ESTUDIO DE SUELOS

ING. GUSTAVO A. AYBAR ARRIOLAReg. CIP 47898

Calle 10 N 387 Urb. CorpacSupervisin - Proyectos Estudios San IsidroING. GUSTAVO A. AYBAR ARRIOLA

Reg. CIP 47898

Calle 10 N 387 Urb. Corpac

Supervisin - Proyectos Estudios San Isidro

ESTUDIO DE SUELOS

Norma tcnica de edificacin E.050

Playa DE ESTACIONAMIENTO Y LOCAL COMERCIALEMS/195

Av. GUARDIA CIVIL N 180CHORRILLOS - Lima

Laboratorio de Mecnica de Suelos

Universidad Nacional Agraria La Molina

DICIEMBRE 2 006INDICE

RESUMEN Y CONCLUSIONES Pg. 4

1.0 ASPECTOS GENERALES

6

1.1Contenido del informe

6

1.2Limitaciones

6

1.3Caractersticas estructurales

6

2.0 CARACTERSTICAS DE LA ZONA

7

2.1 Ubicacin

7

2.2 Descripcin del lugar

7

3.0 CONDICIONES CLIMTICAS

7

4.0 GEOLOGA Y GEOTECNIA

84.1 Geologa local

84.2 Sismicidad del rea de estudio

8

4.3 Fuerza ssmica horizontal

85.0 TRABAJOS EFECTUADOS

95.1 Exploracin de campo

95.2 Ensayos de laboratorio

106.0 PERFIL DEL SUELO

107.0 PROFUNDIDAD DEL NIVEL FRETICO

118.0 ANALISIS DE LA CIMENTACIN

118.1 Profundidad de cimentacin

118.2 Tipo de cimentacin

118.3 Clculo de la capacidad admisible de carga

128.4 Clculo de asentamiento

129.0 EMPUJE DE TIERRAS

1310.0 GRADO DE AGRASIVIDAD DEL SUELO

14

11.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFCAS

15ANEXOS

Anexo I:Perfiles estratigrficos de exploracionesAnexo II:Ensayos de laboratorio

Anexo III:Lminas:

Ubicacin del terreno

Ubicacin de calicatas

Mapa Geolgico de Lima

Mapa Geomorfolgico de Lima

Mapa de curvas de intensidades mximas

Fotografas

PLAYA DE ESTACIONAMIENTO Y LOCAL COMERCIAL

EN CHORRILLOS - LIMARESUMEN Y CONCLUSIONES

El presente Informe corresponde a un Estudio de Mecnica de Suelos (EMS), solicitado por SILVERA VERA CLAUDIO FELIPE, para el proyecto; Playa de Estacionamiento y Local Comercial, ubicado en Av. Guardia Civil N 180, Distrito de Chorrillos, Provincia de Lima y Departamento de Lima.

La exploracin en campo

Para el presente estudio de suelos se ejecutaron 3 calicatas hasta una profundidad de 5.00 metros, encontrndose el siguiente perfil estratigrfico:

Material de relleno de construccin en matriz de arena limosa, medianamente compacto. hasta una profundidad de 2.30 metros. (R). Material de relleno de arcilla limosa, arcilla de plasticidad baja, medianamente compacto, hmedo, marrn claro con restos de material orgnico. (CL-ML). Material de relleno de limo con arena, blando, hmedo, plomo oscuro con restos de material orgnico, hasta una profundidad de 4.70 metros con respecto a la superficie actual del terreno. (ML). Arcilla de alta plasticidad, blando, saturado, plomo verdoso, con fragmento de roca sub-angulosos de 12. (CH)Condiciones de CimentacinDe acuerdo a la configuracin estructural de la edificacin proyectada, las cargas actuantes, el perfil estratigrfico del suelo y de conformidad con lo que establece la NTE E-050, para el caso de cimentaciones superficiales, se concluye y recomienda las siguientes alternativas de cimentacin:1.-Losa de cimentacin, las que sern losas rgidas de concreto armado en dos sentidos, el espesor de la losa y el peralte sern determinados por el ingeniero estructural. Los solados o losas de cimentacin debern apoyarse sobre plataformas de relleno de material granular seleccionado y compactado, que reemplacen ntegramente a la capa de relleno.

2.-zapatas conectadas mediante vigas de cimentacin, los cimientos corridos debern ser armados, las mismas que se desplantarn sobre el estrato limoso medianamente compacto, a una profundidad mnima de -2,00 m; con respecto a la superficie nivelada del stano (-3.00 m.), para alcanzar el nivel de cimentacin se podrn usar falsas zapatas de concreto ciclpeo.

