estudio suelos i.e juan manuel iturregui
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CONSORCIO ITURREGUI
ESTUDIOS DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION DE INSTITUCION
EDUCATIVA JUAN MANUEL ITURREGUI
DISTRITO : LAMBAYEQUE PROVINCIA : LAMBAYEQUE DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE
ENERO - 2011
ESTUDIO DE SUELOS I.E. ITURREGUI
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CONTENIDO
1.0 GENERALIDAES
1.1 Objetivo del Estudio
1.2 Marco Normativo
1.3 Ubicación y Descripción del Área en Estudio
1.4 Acceso al Área de Estudio
1.5 Condición Climática y Altitud de la Zona
2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO
2.1 Geología
2.2 Sismicidad
3.0 INVESTIGACIÓN DE CAMPO
4.0 CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCTURAS TIPO OINFE A TOMAR EN CUENTA PARA EL CALCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA
5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
6.0 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
7.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION
7.1 Profundidad de la Cimentación
7.2 Tipo de Cimentación
7.3 Nivel Freático
7.4 Cálculo y Análisis de la Capacidad Admisible de Carga
7.5 Subrasante para construcción de veredas, patios, pistas
interiores y losas deportivas.
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8.0 AGRESIÓN DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN
9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
10.0 ANEXOS
10.1 Perfiles Estratigráficos.
10.2 Ensayos de Laboratorio
10.3 Capacidad Portante
10.4 Fotografías
10.5 Plano de ubicación
10.6 ET Impermeabilizantes
10.7 ET Geotextiles
10.8 ET Sub Base Granular
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ESTUDIOS DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION DE I.E. JUAN MANUEL ITURREGUI Nº 10106 - LAMBAYEQUE
1.0 GENERALIDADES
1.1 Objetivos del Estudio
El estudio, cuyas conclusiones y recomendaciones se anotan en el
presente informe, tiene como objetivo principal determinar las
condiciones físicos-mecánicas del subsuelo de la zona en estudio
como terreno de fundación. El conocimiento completo y correcto
de estas condiciones permitirá el diseño de una cimentación
adecuada para la construcción de las cimentaciones para la nueva
infraestructura de la Institución Educativa Juan Manuel Iturregui de
Lambayeque.
Para alcanzar el objetivo trazado se han desarrollado trabajos de
campo, laboratorio y gabinete. El detalle de los resultados
obtenidos en cada etapa se describen en este documento, al cual
se le adjuntan certificados de laboratorios, fotografías, planos de
ubicación y demás elementos que respaldan lo expuesto.
1.2 Marco Normativo
El estudio realizado, en cuanto a su alcance y procedimiento, se
encuentra referido principalmente a la Norma E 050 de Suelos y
Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.
1.3 Ubicación y Descripción del Área en Estudio
El local materia del presente estudio se encuentra ubicado en el
Distrito de Lambayeque, Provincia y Departamento de
Lambayeque.
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El local de la Institución Educativa se encuentra ubicado con frontis
principal o lindero Norte con la Av. Andrés Avelino Cáceres Nº 148
y colinda por su lindero Este con la Av. Ramón Castilla teniendo
por ese lindero dos ingresos secundarios, colindando por el lindero
Oeste con la Av. Huamachuco presentando otro ingreso
secundario. Por el lindero Oeste colinda con propiedad particular
de terceros.
El local escolar actualmente consta de edificaciones para aulas de
nivel primario y secundario en dos niveles, ambientes
administrativos y de servicios, teniéndose además infraestructura
deportiva para el alumnado en general.
En el lidero sur y sur-oeste se tiene un área libre que podría
utilizarse para construcciones complementarias de ser el caso.
1.4 Acceso al Área de Estudio
Ubicándose el área investigada dentro de una zona urbana, su
acceso no presenta dificultad alguna. Se llega a él a través de vías
pavimentadas y luego en movilidad local hasta el local de dicha
Institución Educativa.
