ESTUDIO DE SUELOS Y CIMENTACIONES

C A RMUNICIPIO DE NEMOCON CUNDINAMARCA

CONSULTOR : GONZALO JIMENEZ CUBIDES

Santafe de Bogota. D. C. Oct 94

ESTUDIO DE SUELOS

I

ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES LOTE DE LA CAR

NEMOCON (C/MARCA)

1. INTRODUCCIONEl presente informe contiene los resultados del Estudio de Suelos para LOS ZANJONES DE OXIDACION DE LAS AGUAS RESIDUALES del Municipio de Nemocon, los cuales se proyectan construir en un lote medianero, localizado en la Hacienda San Antonio, limitando al occidente canal al medio con la propiedad de Pilar Triviño, por el norte, oriente y occidente con la mensionada Hacienda. El presente trabajo se realizó a solicitud de la CAR.El trabajo incluyo las siguientes actvidades:- Visita de reconocimiento al sitio del proyecto.- Exploración del subsuelo mediante la ejecución de cinco sondeos.

-Programa de qnsayos de laboratorio para obtener las caracteristi cas geotecnicas del subsuelo.- Elaboración de un informe con el resumen de todas las activida des desarrolladas, los análisis efectuados y la descripción de los materiales, junto con su clasificación en cada estrato.

2. DESCRIPCION DEL PROYECTOEn un lote plano, de forma rectangular con una cavida superficiaria de 15.870 m2, se proyecta construir unos zanjones de oxidació, para el tratamiento de las agua residuales del Municipio de Nemocon en el Departamento de Cundinamarca.

3. INVESTIGACION DEL SUBSUELO3.1. Exploración del SubsueloPara determinar las características y propiedades geotecnicas del subsuelo se realizaron cinco sondeos, de estas exploraciones y atraves de toda su profundidad, se, llevo un registro continuo, se muestrearon detalladamente los sjaelos perforados, recuperando muestra disturbada para ejecutar ;en el Laboratorio ensayos clasificación, humedad natural, licite de contracción.Por medio de barreno toma muestra indisturbada se recuperaron estratos naturales a los que se le aplicaron los ensayos de compresión no confinada. Conductividad Hidráulica.En el momento de efectuar los trabajos , el nivel freático se encontró a una profundidad 0.40 m del nivel de piso, deduciendo por el color de los suelos que es fluctuante, pero la mayor parte del año permanece a este nivel.3.2 Ensayos de Laboratorio.Las muestras obtenidas se identificaron visualmente y sobre un numero representativo de los diferentes tipos de suelo encontra dos, se efectuaron los siguientes ensayos:a) Clasificación:

- Limite Liquido- Limite Plástico -Lavado sobre tamiz No 200- Conductividad hidráulica

b) Propiedades In Situ:- Humedad natural- Compresión no confinada- Determinación de la resistencia al corte no drenada (qu) por medio del penetrométro manual y veleta de laboratorio.

Los parametros para cuantificar los esfuerzos máximos admisibles del suelo, se determinaron mediante el empleo de las córrela ciones existentes con los ensayos de campo y las propiedades in dice de los suelos.

ESTRATIGRAFIA Y PROPIEDADES GEOT.ECNICAS DEL SUBSUELO4 .Con base en los resultados obtenidos de los trabajos de investi gacion del subsuelo, se elaboro el registro definitivo de la exploración y se estableció el perfil estratigrafico que se presenta en forma simplificada a continuación.El subsuelo del lote está conformado por arcillas y limos de alta plasticidad de origen lacustre.

SONDEO 1 - 2 0.00-0.40 Suelo órganico, material vegetal.0.40-2.80 Arcilla órganica, alto contenido de ralees, color en

húmedo negro pardo oscuro, 10 YR 2/2, permeabilidad rapida, consistencia muy baja, qu ± 0.33 kg/cm2, peso unitario seco 0.31 ton/m3.

SONDEOS 3 - 5 0.00-0.40 Suelo órganico, material vegetal.0.40-3.20 Suelo arcilloso órganico, con raices en toda la

profundidad, cplor en húmedo negro pardo oscuro, 10 YR 2/2, consistencia muy baja, qu ± 0.31 kg/cm2, permeabilidad rapida.