3.-La capacidad de carga admisible en general del terreno se ha determinado en: Qadm=0,8 kg/cm2.4.-El nuevo relleno deber conformarse con un material granular seleccionado, preferentemente grava arenosa bien o mal graduada, limpia a ligeramente limosa la cual deber colocarse y compactarse por capas de no ms de 25 cm de espesor a un mnimo de 95% de la mxima densidad seca del ensayo Prctor modificado.

3.-En las excavaciones realizadas se encontr presencia del nivel fretico a 4.70 m., de profundidad con respecto a la superficie actual del terreno.

4.-A partir del ensayo qumico, se concluye que los suelos presentan un grado de agresividad leve a moderado, por lo que se recomienda el uso de Cemento Prtland Tipo II en las cimentaciones.5.-Dado la existencia de edificaciones laterales de 1 y 4 pisos, se recomienda hacer excavaciones controladas mediante entibaciones y/o calzaduras con la finalidad de proteger a los operarios y evitar daos a terceros conforme lo indica la Norma N. T .E. E.050 y N. T. E. E. 120.Lima, 14 de Diciembre de 2 006

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ING. GUSTAVO A. AYBAR ARRIOLA

Ingeniero Civil Reg. CIP 478981.0ASPECTOS GENERALES

1.1Contenido del InformeLa finalidad del presente estudio ha sido la de evaluar las caractersticas geotcnicas del subsuelo con fines de cimentacin de una edificacin, de dos pisos ms un stano.

Este informe ha sido ejecutado de acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones: Norma Tcnica de Edificaciones E.050, Suelos y Cimentaciones.1.2 Limitaciones

Las conclusiones y recomendaciones incluidas en este Informe, as como la descripcin generalizada del perfil del suelo que presenta, estn basadas en el programa de exploracin de campo, descrito en la seccin respectiva, el cul ha sido efectuado de conformidad con la norma E.050 aludida en el numeral anterior.

Sin embargo, por la naturaleza misma de los suelos encontrados, en los que es necesario generalizar la informacin obtenida en algunos sondeos a toda el rea del proyecto, no siempre es posible tener seguridad total acerca de la generalizacin efectuada. Por lo tanto, se recomienda que en el caso poco probable que durante la construccin se observen suelos con caractersticas diferentes a las indicadas en este informe, se notifique de inmediato al autor para efectuar las correcciones que fuere menester.

1.3Caractersticas estructurales en base al Proyecto ArquitectnicoEl proyecto arquitectnico contempla la construccin de una edificacin de cuatro pisos ms un stano. La estructura de la edificacin est diseada mediante el sistema dual de prticos y muros de concreto armado, con losas aligeradas armadas en una direccin, cuyos pesos propios y cargas vivas, sern transmitidos al terreno de fundacin a travs de losas de cimentacin o zapatas conectadas mediante vigas de cimentacin, los cimientos corridos debern ser armados.Segn la Norma Tcnica de Edificacin E.050 del Reglamento Nacional de Construcciones, dado el caso se trata de una edificacin de Tipo C.

2.0CARACTERSTICAS DE LA ZONA

2.1Ubicacin

El terreno del proyecto; Playa de Estacionamiento y Local Comercial, esta ubicado en Av. Guardia Civil N 180, Distrito de Chorrillos, Provincia de Lima y Departamento de Lima.

2.2Descripcin del lugar

El rea del terreno del proyecto; Playa de Estacionamiento y Local Comercial es de 774.08 m2 y presenta una ligera pendiente topogrfica.

3.0CONDICIONES CLIMTICAS

De acuerdo al sistema de clasificacin del medio ambiente (L. Holdridge), el clima en la zona corresponde a Desierto Desecado-Tropical (dd-s), siendo sus temperaturas media anual mxima de 18C y media anual mnima de 14C (Senamhi).

La humedad relativa media vara entre 85% y 98%.

4.0GEOLOGA Y GEOTECNIA

4.1Geologa local

La ciudad de Lima se ubica, principalmente, sobre un depsito de origen fluvio-aluvial de caractersticas heterogneas, perteneciendo a la edad cuaternaria los conos de deyeccin de los ros Rmac y Chilln. Existen colinas que rodean la ciudad, que son rocas intrusivas del Cretceo. La mayor parte de la ciudad est en zona plana. Martnez Vargas (1986), en su obra sobre la Geologa de Lima, presenta un mapa simplificado de la misma.

