estudio de suelos

5/21/2018 Estudio de Suelos

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ESTUDIO DE SUELOS

CONJUNTO RESIDENCIAL SOL DE CARABAYLLO, III ETAPA

CARABAYLLO, LIMA

Estudio No M3716

Lima, Febrero de 2011


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ESTUDIO DE SUELOS


CARABAYLLO, LIMA

Indice

Resumen y Conclusiones

1.0 Contenido del Informe

2.0 Caractersticas del Terreno

2.1 Ubicacin

2.2 Descripcin del Lugar

3.0 Estructuras Previstas

4.0 Trabajos Efectuados

4.1 Exploracin de Campo

4.2 Ensayos de Laboratorio

5.0 Caractersticas del Subsuelo

5.1 Perfil del Suelo

5.2 Nivel Fretico

6.0 Alternativas de Cimentacin

7.0 Cimentacin Convencional por medio de Zapatas y Cimientos Corridos

7.1 Profundidad de Cimentacin

7.2 Presin Admisible

8.0 Cimentacin Superficial por medio de Plateas

8.1 General



9.0 Efectos de Sismo

10.0 Agresividad de las Sales del Subsuelo

11.0 Caractersticas de la Subrasante

12.0 Diseo de los Espesores del Pavimento Flexible de Asfalto de los Estacionamientos


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13.0 Recomendaciones Adicionales

Bibliografa

Lminas

M3716-1 Ubicacin de Calicatas

M3716-2 a M3716-8 Perfiles de Suelos

M3716-9 a M3716-16 Curvas Granulomtricas

M3716-17 y M3716-18 Resistencia a la Compresin no Confinada, Pesos Unitarios y

Contenido de Humedad

M3716-19 Proctor Modificado y CBR

Cuadros

M3716-1 Anlisis Granulomtrico por Tamizado, Lmites de Atterberg, Contenido de

Humedad y Clasificacin Unificada

M3716-2 Resultados de los Ensayos de Resistencia a la Compresin no Confinada

M3716-3 Anlisis Qumico de Laboratorio

Fotografas

Especificaciones Tcnicas

1.- Movimientos de Tierras

2.- Especificaciones Tcnicas para la Construccin del Pavimento Flexible de Asfalto,

Veredas y Sardineles de Concreto Simple


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ESTUDIO DE SUELOS


CARABAYLLO, LIMA

Resumen y Conclusiones

El presente Informe comprende el Estudio de Suelos requerido por Los Portales S.A. para

determinar las condiciones de cimentacin de los edificios del Conjunto Residencial Sol de

Carabayllo, proyectados en el terreno ubicado entre la calle No 16, la calle 6 y la avenida

Colectora, en la manzana B1 de la urbanizacin Sol de Carabayllo III Etapa, en el distrito de

Carabayllo, provincia y departamento de Lima.

En el presente informe se incluye el diseo de espesores del pavimento flexible de asfalto de los

estacionamientos de los edificios y las especificaciones tcnicas para su construccin.

La superficie del terreno es ms o menos plana y se encuentra libre y despejada. Ver fotografas

al final del informe.

El programa de exploracin de campo llevado a cabo comprendi cuatro calicatas excavadas en

forma manual hasta profundidades comprendidas entre 4.00 y 5.00 m con respecto a la superficie

del terreno, denominadas C-1 a C-4; y tres calicatas excavadas en forma manual de 1.50 a 2.00

m de profundidad, denominadas C-5 a C-7.

Perfil del Suelo

El perfil del suelo registrado en las calicatas excavadas est conformado por una capa superior

de relleno heterogneo de 0.40 a 0.80 m de espesor, constituida por limo arcilloso, arenoso, de

plasticidad baja a media, compacto; arcilla limosa, arenosa, de plasticidad baja, compacta; y

grava arenosa, arcillosa, medianamente densa; estos suelos contienen generalmente restos de

basura.


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Bajo el relleno, se encuentra un depsito de grava arenosa, mal graduada, con piedras y bolones

redondeados de 12 pulgadas de tamao mximo, cuya densidad relativa tiende a aumentar con

la profundidad, encontrndose en estado suelto a medianamente denso hasta profundidades

comprendidas entre 1.80 y 2.20 m; y en estado denso hasta el lmite de la profundidad

investigada (5.00 m).

En las calicatas excavadas no se registr el nivel de la napa fretica.

ALTERNATIVAS DE CIMENTACION

Cimentacin Convencional por medio de Zapatas y Cimientos Corridos

Esta alternativa considera zapatas y cimientos corridos que trasmitan las cargas de las estructuras

al depsito de grava arenosa, con una presin admisible qa = 4.00 Kg/cm2, a una profundidad

mnima de cimentacin Df min = 1.10 m con respecto al nivel de la superficie actual del terreno.

Durante las excavaciones para la cimentacin deber verificarse que se sobrepasen las capas

superiores de relleno de arcilla, limo y grava arcillosa, y que la base de la cimentacin penetre

por lo menos 0.30 m en el depsito de grava arenosa. Las sobre excavaciones necesarias para

cumplir con este requisito debern rellenarse con concreto pobre ciclpeo.

Si se detecta que en el emplazamiento de un cimiento ha sido efectuada una excavacin hasta

una profundidad mayor que la de cimentacin (calicata, pozo sptico, cisterna, cimentacin

antigua u otra), deber considerarse en la sobre excavacin efectuada un falso cimiento de

concreto pobre ciclpeo.