SONDEO 40.00-0.40 Suelo órganico, cubierta vegetal, pastos.0.40-3.20 Suelo arcilloso órganico, presenta raices en la

profundidad, consistencia muy baja, qu ± 0.31 kg/cm2 permeabilidad rapida, peso unitario seco 0.32 t/m3.

3.20-4.20 Arcilla inorgánica, color en húmedo gris 10 YR 5/1 nivel permanente de aguas, impermeable, con una conductividad hidráulica de 6.20*10-7 cm/seg, consistencia muy baja, qu ± 0.40 ton/ m2, límite de contracción 38%.

Lote Car Nemocon

Nivel de piso

Nivel freático ------

P.U. 0.47 t/m3

P.U.1.06 t/m3

qu 0.31 t/m2

C.H. 0.0017 cm/seg

PERFIL ESTRATIGRAFICO

Suelo orgánico

Arc i l la orgánica

Lote Car Nemocon

Nivel de piso

Nivel freático ------

P.U. 0,47 t/m3

P.U.1.06 t/m3

qu 0.31 t/m2

C.H. 0.0017 cm/seg

PERFIL ESTRATIGRAFICO

Suelo orgánico

Arci l la organice

SONDEOS 3-5

Lote Car NemoconPERFIL ESTRAT1GRAFICO

Nivel de piso 0.00 m

Nivel freático ------------ 0.40

qu 0.31 t/m2

C.H. 0.0017 cm/3eg

P.U. 0.47 t/m3

P.U.1.06 t/m3

3.20qu 0.40 t/m2

C.H.6.2*10-7 cm/seg

P.U. 0.77t/m34.20

ON

SONDEO 4

ASPECTOS SISMICOS DEL SUBSUELOCon base en los resultados obtenidos de los trabajos de investiga cion del subsuelo y de acuerdo con lo establecido en el Codigo Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes de 1984, se pudo determinar que el perfil del suelo|corresponde al tipo S-2, al cual le corresponde un coeficiente' de sitio igual a 1.2; para tener en cuenta los efectos sismicos locales; ademas la zona presenta un riesgo sismico intermedio y toma para Aa o Av el valor de 0.20, pertenece al grupo dej Uso No 3, con un coeficiente de importancia 1.2

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES SOBRE LA FUNDACION.7.1 Tipo y Profundidad de Cimentación.Con base en los resultados obtenidos de los trabajos de investigación del subsuelo y teniendo en cuenta lascaracterísticas estructurales del proyecto, se seleciona un sistema de fundación superficial, trasladando las cargas a una- profundidad maxima de 0.30 m del nivel de piso, manteniendo una distancia prudencial sobre el nivel freático, además se tendrá en cuenta las/ siguientes recomendaciones:

SUBBASE DE LOS ZANJONESRetirar los primeros treinta centímetros a partir de la superficie del terreno.Colocar sobre esta superficie una capa de cinco centímetros de espesor de una arena gruesa, libre de arcilla, adicionándole con rodillo manual una compactación, lo anterior para conjurar el ascenso del nivel freático por capilaridad.Compactar en capas de 10 cm material seleccionado, hasta obtener una altura de 60 cm.Esta compactación se efectuará por medio manual usando la rana, hasta obtener una Densidad Seca de 1.90 t/m3 y el 98% del Proctor Modificado.

FUNDACION BASE Y TERRAPLEN

El Hormigón asfáltico protege base, cresta y taludes del terraplén

1.50 m

Nivel piso 0.00 m

-0.30 m

6 capas de 0.10 m recebo compactado

0.05 m arena compactada

-0 .40 M NIVEL FREATICO

00

TERRAPLENES DE LOS ZANJONESSobre la subbase debidamente compactada, se elevará el terraplén para conformar el zanjón, utilizando recebo seleccionado y compactahdolo con la rana, hasta obtener una Densidad Seca de 1.90 T/m3 y el 98% del Proctor Modificado, y buscando la altura deseada, manteniendo en los taludes una pendiente de 1/3, coronada en la cresta con un ancho de 1.50