Se accede por tierra desde Lima a través de la carretera
Panamericana Norte, llegando a la ciudad de Chiclayo y de allí a 10
Km. al Norte de Chiclayo, se llega al Distrito de Lambayeque, en un
tiempo aproximado de 15 minutos, desde donde se puede acceder
en movilidad local al lugar donde se sitúa la zona en estudio.
1.5 Condición Climática y Altitud de la Zona
Según la clasificación de W. Koppen, el tipo climático característico
del lugar corresponde al clima subtropical, templado durante la
estaciones de primavera, otoño e invierno, y caluroso en los meses
de verano, con esporádicas lluvias. Normalmente la temperatura
media anual llega a los 25° C con temperaturas mínimas del orden
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de 20º C y en verano se producen temperaturas máximas que
pueden superar los 32°C.
El terreno investigado se encuentra a una altitud promedio del lote
de 20.00 m .s .n .m.
2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO
2.1 Geología
Las condiciones geodinámicas externas muestran estabilidad
dentro de la zona de ubicación del local. En los últimos años no
se han reportado problemas concernientes a inundaciones u otros
problemas de geodinámica externa.
Específicamente la zona de ubicación de la Institución Educativa
se encuentra sobre un terreno de topografía plana, sin vegetación
en su relieve, con subsuelo conformado por arenas limosas.
En su condición actual el terreno seleccionado se encuentra
estable y no presenta problemas geodinámicos de inestabilidad,
tipo derrumbes o deslizamientos, cualquier construcción sobre su
masa deberá ser analizada desde el punto de vista de su
estabilidad.
2.2 Sismicidad
En la Costa Norte, al igual que en toda la zona occidental de
América del Sur, la ocurrencia de los sismos tiene su origen en la
interacción por subducción entre la Placa de Nazca y la Placa
Sudamericana. La primera se introduce debajo de la segunda con
un ángulo de 15° (en la costa norte y centro del Perú), originando
sismos de gran magnitud en la zona costera, en los andes y en el
límite de los andes orientales y el llano amazónico.
Uno de los últimos sismos de mediana intensidad que se registro
cerca de la zona en estudio, ocurrió a 58 Km. al sur de Chiclayo
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en Junio del 2,003 el cual fue sentido con intensidades máximas
de III (MM) en la zona de trabajo.
2.2.1 Historia Sísmica del Área de Influencia
A lo largo de muchos años se han registrado numerosos
eventos sísmicos, cuyo análisis puede aportar
conocimiento sobre la intensidad de éstos. Es necesario
comprender que ocasionalmente pueden ocurrir sismos
cuya intensidad puede sobrepasar fácilmente el máximo
valor hasta ahora registrado.
En base a la información disponible podemos establecer
que la máxima intensidad de los sismos ocurridos es del
orden de V a VI grados, en la escala de MM.
De acuerdo al mapa de curvas de intensidades máximas
de Jorge E. Alva y Jorge Meneses, el área de investigación
se encontraría dentro de una regionalización sísmica con
intensidades de V – VI MM.
El último Reglamento Nacional de Edificaciones (1998),
considera el territorio dividido en tres zonas de acuerdo a
la Sismicidad observada y la potencialidad sísmica de
dichas zonas, correspondiéndole al área de estudio la Zona
3, de Alta sismicidad.
