ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN PROYECTO "MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DE EDUCACION INICIAL
EN LA I.E N° 1536 DE LA LOCALIDAD DE COISHCO. DISTRITO DE COISHCO, SANTA, ANCASH''
SOLICITANTE: MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE COISHCO UBICACIÓN: DISTRITO
: COISHCO
PROVINCIA
: DEL SANTA
REGIÓN
: ANCASH. COISHCO, JUNIO DEL 2014
CONTENIDO 1.0 GENERALIDADES
1.1
Del Proyecto a construir
1.2
Situación Actual del lugar donde se va a construir
1.3
Objetivos 1.3.1
Objetivo principal
1.3.2
Objetivo especifico
1.4
Ubicación del área en estudio
1.5
Accesibilidad
1.6
Clima y vegetación
1.7
Fisiografía y topografía
2.0 GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO
2.1
Geomorfología
2.2
Geología regional
3.0 ASPECTOS SISMICOS – DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS PARA EL DISEÑO SISMO RESISTENTE
3.1
Sismicidad
3.2
Efecto de sismo
4.0 DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACION DE CAMPO Y ENSAYOS ENSAYOS DE LABORATORIO
4.1
Investigación de campo
4.2
Ensayos de laboratorio
4.3
Niveles de Napa freática
5.0 DESCRIPCION GEOTÉCNICA Y DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRAFICO 6.0 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL TERRENO 7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1
Conclusiones
7.2
Recomendaciones
8.0 CALCULO Y RESULTADOS DE LOS ENSAYOS PRACTICADOS 9.0 PANEL FOTOGRÁFICO.
1.0 GENERALIDADES 1.1
Del Proyecto a construir 1.1.1 Nombre del proyecto "MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DE EDUCACION INICIAL EN LA I.E N° 1536 DE LA LOCALIDAD DE COISHCO, DISTRITO DE COISHCO, SANTA, ANCASH'' 1.1.2 Introducción
El presente estudio nace como resultado de una necesidad sentida por la población que alberga esta institución educativa inicial, las autoridades de dicho plantel han solicitado el mejoramiento de la infraestructura ante el gobierno local. Generando que la municipalidad distrital de Coishco, elabore un plan de mejorar la infraestructura de los servicios de la institución educativa inicial a manera de mejorar la calidad educativo, proyecto concebido con el fin de brindar confort al alumnado, que actualmente sufren las carencias actuales. Es por esta razón que la municipalidad distrital de Coishco a encargado al área de obras realizar el proyecto denominado: "MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS DE EDUCACION INICIAL EN LA I.E N° 1536 DE LA LOCALIDAD DE COISHCO, DISTRITO DE COISHCO, SANTA, ANCASH''. En este sentido se hace necesario presentar un estudio de mecánica de suelos a fin de proporcionar los datos necesarios que sirvan para el diseño de la cimentación de dicha obra.
1.2
Situación Actual del lugar donde se va a construir
Actualmente el terreno destinado al proyecto mencionado está dentro del área urbana, específicamente dentro del plantel de la I.E. 1536 y se halla bajo la tutela de las autoridades del centro educativo Inicial. El terreno en estudio se encuentra con un piso de cemento en estado precario y limita con la edificación de un aula de material noble existente y es circundada por el cerco perimétrico de ladrillo.
1.3
Objetivos 1.3.1 Objetivo Principal
El presente estudio de suelos tiene como objetivo principal proporcionar la información técnica necesaria sobre las propiedades físicas y mecánicas del subsuelo donde se desarrollará la obra: indicada líneas arriba.
1.3.2 Objetivo Especifico
Para alcanzar el objetivo principal, previamente se requiere lograr los siguientes objetivos específicos:
Realización de los ensayos estándares de laboratorio de mecánica de suelos.
Interpretación de los resultados de las investigaciones geotécnicas de campo y los ensayos de laboratorio.
1.4
Elaboración de los perfiles geotécnicos del área del estudio.