PROTECCION A LA jEROSION Y A LAS OLASLa compactación anterior se protegerá revistiéndola de hormigón asfáltico y que cumpla los siguientes objetivos:

1. Evitar la pérdida de agua.2. Proteger las laderas de la’erosión3. Dismnuir el rosamiento.4. Reducir la conservación.

El tipo de hormigón asfáltico que cumple con mayor perfección las antes citadas exigencias funcionales es una mezcla rica,- densa y bien graduada, que contenga menos del 5% de'huecos en estado compactado, debe componerse de áridos reistentes y bien graduados con tamayo máximo no superior a 18 mm y contener la máxima cantidad de asfalto compatible con una elevada estabilidad.El asfalto debe tener una penetración no inferior a 60 ni superior a 100, siendo del tipo 60-70.El espesor de los revestimientos de hormigón asfáltico varía de 40 mm en canales pequeños ( perimetro mojado <4 m) a 75 mm en obras grandes, recomendable 50 mm.Se exige el 98% de la densidad de las probetas de laboratorio. El material por utilizar, deberá estar libre de materia orgánica tener un Limite Liquido menor de 15% y un Indice de Plasticidad inferior al 7%.

lo

Además deberá cumplir con Tamiz 3/8"Número 4 Número 8 Número 50 Número 100 Número 200 BETUN ASFALTICO

la siguiente gradación: (¾) que pasa

100 90-97 70-83 30-38 20-28 10-16 8-10

Gradación válida para la subbase como para el revestimiento.

7.2 Capacidad de soporte y asentamientos.- Esfuerzo máximo admisible 3.0 Ton/m2

Asentamiento total máximo esperado 10.0 cmAsentamiento diferencial máximoesperado 0.5 cm

7.3 Otras conclusiones y recomendaciones7.3.1 Descapote:

El transporte del material se hará en vehiculos de baja capacidad de carga y su huella no será pisada dos veces.Los cortes de la excavación se harán por tramos de 10 m por 5 m y se protegerán contra la húmedad.

)1

CAPACIDAD PORTANTE ULTIMA

Qu = C * Nc * Fe + Y * DfDonde:

C = Cohesion 1.6 Ton/m2Nc = 5.15

Y = Peso unitario total = 1.06 Ton/m3

Df = Nivel de Cimentación = 0.40 m

Fe = Factor de forma ' = 1.20 (c.c.Qu= 1.60 * 5.15 * 1.20 + 1,.06 * 0.40Qu= 10.31 Ton/m2Qadm= Qu/Fs 3.43 ton/m2

8. LIMITACIONESLos términos de este estudio se fundamentan en las informaciones obtenidas durante los trabajos de investigación del subsuelo y en las características arquitectónicas y estructurales del proyecto. Si durante la construcción se presenta condiciones diferentes a las aquí consideradas como típicas, deberá darse aviso al consultor para introducir las modificaciones o adiciones a que haya lugar.

Santafe de Bogota D.C. Oct de 1994

Mat ZSZ4>ZOOp 4 3GO UBIDESIn

ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES NEMCQH

13

PROPIEDADES FISICASPESO PESO PESO L.l

HORIZONTE PROFUNDIDAD ESPECIFICO UNITARIO UNITARIO 7.H HUMEDO SECO

q/ciru q / c m3A 0.00-0.40 Capa vegetal, organice..B 0.40-3.00 2.22 i.OS 0.47 45Sc 3.00-4.50 . 2.44 1.90 0.77 5S

Nivel freático estacionario

I.P. CLASIFICACION HUMEDAD ESFUERZO L.C. CONDUCTIVIDAD7. U.S.C.3. NATURAL qu +/- 7. HIDRAULICA

7. Kg/cm2 cia/seg

220 OH 126.5 0.4 0.001735 CH 33.4 0.4 38 6.2*10-7

a 0,40 m del nivel de piso.