El subsuelo de la zona de estudio esta formado por materiales compresibles, de naturaleza orgnica (turbas), se suma la presencia de napas freticas.4.2 Sismicidad del rea de estudio

Historia ssmica.- La fuente bsica de datos de intensidades ssmicas proviene del trabajo de Silgado (1978). Los sismos ms importantes ocurridos en el rea de estudio estn consignados en el siguiente cuadro:

CUADRO N 1FechaIntensidadEpicentroImpactos

24-May-1940VII-VIII MM120 Km NO de Lima179 muertos, 3500 heridos

28-May-1948VII MMCaete

17-Oct-1966VIII MM230 Km. NO de Lima100 muertos

03-Oct-1974IX MM90 Km. SO de Lima78 muertos

18-Abr-1993VI MM55 Km. NE de Lima8 muertos, 55 heridos

12-Nov-1996VII MM135 Km. SO de Nazca17 muertos

4.3Fuerza ssmica horizontal

Las fuerzas ssmicas cortantes en la base deben calcularse de acuerdo a las Normas Peruanas de Diseo Sismorresistente E.030 segn la siguiente expresin:

El rea estudiada tiene las siguientes caractersticas:

CUADRO N 2ParmetrosValor

Tipo de sueloS3

Factor de Zona 3 (Z)0,4 g

Factor de uso (U)1,0

Factor de suelo (S)1,4

Coeficiente ssmico (C)2,5

Periodo predominante de vibracin (Tp)0,9 seg.

5.0TRABAJOS EFECTUADOS5.1 Exploracin de campoEl programa de exploracin de campo, llevado a cabo, consisti en la ejecucin de 03 calicatas excavadas a mano hasta una profundidad mxima de 4.60 m. En cada una de las calicatas se registr cuidadosamente el perfil estratigrfico y se clasificaron visualmente los suelos encontrados, de acuerdo a los procedimientos del Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos.

En el siguiente cuadro se presentan el nmero de calicatas y las profundidades correspondientes a las mismas:

CUADRO N 3

Calicata NProfundidad (m.)

C-15,00

C-25,00

C-34,80

5.2 Ensayos de Laboratorio

Sobre las muestras representativas se realizaron ensayos de laboratorio para determinar las propiedades ndices de los suelos y sus parmetros de resistencia.

Las muestras ensayadas en el laboratorio han sido clasificadas utilizando el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS), y son los siguientes:

CUADRO N 4

EnsayosNormas

Anlisis granulomtrico por tamizadoNTP 339.128:1 999 ASTM D 422

Lmites de AtterbergNTP 339.129:1 999 ASTM D 4318

Contenido de humedadNTP 339.127:1 999 ASTM D 2216

Clasificacin unificada de suelosNTP 339.134:1 999 ASTM D 2487

Descripcin visual-manualNTP 339.150:1 999 ASTM D2488

Peso volumtricoNTP 339.139:1 999 BS 1377

Contenido de sulfatosNTP 339.074:1 999 ASTM D 516

Despus de realizados los ensayos de laboratorio en el Laboratorio de Mecnica de Suelos de la Universidad Nacional Agraria La Molina se obtuvieron los perfiles estratigrficos definitivos de los suelos, que se consignan en el Anexo I.

6.0PERFIL DEL SUELO

El perfil estratigrfico est formado por los siguientes tipos de suelos:

Material de relleno de construccin en matriz de arena limosa, medianamente compacto. hasta una profundidad de 2.30 metros. (R). Material de relleno de arcilla limosa, arcilla de plasticidad baja, medianamente compacto, hmedo, marrn claro con restos de material orgnico. (CL-ML). Material de relleno de limo con arena, blando, hmedo, plomo oscuro con restos de material orgnico, hasta una profundidad de 4.70 metros con respecto a la superficie actual del terreno. (ML). Arcilla de alta plasticidad, blando, saturado, plomo verdoso, con fragmento de roca sub-angulosos de 12. (CH)7.0PROFUNDIDAD DEL NIVEL FRETICO

A la fecha (06-12-2006), de la ejecucin de los trabajos de campo (calicata C-2) y a la profundidad de 4.70 m., se encontr presencia del Nivel Fretico.8.0CONDICIONES DE CIMENTACIN

Para estimar la capacidad de carga admisible del suelo se tomaron en cuenta las siguientes consideraciones:

8.1Profundidad de Cimentacin

La profundidad a la cual debe de apoyarse la cimentacin debe ser el estrato de limo medianamente compacto por lo que se adopta una profundidad de cimentacin mnima de -2.00 m. con respecto a la superficie nivelada del stano (-3.00 m.), para alcanzar el nivel de cimentacin se podrn usar falsas zapatas de concreto ciclpeo.Para el caso de losas de cimentacin la profundidad mnima de corte es de -2.00 con respecto a la superficie del terreno actual. El nuevo relleno deber conformarse con un material granular seleccionado.8.2Tipo de CimentacinSe ha optado para el presente caso dos alternativas de cimentacin; losa de cimentacin y zapatas conectadas con vigas de cimentacin, los cimientos corridos debern ser armados.8.3Capacidad Admisible de CargaLa capacidad admisible de carga para suelos cohesivos se ha determinado, utilizando el mtodo de Skempton (1951), con factores de capacidad de carga dados por Vesic, segn el cual la capacidad ltima de carga se expresa, mediante la siguiente frmula:

Donde:

c

= Cohesin del suelo.