Ubicación del área en estudio
El presente proyecto se encuentra ubicado próximo a la carretera panamericana norte, dentro del casco Urbano del distrito de Coishco, el mismo que está ubicado al Nor oeste de la provincia de la Santa, Región Ancash. Y está enmarcada de la siguiente manera: Región
:
Ancash
Provincia
:
Del Santa
Distrito
:
Coishco
Centro poblado
:
Coishco Viejo
1.5
Accesibilidad
Para llegar se debe seguir la siguiente secuencia de transporte vía terrestre en automóvil o camioneta rural como se detalla:
1.6
Vehículo
: Lima – Distrito de Coishco…………. 473 Km. (vía carretera panamericana Norte)
Vehículo
: Plaza de armas frente al municipio – I.E N°1536…... 420 mt. (Recorrido a pie a través de las calles del distrito).
Clima y vegetación
El distrito de Coishco tiene un clima típico de la costa peruana es decir templado, con variaciones de acuerdo al cambio de estaciones, la temperatura varía desde los 16 °C hasta los 32 °C, teniendo una temperatura promedio de 20 °C. La vegetación es escasa y la predominante las plantas del tipo desértico, pese a esto por interacción del ser humano se aprecian jardines y plantas ornamentales en parques y jardines las que son sustentadas y cuidadas por los trabajadores municipales y los vecinos del centro poblado.
1.7
Fisiografía y topografía
El relieve del sector donde se emplaza la Institución Educativa Inicial N°1536. Presenta una topografía relativamente plana, con elevaciones y depresiones suaves.
Puede decirse que este sector está asentado sobre la parte baja de menor pendiente de la estribación andina que se adentra en el océano pacifico. Básicamente es un terreno sin pendiente pronunciada.
2.0 GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO 2.1
Geomorfología
En el área en estudio se distinguen esencialmente rocas cretácicas y cenozoicas conformadas por los grupos Goyllarisquizga, Casma y Calipuy. Las relaciones entre las unidades litoestratigráficas, no son muy claras debido al emplazamiento del Batolito y a las rocas sub volcánicas asociadas, así como a la deformación; por otra parte los restos fósiles son muy escasos
2.2
Geología regional
Dentro del departamento de Ancash existe una diversidad de rocas intrusitas que se le agrupado en cuatro unidades según sus edades:
Formación Santa
Formación Cachuas
Formación Farrat
Formación Junco
Formación La zorra
Rocas intrusivas
Deposito cuaternario
Deposito Marino
Deposito Eólico
Deposito aluvial
a. Formación Santa (Grupo Govllarisquizga):
Esta unidad fue descrita como una secuencia de calizas oscuras con intercalaciones de lutitas grises que sobreyacen a areniscas cuarzosas de la formación Chimú en el valle del Río Santa.
La formación Santa es la secuencia más antigua en la zona en estudio, aunque su base no se observa debido al nivel de exposición vinculado a la deformación del área; generalmente ocupa el núcleo de pliegues anticlinales. La Formación Santa presenta una morfología abrupta de aspecto macizo a distancia, más resistente a la erosión y con una coloración más clara que las rocas circundantes; en superficie meteorizada generalmente tiene color marrón claro a rojizo, sin embargo en cortes frescos es gris a gris claro. De acuerdo con su posición dentro de la secuencia lito estratigráfica y por extensión de la misma unidad, descrita en el rio Santa y en otros lugares se asume una edad del Cretáceo Inferior (Valanginiano)
b. Formación Cachuas (Grupo Govllarisquizga) :
Es una secuencia de lutitas (limoarcillitas) de estratificación delgada que se encuentra intercalado con algunas areniscas grises a verdes en la localidad homónima, en el río santa. La característica más notoria en la mayoría de afloramientos es su relieve moderado a suave, que generalmente toma una coloración marrón oscura a gris marrón, formando cumbres normalmente redondeadas con una cobertura de material suelto constituida por fragmentos astillosos o laminados, de tamaños casi uniformes, que tienen dimensiones menores a los fragmentos generados por otras unidades. De acuerdo con su posición estratigráfica, se asume que la Formación Carhuaz, se acumuló durante el Hauteriviano al Aptiano, es así equivalente con el grupo Huayllapampa.