2.2.2 Parámetros de Diseño Sismo Resistente
El diseño sismo resistente para proyectar construcciones
con un adecuado comportamiento sísmico, requiere en
primer lugar del conocimiento de las características del
suelo de fundación que determinarán los parámetros de
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Los parámetros obtenidos se indican a continuación:
a) Zonificación : Zona 3, de Sismicidad alta
Factor de Zona (Z) = 0,4 g
b) Tipo de Suelo : S3
c) Período Predominante (Tp) : 0,90 s
d) Factor de Suelo (S) : 1,4
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3.0 INVESTIGACION DE CAMPO
Los trabajos de campo, llevados a cabo de acuerdo a las normas
establecidas para tal fin (Norma 050 de Suelos y Cimentaciones del
Reglamento Nacional de Edificaciones), abarcaron los siguientes
aspectos:
Reconocimiento del lugar; la previa inspección del área a investigar y
la determinación de sus límites reales son necesarios para definir o
redefinir el tipo y la cantidad de trabajo ha realizar. Abarca también, un
reconocimiento e identificación de las condiciones geológicas locales.
Excavación de calicatas; En función de la extensión del área y la
necesidad de información requerida, se estableció la ejecución de doce
(12) sondajes hasta una profundidad de 3.00 m.
Muestreo; las muestras obtenidas son representativas de los estratos
principales, y son en su mayoría de tipo disturbado.
De las calicatas C-2 y C-11, a una profundidad de 1.50 -1.80 metros
respectivamente, medida a partir del nivel de terreno natural, se
obtuvieron dos muestras inalteradas para efectuar ensayos especiales
de Corte Directo.
MUESTRA SUCS
C-02-M1 CL
C-02-M2 SM
C-04-M1 CL
C-08-M1 CL
C-11-M1 CL
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MUESTRACORTE DIRECTO
PROFUNDIDADCohesión Angulo de Fricción
C-02 0.408 kg/cm2 14,57° 1,50 m
C-11-M1 0.375 kg/cm2 14,20° 1,80 m
4.0 CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCTURAS TIPO OINFE
A TOMAR EN CUENTA PARA EL CALCULO DE LA
CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA.
El tipo de construcción corresponde a una Edificación Educativa que se
apoyará sobre una cimentación de tipo superficial constituida por
zapatas sobre terreno a una profundidad adecuada.
Así mismo se cimentara un cerco perimétrico dentro del cual se ubican
las estructuras anteriores.
Las dimensiones de las cimentaciones superficiales se detallan en los
cuadros siguientes:
PARAMETROS PARA EL CÁLCULO DE CAPACIDAD PORTANTE
CUADRO Nº 4.1 - MODULOS DE 01 PISO
Rt (Kg/cm2) B (m.) T (m.) b(m.) Sistema
0,5 1,15 1,15 0,40 COSTA ( TECHO PLANO)
0,75 0,95 0,95 0,40 COSTA ( TECHO PLANO)
1 0,85 0,85 0,40 COSTA ( TECHO PLANO)
1,5 0,70 0,70 0,40 COSTA ( TECHO PLANO)
>3.00 0,60 0,60 0,40 COSTA ( TECHO PLANO)
Nomenclatura:
B = Base menor de la zapata más pequeña del sistémico OINFE
T = Base mayor de la zapata más pequeña del sistémico OINFE
b = Base del cimiento corrido más pequeño del sistema
Rt = Capacidad de carga del suelo de fundación
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CUADRO Nº 4.2 - MODULOS DE 02 PISOS
Rt (Kg/cm2) B (m.) T (m.) b(m.) Sistema
0.50 @ 0.99 1,5 COSTA - ZAPATA CORRIDA
1.00 @ 1.49 2 2 0,75 COSTA
1.50 @ 1.99 1,6 1,6 0,6 COSTA
2.00 @ 2,99 1,4 1,4 0,5 COSTA
>3.00 1,2 1,2 0,5 COSTA
Nomenclatura:
B = Base menor de la zapata más pequeña del sistémico OINFE
T = Base mayor de la zapata más pequeña del sistémico OINFE
b = Base del cimiento corrido más pequeño del sistema
Rt = Capacidad de carga del suelo de fundación
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b B
b
T
B
T
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CUADRO Nº 4.3 - MODULOS DE 03 PISOS
Rt (Kg/cm2) B (m.) T (m.) b(m.) Sistema
0.75 @ 0.99 1,6 COSTA-ZAPATA CORRIDA
1.00 @ 1.49 1,35 COSTA-ZAPATA CORRIDA
1.50 @ 1.99 1,05 COSTA-ZAPATA CORRIDA
2.00 @ 2,99 1,8 2,3 0,9 COSTA
3.00 @ 3.99 1,5 2 0,6 COSTA
>4.00 1,2 1,8 0,6 COSTA
0.75 @ 0.99 0,5 OCTOGONO - ZAPATA C.