Segn la Norma Tcnica de Edificacin E060: Diseo Sismorresistente el material de

cimentacin se clasifica en este caso como Tipo S1y le corresponde un Factor de Suelo S igual

a 1.0 y un Perodo Predominante de Vibracin Tp de 0.4 seg.


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Cimentacin Superficial por medio de Plateas

Las plateas de cimentacin debern ser losas rgidas de concreto armado, con acero en dos

direcciones y debern contar con vigas perimetrales de concreto armado apoyadas a una

profundidad mnima de 0.40 m con respecto al nivel de la superficie del relleno (sobre el cual

se apoyar la platea). El espesor de las losa y el peralte de las vigas perimetrales debern ser

determinados por el ingeniero estructural de tal forma que garanticen la rigidez de las

cimentaciones.

Las plateas de cimentacin debern apoyarse sobre una capa de relleno de material granular

seleccionado compactado, que reemplace ntegramente a las capas superiores de relleno

existentes, las cuales presentan condiciones inadecuadas para recibir las cargas de las plateas.

La profundidad mnima de corte requerida para eliminar las capas de suelos inadecuados es de

0.70 m con respecto al nivel de la superficie actual del terreno.

El relleno de reemplazo deber estar conformado preferentemente por grava arenosa, bien o mal

graduada, limpia a ligeramente limosa o ligeramente arcillosa (afirmado), colocada por capas

horizontales de no ms de 0.25 m de espesor, cada una de las cuales deber compactarse a un

mnimo del 95% de la mxima densidad seca del ensayo proctor modificado. Este relleno deber

efectuarse segn las especificaciones tcnicas adjuntas al final del informe.

La capa superior del terreno en el emplazamiento de cada edificio (grava arenosa al nivel de

corte) sobre la cual se colocar el relleno tambin deber compactarse al 95% de la mxima

densidad seca del ensayo proctor modificado.

La presin admisible de diseo sobre el relleno de reemplazo es igual a qa = 2.00 Kg/cm2.

Segn la Norma Tcnica de Edificacin E060: Diseo Sismorresistente el material de

cimentacin se clasifica como Tipo S1y le corresponde un Factor de Suelo S igual a 1.0 y un

Perodo Predominante de Vibracin Tp de 0.4 seg.


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Caractersticas de la Subrasante

El suelo ms desfavorable y que predominar al nivel de la subrasante en las reas de

estacionamiento vehicular es el relleno de limo arcilloso, arenoso, de plasticidad media,

compacto, que est algo contaminado con restos de basura. A este material le corresponde un

valor de CBR de 6, un mdulo elstico (Mr) de 6,500 lb/pulg2y un mdulo de reaccin de la

subrasante (k) de 150 lb/pulg3 que equivale a 4.15 Kg/cm2x cm.

Caractersticas del Pavimento de los Estacionamientos

El pavimento de asfalto de los estacionamientos debe quedar conformado por las siguientes

capas:

- Superficie de rodadura de concreto asfltico 2 pulg ( 5 cm)

- Base granular (CBR > 80, compactada al 100% de la

mxima densidad seca del ensayo proctor modificado) 10 pulg (25 cm)

- Subrasante (compactada al 95% de la mxima

densidad seca del ensayo proctor modificado)

Otras Recomendaciones

Las veredas y el primer piso de los edificios de adoptarse la alternativa de cimentacin

convencional, debern apoyarse sobre una capa de relleno de material granular seleccionado

preferentemente grava arenosa, bien o mal graduada, limpia a ligeramente limosa o ligeramente

arcillosa, de 0.25 m de espesor mnimo, compactada al 95% de la mxima densidad seca del

ensayo proctor modificado, que reemplace en ese mismo espesor a la capa superior de relleno

existente.

Los materiales provenientes de los cortes no son adecuados para la conformacin de rellenos,

salvo en las reas de jardines, donde no importa que se produzcan deformaciones de la superficie

del terreno


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del terreno

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El estudio de suelos efectuado es vlido exclusivamente para el terreno mostrado en la Lmina

No M3716-1 y los edificios descritos en el acpite 3.0.


Ing. Maggie Martinelli Montoya

Reg. Col. Ings. CIP 26250


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ESTUDIO DE SUELOS


CARABAYLLO, LIMA

Informe

1.0 CONTENIDO DEL INFORME

En este Informe se presenta la descripcin de los trabajos realizados en campo y

laboratorio, los resultados de los anlisis efectuados y las conclusiones obtenidas en el

Estudio de Suelos llevado a cabo con la finalidad de determinar las condiciones de

cimentacin de los edificios del Conjunto Residencial Sol de Carabayllo, III Etapa, en

el distrito de Carabayllo, Lima.

En el presente informe se incluye el diseo de espesores del pavimento flexible de asfalto

de los estacionamientos de los edificios y las especificaciones tcnicas para su

construccin.

2.0 CARACTERISTICAS DEL TERRENO

2.1 Ubicacin

El terreno estudiado tiene una extensin de 5,511.11 m2y se encuentra ubicado entre la

calle No 16, la calle 6 y la avenida Colectora, en la manzana B1 de la urbanizacin Sol

de Carabayllo III Etapa, en el distrito de Carabayllo, provincia y departamento de Lima.

En la Lmina No M3716-1 se muestra la ubicacin del terreno estudiado.


