04.03 - anexo 4 - estudio geotécnico hal cusco

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Geociencias Aplicadas

Estudio Geotécnico con Fines de Cimentación del Proyecto: “MEJORAMIENTO DE LA CAPACIDAD RESOLUTIVA DE LOS SERVICIOS DE

SALUD DEL HOSPITAL ANTONIO LORENA NIVEL III – 1 CUSCOI”

MEJORAMIENTO DE LA

CAPACIDAD RESOLUTIVA DE

LOS SERVICIOS DE SALUD DEL

HOSPITAL ANTONIO LORENA

NIVEL 11-1 CUSCO

UBICACIÓN : PROVINCIA : CUSCO

DISTRITO : SANTIAGO

SOLICITA : GOBIERNO REGIONAL DEL CUSCO

Sub Gerencia de Estudios y Proyectos

ABRIL – 2012

Urb. Ttio W-26 Wanchaq Tel. 974894343 - 984737162 / 228803

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1.- ANTECEDENTES.

A.- GENERALIDADES.

Los trabajos realizados comprenden la prospección geotécnica, ensayos "in situ" y en

laboratorio y el respectivo informe; con el objeto de proporcionar información sobre las

características litológicas y geomecánicas del subsuelo a nivel de fundación y hasta los 6,00m.

de profundidad del proyecto denominado: “ Mejoramiento de la Capacidad Resolutiva de los

Servicios de Salud del Hospital Antonio Lorena ” ubicado en el Distrito de Santiago,

Provincia del Cusco y Departamento del Cusco.

OBJETIVOS.

Son objetivos del presente estudio:

Establecer el perfil geotécnico del suelo que conforma el área del proyecto hasta una

profundidad de 6,0m. por métodos directos, y hasta los 20m. de profundidad por

métodos indirectos.

Determinar las propiedades físicas y características de comportamiento mecánico del

suelo ( resistencia y deformabilidad ), hasta la profundidad donde las cargas externas (

peso propio ) sean de consideración.

Evaluar la presencia de aguas freáticas en el entorno del proyecto.

Realizar las recomendaciones que sean necesarias para la correcta elaboración,

estructuración y materialización del proyecto.

MARCO NORMATIVO.

Se ha considerado como mínimo, lo establecido en el Reglamento Nacional de

Edificaciones en su Norma E - 050 de Suelos y Cimentaciones, la Norma Básica de Diseño

Sismo-Resistente Norma E - 030 y la Norma E-020 de Cargas.


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B.- MARCO GEOLÓGICO Y SISMICIDAD.

GEOLOGIA LOCAL.

La zona donde se sitúa la vía se encuentra dentro del cuadrángulo 28-s

correspondiente a Cusco, publicada por INGEMMET.

Los materiales que afloran en la zona corresponden principalmente a :

FORMACION SAN SEBASTIAN

Vienen a constituir elementos morfológicos (talud del valle). Son suelos residuales de

intemperismo transportados en forma lenta por diferentes medios. Los restos de depósitos

cuaternarios han sido encontrados hasta los 3600 metros de altitud aproximadamente por sus

depósitos propiamente dichos mayormente por las huellas de las acciones glaciares dejadas en

diferentes afloramientos aunque el mayor porcentaje se halla por encima de los 3900m.

Litológicamente esta constituido por pedregones, guijas, guijarros, fragmentos de roca

(areniscas rojas), Heterométricas y angulosas con tamaños mayores a 2 cm representan un

60% con matriz de arcilla, limo arenosos, altamente permeables representan un 40 % mal

clasificados, no presentan estratificación visible. Los depósitos lacustres se ofrecen casi

siempre caóticamente estratificados y presentan textura cohesiva.


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SISMICIDAD DE LA ZONA.

El Distrito de Santiago se encuentra geográficamente en una zona de sismicidad media.

Históricamente se han registrado sismos de hasta el grado VII en la Escala de Ritcher. Según el

Reglamento Nacional de Construcciones, con fines de diseño estructural, considera en forma general

los siguientes parámetros sísmicos de diseño para los suelos del Departamento del Cusco:

PARAMETRO MAGNITUD DESCRIPCION

Zona 2 Mapa de Zonificación Sísmica

Factor de Zona 0,3g. Tabla Nº 1

Perfil de Suelo Tipo S2 Suelos finos, blandos. e<20m.

Parámetros del Suelo

(Tabla Nº 2)

Tp = 0,6 seg.

S = 1,2

Período Predominante

Factor de Amplificación del Suelo

Estudios de Microtrepitación.

El plano de curvas isoperíodos de microtrepitación (Tokeshi/Alva-1990) realizado por el

Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID), la zona del

Cusco que abarca desde el sector de Picchu hasta la Granja Kayra está comprendida por el período

predominante de Ts= 0.30 y 0.50 seg.

Riesgo Sísmico.

Existe información referida a riesgo sísmico en la región, en el documento “Riesgo Sísmico en

la Zona del Altiplano” (Vargas/Casaverde). Esta información está basada en datos sísmicos

instrumentales, datos sísmicos históricos, registros de movimientos fuertes, datos geotécnicos y

geofísicos, los que usando el modelo probabilístico de Poisson han sido procesados para obtener la


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aceleración, velocidad y desplazamiento máximos esperados para periodos de retorno de 30, 50 y 100

años. Los parámetros correspondientes a la ubicación del proyecto son:

Aceleración Velocidad Desplazamiento Periodo de retorno (años) 30 50 100 30 50 100 30 50 100 Parámetros 0.137 0.165 0.210 5.8 7.00 9.50 2.05 2.40 3.30

Nota: Aceleraciones expresadas en coeficientes de gravedad “g”. velocidad en cm/seg. y desplazamientos en cm.

Aceleraciones máximas normalizadas.

En el mapa de aceleraciones máximas normalizadas publicado por la Pontífica Universidad

Católica del Perú, se observa que a la zona le corresponde a una Aceleración Máxima: 0.24 g


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2.- ESTUDIOS GEOTÉCNICOS.

SONDEOS Y ENSAYOS IN SITU.