1.00 @ 1.49 0,45 OCTOGONO - ZAPATA C.
1.50 @ 1.99 1,1 1,1 0,4 OCTOGONO
2.00 @ 2,99 1 1 0,4 OCTOGONO
>3.00 1 1 0,4 OCTOGONO
Nomenclatura:
B = Base menor de la zapata más pequeña del sistémico OINFET = Base mayor de la zapata más pequeña del sistémico OINFEb = Base del cimiento corrido más pequeño del sistema
Rt = Capacidad de carga del suelo de fundación
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5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos de laboratorio que se realizaron para el presente estudio,
según la naturaleza del material a ensayar, son los siguientes:
Ensayos estándar
Las muestras para estos ensayos provienen de las calicatas emplazadas
en suelo, las cuales fueron sometidas a ensayos estándar de
clasificación consistentes en: análisis granulométrico por tamizado,
límites de Atterberg (líquido y plástico) y contenido de humedad.
Los ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society
For Testing and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son
las siguientes:
Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-422 Límites de Atterberg ASTM D-4318Contenido de humedad ASTM D-2216Clasificación SUCS ASTM D-2487
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b
T
B
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En el Anexo 10.2 “Ensayos de Laboratorio”, se presentan todos los ensayos realizados.
Ensayos de Corte Directo.
Para determinar los parámetros de resistencia del suelo predominante
del suelo de cimentación, se realizaran ensayos de corte directo en
muestras inalteradas y remoldeadas de la matriz predominante;
Los ensayos se realizaron en el Laboratorio de Mecanica de Suelos de
la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, siguiendo los procedimientos
descritos en la norma ASTM D-3080 de la American Society For Testing
and Materiales.
Cuadro N° 5.1: Resultados del Ensayo de Corte Directo
Calicata MuestraProfundidad
(m)
f c’
(°) (kg/cm2)
C-2 M – 1 0.00-1.50 14.57 0.408
C-11 M – 1 0.00-1.80 14.20 0.375
6.0 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
Se realizo doce (12) excavaciones de exploración “a cielo abierto”
complementadas con posteadora manual, identificadas como C-1, a C-
12, a partir de lo cual se logro una descripción conveniente del perfil del
suelo, describiendo de mejor manera con ayuda de las muestras
recuperadas y ensayadas.
En el Anexo 10.1 “Perfiles Estratigráficos”, se presentan todos los perfiles realizados.
7.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION
7.1 Profundidad de la Cimentación.
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Por condiciones que presenta el subsuelo de la zona en estudio, el
nivel de fundación deberá tener una profundidad mínima de 1.50 m
a partir del nivel de terreno natural, de modo que se cimente en el
estrato clasificado como CL.
7.2 Tipo de Cimentación.
Las cimentaciones serán del tipo superficial, para columnas se
utilizaran zapatas aisladas y para muros cimientos corridos.
7.3 Nivel Freático.
Se encontró el nivel freático en las excavaciones realizadas, entre
1.25m y 1.95m de profundidad medido a partir del nivel de terreno
natural, para impermeabilizar los cimientos utilizaremos una
pintura asfáltica altamente impermeabilizante y anticorrosiva, que
protege contra aguas agresivas, soluciones salinas o ácidas
débiles, la información más detallada se encuentra en el Anexo
10.6 “ET Impermeabilizantes”.