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2.2 Descripcin del Lugar

El terreno posee una forma aproximadamente rectangular, de ancho variable entre 36.07

y 36.09 m y largo variable entre 152.56 y 153.07 m.

La superficie del terreno es ms o menos plana y se encuentra libre y despejada. Ver

fotografas al final del informe.

3.0 ESTRUCTURAS PREVISTAS

Se ha previsto construir 5 edificios de 5 pisos de altura con estructura de concreto

armado, los cuales transmitirn al terreno una carga de aproximadamente 1 Ton/m2/piso.

4.0 TRABAJOS EFECTUADOS

4.1 Exploracin de Campo

El programa de exploracin de campo llevado a cabo comprendi cuatro calicatas

excavadas en forma manual hasta profundidades comprendidas entre 4.00 y 5.00 m con

respecto a la superficie del terreno, denominadas C-1 a C-4 y tres calicatas excavadas en

forma manual de 1.50 a 2.00 m de profundidad, denominadas C-5 a C-7.

En las calicatas se realiz un perfilaje minucioso, el cual incluy el registro cuidadoso

de las caractersticas de los suelos que conforman cada estrato del perfil del suelo, la

clasificacin visual de los materiales encontrados de acuerdo con los procedimientos del

Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos y la extraccin de muestras representativas

de los suelos tpicos las cuales debidamente protegidas e identificadas fueron remitidas

al laboratorio para su verificacin y anlisis.


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En la Lmina No M3716-1 se muestra la ubicacin de las calicatas y en las Lminas Nos

M3716-2 a M3716-8 se presentan los perfiles de suelos respectivos.

4.2 Ensayos de Laboratorio

En el laboratorio se verific la clasificacin visual de todas las muestras obtenidas de las

calicatas y se escogieron muestras representativas para ejecutar con ellas los siguientes

ensayos:

- Anlisis Granulomtrico por Tamizado

- Lmites de Atterberg

- Resistencia a la Compresin no Confinada

- Peso Unitario Natural

- Peso Unitario Seco

- Contenido de Humedad

- Contenido de Sulfatos Solubles

- Proctor Modificado

- CBR

Los ensayos de laboratorio fueron realizados de acuerdo con las normas ASTM

respectivas y con los resultados obtenidos se procedi a efectuar una comparacin con

las caractersticas de los suelos obtenidas en el campo y las compatibilizaciones

correspondientes en los casos en que fue necesario para obtener los perfiles de suelos

definitivos, que son los que se presentan.

En las Lminas Nos M3716-9 a M3716-19 y los Cuadros Nos M3716-1 a M3716-3 se

presentan los resultados de los ensayos de laboratorio.


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5.0 CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO

5.1 Perfil del Suelo

El perfil del suelo registrado en las calicatas excavadas est conformado por una capa

superior de relleno heterogneo de 0.40 a 0.80 m de espesor, constituida por limo

arcilloso, arenoso, de plasticidad baja a media, compacto; arcilla limosa, arenosa, de

plasticidad baja, compacta; y grava arenosa, arcillosa, medianamente densa; estos suelos

contienen generalmente restos de basura.

Bajo el relleno, se encuentra un depsito de grava arenosa, mal graduada, con piedras y

bolones redondeados de 12 pulgadas de tamao mximo, cuya densidad relativa tiende

a aumentar con la profundidad, encontrndose en estado suelto a medianamente denso

hasta profundidades comprendidas entre 1.80 y 2.20 m; y en estado denso hasta el lmite

de la profundidad investigada (5.00 m).

5.2 Nivel Fretico

En las calicatas excavadas no se registr el nivel de la napa fretica.

6.0 ALTERNATIVAS DE CIMENTACION

Teniendo en cuenta las caractersticas del perfil estratigrfico del subsuelo registrado en

las calicatas, consideramos que para los edificios proyectados podrn considerarse las

siguientes alternativas de cimentacin superficial:

- Cimentacin convencional por medio de zapatas y cimientos corridos que

trasmitan las cargas de las estructuras al depsito de grava arenosa.


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- Cimentacin superficial de tipo rgido por medio de plateas de cimentacin

apoyadas sobre una capa de relleno de material granular seleccionado compacta-

do que reemplace la capa superior de relleno, la cual no presenta condiciones

adecuadas para recibir las cargas de los edificios.

En los acpites siguientes se analizan los parmetros de cimentacin correspondientes

a cada alternativa.

7.0 CIMENTACION CONVENCIONAL POR MEDIO DE ZAPATAS Y CIMIENTOS

CORRIDOS


La profundidad de cimentacin en este caso est controlada por la profundidad a la cual

se encuentra el depsito de grava arenosa (0.40 a 0.80 m en las calicatas efectuadas). En

principio, se recomienda considerar una profundidad mnima de cimentacin (Df min)

igual a 1.10 m.

Durante las excavaciones para la cimentacin deber verificarse que se sobrepasen las

capas superiores de relleno de arcilla, limo y grava arcillosa, y que la base de la

cimentacin penetre por lo menos 0.30 m en el depsito de grava arenosa. Las sobre

excavaciones necesarias para cumplir con este requisito debern rellenarse con concreto

pobre ciclpeo.

Si se detecta que en el emplazamiento de un cimiento ha sido efectuada una excavacin

hasta una profundidad mayor que la de cimentacin (calicata, pozo sptico, cisterna,

cimentacin antigua u otra), deber considerarse en la sobre excavacin efectuada un

falso cimiento de concreto pobre ciclpeo.