c. Formación Farrat (Grupo Govllarisquizga) :
Entre las formaciones del grupo Goyllarisquuizga, esta unidad es la menos desarrollada y extensa, presenta una secuencia de cuarcitas, areniscas y lutitas. En la mayoría de los afloramientos la Formación Farrat presenta un relieve moderado de coloración rojizo a rosáceo, que presenta fracturas que definen bloques con ángulos aproximadamente rectos, en algunos es una secuencia que se confunde con otro tipo de roca, como son las aplitas, porfido cuarcífero o sub volcánicos félsicos. Considerando que el Grupo Casma es más antiguo que el Albiano y asumiendo que la Formación Carhuaz es del Hauteriviano-Aptiano, la Formación Farrat debe haberse depositado durante el Aptiano.
d. Formación Junco (Grupo Casma) :
Entre las formaciones del En la secuencia de la Formación Junco se distinguen claramente lavas almohadillas intercaladas con algunos aglomerados, flujos lávicos, lavas brechadas y en algunos casos horizontes tobáceos. En la unidad inferior se pueden distinguir lavas, almohadillas, brechas hialoclásticas, flujos de lavas macizas y flujos de lavas brechadas, los que se intercalan indistintamente predominando las lavas almohadilladas y los flujos de lava. En las lavas almohadillas se pueden observar los bordes enfriados, pequeños cristales de plagioclasas y amígdalas recristalizadas. La Formación Junco tiene un color gris oscuro a verdoso, aspecto macizo que genera geoformas de relieve moderado a abrupto. Su estratificación y estructura no es muy evidente aunque si es más nítida en los casos de las
secuencias esquistosas, y cuando se encuentran como almohadillas. La Formación Junco sobreyace a las formaciones del Grupo Goyllarisquizga que llegan hasta el Aptiano, y por otro lado infrayace a la Formación La Zorra donde se han identificado fósiles del Albiano Medio, por lo que esta unidad debe haberse acumulado a inicios del Albiano.
e. Formación La Zorra (Grupo Casma) :
La Formación La Zorra sobreyace concordantemente a la Formación Junco y comprende principalmente flujos de andesita en capas delgadas, y piroclastos de mayor dimensión intercalados con sedimentitas. La Formación La Zorra característicamente está bien estratificada y presenta mayor grado de plegamiento que otras unidades del Grupo Casma. A lo largo de la línea litoral, desde Culebras hasta Chimbote, se exponen en forma discontinua buenas secuencias de sedimentitas intercaladas con rocas volcánicas. La Formación La Zorra sobreyace a la Formación Junco; se han encontrado algunos fósiles que en general permiten asignarle a esta unidad una edad Albiana Media a Superior
f. Rocas Intrusivas:
El Batolito de la Costa forma parte de los plutones circum- pacíficos del Mesozoico Superior al Paleógeno que se han cartografiado desde la Patagonia a través del Perú, Colombia, Norte América y al Norte de Siberia. En el Perú el Batolito se encuentra paralelo a la cordillera occidental de los Andes y se presenta como un afloramiento casi continuo, desde Trujillo en el norte hasta Ocoña en el Sur. Su composición varía desde Grabo-diorita, pasando por Tonalitas-Grano- dioritas hasta granitos. Se describe en la unidad más antigua a la reciente.
g. Deposito Cuaternario:
La evidencia del levantamiento y erosión de la región se sustenta en la presencia de terrazas marinas levantadas, depósitos marinos recientes, terrazas aluviales levantadas, depósitos aluviales recientes, depósitos eólicos estabilizados y acumulaciones eólicas en actividad, etc. Todos estos depósitos in consolidados, conjuntamente con los escombros de talud, depósitos efluvioaluviales, depósitos residuales y a un los deslizamientos constituyen la cobertura del material reciente que recubren gran parte del área de estudio y por simplificación se le ha agrupado como depósitos marinos, eólicos y aluviales.
