayos: •

Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D 422

•

Clasificación SUCS ASTM D 2487

•

Límite Líquido ASTM D 4318.

•

Límite Plástico ASTM D 4318

•

Ensayo de Corte Directo ASTM D3080.

•

Densidad Máxima ASTM D-4253

•

Densidad Mínima ASTM D-4254

2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES: Se realizaron los siguientes ensayos quimicos: •

Cloruros CL-

•

Sulfatos (SO4)+. ASTM E 275-2001

•

SALES Solubles Totales MTC E219:2000

ASTM D 3370:1999 AASHTO T 291 AASHTO T 290 ASTMD 1888

(Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo II)



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2.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS Las muestras ensayadas se han clasificado usando el

Sistema Unificado

de

Clasificación de Suelos (SUCS) y las muestras no ensayadas se han clasificado mediante pruebas sencillas de campo, observaciones y comparaciones con las muestras representativas, el resultado fue clasificado como GP (Gravas mal graduadas, mezclas de grava y arena con pocos finos o sin ellos)

3.0 CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO El área en estudio presenta superficialmente entre el nivel 0.00~0.40m un terreno areno-limoso orgánico (zona de jardín), no plástico, húmedo, color marrón claro a amarillento, de consistencia ligeramente dura y con presencia aislada de pequeñas gravillas angulosas, después de este continua un estrato (0.40 ~5.00m)

clasificado

como GP

Gravas mal

graduadas, mezclas de grava y arena con pocos finos y que suponemos se repite más abajo de la profundidad de la excavación. Hasta la máxima profundidad excavada (5.00 m.) no se detectó la presencia del nivel freático.

4.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 4.1 PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN De acuerdo con la información recopilada, la estructuración de la edificación será para uso de vivienda multifamiliar de 4 pisos más un semisótano y un sótano y que será construido por un sistema estructural mixto, del tipo concreto

aporticada con columnas y vigas de

armado, combinándose con placas de concreto armado y muros de albañilería

confinada, con losas aligeradas de concreto armado en los entrepisos. El nivel de piso terminado del sótano que corresponde al área de estacionamiento será de NPT = -4.10m (respecto al nivel+0.00 de la vereda). Analizando los perfiles estratigráficos, los resultados de los ensayos de laboratorio y teniendo en consideración las características estructurales del proyecto en el cual el ingeniero estructural vea lo más conveniente, pero restringiéndose al presente estudio, Dada las características estructurales de la edificación a construir así como la naturaleza del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, se recomienda utilizar una cimentación superficial tal como, zapatas aisladas conectadas y/o zapatas corridas armadas conectadas con vigas de cimentación. CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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Basado en los trabajos de campo, resultados de laboratorio, perfiles estratigráficos y característica de la estructura a construir, se recomienda que la profundidad mínima de cimentación sea de 1.00m con respecto al nivel del sótano de -4.10m, es decir la cota de nivel de fondo de la cimentación será de – 5.10 m como mínimo, referido al nivel +0.00 de la parte más baja de la vereda, apoyándose la cimentación sobre el material heterogéneo de cantos, gravas y arenas del tipo (GP), con un estado de compacidad que varía de firme a muy firme.

Df =Desplante=1.00m.=100cm.

4.2 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE 4.2.1 CARGA ÚLTIMA (qult ) Se ha calculado la capacidad admisible de carga para el área en estudio de acuerdo al tipo de edificación y en base a esta referencia y considerando que la cimentación de la estructura se apoyará sobre la grava arenosa y por ser un suelo del tipo friccionante . Para tal efecto, se ha

utilizado el criterio de Terzaghi-Peck (1967), modificado por Vesic (1973), según el cual la capacidad de carga última se expresa por la siguiente ecuación: Para zapatas cuadradas conectadas:

 =   +   + 12   …(1) Dónde: c

=Cohesión (Kg/cm2)

Ø = Angulo de fricción Interna (°) Nq, Nc, Nγ = Factores de Capacidad de Carga (adimensionales) Nq= e πtgØtg2 (45+Ø/2)