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El suelo que se encontrar dentro de la profundidad activa de cimentacin en el

emplazamiento de cada calicata es grava arenosa con muchas piedras y bolones

redondeados. En los ensayos de penetracin en este tipo de materiales, ya sean ensayos

estndar o auscultaciones, los cuales son los que se utilizan normalmente para calcular

la presin admisible en suelos no cohesivos, se obtienen valores muy altos y se producen

rechazos a poca profundidad por la presencia de piedras y bolones. En consecuencia

estos valores no son representativos.

Por lo tanto, los valores de N del ensayo SPT requeridos para determinar la presin

admisible del terreno deben determinarse teniendo en cuenta la densidad relativa del

material registrada en las calicatas y la experiencia obtenida en suelos de caractersticas

similares.

Segn Terzaghi, Peck, Mesri (1)*, en condiciones normales la presin admisible en

suelos granulares se encuentra controlada por asentamientos y el anlisis de estabilidad

(falla por corte) para determinar si se cumplen los requerimientos de seguridad (factor

de seguridad mayor de 3), es necesario slo cuando se presentan simultneamente las tres

condiciones siguientes:

- Que la cimentacin se apoye sobre arena suelta al nivel de la napa fretica o por

debajo de sta.

- Que el ancho de los cimientos sea menor de 1.50 m.

- Que la profundidad de cimentacin sea menor que el ancho de los cimientos.

En el presente caso, no se dan estas condiciones simultneamente, por lo que se puede

afirmar que el factor de seguridad por esfuerzo cortante ser mayor de 3 y su verificacin

es innecesaria.


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La presin admisible por asentamientos es funcin del ancho de la cimentacin (B), del

asentamiento mximo permisible, de la posicin de la napa fretica y de la densidad rela-

tiva de los suelos dentro de la profundidad activa, la cual se puede cuantificar con los

valores de N resultantes del ensayo de penetracin estndar.

Teniendo en cuenta que la grava arenosa se encuentra suelta a medianamente densa

dentro de la profundidad investigada en las calicatas, se ha considerado conservadora-

mente para fines de clculo un valor de N promedio de 35.

El nivel fretico se encuentra fuera de la profundidad activa de cimentacin, por lo que

no incidir en el clculo de la presin admisible.

Para el valor de N de 30 y considerando adems, que las zapatas no tendrn ms de 3.00

m de ancho y un asentamiento mximo permisible de 2.50 cm, se obtiene una presin

admisible igual a 4.00 Kg/cm2.

8.0 CIMENTACION SUPERFICIAL POR MEDIO DE PLATEAS

8.1 General

Las plateas de cimentacin debern ser losas rgidas de concreto armado, con acero en

dos direcciones y debern contar con vigas perimetrales de concreto armado apoyadas

a una profundidad mnima de 0.40 m con respecto al nivel de la superficie del relleno

(sobre el cual se apoyar la platea). El espesor de las losa y el peralte de las vigas

perimetrales debern ser determinados por el ingeniero estructural de tal forma que

garanticen la rigidez de las cimentaciones.


Las plateas de cimentacin debern apoyarse sobre una capa de relleno de material

granular seleccionado compactado que reemplace ntegramente a las capas superiores


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granular seleccionado compactado que reemplace ntegramente a las capas superiores

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de relleno existentes, las cuales presentan condiciones inadecuadas para recibir las cargas

de las plateas.

La profundidad mnima de corte recomendada para eliminar las capas de suelos

inadecuados es de 0.70 m con respecto al nivel de la superficie actual del terreno.

El relleno de reemplazo deber estar conformado preferentemente por grava arenosa,

bien o mal graduada, limpia a ligeramente limosa o ligeramente arcillosa (afirmado),

colocada por capas horizontales de no ms de 0.25 m de espesor, cada una de las cuales

deber compactarse a un mnimo del 95% de la mxima densidad seca del ensayo proctor

modificado. Este relleno deber efectuarse segn las especificaciones tcnicas adjuntas

al final del informe.

La capa superior del terreno en el emplazamiento de cada edificio (grava arenosa al nivel

de corte) sobre la cual se colocar el relleno tambin deber compactarse al 95% de la

mxima densidad seca del ensayo proctor modificado.


Para determinar la presin admisible de diseo, se han analizado las presiones admisibles

de los materiales que se encontrarn dentro de la profundidad activa de cimentacin, que

son en este caso, el relleno de reemplazo y el depsito de grava arenosa suelta a

medianamente densa.

Presin Admisible del Relleno (colocado y compactado por capas)

A un relleno de material granular seleccionado colocado y compactado en capas

horizontales de no ms de 0.25 cm de espesor, a un mnimo del 95% de la mxima

densidad seca, le corresponde una capacidad de carga de 1.00 a 1.50 Kg/cm2, dependien-

do del material utilizado para el relleno y el grado de compactacin alcanzado.


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El valor de diseo est en funcin del espesor de relleno y de las caractersticas y

uniformidad de los materiales que se encontrarn bajo l.

Presin Admisible del Depsito de Grava Arenosa

Tal como se indica en el acpite 7.2, en la grava arenosa, el diseo de la cimentacin est

controlado por asentamientos y es igual a 4.00 Kg/cm2.

Presin Admisible Recomendada

Teniendo en cuenta el espesor de relleno que quedar bajo las plateas de cimentacin

(menor de 0.70 m), la presin admisible de este material y la presin admisible del

depsito de grava arenosa, recomendamos utilizar en los clculos estructurales una

presin admisible qa = 2.00 Kg/cm2.