Se realizaron 09 sondeos hasta los 6,00m. de profundidad con calicatas- perforaciones y

hasta los 20,0m. mediante 03 S.E.V. (Sondeos Eléctricos Verticales), con el objetivo de

determinar la conformación estratigráfica y los parámetros de resistencia y deformabilidad del

suelo, para lo cual se recogieron muestras representativas alteradas por cada estrato

identificado y se realizaron los ensayos y pruebas respectivas a nivel de fundación. Adicional

mente se realizaron 04 ensayos de penetración dinámica con DCP para obtener

indirectamente los parámetros del suelo de fundación.

ESTRATIGRAFIA.

Se realizó la descripción de las capas de sedimentación del perfil estratigráfico,

resaltando los estratos y materiales representativos del tramo evaluado y los cortes existentes.

ENSAYOS DE LABORATORIO

Con la finalidad de caracterizar la naturaleza y los diferentes niveles geotécnicos del

subsuelo, se han realizado en laboratorio los siguientes ensayos normalizados:

TÉCNICAS AUXILIARES NORMAS APLICABLES

Pozos o Calicatas y Trincheras ASTM D 420, UNE 7-371:1975

Técnicas de muestreo ASTM D 420

Descripción Visual de Suelos y Rocas ASTM D 2487 - ISRM

Standard Practice for Soil Investigation

and Sampling by Auger Borings ASTM D1452-80(2000)

Dynamic Cone Penetrometer German Standard DIN 483-2006

Standard Test Method for Field

Measurement of Soil Resistivity Using the

Wenner Four-Electrode Method

ASTM G 57 – 95a (Reapproved 2001)

ENSAYO DE LABORATORIO NORMAS APLICABLES

Preparación de Muestras ASTM D 420-69, UNE 103-100-95

Análisis Granulométrico ASTM D 422, UNE 103-101-95

Determination of Water (Moisture) Content of Soil and ASTM D 4643, WK14112


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Rock

Límite Líquido y Plástico ASTM D 4318, UNE 103-103-94

Clasificación Unificada de Suelos SUCS - AASHTO ASTM D 2487/00

Ensayo de Corte Directo ASTM D 3080-90

SONDEO 04

SEV 03 SEV 02

SONDEO 09

SONDEO 08

SONDEO 07

SONDEO 06

SONDEO 05

SONDEO 03 SEV 01

SONDEO 02

SONDEO 01

Ubicación de sondeos.


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3.- DESCRIPCION ESTRATIGRAFICA.

SONDEO 01 .

o Primer Estrato de 0.00 a -0,40 m. corresponde a material granular constituido por

gravas y arenas en matriz arcillosa con raíces.

o Segundo Estrato de – 0,40 m. a – 6,00 m. corresponde según la clasificación SUCS a

un suelo de partículas finas y se ha identificado como una ARCILLA DE BAJA

PLASTICIDAD ARENOSA CL. Este material presenta coloración marrón clara y

consistencia compacta.

o No se evidenció nivel freático superficial.

SONDEO 02 .









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SONDEO 03 .







o Se evidenció nivel freático a 1,50m. de profundidad. Esta presencia de agua

subterranea corresponde a un flujo de agua que discurre a esa profundidad.


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SONDEO 04 .







o Se evidenció nivel freático a 1,80m. de profundidad. Esta presencia de agua

subterranea corresponde a un flujo de agua que discurre a esa profundidad.

SONDEO 05 .









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SONDEO 06 .









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SONDEO 07 .







o Se evidenció nivel freático a -4,00m. de profundidad.

SONDEO 08 .







o Se evidenció nivel freático a 4,50m. de profundidad.


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SONDEO 09 .







o Se evidenció nivel freático a 4,00m. de profundidad.


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Perfil estratigráfico de zona seca.

Perfil estratigráfico de zona con nivel freático.


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4.0.- CAPACIDAD DE CARGA Y ASENTAMIENTOS. Fórmula de Meyerhof (1963)

Meyerhof propuso una fórmula para calcular la carga última parecida a la de Terzaghi. Las diferencias consisten en la introducción de nuevos coeficientes de forma. Introdujo un coeficiente sq que multiplica el factor Nq, factores de profundidad di y de pendencia ii para el caso en que la carga trasmitida a la cimentación sea inclinada en la vertical. Los valores de los coeficientes N se obtuvieron de Meyerhof hipotizando varios arcos de prueba BF (v. mecanismo Prandtl), mientras que el corte a lo largo de los planos AF tenía valores aproximados. A continuación se presentan los factores de forma tomados de Meyerhof, junto con la expresión de la fórmula.

Carga vertical qult = c Nc sc dc+ D Nq sq dq+ 0.5 B N s d

Carga inclinada qul t=c Nc ic dc+ D Nq iq dq + 0.5 B N i d

4.1tan1

cot)1(

2/452tantan

qNN

qNcN

eN q

factor de forma:

0 para 1.01

10 para 2.01

L

Bpksqs

L

Bpkcs

factor de profundidad:

0 para 1

10 para 1.01

2.01

dqd

B

Dpkdqd

B

Dpkcd

donde :

Kp = tan2

(45°+ /2)

= Inclinación de la resultante en la vertical.

CALICATAS 01 – 02 – 05 – 06

DATOS GENERALES DE CÁLCULO ======================================================Ancho cimentación 2.0 m Largo cimentación 2.0 m Profundidad plano de cimentación 4.0 m Altura de encaje 2.0 m Inclinación plano de cimentación 0.0° Inclinación talud 0.0° Factor de seguridad (Fc) 3.0 Factor de seguridad (Fq) 3.0


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Factor de seguridad (Fg) 3.0 Aceleración máxima horizontal 0.15 Asientos después de T años 5.0 =========================================================

ESTRATIGRAFIA TERRENO DH: Espesor del estrato; Gam: Peso específico; Gams:Peso específico saturado; Fi: Ángulo de rozamiento interno; ; c: Cohesión; Ni: Poisson.