h. Deposito Marino:
Se encuentran distribuidos a lo largo del litoral, especialmente en las bahías y entrantes; consiste de arenas semi consolidadas con estratificación sesgada, cuyos componentes son cuarzo de 1 a 3 milímetros, granos oscuros de rocas volcánicas finas en algunos casos con fragmentos de conchas en una matriz de arena gruesa. Los remanentes de depósitos marinos levantados en general se inclinan suavemente hacia el Oeste.
i. Deposito Eólicos:
Se pueden distinguir dos tipos de arenas eólicas; los montículos de arenas eólicas, los montículos de arenas estabilizadas y depósitos de arena en movimiento o continua evolución.
Las arenas estabilizadas se observan al Este de la ciudad de Chimbote, al Sur de Samanco, etc. Los procesos eólicos re trabajan rápidamente las arenas y cubren los depósitos de playas, estos últimos representa la fuente principal del material eólico que es transporte hacia el continente. El avance continuo de las arenas ha definido cuerpos alargados, longitudinales conocidos como médanos que avanzan hacia el continente sobre yaciendo a rocas cretáceas.
j. Deposito Aluviales:
Como se observa en los mapas geológicos los depósitos aluviales son más abundantes en el cuadrángulo de Casma, en estrecha relación con la mayor extensión de rocas plutónicas, las cuales son más fácilmente erosionables, originando depósitos arenosos gruesos y limo arcillosas. En los depósitos aluviales se incluyen la terrazas los rellenos de quebradas y valles, así como los depósitos recientes que constituyen las pampas o llanuras aluviales Las terrazas están formadas por gravas arenas y limos que en algunos casos sobreyacen directamente al basamento rocoso, en otros casos constituyen una secuencia gruesa de depósitos aluviales mal seleccionados con clastos de litologías diversas. En general los depósitos aluviales son más gruesos a heterogéneos hacia el Este, e cambio hacia el Oeste son de fragmentometría más fina y características más homogéneas, por lo que son explotados como agregados y material de construcción.
3.0 ASPECTOS SISMICOS – DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS PARA EL DISEÑO SISMO RESISTENTE. 3.1.1 Sismicidad.
Respecto a este fenómeno lo que se puede anotar es que la zona en estudio se encuentra dentro de la región de más alta Sismicidad en el Perú en la Zona III cuyo factor es Z = 0.4 , el cual se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad del 10% a ser excedida en 50 años. Los sismos en el área de estudio presentan el mismo patrón general de distribución espacial que el resto del territorio peruano; caracterizado por la concentración de la actividad sísmica en el litoral, paralelo a la costa, por la subducción de la Placa de Nazca. Los sismos de mayores intensidades registrados en el área de influencia del estudio son:
Sismo del 24 de mayo de 1940, que afectó las localidades de la costa central, norte y sur del Perú, alcanzando intensidades máximas de VII y VIII en la escala de Mercalli Modificada (MM). Sismo del 10 de noviembre de 1946, que afectó al Departamento de Ancash, alcanzando una intensidad máxima de VII MM. Sismo del 18 de febrero de 1956, con intensidad promedio de VIII MM, afectando el Callejón de Huaylas. Sismo del 17 de octubre de 1966, con intensidades máximas entre VII y VIII MM, afectando las localidades de Lima, L Santa y Chimbote. Sismo del 31 de mayo de 1970, que ha sido un terremoto catastrófico en las localidades de Chimbote y Huaraz, alcanzando intensidades máximas de VIII MM. Sismo del 21 de agosto de 1985, que afectó las ciudades de Chimbote y Chiclayo, alcanzando una intensidad promedio de V MM.