7.4 Cálculo y Análisis de la Capacidad Admisible de Carga.
7.4.1. Determinación de los parámetros de resistencia
Los parámetros de resistencia del material involucrado en la determinación de la capacidad admisible, es decir, el ángulo de fricción interna (f) y la cohesión (c), han sido determinados por el ensayo de corte directo y correlacionados con el tipo de suelo encontrado.
Los parámetros de deformación fueron asumidos de acuerdo con el tipo de suelo reportado.
Cuadro 7.1: Resumen de los parámetros usados para las zapatas.
CalicataØ (º)
c (kg/cm2)
(g/cm3)
E (kg/cm2)
Suelo de Cimentación
C-2 14.57 0.408 2.00 573 0.46 CL
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CalicataØ (º)
c (kg/cm2)
(g/cm3)
E (kg/cm2)
Suelo de Cimentación
C-11 14.20 0.375 1.754 573 0.46 CL
Cálculo de la capacidad admisible en suelo
Se realizará los cálculos de la capacidad admisible del terreno para una
cimentación superficial.
7.4.2. Capacidad admisible por Resistencia
La capacidad de carga se ha analizado usando la fórmula de Terzaghi y Peck
(1967) con los parámetros de Vesic (1973),
;
Donde:qu = capacidad última de cargaqad = capacidad admisible de cargaFS = factor de seguridad = 3 = peso unitario del suelo B = Ancho de la cimentación,Df = profundidad de cimentación Nc, N, Nq = parámetros de capacidad portante en función de fSc, S, Sq = factores de forma (Vesic, 1979),
; ;
Tomando en cuenta estos criterios se obtienen valores de la capacidad
admisible por resistencia para cada estructura, y estos resultados serán
verificados por el asentamiento permisible.
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Cuadro 7.2: Cálculo de la capacidad admisible por resistencia para módulos de 1 y 2 pisos
UBICACIÓN SUCSf (º)
c (kg/cm2)
B L DfResistencia
qu qad
(g/cm3) (m) (m) (m) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
MODULOS DE 01 PISO CL 14.5 0.375 2 1.15 1.15 1.5 6.8/4 1.7
MODULOS DE 01 PISO CL 14.5 0.375 2 0.95 0.95 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 01 PISO CL 14.5 0.375 2 0.85 0.85 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 01 PISO CL 14.5 0.375 2 0.70 0.70 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 01 PISO CL 14.5 0.375 2 0.60 0.60 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 02 PISO CL 14.5 0.375 2 1.50 5.00 1.5 5.6/4 1.4
MODULOS DE 02 PISO CL 14.5 0.375 2 2.00 2.00 1.5 6.8/4 1.7
MODULOS DE 02 PISO CL 14.5 0.375 2 1.60 1.60 1.5 6.8/4 1.7
MODULOS DE 02 PISO CL 14.5 0.375 2 1.40 1.40 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 02 PISO CL 14.5 0.375 2 1.20 1.20 1.5 6.6/4 1.65
Cuadro 7.3: Cálculo de la capacidad admisible por resistencia para módulos de 3 pisos
UBICACIÓN SUCSf (º)
c (kg/cm2)
B L DfResistencia
qu qad
(g/cm3) (m) (m) (m) (Kg/cm2) (Kg/cm2)
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.60 5.00 1.5 5.7/4 1.43
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.35 5.00 1.5 5.6/4 1.4
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.05 5.00 1.5 5.4/4 1.35
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.80 2.30 1.5 6.4/4 1.6
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.50 2.00 1.5 6.3/4 1.58
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.20 1.80 1.5 6.2/4 1.55
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 0.50 4.00 1.5 5.2/4 1.3
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 0.45 4.00 1.5 5.2/4 1.3
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.10 1.10 1.5 6.7/4 1.68
MODULOS DE 03 PISOS CL 14.5 0.375 2 1.00 1.00 1.5 6.6/4 1.65
7.4.3. Capacidad admisible por asentamiento
Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de la cimentación a
2.5 cm para las zapatas aisladas, por el tipo de cimentación (Lambe 1994,
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pág.216).Para el cálculo del asentamiento se ha considerado las
siguientes relaciones:
;
Donde:Si : Asentamiento producido : Coeficiente de PoissonIf : Factor de formaEs : Modulo de elasticidadqad : Capacidad admisibleB : Ancho de la cimentación
Teniendo en cuenta la metodología del asentamiento y los parámetros
considerados, se obtienen los resultados que se presentaran en la
descripción de cada estructura.