DH(m)

Gam (kN/m³)

Gams (kN/m³)

Fi(°)

Fi Corr.(°)

c(kN/m²)

c Corr. (kN/m²)

Ey(kN/m²)

Ed(kN/m²)

0.5 19.12 20.59 32.0 22.72 0.0 0.0 49033.25 0.0 6,0 19.61 21.57 23.0 15.88 3.5 2.345 0.0 4903.32

CARGA ÚLTIMA SEGÚN MEYERHOF (1963) ======================================================Factor Nq 4.29 Factor Nc 11.55 Factor Ng 1.4 Factor Sc 1.0 Factor Dc 1.44 Factor Ic 1.0 Factor Gc 1.0 Factor Bc 1.0


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Factor Sq 1.28 Factor Dq 1.33 Factor Iq 1.0 Factor Gq 1.0 Factor Bq 1.0 Factor Sg 0.6 Factor Dg 1.0 Factor Ig 1.0 Factor Gg 1.0 Factor Bg 1.0 ======================================================Presión última 343.23 kN/m²

Presión admisible 114.41 kN/m² = 1,15 Kg / cm²======================================================

VARIACION DE Qadm. SEGÚN PROFUNDIDAD Y GEOMETRIA

LARGO =2.0 Carga admisible Hansen kN/m² ================================================================================= D B=1.0 B=1.5 B=2.0 B=2.5 B=3.0 B=3.5 B=4.0 B=4.5 B=5.0 ================================================================================= 1.0 57.39 56.53 57.2 58.2 59.15 59.86 60.26 60.29 59.93 1.5 77.88 83.19 82.81 83.59 84.71 85.83 86.79 87.48 87.84 2.0 101.43 103.55 111.12 111.25 112.27 113.61 114.97 116.19 117.19 2.5 103.86 106.57 109.09 117.12 117.47 118.33 119.35 120.31 121.1 3.0 105.2 108.41 111.27 113.85 122.07 122.45 123.1 123.78 124.34 3.5 106.19 109.83 113.01 115.81 118.27 126.56 126.85 127.24 127.58 4.0 106.95 110.93 114.41 117.44 120.06 122.3 130.6 130.71 130.82 4.5 107.55 111.82 115.56 118.8 121.6 123.96 125.92 134.18 134.06 5.0 108.04 112.55 116.51 119.95 122.91 125.41 127.48 129.12 137.3 5.5 108.44 113.16 117.31 120.93 124.04 126.68 128.86 130.59 131.89 6.0 108.77 113.67 117.99 121.77 125.03 127.79 130.08 131.91 133.28 6.5 109.06 114.1 118.57 122.5 125.89 128.78 131.17 133.09 134.55 7.0 109.3 114.48 119.08 123.13 126.65 129.65 132.15 134.16 135.69 7.5 109.52 114.81 119.53 123.7 127.32 130.43 133.02 135.12 136.74 8.0 109.7 115.1 119.92 124.19 127.92 131.13 133.81 136.0 137.69 8.5 109.87 115.36 120.27 124.64 128.46 131.75 134.53 136.79 138.56 9.0 110.02 115.58 120.59 125.04 128.95 132.32 135.18 137.52 139.36 9.5 110.15 115.79 120.87 125.4 129.38 132.84 135.77 138.18 140.09 10.0 110.27 115.97 121.12 125.72 129.78 133.31 136.31 138.79 140.77 =================================================================================


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CALICATAS 03 – 04 – 07 – 08 - 09

DATOS GENERALES ======================================================Ancho cimentación 2.0 m Largo cimentación 2.0 m Profundidad plano de cimentación 4.0 m Altura de encaje 2.5 m Inclinación plano de cimentación 0.0° Inclinación talud 0.0° Factor de seguridad (Fc) 3.0 Factor de seguridad (Fq) 3.0 Factor de seguridad (Fg) 3.0 Aceleración máxima horizontal 0.15 Asientos después de T años 5.0 Profundidad nivel freático 1.5 =========================================================ESTRATIGRAFIA TERRENO

DH(m)

Gam (kN/m³)

Gams (kN/m³)

Fi(°)

Fi Corr.(°)

c(kN/m²)

c Corr. (kN/m²)

Ey(kN/m²)

Ed(kN/m²)

0.5 19.12 20.59 32.0 22.72 0.0 0.0 49033.25 0.0 10.0 19.61 21.57 23.0 15.88 3.5 2.345 0.0 4903.32


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CARGA ÚLTIMA SEGÚN HANSEN (1970) ======================================================Factor Nq 4.29 Factor Nc 11.55 Factor Ng 1.4 Factor Sc 1.0 Factor Dc 1.44 Factor Ic 1.0 Factor Gc 1.0 Factor Bc 1.0 Factor Sq 1.28 Factor Dq 1.33 Factor Iq 1.0 Factor Gq 1.0 Factor Bq 1.0 Factor Sg 0.6 Factor Dg 1.0 Factor Ig 1.0 Factor Gg 1.0 Factor Bg 1.0 ======================================================Presión última 264.66 kN/m²

Presión admisible 88.22 kN/m² = 0,90 Kg / cm²======================================================