9.0 EFECTOS DE SISMO

Los suelos que se encontrarn dentro de la profundidad activa de cimentacin no son

susceptibles de sufrir cambios bruscos en sus propiedades fsicas y mecnicas debido a

vibraciones violentas, por lo que se recomienda calcular las fuerzas ssmicas en la forma

usual y recomendada en la Norma Tcnica de Edificacin E030: Diseo Sismorresistente

(2).

El Factor de Suelo contemplado en dicha Norma depende de las caractersticas y

espesores de los suelos que conforman el perfil estratigrfico del subsuelo.

El perfil del suelo que se encontrar dentro de la profundidad activa de cimentacin se

puede clasificar en ambas alternativas de cimentacin como Tipo S1y le corresponde un

Factor de Suelo S de 1.0 y un Perodo Predominante de Vibracin Tp de 0.4 seg.


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10.0 AGRESIVIDAD DE LAS SALES DEL SUBSUELO

El contenido de sulfatos solubles del suelo determinado mediante anlisis qumicos de

laboratorio en una muestra representativa del suelo es 56.98 p.p.m.

Segn el Concrete Manual (3) y las Norma Tcnica de Edificacin E060: Concreto

Armado (4), cuando este contenido es menor de 1 000 p.p.m. el ataque de los sulfatos del

suelo al concreto es despreciable; cuando dicho contenido est comprendido entre 1 000

y 2 000 p.p.m. el ataque es positivo y cuando el contenido de sulfatos es mayor de 2 000

p.p.m. el ataque es considerable.

Teniendo en cuenta el contenido de sulfatos obtenido, en el presente caso se puede

concluir que el ataque de los sulfatos del suelo al concreto ser despreciable y no ser

necesario tomar precauciones al respecto.

11.0 CARACTERISTICAS DE LA SUBRASANTE

El suelo ms desfavorable y que predominar al nivel de la subrasante en las reas de

estacionamiento vehicular es el relleno de limo arcilloso, arenoso, de plasticidad media,

compacto.

Segn la correlacin estadstica existente entre la Clasificacin Unificada de Suelos y el

valor CBR, de un limo arcilloso de plasticidad media debe estar comprendido entre 5 y

15. En el presente caso, teniendo en cuenta las propiedades fsicas y mecnicas de los

limos y arcillas registradas en las calicatas, los resultados de los ensayos de laboratorio

efectuados (CBR = 6 al 95% de la maxima densidad seca del ensayo proctor modifica-

do), que en la subrasante se encuentra algo contaminada con restos de basura y las

recomendaciones del NAVFAC DM.5-4 (4); se recomienda adoptar para los diseos de

los pavimentos un valor de CBR de 6, al cual le corresponde un mdulo elstico (Mr) de

6,500 lb/pulg2(5) y un mdulo de reaccin de la subrasante (k) de 150 lb/pulg3 que

equivale a 4 15 Kg/cm2 x cm


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equivale a 4 15 Kg/cm x cm

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12.0 DISEO DE ESPESORES DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE ASFALTO DE LOS

ESTACIONAMIENTOS

Teniendo en consideracin la cantidad y dimensiones de los edificios comprendidos en

el proyecto y las caractersticas de los estacionamientos proyectados, se ha considerado

para fines de diseo 150 vehculos diarios y un porcentaje de vehculos pesados

(camiones) de 1%.

El Nmero de Ejes equivalentes a 18,000 lb Anual (EAL) calculado considerando un

perodo de diseo de 20 aos y un crecimiento anual de 4% es igual a: 5.0 x 104.

De acuerdo con el mtodo de la AASHTO, 1986 (6), el espesor de cada una de las capas

del pavimento se dimensiona y verifica en funcin de un nmero estructural total (SN)

y un nmero estructural por capa.

El nmero estructural total (SN) es funcin del nmero de aplicaciones de cargas

equivalentes a un eje simple de 18,000 lb (EAL), del mdulo de resilencia de la

subrasante (Mr) y del ndice de servicialidad (PSI). En el presente caso se ha

considerado un ndice de servicialidad inicial de 4.2 y un ndice de servicialidad final de

2.0.

El valor de SN obtenido para los valor de EAL determinado, un Mr de 6,500 lb/pulg3y

los ndices de servicialidad indicados es iguales a: SN = 2.25.

En la ecuacin de la AASHTO el nmero estructural total es igual a la suma de los

nmeros estructurales de las diferentes capas que conforman el pavimento, as se tiene:

SN = a1D1+ a2D2m2+a3D3m3


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Donde:

SN = nmero estructural de proyecto

a1= coeficiente de carpeta asfltica

D1= espesor de la carpeta asfltica

a2 = coeficiente de la segunda capa del pavimento

D2= espesor de la segunda capa del pavimento

m2= coeficiente de drenaje de la segunda capa del pavimento

a3 = coeficiente de la tercera capa del pavimento

D3= espesor de la tercera capa del pavimento

m3= coeficiente de drenaje de la tercera capa del pavimento

Los valores de a1, a 2y a 3 considerados en la ecuacin dependen principalmente del

mdulo de resilencia de cada material. Para una carpeta asfltica en caliente el mtodo

considera un valor de a 1= 0.42 , para una base granular que cumple con las especifica-

ciones correspondientes (CBR>80) considera un valor de a 2= 0.14 y para una sub-base

granular considera un valor a 3= 0.08.