Cuadro 7.4: Cálculo de la capacidad admisible por asentamiento para módulos de 1 y 2 pisos
UBICACIÓN SUCS E (kg/cm2)
B L Df
Resistencia por Asentaminetoqu qad qad (2) Si(2)
(m) (m) (m) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (cm)
MODULOS DE 01 PISO CL 573 0.46 1.15 1.15 1.5 6.8/4 1.7 2.30 0.34
MODULOS DE 01 PISO CL 573 0.46 0.95 0.95 1.5 6.7/4 1.68 2.20 0.27
MODULOS DE 01 PISO CL 573 0.47 0.85 0.85 1.5 6.7/4 1.68 2.22 0.24
MODULOS DE 01 PISO CL 573 0.46 0.70 0.70 1.5 6.7/4 1.68 2.20 0.20
MODULOS DE 01 PISO CL 573 0.46 0.60 0.60 1.5 6.7/4 1.68 2.20 0.17
MODULOS DE 02 PISO CL 573 0.46 1.50 5.00 1.5 5.6/4 1.4 1.90 0.62
MODULOS DE 02 PISO CL 573 0.46 2.00 2.00 1.5 6.8/4 1.7 2.30 0.59
MODULOS DE 02 PISO CL 573 0.46 1.60 1.60 1.5 6.8/4 1.7 2.30 0.47
MODULOS DE 02 PISO CL 573 0.46 1.40 1.40 1.5 6.7/4 1.68 2.20 0.39
MODULOS DE 02 PISO CL 573 0.46 1.20 1.20 1.5 6.6/4 1.65 2.20 0.34
Cuadro 7.5: Cálculo de la capacidad admisible por asentamiento para módulos de 3 pisos
UBICACIÓN SUCS E (kg/cm2)
B L Df
Resistencia por Asentaminetoqu qad qad (2) Si(2)
(m) (m) (m) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (cm)
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.60 5.00 1.5 5.7/4 1.43 1.90 0.64
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.35 5.00 1.5 5.6/4 1.4 1.90 0.58
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.47 1.05 5.00 1.5 5.4/4 1.35 1.80 0.46
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MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.80 2.30 1.5 6.4/4 1.6 2.10 0.54
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.50 2.00 1.5 6.3/4 1.58 2.10 0.46
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.20 1.80 1.5 6.2/4 1.55 2.10 0.39
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 0.50 4.00 1.5 5.2/4 1.3 1.70 0.25
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 0.45 4.00 1.5 5.2/4 1.3 1.70 0.23
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.10 1.10 1.5 6.7/4 1.68 2.20 0.31
MODULOS DE 03 PISOS CL 573 0.46 1.00 1.00 1.5 6.6/4 1.65 2.20 0.28
Donde:Df : Profundidad de cimentación,Es : Módulo de elasticidad, : Coeficiente de Poisson,qad (1) : Capacidad admisible determinada con parámetros de resistencia cortanteqad (2) : Capacidad admisible determinada limitando el asentamiento.Si : Asentamiento producido.
En el anexo 10.3 “Cálculo de la Capacidad Portante” se presentan los
reportes de las hojas de cálculo empleadas para determinar la capacidad
admisible de suelos.