Sismo del 10 de octubre de 1987, con intensidades máximas de IV y V MM, sentido en las ciudades de Chimbote y Santiago de Chuco. Sismo del 23 de Junio del 2001, con intensidades máximas de VIII MM, sentido en las ciudades de Nazca, Ica. Arequipa y Tacna. Sismo del 15 de Agosto del 2007, con intensidades máximas de VII y VIII MM, sentido en las ciudades de Ica y Lima.
El análisis de los sismos registrados nos permite aseverar que los sismos más destructivos alcanzaron intensidades de VIII MM, los mismos que se caracterizaron por ser de tipo intermedios y profundos. La información histórica e instrumental no ha registrado sismos de tipo superficial en las inmediaciones del área de estudio. Considerando lo expuesto se recomienda tomar un sismo base de diseño de VIII MM y adoptar aceleraciones sísmicas entre 0.15g a 0.30g. Esta información servirá para la aplicación de criterios sismo resistentes en el diseño.
3.1.2 Efecto De Sismo
De acuerdo a los antecedentes de sismicidad del área de estudio, se recomienda utilizar los siguientes factores sísmicos
Aceleración (a) = 0.15 a 0.20 m/s²
Factor de suelo (S) = 1.20
Factor de zona (Z) = 0.4 g (zona 3)
Período predominante de vibración del suelo (T p(S)) = 0.60
Factor de uso e importancia (U) = 1.30
Factor de Ampliación Sísmica (C)
=
C = 2.5 ∗
Tp(s) T
4.0 DESCRIPCIÓN DE LA INVESTIGACION DE CAMPO Y ENSAYOS DE LABORATORIO 4.1
Investigación de campo
La exploración de campo se efectuó con la ayuda de los planos respectivos de distribución general realizándose lo siguiente: a) Calicatas Con la finalidad de definir el perfil estratigráfico en la obra, se realizaron
tres (03) pozos calicatas de 1.00 m. a 1.20 m. de profundidad en promedio conforme a la norma ASTM D –420, distribuidas convenientemente. b) Muestreo Disturbado Se tomaron muestras disturbadas de cada uno de los tipos de suelos
encontrados, en cantidad suficiente como para realizar los ensayos de clasificación e identificación de suelos. c) Muestreo No Disturbado Se tomaron muestras no disturbadas del fondo de una de las calicatas para
el cálculo de la densidad natural. El muestreo se realizó con el equipo de extracción natural de muestra no disturbada. d) Registro de Sondaje y Excavaciones Paralelamente al avance de los sondajes y excavaciones de las calicatas, se
realizó el registro de excavación vía clasificación manual visual según ASTM D2488, descubriéndose las principales características de los suelos encontrados tales como: espesor, tipo de suelo, color, plasticidad, humedad, compacidad, etc.
4.2
Ensayos de laboratorio
Los ensayos de laboratorio realizados fueron conforme a las normas establecidas. Entre los cuales podemos mencionar los siguientes:
Análisis Granulométrico. ASTM D 422
Contenidos de Humedad. ASTM D 2216
Límites de Consistencia. ASTM D 4318
Clasificación de los suelos SUCS, ASTM D 2487
Descripción visual de los suelos ASTM D 2487
Capacidad portante del suelo
Se adjunta en el anexo los diferentes perfiles estratigráficos y descripciones del suelo de la calicatas.
4.3
Niveles De Napa Freática
La napa freática No ha sido localizada en la excavación de las calicatas realizadas en el presente estudio
5.0 INSPECCIÓN GEOTÉCNICA Y DESCRIPCION DEL PERFIL ESTRATIGRAFICO
Durante los trabajaros de campo en la I.E. I. N°1536 se realizaron 03 calicatas distribuidas uniformemente y espaciadas entre si convenientemente. Las calicatas fueron denominadas con el nombre de C-01, C-02, C-03, llegando a determinarce las siguientes características generales expresadas en el cuadro.