VARIACION DE Qadm. SEGÚN PROFUNDIDAD Y GEOMETRIA LARGO =2.0

Carga admisible Hansen kN/m² ================================================================================= D B=1.0 B=1.5 B=2.0 B=2.5 B=3.0 B=3.5 B=4.0 B=4.5 B=5.0 ================================================================================= 1.0 57.22 55.93 56.21 56.97 57.81 58.6 59.24 59.69 59.93 1.5 76.42 81.27 80.61 81.29 82.51 83.91 85.32 86.65 87.84 2.0 91.43 92.93 99.56 99.53 100.47 101.84 103.39 104.95 106.45 2.5 106.18 108.53 110.88 119.14 119.63 120.86 122.44 124.17 125.92 3.0 99.32 101.95 104.4 106.75 114.66 115.24 116.24 117.43 118.67 3.5 91.38 94.12 96.59 98.86 100.96 108.26 108.72 109.4 110.16 4.0 83.1 85.81 88.22 90.37 92.3 94.01 100.54 100.76 101.07 4.5 83.57 86.51 89.12 91.44 93.5 95.31 96.89 103.46 103.59 5.0 83.96 87.08 89.87 92.34 94.52 96.44 98.1 99.52 106.11 5.5 84.27 87.56 90.5 93.11 95.41 97.43 99.18 100.67 101.9 6.0 84.54 87.96 91.03 93.76 96.18 98.3 100.13 101.69 102.99 6.5 84.76 88.31 91.49 94.34 96.86 99.07 100.98 102.62 103.97 7.0 84.96 88.6 91.89 94.84 97.45 99.75 101.75 103.45 104.86 7.5 85.12 88.86 92.24 95.28 97.98 100.36 102.43 104.2 105.67 8.0 85.27 89.09 92.55 95.67 98.45 100.9 103.04 104.88 106.41 8.5 85.4 89.29 92.83 96.02 98.87 101.39 103.6 105.5 107.09 9.0 85.52 89.47 93.07 96.33 99.25 101.84 104.11 106.06 107.71 9.5 85.62 89.63 93.29 96.61 99.59 102.24 104.57 106.58 108.28 10.0 85.72 89.78 93.49 96.87 99.9 102.61 104.99 107.05 108.81 =================================================================================


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ASENTAMIENTOS.ASIENTOS DE SCHMERTMANN

Un método alternativo para calcular los asientos es el propuesto por Schmertmann (1970), el cual ha correlaciona la variación del bulbo tensiones a la deformación. Schmertmann por lo tanto propone considerar un diagrama de las deformaciones de forma triangular donde la profundidad a la cual se tienen deformaciones significativas se toma como igual a 4B, en el caso de cimentaciones corridas, para cimentaciones cuadradas o circulares es igual a 2B. Según este acercamiento el asiento se expresa con la siguiente ecuación:

E

zzIqCCw

21 en la cual: q representa la carga neta aplicada a la cimentación;

Iz es un factor de deformación cuyo valor es nulo a la profundidad de 2B, para cimentaciones circulares o cuadradas, y a profundidad 4B, para cimentaciones corridas (lineales). El valor máximo de Iz se verifica a una profundidad respectivamente igual a: B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas B para cimentaciones corridas y vale

5.0

'1.05.0max

vi

qzI

donde ’vi representa la tensión vertical eficaz a la profundidad B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas, y a profundidad B para cimentaciones corridas. Ei representa el módulo de deformación del terreno correspondiente al estrato i-ésimoconsiderado en el cálculo;

zi representa el espesor del estrato i-ésimo;C1 e C2 son dos coeficientes correctores. El módulo E se considera igual a 2.5 qc para cimentaciones circulares o cuadradas e igual a 3.5 qc para cimentaciones corridas. En los casos intermedios, se interpola en función del valor de L/B.El término qc que interviene en la determinación de E representa la resistencia a la puntaza obtenida con la prueba CPT.

Las expresiones de los dos coeficientes C1 y C2 son:

5.0q

'0v5.011C

que toma en cuenta la profundidad del plano de cimentación.

1.0log2.01

2t

C

que toma en cuenta las deformaciones diferidas en el tiempo por efecto secundario. En la expresión t representa el tiempo, expresado en años después de haber terminado la construcción, de acuerdo con el cual se calcula el asentamiento.


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ASIENTOS POR ESTRATO

Z: Profundidad promedio del estrato; Dp: Incremento de tensiones; Wc: Asiento de consolidación; Ws:Asiento secundario (deformaciones viscosas); Wt: Asiento total.

CALICATAS 01 – 02 – 05 – 06

Estrato Z(m)

Tensión (kN/m²)

Dp(kN/m²)

Método Wc(cm)

Ws(cm)

Wt (cm)

2 7.25 141.928 3.746 Edométrico 0.497 0.0 0.497

Asiento total Wt=0.497 cm.

CALICATAS 03 – 04– 07 – 08 – 09

Estrato Z(m)

Tensión (kN/m²)

Dp(kN/m²)

Método Wc(cm)

Ws(cm)

Wt (cm)

2 7.25 96.807 3.09 Edométrico 0.41 0.0 0.41

Asiento total Wt=0.410 cm.


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5 .- ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA. ( SP 200 SOWERS )

El Penetrómetro Dinámico original de Cono (DCP) fue desarrollado en 1959 por el profesor George F. Sowers. El DCP utiliza una masa de acero descendente de 15 libras en 50.8 centímetros de caída sobre el yunque para causar una penetración de 1.5” en el cono del

diámetro (3.8 centímetros) que se ha asentado en el fondo de un agujero barrenado a mano

con la posteadora. Los golpes requeridos para introducir el cono a una profundidad de 1.5”

adentro, han sido correlacionadas por valores de N derivados de la prueba de penetración

estándar (SPT). La experiencia ha demostrado que el DCP se puede utilizar con eficacia en

agujeros barrenados hasta una profundidad de 6.00 m. Para la elaboración e interpretación de

los resultados del Ensayo de Penetración Dinámica se empleo el software profesional

denominado Dynamic Probing de Geostru, cuyos resultados se presentan a continuación.

ENSAYO PENETROMÉTRICO DINÁMICO OBRA: MEJORAMIENTO HOSPITAL ANTONIO LORENA LOCALIDAD: SANTIAGO - CUSCO

Características Técnico-Instrumentales Sonda: S - 20004 SOWERS

Ref. Norma DIN 4094Peso masa de golpeo 6.8 Kg Altura de caída libre 0.51 m Peso sistema de golpeo 12 Kg Diámetro puntaza cónica 38.10 mm


INGEOTECNIA

INGEOLAB




Área de base puntaza 11.4 cm² Largo del varillaje 0.75 m Peso varillaje al metro 3.5 Kg/m Profundidad niple primer varillaje 0.40 m Avance puntaza 0.05 m Número golpes por puntaza N(5) Coefic. correlación 0.756Revestimiento/lodos NOÁngulo de apertura puntaza 45 °

ENSAYO... Nr.1 - SONDEO 01

Equipo utilizado... DPM (DL030 10) (Medium) Ensayo realizado el 01/05/2010Profundidad ensayo 4.00 mt Nivel freático no encontrado