Con respecto a los coeficientes de drenaje (m 2y m 3), se ha considerado un valor de 1.3

correspondiente a un drenaje bueno, siendo el tiempo que la estructura del pavimento

puede humedecerse hasta niveles cercanos a su porcentaje de saturacin menor del 1%

de su vida til y asumiendo que el agua que ocasione esta situacin ser removida el

mismo da.

En el presente caso se ha considerado un pavimento flexible conformado por las

siguientes capas:

- Superficie de rodadura de concreto asfltico

- Base granular (CBR > 80, compactada al 100% de la mxima densidad seca del

ensayo proctor modificado)


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- Subrasante (compactada al 95% de la mxima densidad seca del ensayo

proctor modificado)

Dado al bajo volumen de trnsito en los estacionamientos, no se considera necesario

incluir una capa de sub base granular.

El valor mnimo para el espesor de carpeta asfltica (D1) recomendado por la AASHTO

es funcin del valor de EAL. Para valores de EAL comprendidos entre 5 x 104 y 1.5 x

105el espesor mnimo recomendado es de 2 pulgadas, por lo que en el presente caso, se

considerar un valor de 2 pulgadas.

Teniendo en cuenta las caractersticas del proyecto, se recomienda en principio

considerar una base granular de 25 cm (10 pulg).

Reemplazando los valores indicados en la expresin de la AASHTO, obtenemos lo

siguiente:

SN = 0.42 x 2 + 0.14 x 10 x 1.3 + 0.08 x 0 x 1.3 = 2.66

El valor de SN obtenido con los parmetros indicados es adecuado, ya que es mayor al

SN determinado en base a las caractersticas de la subrasante, trfico y servicialidad.

Por lo tanto, tenemos que el pavimento de asfalto debe quedar conformado por las

siguientes capas:

- Superficie de rodadura de concreto asfltico 2 pulg ( 5 cm)

- Base granular (CBR > 80, compactada al 100% de la

mxima densidad seca del ensayo proctor modificado) 10 pulg (25 cm)

- Subrasante (compactada al 95% de la mxima

densidad seca del ensayo proctor modificado)


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13.0 RECOMENDACIONES ADICIONALES

Las veredas y el primer piso de los edificios de adoptarse la alternativa de cimentacin

convencional, debern apoyarse sobre una capa de relleno de material granular

seleccionado preferentemente grava arenosa, bien o mal graduada, limpia a ligeramente

limosa o ligeramente arcillosa, de 0.25 m de espesor mnimo, compactada al 95% de la

mxima densidad seca del ensayo proctor modificado, que reemplace en ese mismo

espesor a la capa superior de relleno existente.

Los materiales provenientes de los cortes no son adecuados para la conformacin de

rellenos, salvo en las reas de jardines , donde no importa que se produzcan deformacio-

nes de la superficie del terreno.


Ing. Maggie Martinelli Montoya

Reg. Col. Ings. CIP 26250


23/55

BIBLIOGRAFIA

1.- Soil Mechanics in Engineering Practice

Third Edition

Karl Terzaghi, Ralph B. Peck y Gholamreza Mesri

John Wiley & Sons, Inc.

United States of America, 1996

2.- Reglamento Nacional de Construcciones

Norma Tcnica de Edificacin E030: Diseo Sismorresistente

Ministerio de Vivienda, Construccin y Saneamiento

Lima, Abril de 2003

3.- Concrete Manual

Bureau of Reclamation

United States Department of the Interior

Washington, 1966

4.- Reglamento Nacional de Construcciones

Norma Tcnica de Edificacin E060: Concreto Armado

ININVI (Instituto Nacional de Investigacin y Normalizacin de la Vivienda)

Lima, Abril de 1989

5.- Civil Engineering Pavements

Design Manual 5.4 (DM-5.4)

Department of the Navy Naval Facilities Engineering Command

Alexandria, October 1979


24/55

23

6.- Pavement Analysis and Design

Yang H. Huang

Prentice Hall

United States of America, 1993


25/55

ESPECIFICACIONES TECNICAS

MOVIMIENTOS DE TIERRAS

1.0 CORTES

Toda excavacin requerida debe efectuarse de acuerdo a esta seccin y hasta las lneas

mostradas en los planos. Durante el proceso de obra puede ser necesario o conveniente,

variar las dimensiones de excavacin originalmente consignadas en los planos.

Los cortes se ejecutarn con cualquier tipo de equipo que permita la excavacin o

desplazamiento del material, tenindose la precaucin de no remover ni aflojar el mate-

rial ubicado por debajo de la cota final de corte. Cualquier exceso de excavacin que se

haga por cualquier razn u objeto, excepto que lo ordene por escrito el Ingeniero

Supervisor y sea por culpa del Contratista, ser por cuenta de ste.

Los materiales sobrantes debern eliminarse en lugares aprobados por el Ingeniero

Supervisor.

2.0 RELLENOS

2.1 Descripcin

Este acpite comprende el empleo de materiales aprobados para la construccin de

rellenos en las zonas sealadas en los planos del proyecto, as como la colocacin de

dichos materiales y su compactacin por capas, de conformidad con los alineamientos

y secciones transversales indicados en los planos y como sea requerido por el proyectista.