CLASIFICACION CALICATA
Sucs
Aashto
Grava
Arena
Finos
LL
IP
PISO Y CONTRAPISO C-01
SP
A-3(1)
8.63
90.78
0.59
NP
NP
GP
A-1-a (1)
51.49
46.88
1.62
NP
NP
DESMONTE C-02
SP
A-3(1)
3.53
93.92
2.55
NP
NP
GP
A-1-a (1)
50.31
48.54
1.15
NP
NP
PISO Y CONTRAPISO C-03
SP
A-3(1)
9.29
89.25
1.46
NP
NP
GP
A-1-a (1)
54.95
43.49
1.56
NP
NP
Donde se puede observar que el suelo que con mayor frecuencia predomina son las arenas mal gradadas de plasticidad nula y las gravas mal gradas. En general la estratigrafía está formada como sigue: El Estrato Superficial.-
Denominado así por estar en contacto con el medio ambiente. En este estrato pudimos hallar la existencia de un piso y contrapiso de concreto que se extiende casi en toda la zona de estudio. Por otro lado en las zonas mas extremas y de menor alejamiento del cerco perimétrico se encontró la presencia de desmonte, material acumulado de restos de construcciones demolidas. Se determinó un espesor promedio del piso existente de 0.10mt. Y un espesor promedio de 0.40 m. De suelo contaminado con desmonte en las zonas externas circundantes.
El Primer Estrato.-
Está formado con mayor frecuencia por Arenas mal gradadas “SP”, similar a la arena de playa o duna que provienen del transporte eólico. El color predominante es el beige claro. Su configuración granulométrica es de diámetro fino y la presencia de gravas es minúscula por no decir nula. El espesor de este estrato es de 0.70m. y desde los - 0.10mt. Hasta 0.80m. en las zona que esta con piso. Cabe destacar que no se halló ningún tipo de suelo mejorado que sustente al piso antiguo es decir el piso existente estaba depositado sobre la arena sin mejoramiento alguno. El Segundo Estrato.-
Este estrato se encuentra por debajo de -0.80m como profundidad más próxima a la superficie y se estima que continúa a mucho mayor profundidad. Está formado por gravas mal gradadas mezcladas con arenas de gradación fina, la característica general de sus gravas es de tener las aristas sub angulosas que expresan un transporte corto desde el lugar de exfoliación del manto rocoso. El color predominante es beige un tanto azulado color característico otorgado por las gravas. Este estrato puede definirse comúnmente como ripio sucio mezclado con arena fina.
6.0 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL TERRENO 6.1
Por el método de la teoría de Terzaghi.
CALICATA Nº 01
Cr = (Ydnat-Ydmin)/( Ydmax-Ydmin) x (Ydmax/Ydnat)x100 Ydnat = 1.51 gr/cm³ Ydmin = 0.98 gr/cm³ Ydmax = 2.21 gr/cm³
Cr =
63.28
%
= 25 + 0.15 Cr =
34.49
º
qad = 1/F.S( .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad = g
=
Df = B=
N'q= N'y= F.S =
Capacidad admisible de carga límite en Kg/cm². 3
Peso volumétrico del suelo en Kg/cm . Profundidad de desplante de la cimentación en centímetros (mínimo). Ancho de la zapata cuadrada, o dimensión menor de la zapata rectangular en centímetros (mínimo). Coeficiente de capacidad de carga relativo a la sobrecarga, por corte local Coeficiente de capacidad de carga relativo al peso volumétrico del suelo, por corte local Factor de Seguridad
DATOS:
g
=
Df = B=
N'q= N'y= N'c= c= F.S =
1.51 gr/cm³ 120 cm. 60 cm. 13.46 9.03 24.44 0.0026 kg/cm2 3
Capacidad Admisible de Carga por Limitacion de Esfuerzo Cortante para Zapata Rectangular (Cimientos Corridos)