En función de todos los cálculos realizados en el ítem de cimentaciones
se presenta el cuadro N° 7.6 con el resumen de las condiciones de
cimentación en el I.E Juan Manuel Iturregui.
Cuadro 7.6: Resumen de Condiciones de Cimentación en el I.E Juan Manuel Iturregui
Condiciones de Cimentación
Un
idad
es Valores
Estrato a Cimentar m. 1.5
Factor de Seguridad 4
Asentamiento cm. 0.36
Parámetros Sísmicos
Zonificación Zona 3, Sismicidad
Alta
Factor de Zona g 0.4
Tipo de Suelo S3
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.
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Periodo Predominante Seg. 0.9
Factor de Suelo 1.4
Capacidad de Carga Kg/cm2 1.3
7.5 Subrasante para construcción de veredas, patios, pistas
interiores y losas deportivas
La subrasante está definida por su capacidad de soporte, la que está
indicada en el proyecto. Este soporte se refiere a la capa de suelo
inmediatamente debajo del pavimento (en este caso veredas), y a las
características geométricas en los sentidos transversal y longitudinal.
Generalmente, las imprecisiones y sobre todo las variaciones de soporte
de la subrasante determinan el empleo de las sub – bases, cuyo espesor
varía con las condiciones de la subrasante y el tráfico.
La interposición de esa capa entre la subrasante y la base del pavimento
(veredas) tiene por objeto, principalmente conseguir un soporte mínimo
compatible con el proyecto y permitir la conformación de la plataforma
dentro de las exigencias geométricas.
El parámetro de suelo que define la capacidad de soporte puede ser el
CBR (California Bearing Ratio).
En la actualidad como elemento drenante en la subrasante se está
utilizando con mucha frecuencia geotextiles .El geotextil se define como
cualquier textil permeable usado en fundaciones, roca o suelo. Sus
propiedades hidráulicas son considerables, convenientes para las
funciones de filtración y drenaje. (Ver anexo 10.7 “ET Geotextil”)
Sub-base es la capa de material seleccionado que se coloca encima de
la subrasante. Tiene por objeto:
a) Servir de capa de drenaje al pavimento.
b) Controlar o eliminar en lo posible cambios de volumen,
elasticidad y plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material
de la sub rasante.
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c) Controlar la ascensión capilar del agua provenientes de las
capas friáticas cercanas protegiendo así al pavimento contra los
hinchamientos que se producen en épocas de helada .Este
hinchamiento es causado por el congelamiento del agua capilar,
fenómeno que se observa especialmente en los suelos limosos
donde la ascensión capilar del agua es considerable.
El material de la sub-base debe ser seleccionada y tener mayor
capacidad que el terreno de fundación compactado, este material puede
ser grava, arena, grava o granzón, escoria de los altos hornos y residuos
de material de cantera .En algunos casos es posible emplear para la
sub-base material de la subrasante mezclado con granzón, cemento,
etc.
El material ha de tener las características de un suelo A1 o A2
aproximadamente. Su límite líquido debe ser inferior al 35% y su índice
plástico no mayor a 6. El CBR no podrá bajar del 15%.
Si la función principal de la sub-base es de servir de capa de drenaje, el
material a emplearse debe ser granular y la cantidad de material fino que
pasa el tamiz N° 200 no deberá ser mayor al 8%.(Ver anexo 10.8 “ET
Sub Base Granular”)
Cuadro 7.7: Condiciones de Materiales en Patios, Veredas y Losas Deportivas
Capa Actividad Espesor
Sub rasante
Se reemplazará el material de relleno por material seleccionado de cantera, el cual se colocará sobre un geotextil. (Ver Anexo 10.7 "E.T Geotextil"), que se compactará al 90% de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91).
0.50m
Sub Base
Se hará con material seleccionado de acuerdo a la Especificación Técnica, compactado al 90% de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91).
0.20m
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Base
Se hará con material seleccionado al 95% de compactación de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91)..