Profundidad (m) N° de golpes Cálculo coef. reducción del

penetrómetro Chi

Res. dinámica reducida (Kg/cm²)

Res. dinámica (Kg/cm²)

Pres. admisible con reducción Herminier -

Olandesi(Kg/cm²)

Pres. admisible Herminier -

Olandesi(Kg/cm²)

0.10 0 0.857 0.00 0.00 0.00 0.000.20 0 0.855 0.00 0.00 0.00 0.000.30 0 0.853 0.00 0.00 0.00 0.000.40 0 0.851 0.00 0.00 0.00 0.000.50 0 0.849 0.00 0.00 0.00 0.000.60 0 0.847 0.00 0.00 0.00 0.000.70 0 0.845 0.00 0.00 0.00 0.000.80 0 0.843 0.00 0.00 0.00 0.000.90 0 0.842 0.00 0.00 0.00 0.001.00 0 0.840 0.00 0.00 0.00 0.001.10 0 0.838 0.00 0.00 0.00 0.001.20 0 0.836 0.00 0.00 0.00 0.001.30 0 0.835 0.00 0.00 0.00 0.001.40 0 0.833 0.00 0.00 0.00 0.001.50 2 0.831 5.27 6.34 0.26 0.321.60 3 0.830 7.89 9.51 0.39 0.481.70 3 0.828 7.87 9.51 0.39 0.481.80 4 0.826 10.47 12.68 0.52 0.631.90 2 0.825 4.97 6.03 0.25 0.302.00 3 0.823 7.45 9.05 0.37 0.452.10 4 0.822 9.91 12.06 0.50 0.602.20 3 0.820 7.42 9.05 0.37 0.452.30 3 0.819 7.40 9.05 0.37 0.452.40 2 0.817 4.93 6.03 0.25 0.302.50 4 0.816 9.84 12.06 0.49 0.602.60 3 0.814 7.37 9.05 0.37 0.452.70 4 0.813 9.80 12.06 0.49 0.602.80 2 0.811 4.89 6.03 0.24 0.302.90 5 0.810 11.65 14.38 0.58 0.723.00 4 0.809 9.30 11.50 0.47 0.583.10 3 0.807 6.96 8.63 0.35 0.433.20 2 0.806 4.64 5.75 0.23 0.293.30 4 0.805 9.26 11.50 0.46 0.583.40 3 0.803 6.93 8.63 0.35 0.433.50 2 0.802 4.61 5.75 0.23 0.293.60 4 0.801 9.21 11.50 0.46 0.583.70 3 0.800 6.90 8.63 0.34 0.433.80 5 0.798 11.48 14.38 0.57 0.72


INGEOTECNIA

INGEOLAB




3.90 4 0.797 8.76 10.99 0.44 0.554.00 5 0.796 10.94 13.74 0.55 0.69

ESTIMA PARÁMETROS GEOTÉCNICOS ENSAYO Nr.1

SUELOS COHESIVOS Cohesión no drenada Descripción Nspt Prof. estrato

(m) Correlación Cu

(Kg/cm²) [1] - RELLENO 0 0.50 Schmertmann 1975 --[2] - ARCILLA 1.87 4.00 Schmertmann 1975 0.18

Módulo edométrico Descripción Nspt Prof. estrato

(m) Correlación Eed

(Kg/cm²) [1] - RELLENO 0 0.50 Vesic (1970) ---[2] - ARCILLA 1.87 4.00 Vesic (1970) 28.05

Peso específico Descripción Nspt Prof. estrato

(m) Correlación Peso específico

(t/m³) [1] - RELLENO 0 0.50 Meyerhof ed altri 1.39[2] - ARCILLA 1.87 4.00 Meyerhof ed altri 1.55

Peso específico saturado Descripción Nspt Prof. estrato

(m) Correlación Peso específico saturado


SUELOS SIN COHESIÓN Densidad relativa Descripción Nspt Prof. estrato

(m) Nspt corregido debido al Nivel

Correlación Densidad relativa (%)


INGEOTECNIA

INGEOLAB




Freático

[2] - ARCILLA 1.87 4.00 1.87 Meyerhof 1957 28.15

Ángulo de rozamiento interno Descripción Nspt Prof. estrato


Freático

Correlación Ángulo de rozamiento

(°)[2] - ARCILLA 1.87 4.00 1.87 Meyerhof (1965) 23.32

Módulo de Poisson Descripción Nspt Prof. estrato


Freático

Correlación Poisson

[2] - ARCILLA 1.87 4.00 1.87 (A.G.I.) 0.35

Módulo de reacción Ko Descripción Nspt Prof. estrato


Freático

Correlación Ko

[2] - ARCILLA 1.87 4.00 1.87 Navfac 1971-1982 0.24


INGEOTECNIA

INGEOLAB




ENSAYO... Nr.2 SONDEO 04

Equipo utilizado... DPM (DL030 10) (Medium) Ensayo realizado el 14/04/2012 Profundidad ensayo 4.00 mt Nivel freático

Profundidad (m)

N° de golpes Cálculo coef. reducción del penetrómetro

Chi




Olandesi (Kg/cm²)


Olandesi (Kg/cm²)