Nc = (Nq-1) Cotg Ø

Nγ= 2(Nq+1)tgØ

γ = Peso Unitario del Suelo (Kg/cm 3) D f =

Desplante o profundidad de cimentación (cm) CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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q =

Presión de Sobrecarga = γD f (Kg/cm2)

B =

Ancho de la Cimentación (cm)

Sc, Sq, Sγ = Factores de Forma (adimensionales), según De Beer 1967 – Vesic (1970)

 = 1 +  

 = 1 + tanØ

 = 1 −0.4

F.S= Factor de seguridad = 3 (para Edficacion) F.S

A) Para la Zapata Corrida Datos de Laboratorio, (Anexo-II) : c

= 0.00 (Kg/cm2)

Ø = 32.3 (°) Nq= 24.00

Nc = 36.40

Nγ= 31.62

γ = Densidad Húmeda Inicial= 1.673 gr/cm³= 1.673x10 -3 Kg/cm3 D f = 100 cm. (ver Fig.3)

= 1.673x10-3 Kg/cm3x100cm= q = γD f

0.1673Kg/cm 2

B = 100 cm. =

1.0

=

1.0

=

1.0

Aplicando (1) se obtiene: 6.66 Kg/cm2

F.S = 6.66/3 2.22 Kg/cm2 B) Para la Zapata aislada cuadrada c

= 0.00 (Kg/cm2)

Ø = 32.3 (°) Nq= 24.00

Nc = 36.40

Nγ= 31.62

γ = Densidad Húmeda Inicial= 1.673 gr/cm³= 1.673x10 -3 Kg/cm3 D f = 100 cm. (ver Fig.3)

= 1.673x10-3 Kg/cm3x100cm= q = γD f B

0.1673Kg/cm 2

= 120 cm.

L = 120 cm =

1.66

=

1.63


=

0.6 heber [email protected] .

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Aplicando (1) se obtiene:

8.44 Kg/cm2 F.S = 8.44/3

2.81 Kg/cm2

FALLA POR ASENTAMIENTO Se propone limitar el asentamiento de la cimentación a 1 ” (2.54 cm.), utilizando la ecuación planteada por Terzaghi y Peck que se presenta a continuación:

∆  B(1 − ) =   

En esta expresión: ρ :

Asentamiento (cm).

∆q :

Presión Transmitida a la Cimentación (Kg/cm²).

B :

Ancho de la Cimentación (cm).

µ :

Relación de Poisson.

Es :

Módulo de Elasticidad de Young (Kg/cm²).

I f

:

Factor de influencia o de Forma (cm/m).

Despejando ∆q, se tiene:

 ∆ = (1  −   )



Para zapatas cuadradas de ancho B = 120 cm., la presión admisible será de:

ρ=2.54 cm Es=70 Kg/cm2 B=1.20 m

μ = 0.30 If

= 112

2.54 x 70 ∆q = ------------------------- = 1.45 Kg/cm² 1.20 x 0.91 x 112 Finalmente, considerando el valor más desfavorable, obtenemos:

 = . / CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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4.3 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS Se procederá a calcular el asentamiento diferencial con el método de la Distorsión angular (α).

De la tabla Nº 8 de la Norma Técnica de Edificación E.050 Suelos y Cimentaciones contenido en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), consideramos el límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas:

 = .  =  =  donde la distancia entre las columnas del pórtico (L) es igual a 5.00 m. (dato aproximado proporcionado por los responsables del diseño estructural del proyecto). Despejando: δ

= 1.00 cm.

En caso de considerarse el uso de plateas o losas de cimentación, se descarta totalmente la presencia

de

asentamientos diferenciales en las estructuras, debido a que éstos serán

anulados por los elementos estructurales indicados.