0.15m
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8.0 AGRESIÓN DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN
En el cuadro N° 8.1, se indican los resultados obtenidos del análisis
químico realizado en las muestras de suelo.
Cuadro N° 8.1
MUESTRA S.S.T (mg/L) Cl-(mg/L) SO4(mg/L) pH
Agua 2, 627.00 209.53 278.12 7.03
La concentración de sulfatos en el suelo es moderada lo que puede ser
controlada utilizando un cemento del tipo MS.
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9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El suelo subyacente de la zona en estudio posee, en su estado natural,
condiciones físico – mecánicas adecuadas para las cimentaciones del
proyecto.
La topografía del terreno es plana.
El terreno está conformado por suelos arenosos limosos de mediana
consistencia hasta una profundidad investigada de – 3.00 metros.
La revisión de los acontecimientos sísmicos y los diversos mapas
elaborados, ha proporcionado valores de intensidad sísmica que en el
lugar alcanza entre V y VI Grados de la Escala de Mercalli modificada
(MM).
Parámetros de sitio, para el diseño sismo-resistente:
a) Zonificación: Zona 3, de Sismicidad Alta
b) Factor de Zona (Z) : 0,4 g
c) Tipo de Suelo : S3
d) Período Predominante (Tp) : 0.9 s
e) Factor de Suelo (S) : 1,4
Se ha considerado una profundidad MÍNIMA de cimentación de 1.50m
sobre terreno natural, sin embargo si existiera material de relleno, dicho
material de relleno será reemplazado por otro tipo material
seleccionado.
En función de todos los cálculos realizados en el ítem de cimentaciones
se presenta un cuadro resumen de las condiciones de cimentación en el
I.E Juan Manuel Iturregui.
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Condiciones de Cimentación
Un
idad
es Valores
Estrato a Cimentar m. 1.5
Factor de Seguridad 4
Asentamiento cm. 0.36
Parámetros Sísmicos
Zonificación Zona 3, Sismicidad
Alta
Factor de Zona g 0.4
Tipo de Suelo S3
Periodo Predominante Seg. 0.9
Fcator de Suelo 1.4
Capacidad de Carga Kg/cm2 1.3
Se ubicó nivel freático, entre una profundidad de –1.25m a -1.95m.
De acuerdo a los resultados del análisis químico del suelo de
cimentación, se recomienda que en el concreto de las cimentaciones del
proyecto se utilice cemento Tipo MS, ya que este tipo de cemento va a
contrarrestar el contenido moderado de los sulfatos en el suelo.
El estrato del subsuelo (CL) no presentan deformaciones por expansión
debido al bajo índice de su Limite Líquido (L.L. < 50%).
Las condiciones de materiales en patios, veredas y losas deportivas se
presentan en el siguiente cuadro:
Capa Actividad Espesor
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Sub rasante
Se reemplazará el material de relleno por material seleccionado de cantera, el cual se colocará sobre un geotextil. (Ver Anexo 10.7 "E.T Geotextil"), que se compactará al 90% de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91).
0.50m
Sub Base
Se hará con material seleccionado de acuerdo a la Especificación Técnica, compactado al 90% de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91).
0.20m
Base
Se hará con material seleccionado al 95% de compactación de la M.D.S del proctor modificado (ASTM D-1557-91)..
0.15m
Se recomienda una cimentación superficial a base de zapatas
conectadas a fin de reducir los asentamientos diferenciales al máximo,
sin embargo el Ingeniero calculista, a partir del presente informe puede
considerar otro tipo de cimentación superficial.
Para impermeabilizar los cimientos utilizaremos una pintura asfáltica
impermeabilizante la cual nos ayudará a la total impermeabilización de
los cimientos al contacto con el suelo.
El presente Informe Para el cerco perimétrico se recomienda cimentación
corrida y sobrecimientos reforzados.
Técnico solo es aplicable a la zona en estudio.
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