0.10 0 0.857 0.00 0.00 0.00 0.000.20 0 0.855 0.00 0.00 0.00 0.000.30 0 0.853 0.00 0.00 0.00 0.000.40 0 0.851 0.00 0.00 0.00 0.000.50 0 0.849 0.00 0.00 0.00 0.000.60 0 0.847 0.00 0.00 0.00 0.000.70 0 0.845 0.00 0.00 0.00 0.000.80 0 0.843 0.00 0.00 0.00 0.000.90 0 0.842 0.00 0.00 0.00 0.001.00 0 0.840 0.00 0.00 0.00 0.001.10 0 0.838 0.00 0.00 0.00 0.001.20 0 0.836 0.00 0.00 0.00 0.001.30 0 0.835 0.00 0.00 0.00 0.001.40 0 0.833 0.00 0.00 0.00 0.001.50 2 0.831 5.27 6.34 0.26 0.321.60 4 0.830 10.52 12.68 0.53 0.631.70 2 0.828 5.25 6.34 0.26 0.321.80 3 0.826 7.86 9.51 0.39 0.481.90 2 0.825 4.97 6.03 0.25 0.302.00 1 0.823 2.48 3.02 0.12 0.152.10 3 0.822 7.43 9.05 0.37 0.452.20 5 0.820 12.36 15.08 0.62 0.752.30 2 0.819 4.94 6.03 0.25 0.302.40 4 0.817 9.86 12.06 0.49 0.602.50 6 0.816 14.76 18.09 0.74 0.902.60 3 0.814 7.37 9.05 0.37 0.452.70 4 0.813 9.80 12.06 0.49 0.602.80 2 0.811 4.89 6.03 0.24 0.302.90 5 0.810 11.65 14.38 0.58 0.723.00 3 0.809 6.98 8.63 0.35 0.433.10 5 0.807 11.61 14.38 0.58 0.723.20 6 0.806 13.91 17.25 0.70 0.863.30 3 0.805 6.94 8.63 0.35 0.433.40 4 0.803 9.24 11.50 0.46 0.583.50 6 0.802 13.84 17.25 0.69 0.863.60 3 0.801 6.91 8.63 0.35 0.433.70 5 0.800 11.50 14.38 0.57 0.723.80 5 0.798 11.48 14.38 0.57 0.723.90 4 0.797 8.76 10.99 0.44 0.554.00 6 0.796 13.13 16.49 0.66 0.82


INGEOTECNIA

INGEOLAB






(m) Correlación Cu













Freático




INGEOTECNIA

INGEOLAB






Freático





Freático


[2] - ARCILLA 2.13 4.00 2.13 (A.G.I.) 0.35



Freático

Correlación Ko

[2] - ARCILLA 2.13 4.00 2.13 Navfac 1971-1982 0.30


INGEOTECNIA

INGEOLAB





Equipo utilizado... DPM (DL030 10) (Medium) Ensayo realizado el 14/04/2012 Profundidad ensayo 4.00 mt Nivel freático no encontrado

Profundidad (m)


Chi




Olandesi (Kg/cm²)


Olandesi (Kg/cm²)

0.10 0 0.857 0.00 0.00 0.00 0.000.20 0 0.855 0.00 0.00 0.00 0.000.30 0 0.853 0.00 0.00 0.00 0.000.40 0 0.851 0.00 0.00 0.00 0.000.50 0 0.849 0.00 0.00 0.00 0.000.60 0 0.847 0.00 0.00 0.00 0.000.70 0 0.845 0.00 0.00 0.00 0.000.80 0 0.843 0.00 0.00 0.00 0.000.90 0 0.842 0.00 0.00 0.00 0.001.00 0 0.840 0.00 0.00 0.00 0.001.10 0 0.838 0.00 0.00 0.00 0.001.20 0 0.836 0.00 0.00 0.00 0.001.30 0 0.835 0.00 0.00 0.00 0.001.40 0 0.833 0.00 0.00 0.00 0.001.50 2 0.831 5.27 6.34 0.26 0.321.60 1 0.830 2.63 3.17 0.13 0.161.70 3 0.828 7.87 9.51 0.39 0.481.80 2 0.826 5.24 6.34 0.26 0.321.90 4 0.825 9.95 12.06 0.50 0.602.00 2 0.823 4.96 6.03 0.25 0.302.10 1 0.822 2.48 3.02 0.12 0.152.20 4 0.820 9.89 12.06 0.49 0.602.30 6 0.819 14.81 18.09 0.74 0.902.40 3 0.817 7.39 9.05 0.37 0.452.50 2 0.816 4.92 6.03 0.25 0.302.60 4 0.814 9.82 12.06 0.49 0.602.70 5 0.813 12.25 15.08 0.61 0.752.80 3 0.811 7.34 9.05 0.37 0.452.90 4 0.810 9.32 11.50 0.47 0.583.00 5 0.809 11.63 14.38 0.58 0.723.10 3 0.807 6.96 8.63 0.35 0.433.20 4 0.806 9.27 11.50 0.46 0.583.30 2 0.805 4.63 5.75 0.23 0.293.40 5 0.803 11.55 14.38 0.58 0.723.50 3 0.802 6.92 8.63 0.35 0.433.60 2 0.801 4.61 5.75 0.23 0.293.70 4 0.800 9.20 11.50 0.46 0.583.80 5 0.798 11.48 14.38 0.57 0.723.90 3 0.797 6.57 8.24 0.33 0.414.00 5 0.796 10.94 13.74 0.55 0.69


INGEOTECNIA

INGEOLAB






(m) Correlación Cu













Freático




INGEOTECNIA

INGEOLAB






Freático





Freático


[2] - ARCILLA 1.89 4.00 1.89 (A.G.I.) 0.35



Freático

Correlación Ko

[2] - ARCILLA 1.89 4.00 1.89 Navfac 1971-1982 0.24


INGEOTECNIA

INGEOLAB





Equipo utilizado... DPM (DL030 10) (Medium) Ensayo realizado el 14/04/2012 Profundidad ensayo 4.00 mt Nivel freático no encontrado

Profundidad (m)


Chi




Olandesi (Kg/cm²)


Olandesi (Kg/cm²)