5.0 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO Presencia de Sulfatos en los suelos El ataque por sulfatos ocurre especialmente en concretos sumergidos en agua de mar y en concretos enterrados o en contacto con el suelo cuando estos tienen humedad. Su poder destructivo depende de su concentración en solución de los suelos y aguas subterráneas. Los sulfatos pueden producir la desintegración del concreto al reaccionar con los hidróxidos de calcio (Cal Hidratada) liberados en el proceso de hidratación del cemento, y forman sulfato de calcio (yeso). Este a su vez reacciona con el Aluminato hidratado de calcio para formar el sulfoaluminato de calcio (etringita). Estas dos reacciones dan productos solidos de mayor volumen que el original y son causantes de las expansiones y rupturas del concreto. CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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La descomposición y desintegración del concreto es progresiva mientras está expuesto a los agentes que la producen. De no ser detectada y controlada a tiempo, su avance comprometerá el recubrimiento de las barras dejando expuestas la armadura a la acción agresiva del medio. Adicionalmente al fenómeno químico e independientemente a este, se produce en muchos casos, un fenómeno físico, que consiste en la cristalización de las sales de sulfatos en los poros y en las fisuras del concreto. La destrucción del concreto se debe a la expansión de las sales al cristalizarse.

Cloruros en la cercanía de las barras de acero Cuando están en presencia de humedad y oxígeno, convierten al concreto en un electrolito, destruyen la película pasivante que las rodea y protege, y reaccionan con el fierro, generando un proceso electroquímico que produce corrosión del refuerzo de acero aun en concretos no carbonatados. La corrosión debida a cloruros es generalmente localizada. Los cloruros pueden ingresar al concreto, traídos por la brisa marina, por el agua de mar en las zonas de salpicadura…o por su presencia en el suelo ya sea por su origen marino o por contaminación.

Los cloruros pueden estar presentes en la masa del concreto, introducidos en el proceso de preparación de la mezcla, con los agregados, con el agua de mezcla o con los aditivos del concreto.

Para el Proyecto Los resultados obtenidos de acuerdo a los análisis efectuados en muestras representativas extraídas en las zona considerada en el proyecto, es el siguiente::

Calicata C-01 (de 0.00 a 5.00 m.).*

-

Sulfatos (SO4 ) ASTM- E- 275:2001, AASHTO - T-290 En (ppm): 826

*

-

Cloruros (Cl ) ASTM 3370:1999, AASHTO T-291 En (ppm): 421



Sales Solubles Totales MTC E219:2000, ASTMD 1888 En (ppm): 1342



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Estos valores nos indican agresividad moderada tanto al concreto de la cimentación como a losas y a las armaduras respectivas, debido a que los porcentajes obtenidos de cloruros y sulfatos están en los rangos permisibles moderadas (Ver Anexo II), La composición química del cemento es un factor importante en la neutralización de los sulfatos del cemento y de los cloruros del concreto. El aluminato tricalcico, C3A, reacciona con dichas sales y forma compuestos insolubles. Por tanto será ventajoso el empleo de los cementos con mayor contenido de C3A., por lo que se recomienda el uso de Cemento Portland tipo II , de no ser comercial este producto se podrá utilizar el tipo I con una mayor concentración de cemento (ver Tabla N°2-Anexo III).

6.0 CONSIDERACIONES SÍSMICAS Dentro del territorio peruano se han establecido diversas zonas, las cuales presentan diferentes características de acuerdo a la mayor o menor presencia de sismos. Según el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú (Ver Anexo III) y de acuerdo a las Normas SismoResistentes del Reglamento Nacional de Construcciones, el distrito de Chorrillos, en la provincia y departamento de Lima, se encuentra localizado en la Zona 3, es decir, en la zona de sismicidad alta. La fuerza horizontal o cortante total en la base debido a la acción sísmica se determinará por la fórmula siguiente:

 =  ∗∗  ∗ ∗  

Dónde: Z = 0.4 g (Factor de Zona). S = 1.4 (Factor de Suelo correspondiente al Tipo de Suelo de Cimentación S3 para un período determinante T p = 0.9 seg



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7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Del análisis efectuado en el presente Estudio, en base a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles estratigráficos obtenidos y al conocimiento de los suelos encontrados, se concluye: •

El terreno donde se desarrollará el proyecto:

“Vivienda Multifamiliar – Esquilache

N°0170 ”, se encuentra ubicado a 20 mts de la intersección del Calle Esquilache

y

Conquistadores, en el distrito de San Isidro, provincia y departamento de Lima. •

De acuerdo a la información proporcionada, se ha propuesto la edificación de 04 pisos + azotea, semisótano y sótano.