q ad
=
qc Fc
qad = 1/F.S(c.N'c+ .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad =
0.973 kg/cm2
B d≥2B
CALICATA Nº 02
Cr = (Ydnat-Ydmin)/( Ydmax-Ydmin) x (Ydmax/Ydnat)x100 Ydnat = 1.51 gr/cm³ Ydmin = 0.98 gr/cm³ Ydmax = 2.21 gr/cm³
Cr =
62.84
%
= 25 + 0.1 5 Cr =
34.43
º
qad = 1/F.S( .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad = g
=
Df = B=
N'q= N'y= F.S =
Capacidad admisible de carga límite en Kg/cm². 3
Peso volumétrico del suelo en Kg/cm . Profundidad de desplante de la cimentación en centímetros (mínimo). Ancho de la zapata cuadrada, o dimensión menor de la zapata rectangular en centímetros (mínimo). Coeficiente de capacidad de carga relativo a la sobrecarga, por corte local Coeficiente de capacidad de carga relativo al peso volumétrico del suelo, por corte local Factor de Seguridad
DATOS:
g
=
Df = B=
N'q= N'y= N'c= c= F.S =
1.51 gr/cm³ 120 cm. 60 cm. 13.22 8.79 24.34 0.0026 kg/cm2 3
Capacidad Admisible de Carga por Limitacion de Esfuerzo Cortante para Zapata Rectangular (Cimientos Corridos)
q ad
=
qc Fc
qad = 1/F.S(c.N'c+ .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad =
0.951 kg/cm2
B d≥2B
CALICATA Nº 03
Cr = (Ydnat-Ydmin)/( Ydmax-Ydmin) x (Ydmax/Ydnat)x100 Ydnat = 1.42 gr/cm³ Ydmin = 0.86 gr/cm³ Ydmax = 2.25 gr/cm³
Cr =
63.59
%
= 25 + 0.15 Cr =
34.54
º
qad = 1/F.S( .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad = g
=
Df = B=
N'q= N'y= F.S =
Capacidad admisible de carga límite en Kg/cm². 3
Peso volumétrico del suelo en Kg/cm . Profundidad de desplante de la cimentación en centímetros (mínimo). Ancho de la zapata cuadrada, o dimensión menor de la zapata rectangular en centímetros (mínimo). Coeficiente de capacidad de carga relativo a la sobrecarga, por corte local Coeficiente de capacidad de carga relativo al peso volumétrico del suelo, por corte local Factor de Seguridad
DATOS:
g
=
Df = B=
N'q= N'y= N'c= c= F.S =
1.42 gr/cm³ 120 cm. 60 cm. 13.63 9.20 24.51 0.0000 kg/cm2 3
Capacidad Admisible de Carga por Limitacion de Esfuerzo Cortante para Zapata Rectangular (Cimientos Corridos)
q ad
=
qc Fc
qad = 1/F.S(c.N'c+ .Df.N´q + 0.5. .B.N´y ) qad =
7.0
0.904 kg/cm2
B d≥2B
7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1
Conclusiones
Basándose en los trabajos de campo y ensayos de laboratorio realizados, así como el análisis efectuado, se puede concluir lo siguiente:
Se excavaron 03 Calicatas iniciando la calicata C-1 y C-02 en lugares estratégicos dentro de la institución educativa N° 1536.
Que el suelo hallado superficialmente tras la excavación de la calicata C-03. Es una mezcla de arena, polvo, restos de construcciones demolidas, en un promedio de 0.40m.
Que tras la excavación en las calicatas C-01 y C-02. Se observó un estrato superficial formado por un piso y un contrapiso de cemento pulido que en conjunto tienen un espesor de 0.10m.
Que el estrato posterior al suelo contaminado y piso de concreto están formado por arenas de gradación fina tipo arena de duna o arena de playa.
Que finalmente tras pasar el estrato de arena fina se halló un estrato compacto formado por agregado global sin finos plásticos con gravas de aristas sub angulares mezcladas con arena fina.