0.10 0 0.857 0.00 0.00 0.00 0.000.20 0 0.855 0.00 0.00 0.00 0.000.30 0 0.853 0.00 0.00 0.00 0.000.40 0 0.851 0.00 0.00 0.00 0.000.50 0 0.849 0.00 0.00 0.00 0.000.60 0 0.847 0.00 0.00 0.00 0.000.70 0 0.845 0.00 0.00 0.00 0.000.80 0 0.843 0.00 0.00 0.00 0.000.90 0 0.842 0.00 0.00 0.00 0.001.00 0 0.840 0.00 0.00 0.00 0.001.10 0 0.838 0.00 0.00 0.00 0.001.20 0 0.836 0.00 0.00 0.00 0.001.30 0 0.835 0.00 0.00 0.00 0.001.40 0 0.833 0.00 0.00 0.00 0.001.50 2 0.831 5.27 6.34 0.26 0.321.60 1 0.830 2.63 3.17 0.13 0.161.70 3 0.828 7.87 9.51 0.39 0.481.80 3 0.826 7.86 9.51 0.39 0.481.90 4 0.825 9.95 12.06 0.50 0.602.00 2 0.823 4.96 6.03 0.25 0.302.10 4 0.822 9.91 12.06 0.50 0.602.20 6 0.820 14.84 18.09 0.74 0.902.30 3 0.819 7.40 9.05 0.37 0.452.40 4 0.817 9.86 12.06 0.49 0.602.50 2 0.816 4.92 6.03 0.25 0.302.60 5 0.814 12.28 15.08 0.61 0.752.70 4 0.813 9.80 12.06 0.49 0.602.80 2 0.811 4.89 6.03 0.24 0.302.90 5 0.810 11.65 14.38 0.58 0.723.00 3 0.809 6.98 8.63 0.35 0.433.10 2 0.807 4.64 5.75 0.23 0.293.20 4 0.806 9.27 11.50 0.46 0.583.30 4 0.805 9.26 11.50 0.46 0.583.40 6 0.803 13.86 17.25 0.69 0.863.50 3 0.802 6.92 8.63 0.35 0.433.60 5 0.801 11.51 14.38 0.58 0.723.70 2 0.800 4.60 5.75 0.23 0.293.80 4 0.798 9.18 11.50 0.46 0.583.90 3 0.797 6.57 8.24 0.33 0.414.00 5 0.796 10.94 13.74 0.55 0.69


INGEOTECNIA

INGEOLAB






(m) Correlación Cu













Freático




INGEOTECNIA

INGEOLAB






Freático





Freático


[2] - ARCILLA 1.98 4.00 1.98 (A.G.I.) 0.35



Freático

Correlación Ko

[2] - ARCILLA 1.98 4.00 1.98 Navfac 1971-1982 0.26


INGEOTECNIA

INGEOLAB




6 .- SONDEO ELECTRICO VERTICAL ( S.E.V. )

Standard Test Method for Field Measurement of Soil Resistivity Using the Wenner Four-

Electrode Method G 57 – 95a (Reapproved 2001).

Las medidas de resistividad eléctrica del subsuelo son habituales en las

prospecciones geofísicas. Su finalidad es detectar y localizar cuerpos y estructuras

geológicas basándose en su contraste resistivo. El método consiste en la inyección de

corriente continua o de baja frecuencia en el terreno mediante un par de electrodos y la

determinación, mediante otro par de electrodos, de la diferencia de potencial. La

magnitud de esta medida depende, entre otras variables, de la distribución de

resistividades de las estructuras del subsuelo, de las distancias entre los electrodos y

de la corriente inyectada. Los sondeos eléctricos verticales (S.E.V.) constituyen uno de

los métodos de campo para determinar la variación en profundidad de las propiedades

eléctricas del subsuelo. Los S.E.V. consisten en una serie de determinaciones de

resistividades aparentes, efectuadas con el mismo tipo de dispositivo y de separación

creciente entre los electrodos de emisión y de recepción.

Resistividad eléctrica de suelos

La resistividad eléctrica r de un material describe la dificultad que encuentra la

corriente a su paso por él. De igual manera se puede definir la conductividad s como la

facilidad que encuentra la corriente eléctrica al atravesar el material. La resistencia

eléctrica que presenta un conductor homogéneo viene determinada por la resistividad

del material que lo constituye y la geometría del conductor. Para un conductor rectilíneo

y homogéneo de sección s y longitud l la resistencia eléctrica es:

A partir de esta ecuación podemos despejar la resistividad:


INGEOTECNIA

INGEOLAB




La unidad de resistividad en el Sistema Internacional es el ohm por metro

(W×m). La conductividad se define como el inverso de la resistividad.

La unidad de conductividad en el Sistema Internacional es el siemens (S). La

resistividad es una de las magnitudes físicas con mayor amplitud de variación para

diversos materiales. Además, su valor depende de diversos factores como la

temperatura, humedad o presión. Los datos de resistividad aparentes obtenidos en

cada S.E.V. se representan por medio de curvas, en función de las distancias entre

electrodos. Las resistividades aparentes a se llevan en las ordenadas y en las

abcisas las distancias OA = AB / 2. La curva así obtenidas se denomina curva de

S.E.V., curva de campo o curva de resistividad aparente. La finalidad del S.E.V. es

averiguar la distribución vertical de resistividades bajo el punto sondeado. Son útiles

en zonas con estratificación aproximadamente horizontal, en las que las propiedades

eléctricas varías principalmente con la profundidad, más bien que lateralmente.

Consideremos un medio estratificado general formado por dos semiespacios,

uno que representa la atmósfera con conductividad nula y otro que representa al

terreno que es un medio heterogéneo compuesto de medios parciales homogéneos e

isótropos, como se esquematiza en la figura .

Para caracterizar cada medio estratificado, bastará dar el espesor Ei y la

resistividad i de cada medio parcial isótropo de índice i. Cada uno de estos medios

parciales será denominado capa geoeléctrica.


INGEOTECNIA

INGEOLAB




La especificación de espesores y resistividades de cada medio estratificado,

recibe el nombre de "corte geoeléctrico". Los cortes geoeléctricos pueden clasificarse

dependiendo el número de capas que lo componen; es decir de dos capas (n=2), de

tres capas (n=3).

INSTRUMENTOS UTILIZADOS.

La información de campo fue obtenida mediante un Resistivimetro Digital

MILLER 400D, con alta impedancia de entrada y rangos de lectura que van desde 1

milésimo a 6000 unidades tanto para la diferencia de potenciales milivoltios, como la

corriente en miliamperios.


INGEOTECNIA

INGEOLAB




RESULTADOS DEL SONDEO ELECTRICO VERTICAL S.E.V. 01

Una de las condiciones para alcanzar resultados confiables en este tipo de

ensayos es el de trabajar en una superficie plana o poco accidentada, por lo que se

eligió el emplazamiento en la parte baja del reservorio y en longitudes desde los

2,00m. hasta los 20,00m. ampliando cada dos metros en cada lectura, por lo que se

realizaron 10 lecturas para alcanzar los 20 m. de profundidad.