•

Dadas las características de las estructuras consideradas en el presente proyecto, se ha previsto una transmisión máxima de cargas al subsuelo que no sobrepase la Cargas admisible de 1.45 kg/cm2, en caso de tomarse en cuenta una cimentación convencional con zapatas cuadradas aisladas.

•

El área en estudio presenta superficialmente un terreno gravoso, no plástico y de consistencia ligeramente dura, clasificado como Grava mal graduada (GP) y continua con el mismo estrato hasta la profundidad de 5.00 m (Profundidad de Excavación de la Calicata C-01)

•

La

cimentación

de

las

estructuras

será superficial, del tipo zapatas cuadradas

aisladas, desplantadas en el suelo natural uniforme encontrado en el área en estudio, del tipo (GP), no plástica y de consistencia ligeramente dura, a partir de la profundidad 0.45 m. medida desde el nivel actual de superficie del proyecto y teniendo en consideración que la profundidad de cimentación será de 1.00 m. por debajo del Nivel -4.10 m medido este desde el nivel de vereda y a este tipo de suelo le corresponde:

 = . / Zapatas cuadradas conectadas de lado = B = 1.20 m. mínimo. •

Se recomienda armar la cimentación para un asentamiento diferencial del orden de 1.00

cm.



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•

Asimismo, en caso de considerarse el uso de plateas o losas de cimentación, se descarta totalmente la presencia

de

asentamientos diferenciales en las

estructuras, debido a que éstos serán anulados por los elementos estructurales indicados.

•

Se ha considerado para el presente proyecto en t odo lo que e s la c imenta ción se recomienda el uso de Cemento Portland Tipo II porque se detectó la presencia moderada de sales agresivas al concreto de cimentación y la adición de un aditivo impermeabilizante Sika-1 o similar, para sellar la porosidad del concreto y así proteger al concreto del ingreso de sulfatos y cloruros que son altamente destructivos.

•

Se

recomienda,

antes

del

vaciado

de

las

zapatas

y vigas de cimentación,

compactar el suelo de apoyo porque generalmente se altera por el proceso de excavación. •

Hasta la máxima profundidad excavada de 5.00 m. no se detectó la presencia del nivel de aguas freáticas.

•

Dada las características estructurales de la edificación a construir así como

la naturaleza

del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, se recomienda utilizar una cimentación superficial tal como, zapatas aisladas conectadas y/o zapatas corridas armadas conectadas con vigas de cimentación. •

En base al predominio del suelo bajo la cimentación conformado por gravas mal graduadas, se recomienda adoptar en los Diseños Sismo-Resistentes, los siguientes parámetros : Factor de zona

: Z = 0.40

Factor de amplificación del suelo

: S = 1.00

Periodo que define la Plataforma del espectro •

: Tp =0.40 ”

Asegurar y garantizar la estabilidad de las viviendas vecinas, se recomienda tomar en cuenta el diseño de las calzaduras en las cimentaciones vecinas o muro anclado durante la etapa de excavación de suelo para alcanzar los niveles de cimentación recomendados.

•

Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe técnico son solo aplicables para el área estudiada, no pudiendo utilizarse para otra zona aun así sea el terreno similar.

Lima 18 de Marzo del 2015.