2.2 Material de Relleno

El material a usar en los rellenos requeridos para alcanzar los niveles de las plataformas

del proyecto ser de tipo granular, constituido preferentemente por grava arenosa, bien

graduada, limpia a ligeramente arcillosa o limosa, o por grava arenosa, mal graduada,

limpia a ligeramente arcillosa o limosa, la cual ser sana y libre de materia orgnica u

otros elementos deletreos, debiendo ser aprobado previamente por el Ingeniero

Supervisor.La granulometra del material utilizado deber ser continua y cumplir con las siguientes


26/55

2

especificaciones:

- El contenido de finos (material menor que la malla No 200) no deber ser mayor

que el 12% en peso seco del total.

- El tamao mximo de la piedra no deber sobrepasar a las 3 pulgadas en su

mxima dimensin.

El material no deber tener ms de 5,000 p.p.m. de contenido de sales solubles totales,

ni deber contener ms de 1,000 p.p.m. de sulfatos solubles.

2.3 Limpieza

El rea del terreno donde se va a colocar un relleno deber ser sometida previamente a

limpieza. Deber eliminarse las capas superiores de relleno con restos de desmonte y

basura que se detecten, as como las capas superiores de suelos con races.

2.4 Colocacin del Material

Sobre la superficie debidamente preparada, se colocarn los materiales que sernutilizados para el relleno. El extendido se har en capas horizontales cuyo ancho y

longitud faciliten los mtodos de acarreo, mezcla, riego o secado y compactacin usados.

No se utilizarn capas de espesor compactado mayor de 0.25 m.

Cada capa de relleno ser humedecida o secada hasta alcanzar un contenido de humedad

cercano al contenido de humedad ptimo del material obtenido en el ensayo proctor

modificado. De utilizarse las arenas provenientes de los cortes debe tenerse en cuenta que

la humedad ptima de este material es muy superior a la de una grava arenosa y por lo

tanto ser necesario agregarle ms agua.

Donde sea necesario asegurar un material uniforme, el Contratista mezclar el material

usando la motoniveladora, disco de arado, rastra u otro mtodo similar aprobado.

Cada capa ser compactada a la densidad requerida por medio de rodillos vibratorios, de

llantas neumticas u otros procesos aprobados por el Ingeniero Supervisor.


27/55

3

2.5 Compactacin

Cada capa de relleno ser compactada a una densidad de noventa y cinco por ciento

(95%) de la mxima densidad obtenida por la Designacin AASHTO T-180 (Proctor

Modificado); la capa superior del terreno natural sobre la cual se apoyar el relleno ser

compactada al mismo grado de compactacin (95%).

2.6 Controles

Debern efectuarse pruebas para determinar el grado de compactacin o densidadrelativa, a razn de uno por cada 300 m2de rea por capa y con un mnimo de 2 ensayos

de control por capa.

Adems, es conveniente realizar ensayos de clasificacin con muestras obtenidas del

material antes o despus de compactado. El nmero de estas pruebas depender de la

homogeneidad del material utilizado. En principio se recomienda efectuar pruebas cada

5,000 m3de material compactado.

2.7 Criterio de Aceptacin

Para la aprobacin de la compactacin de una capa, se debern cumplir los requisitos

siguientes:

- El promedio de los valores del grado de compactacin correspondientes a cada

capa deber ser igual o mayor que el especificado para esa capa.

- Ningn punto de control deber tener mas de 5% por debajo del grado de

compactacin especificado para esa capa.


28/55

L A M I N A S


29/55


30/55


31/55


32/55


33/55


34/55


35/55


36/55


37/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA

GRUESA GRUESA MEDIA FINA

LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"

Abertura de la Mal la (mm)

Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-1

CONJUNTO RESIDENCIAL SOL DE CARABAYLLO - III ETAPA

ANALISIS GRANULOMETRICO


38/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-2




39/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-3




40/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-4




41/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-5




42/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-6




43/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-7




44/55

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1110100

FINA

GRAVA ARENA


LIMO

BO

LONERIA

&

N200

N100

N40

N20

N10

N4

3/8"

1/2"

3/4"

1"

11/2"

2"2

1/2"

3"


Porcentajequepasa

SONDAJE:

PROYECTO:

PROFUNDIDAD:

UBICACIN:

C-7




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Fecha:

PROYECTO : Conjunto Residencial Sol de Carabayllo - III Etapa

UBICACIN : Carabayllo - Lima

SONDAJE : C-5

PROFUNDIDAD : 0.50 - 0.70 m

LMINA NM3716-17

15-feb-1

ENSAYO DE COMPRESION NO CONFINADA ASTM D-2166

3.00

4.00

5.00

zo

(Kg/cm2)

qu : 1.75 Kg/cm ESQUEMA DE FALLA : 1.549 gr/cmd : 1.453 gr/cm

: 6.63 %Gs : -- gr/cmH : 107.30 mmD : 47.50 mm

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Deformacin Unitaria

Esfuerzo

(Kg/cm2)

D

H


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Fecha:

PROYECTO : Conjunto Residencial Sol de Carabayllo - III Etapa

UBICACIN : Carabayllo - Lima

SONDAJE : C-6

PROFUNDIDAD : 0.40 - 0.60 m

LMINA NM3716-18

15-feb-1

ENSAYO DE COMPRESION NO CONFINADA ASTM D-2166

3.00

4.00

5.00

zo

(Kg/cm2)

qu : 4.29 Kg/cm ESQUEMA DE FALLA : 1.644 gr/cmd : 1.473 gr/cm

: 11.58 %Gs : -- gr/cmH : 117.60 mmD : 47.20 mm

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Deformacin Unitaria

Esfuerzo

(Kg/cm2)