Nc

= Factores de capacidad de carga

(t

= Peso especifico del suelo.

Df

= Profundidad del cimiento.

Reemplazando valores:c

= 0.08 kg/cm2Nc= 5,14

(t= 1,37 gr/cm3Df = 1,50 m.

La capacidad de carga admisible del terreno, con un factor de seguridad Fs = 3 es:

8.4Clculo de AsentamientoLa determinacin de la magnitud de los asentamientos debe ser obtenida mediante pruebas de carga directa. No obstante podemos obtener en forma indirecta dicha magnitud, mediante la expresin:

Donde:

(H = Asentamiento total

( = Presin transmitida por las cargas

K = Coeficiente de Balasto

En nuestro caso consideramos como presin mxima transmitida por las cargas la capacidad de carga ltima: qult=4,49 Kg/cm2 y para este tipo de suelo consideramos un Coeficiente de Balasto = 5 kg/cm3.

(H = 4,49/5 = 0,898 cm.

Luego el asentamiento diferencial ser: (H/2 = 0,449 cm.

9.0 EMPUJE DE TIERRAS

En el proceso de exploracin de las calicatas no se observaron problemas de estabilidad en las paredes por efecto de arco. En la obra debern de tomarse las precauciones debidas para proteger las paredes de las excavaciones y/o calzaduras con la finalidad de proteger y evitar daos a terceros conforme lo indica la Norma E.050.

Los valores recomendados para la evaluacin de los empujes laterales son los siguientes:

( = 25

( = 1,85 Ton/m3Coeficiente de empujes de tierras activo Ka = 0,41

Coeficiente de empujes de tierras pasivo Kp = 2,46

Coeficiente de empujes de tierras en reposo Ko= 0,5810.0 GRADO DE AGRESIVIDAD DEL SUELOPara determinar la agresividad de los suelos sobre las estructuras de concreto se realizo el siguiente ensayo qumico:

Cuadro N 5

CONTENIDO DE SULFATOS EN EL SUELO

CalicataC-3

MuestraMab-2

Profundidad (m.)3,00 4,80

N de Laboratorio1460

Contenido de Sulfatos SO=4 (ppm)237,60

Grado de AgresividadLeve a moderado

Cemento Prtland recomendadoTipo II

Para determinar el tipo de cemento se tomaron en cuenta la NTE E.060 Concreto Armado (Modificado por RM N 428 2001 - MTC).

Lima, 14 de Diciembre de 2006

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ING. GUSTAVO A. AYBAR ARRIOLA

Ingeniero Civil Reg. CIP 4789811.0REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Bowles J. E. (1977), Foundation Analysis and Design", Mc Graw Hill.

Das Braja M. (1984), "Principles of Foundation Engineering", Brooks/Cole Engineering Division, Monterrey, California.

Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969), "Soil Mechanics", John Wiley.

Peck R.B., Hanson W.E. y Thornburn T.H. (1974), "Foundation Engineering", John Wiley.

Vesic A. (1973), "Anlisis de la Capacidad de Carga de Cimentaciones Superficiales", JSMFD, ASCE, Vol. 99.

Terzaghi K. y Peck R.B. (1967), "Soil Mechanics in Engineering Practice", John Wiley.

Reglamento Nacional de Construcciones; Norma Tcnica de Edificacin E.050 Suelos y Cimentaciones Enero 1997 Lima Per.

Reglamento Nacional de Construcciones; Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente Abril 2003 Lima Per.

E. Silgado Historia de los sismos ms notables en el Per (1513-1974)

Boletn N 43 del Instituto Geolgico Minero y Metalrgico Lima, Per 1992.

Norma Tcnica de Edificacin E.060 Concreto armado ININVI Lima.

Cimentaciones de Concreto Armado en EdificacionesI Congreso Estructural en Ingeniera Estructural y Construccin 4 y 5 de Diciembre 1 998, ACI Capitulo Peruano.

ANEXO I

PERFILES ESTRATIGRFICOS

DE EXPLORACIONES

ANEXO II

ENSAYOS DE LABORATORIO

ANEXO III

LMINAS

FOTOGRAFIAS

Foto N 1. Calicata C-1, Vista interior, obsrvese el muro enterrado de 2.30 m.

Foto N 2. Calicata C-1, en la vista los materiales extrados.

Foto N 3. Calicata C-2, obsrvese el nivel fretico a 4.70 m.

Foto N 4. Calicata C-3, vista interior en la vista el material de relleno.

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