Que las capacidades portantes tomadas como referencia fueron calculadas a la profundidad de -1.20m respecto del “0.00 m” del nivel de referencia. Pese a esto se prosiguió excavando con la finalidad de determinar la continuidad del estrato. Verificando la continuidad a mayor profundidad.
Que se determinó la capacidad portante del suelo por el método de Terzaghi a la profundidad de -1.20m , donde se encontraron además las siguientes características: CLASIFICACION CALICATA
Q ad=
ø
=
y nat =
CR = %
C-1
0.926 Kg/Cm2,
33.23 º 1.81 Gr/Cm3
54.84%
C-2
0.951 Kg/Cm2,
34.43 º 1.51 Gr/Cm3
62.84%
C-3
0.904 Kg/Cm2,
34.54 º 1.42 Gr/Cm3
63.59%
Que el suelo presenta un contenido de sales igual a 0.499%. y se presume que esta condición salina se deba a la proximidad que se halla el lugar de estudio del océano y que las escamas salinas hayan sido transportadas por el aire como si fueran partículas de arena de médano.
7.2
Recomendaciones
Se recomienda eliminar todo tipo de suelo contaminado superficial hasta llegar al estrato limpio que libre de materia orgánica. Que se debe demoler y retirar el piso existente que ya de por si está en estado ruinoso y esta cimentado sobre el suelo arenoso no compacto. Se recomienda que para poder cimentar llegar al estrato compacto ubicado a la profundidad promedio de -1.00m. como condición mínima. Dado que el suelo a una profundidad más superficial está compuesta por arenas sueltas no consolidadas que podrían causar asentamientos diferenciales durante su consolidación a la estructura a construir. Se Recomienda usar el menor valor aritmético hallado como valor de capacidad de soporte del suelo, que es Qad = 0.904 Kg / cm 2. Se Recomienda Al ingeniero proyectista consultar con los valores de capacidad de carga para las distintas profundidades halladas que se anexan en este presente informe con la intención de que tenga una mayor perspectiva de diseño estructural. Se recomienda humedecer por inundación mediante arroceras antes de iniciar las excavaciones para la cimentación debido a que las arenas superficiales están no consolidadas o sueltas y tienen una tendencia a desmoronarse sin guardar talud a ángulos mayores de 30° que es su ángulo de reposo de estas arenas sueltas. En el caso que la excavación sea mayor a 1.50m de profundidad o pase más de 4 horas después de excavadas las zanjas se recomienda usar entibados para evitar colapso de los taludes de las zanjas y se puedan retomar las labores de trabajo a espacios de tiempo mayores de 4 horas. Dado que pese a haber sido humedecida para excavar este suelo pierde la humedad rápidamente e inicia después de 4 horas un proceso de reacomodo de partículas generando esto taludes de 30° de inclinación respecto de la horizontal. Se recomienda que el concreto a utilizar deba ser preparado con cemento Portland tipo I, con la resistencia prevista por el proyectista. Debido a la moderada presencia de sales.
8.0
PANEL FOTOGRÁFICO .
Foto Nº 01.- En la toma se aprecia una vista panorámica donde se excavo la calicata C-01.
Foto Nº 02.- Se aprecia en detalle la profundidad de la excavación de la calicata C-01, A si mismo también se puede ver al técnico tomando muestra de las paredes de la calicata en sus diferentes estratos.
Foto Nº 03.- se aprecia otra vista panorámica del lugar donde se realiza la excavación de la
calicata C-02.
Foto Nº 04.- se aprecia en detalle las características de la calicata C-02, donde se deja ver
los estratos existentes. y el espesor de piso de concreto.
Foto Nº 05.- se aprecia el lugar donde se excavo la calicata C-03 a un lado del piso de
concreto.
Foto Nº 06.- se aprecia con detalle el tipo de suelo extraído formado por restos de construcción, ladrillos o desmonte en general, así como la susceptibilidad del suelo para desmorona en tiempos pequeños, de aquí la necesidad de humedecer antes de excavar.