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8.0 ANEXOS 8.1 ANEXO I

REGISTRO DE EXCAVACIONES

8.2 ANEXO II

ENSAYOS DE LABORATORIO

8.3 ANEXO III

FIGURAS, TABLAS Y PLANOS

8.4 ANEXO IV

PANEL FOTOGRAFICO



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ANEXO I REGISTRO DE CAMPO



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PROYECTO:

CALICATA N°:

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR_ESQUILACHE 170-SAN ISIDRO -LIMA” UBICACION: Calle Esquilache N° 170 – SAN ISIDRO - LIMA CONSULTOR: Ing. FECHA: 06

C-01

HEBER ORTIZ MATOS Reg. CIP. N° 127271

DE MARZO DEL 2015

CAMPO:

05 DE MARZO DEL 2015

PROFUNDIDAD:

5.00 M.

NF:

NO SE ENCONTRO

C-1

PROF. (m)

TIPO EXCAV .

0.00

MUESTRA

M-1

-0.50

DESCRIPCION DEL MATERIAL

CLASIF. (SUCS)

Material de Relleno , arcilloso materia organico,vegetación de color marrón oscuro, presencia de raíces Material arena gravoso con matriz de arena, se muestran raíces, con gravas >a 3” en un 30%,

A cielo abierto 5.00 m

SIMBOLO

S/C

GP (GRAVA POBREMEN TE GRADUADA)

M-2

-4.50 M-3 -5.00

Material arena limoso-arcilloso de color marrón claro a amarillento, con puntos blancos de sales y poca cantidad de gravilla.



LIMOSA)

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ANEXO II ENSAYOS DE LABORATORIO



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ANEXO III FIGURAS TABLAS Y PLANOS



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TABLA 2 CONCRETO EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATOS

Exposición a Sulfatos

Sulfatos soluble en agua, presente en el suelo como SO4 (*) % en peso 0.0 - 0.1 0.1 – 0.2 0.2 - 2.0 >2.0

Despreciable Moderado (**) Severo Muy severo

Sulfato en agua p.p.m.

Cemento Tipo

Relación a/c máxima (*)

Contenido mínimo de cemento Kg/m3 (*****)

0 - 150 150 - 1500 1500 - 10000 >10000

(***) II V V más puzolana

(****) 0.50 0.45 0.45

275 310 330 370

(*)

Una relación agua cemento menor puede ser necesaria por razones de impermeabilidad, o por protección contra corrosión de elementos metálicos embebidos, o por congelación y deshielo.

(**)

Agua de mar.

(***)

Debe haberse comprobado que la puzolana es adecuada para mejorar la resistencia del concreto a la acción de los sulfatos, cuando ella es empleada en concretos que contienen cemento tipo Portland Tipo V.

(****)

Para este tipo de exposición no hay limitaciones

(*****) Recomendaciones de las normas Británicas

Tomado del Libro:

“Cimentaciones de concreto armado en edificaciones” (Segunda Edición) Pagina 234 ACI (American Concrete Institute)

Capitulo de estudiantes de la Universidad Nacional de Ingenieria Lima -PERU



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ANEXO IV PANEL FOTOGRAFICO



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PANEL FOTOGRAFICO

Proyecto : Estudio de suelos con fines de cimentación Propietarios : G&S INMOBILIARIA Y CONSTRUCCIONES SAC.

Foto N°1 VISTA FRONTAL DE LA PROPIEDAD

Foto N°2 NUMERACION DE LA PROPIEDAD



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Foto N°3 LUGAR DE EXCAVACION DE LA CALICATA C-01

Foto N°4 ROMPIMIENTO DEL PAVIMENTO



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Foto N°5 TOMANDO COORDENADAS CON EL GPS

Foto N°6 EJECUCION DE LA CALICATA C-01

Foto N°7 EXCAVACION A 0.80m.



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Foto N°8 EXCAVACION A 2.20 m.

Foto N°9 EXCAVACION A 4.00 m.

Foto N°10 SUPERVISANDO LA EJECUCION



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Foto N°11 L ESTRATO DE RELLENO (0.50m)

Foto N°12 CALICATA A 5.00m DE PROFUNDIDAD

Foto N°13 MATERIAL EXTRAIDO DE LA CALICATA CALLE DE LA TECNICA N°157-SAN BORJA – LIMA


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Estudio Suelos Esquilache San Isidro

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