D

H


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PROYECTO: Conjunto Residencial Sol de Carabayllo - III Etapa Fecha:

UBICACIN: Carabayllo - Lima

SONDAJE: C - 7

PROFUNDIDAD:

MAXIMA DENSIDAD SECA (gr/c m3) : 1.967 MOLDE 1 MOLDE 2 MOLDE 3HUMEDAD OPTIMA (%): 11.8 DENSIDAD SECA (gr/cm3) : 1.97 1.87 1.70

CBR al 95% de la MDS(0.1" de penetraci n): 6 % CBR (0.1" de Penetraci n) : 9 6 3CBR al 100% de la MDS(0.1" de penetraci n): 9 % CBR (0.2" de Penetraci n) : 11 6 3CBR al 95% de la MDS(0.2" de penetraci n): 6 N DE GOLPES : 56 25 12

CBR al 100% de la MDS(0.2" de penetraci n): 11 % DE EXPANSION : 2.41 2.41 2.51

MINA NM3716-19

ENSAYO DE CBR ASTM D - 1883

28-feb-11

0.50 - 0.70 m

M.D.S.

O.C.H.

1.680

1.720

1.760

1.800

1.840

1.880

1.920

1.960

2.000

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

DensidadSeca(gr/cm3)

Contenido de Humedad (%)

Curva Densidad - Humedad

12 GOLPES

25 GOLPES

56 GOLPES

0

100

200

300

400

500

600

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50

Esfuerzo(PSI)

Penetracin (en pulgadas)

Curva Esfuerzo - Penetracin

CBR al 95%

Indice de CBR al 0.1"

CBR al 100%

Indice de CBR al 0.2"

1.680

1.720

1.760

1.800

1.840

1.880

1.920

1.960

2.000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

DensidadSeca(gr/cm3)

Indi ce de CBR (%)

Curva Densidad - % CBR


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CUADRO N M3716-1

CONJUNTO RESIDENCIAL SOL DE CARABAYLLO, III ETAPA, CA

ANLISIS GRANULOMTRICO POR TAMIZADO, LMITES DE ATTERBERG, CONTENIDO D

Calicata Profundidad

(m) 4" 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N4 N10 N20 N40 N

C-1 1.80 - 2.00 100 92 80 64 55 47 42 33 27 20 11

C-2 1.50 - 1.70 100 95 84 64 58 49 44 35 29 23 14

C-3 4.80 - 5.00 100 97 95 87 77 70 62 56 46 38 25 12

C-4 1.80 - 2.00 100 92 79 69 60 54 47 43 36 32 25 12

C-5 0.50 - 0.70 100 98 93 86 6

C-6 0.40 - 0.60 100 99 97 93 8

C-7 0.50 - 0.70 100 94 84 82 76 72 70 69 66 64 62 57 4

C-7 1.30 - 1.50 100 95 83 68 51 45 39 36 31 28 22 9

MUESTRA ANLISIS GRANULOMTRICO POR TAMIZADO

% QUE PASA LA MALLA N


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CUADRO N M3716-2

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA COMPRESIN NO CONFINADA

Profundidad Clasificacin Densidad Humedad Densidad qu

Sondajes (m) Unificada Natural Seca (kg/cm2)

SUCS (gr/cm ) d(gr/cm3)

C-5 0.50 - 0.70 CL-ML 1.549 6.63 1.453 1.75

C-6 0.40 - 0.60 ML 1.644 11.58 1.473 4.29

qu = Resistencia a la compresin no confinada


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F O T O G R A F I A S


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CONJUNTO RESIDENCIAL SOL DE CARABAYLLO, III ETAPA, CARABAYLLO -

VISTA PANORMICA DEL TERRENO ESTUDIADO.


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CONJUNTO RESIDENCIAL SOL DE CARABAYLLO, III ETAPA, CARABAYLLO - LIMA

UBICACIN DE LA CALICATA C-1. SE PUEDE APRECIAR LASPIEDRAS Y BOLONES EXTRADOS DE LA EXCAVACIN.

VISTA HACIA EL INTERIOR DE LA CALICATA C-2.SE APRECIA. LA CAPA SUPERIOR DE RELLENOLIMOSO ARCILLOSO, DE PLASTICIDAD BAJAHASTA 0.50 m DE PROFUNDIDAD, SEGUIDA PORGRAVA ARENOSA.

Calle Mayorazgo 159, Chacarilla del Estanque San Borja Telefax: 372-5281 / 372-1497 E-mail: [email protected]


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VISTA HACIA EL INTERIOR DE LA CALICATA C-3

UBICACIN DE LA CALICATA C-4



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UBICACIN DE LA CALICATA C-6

VISTA HACA EL INTERIOR DE LA CALICATA C-5. SEAPRECIA LA CAPA SUPERIOR DE RELLENO DEARCILLA LIMOSA HASTA 0.70 m DE PROFUNDIDADSEGUIDA POR GRAVA ARENOSA, MAL GRADUADA.



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VISTA HACA EL INTERIOR DE LA CALICATA C-7. SEAPRECIA LA CAPA SUPERIOR DE RELLENO DEGRAVA ARCILLOSA, SEGUIDO DEL DEPSITO DEGRAVA ARENOSA.

estudio de suelos

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