Sondeo Eléctrico Vertical SEV 01.

Medida De La Resistividad Eléctrica.

De acuerdo al principio de medida de la resistividad del suelo: se inyecta una

corriente I entre el par de electrodos AB y se mide la tensión DV entre el par de

electrodos MN. Si el medio es homogéneo de resistividad r, la diferencia de tensión es

(Orellana, 1982).

donde AM, AN, BM, BN son las distancias entre electrodos. La resistividad viene dada

por la expresión:


INGEOTECNIA

INGEOLAB




Donde

es un factor geométrico que depende exclusivamente de la disposición de los

electrodos.

Dispositivo tetraelectródico para la medida de la resistividad del suelo.

Dos dispositivos tetraelectródicos lineales (los cuatro electrodos están en línea)

en los que intercambiamos los electrodos de inyección y detección presentan unos

coeficientes de dispositivo:

Dado que las distancias cumplen AM=MA, AN=NA, etc., se obtiene que g1 = g2.

Luego si el medio es homogéneo, para una misma corriente de inyección las

diferencias de potencial leídas DV1 y DV2 serán iguales. Por tanto la resistividad

medida r será independiente de la posición de los electrodos de inyección y detección

cuando estos se intercambian. Esta propiedad se conoce con el nombre de principio

de reciprocidad, que se cumple también para medios heterogéneos (Orellana, 1982).

Los cálculos anteriores se basan en la consideración de que el suelo es homogéneo e


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isótropo. Cuando el medio no es homogéneo, (2.5) da la resistividad aparente, ra, y su

valor depende, además del factor geométrico g, de las resistividades de los diferentes

materiales. A partir de la interpretación de las resistividades aparentes medidas en un

terreno se podrán extraer conclusiones sobre la composición estructural del subsuelo.

Sondeo Eléctrico Wenner.

Dado que el dispositivo Wenner AMNB con separación interelectródica a, el

sondeo consiste en aumentar progresivamente el valor de a manteniendo un punto

central fijo P. Para la representación de datos se muestran en ordenadas el valor de la

resistividad aparente medida esta en ohms y en las abscisas en valor de a en metros de

cada paso o punto.

El factor geométrico del dispositivo se deduce de:

en


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ABACO PARA DISPOSITIVO WENNER


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COLUMNA GEOELECTRICA POR S.E.V. 01.

Ubicación: 19 177374.359E 8502594.241N 3455.689 m.s.n.m.

Para efectos de la presente interpretación de los resultados obtenidos durante el

ensayo, se aclara que los espesores indicados son aproximaciones, mientras que los

cambios litológicos si reflejan la realidad del subsuelo, considerando estos aspectos, los

resultados obtenidos son los siguientes:

1. De 00,00 m. hasta los 8,00m.- A este estrato le corresponden resistividades

descendientes que van desde los 3,02 a 0,91 Ohmios; lo que nos indica que

hasta esta profundidad los rellenos y depósitos aluviales finos descritos como

ARCILLA DE BAJA PLASTICIDAD CON ARENA CL están en un estado poco

húmedo y regularmente consolidados.

2. De 8,00 m. hasta los 20,00m.- A esta profundidad la resistividad disminuye

considerablemente, indicándonos que este estrato presenta material con mucha

humedad y mas consolidado. Se han obtenido resistividades que van desde los

0,63 hasta los 0,26 Ohmios lo que nos indica también que son materiales

aluviales constituidos por gravas arcillosas arenosas.


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De 10,00 m. hasta los 20,00m.- A esta profundidad la resistividad disminuye


humedad y mas consolidado. Se han obtenido resistividades que van desde los 0,65

hasta los 0,23 Ohmios lo que nos indica también que son materiales aluviales

constituidos por gravas arcillosas arenosas.


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De 00,00 m. hasta los 10,00m.- A este estrato le corresponden resistividades

descendientes que van desde los 6.85 a 1.56 Ohmios; lo que nos indica que hasta esta

profundidad los rellenos y depósitos aluviales finos descritos como ARCILLA DE BAJA

PLASTICIDAD CON ARENA CL están en un estado poco húmedo y regularmente

consolidados.







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6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

1. Para la elaboración del presente informe se realizó nueve sondeos - perforaciones hasta una

profundidad de 6,0m. y mediante 04 sondeos eléctricos verticales SEV hasta los 20m.

2. La conformación estratigráfica en la zona del proyecto es homogénea y esta conformado por

rellenos antrópicos en su primer estrato y depósitos lacustres finos en el segundo estrato.

3. El suelo de fundación en toda la zona del proyecto corresponde al segundo estrato y ha sido

identificado como una ARCILLA DE BAJA PLASTICIDAD CON ARENA CL.

4. El nivel del plano de cimentación deberá fundarse en el segundo estrato a una profundidad de

4,00m. como mínimo y tomando como referencia el nivel de suelo existente.

5. El esfuerzo admisible que presenta el suelo de fundación con presencia de nivel

freático es: 0,90 Kg / cm² a 4,00m. de profundidad, para las zonas que no presenta

nivel freático superficial es de 1,15 Kg / cm².

ZONA CON NIVEL FREATICO

Qadm.= 0,90 Kg/cm2

Qadm.= 1,15 Kg/cm2


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6. Se ha evidenciado nivel freático superficial a 1,50m. de profundidad, por lo que el material a

partir de esta profundidad hacia abajo se encuentra saturado en las zonas indicadas en el

grafico anterior.

7. El asentamiento calculado para un período de 5 años es de: 0,497cm. para la zona sin

nivel freático, y de 0,410 para la zona con nivel freático. Estos valores nos indican que

a partir de los 2,0m. de profundidad el material subyacente se encuentra bien

consolidado.

8. No se evidenciaron acciones físicas o químicas que puedan conducir a procesos de

deterioro del suelo de fundación – estructura , por lo que se deberá utilizar cemento

sin características especiales ( Pórtland Tipo I ).

Es mi informe.


04.03 - anexo 4 - estudio geotécnico hal cusco

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