COMPRESION NO CONFINADA ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES

MUNICIPIO DE NEMOCON

0 2.54 5.08 7.62 10.16 12.70 15.24 17.78 20.32 22.86 25.40 30.48Deformación unitaria «10-2

Arcilla orgánica

PROYECTO: ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES HEHDCON.

IB

ENTRADA:10-10-34FECHAS

ENSAYO: 11-10-34 DESCRIPCION: Arcilla orgánica.

SONDEO: No 1-2NUESTRA No. 128PROFUNDIDAD: 2.80 niCLASIF. U.S.C.S,: OH

CONTENIDO DE HUMEDAD DIMENSIONES DE Ú MUESTRA

CAPSULA Nc Pi P2 P3

3.037.024.1 13.9

CONTENIDO DE HUMEDA 126.5

PESO, gai 172.50DIAMETRO cm 4.54ALTURA cm 10.00AREA cal 16.21VOLUMEN cm3 162.12DENSIDAD HUMEDA gia/ci¡i3 1.06DENSIDAD SECA qa/cmS 0.47

ANILLO No. Resistencia con elPen e t r"metro de bolsillo = 0.30 Kg/cmíRecobroVELETA DE TORSION 0.15 Kg/cmí

Dial de Carga Dial de Deform. Area EsfuerzoCarga Kgs deform. Unitaria Corregida Kg/cmJ

0 0 0 0 16.21 07 0.91 10 2.54 16.25 0.069 1.17 20 5.08 16.29 0.0710 1.30 30 7.62 16.34 0.0811 1.43 40 10.16 16.38 0.0914 1.82 50 12.70 16.42 0.1119 2.47 60 15.24 16.46 0.1525 3.25 70 17.78 16.51 0.2035 4.55 80 20.32 16.55 0.2841 5.33 90 22.86 16.59 0.3242 5.46 100 25.40 16.63 0-.3340 5.20 110 27.34 16.68 0.31

COMPRESION NO CONFINADA ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES

MUNICIPIO DE NEMOCON

Esfuerzo K/cm2

Prof 2.80 m S-3-5

Arcilla orgánica

PROYECTO: ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES NEMGCQN.

I?

ENTRADA:10-10-94FECHAS

ENSAYO: 11-10-94 DESCRIPCION: Arcilla orgánica.

SONDEO: No 3-5MUESTRA No. 132PROFUNDIDAD: 2.80 mCIASIF. U.S.C.S.: OH

CONTENIDO DE HUMEDAD DIMENSIONES DE LA MUESTRA

CAPSULA No. 3.0 PESO, gsiP1 37.0 DIAMETRO c gP2 24.1 ALTURA unP3 13.9 AREA c b í

VOLUMEN cm3DENSIDAD HUMEDA gm/cm3

CONTENIDO DE HUMEDA 126.5 DENSIDAD SECA gm/cm3

ANILLO No. Resistencia con el Penetr"metro de bolsillo =RecobroVELETA DE TORSION

Dial de Carga Dial de De form. Area EsfuerzoCarga Kgs defería. Unitaria Corregida Kq/csU

0 0 0 0 16.21 ' 07 0.91 10 2.54 16.25 0.069 1.17 20 5.08 16.29 0.0710 1.30 30 7.62 16.34 0.0811 1.43 40 10.16 16.38 0.0914 1.82 50 12.70 16.42 0.1119 2.47 60 15.24 16.46 0.1525 3.25 70 17.78 16.51 0.2035 4.55 80 20.32 16.55 0.2841 5.33 90 22.86 16.59 0.3242 5.46 100 25.40 16.63 0.3340 5.20 110 27.94 16.68 0.31

174.504.54

10.0016.21

162.121.080.48

0.30 Kg/cmí

0.15 Kg/cirJ

COMPRESION NO CONFINADA ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES

MUNICIPIO DE NEMOCON

Esfuerzo K/cm2

Oa

Prof 4.20 m S 4

Arcilla inorgánica

PROVECTO: ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES HEMOCOH. ENTRADA:10-10-34

FECHASENSAYO: 11-10-94

SONDEO: No 4MUESTRA fio, 135PROFUNDIDAD: 4.20 sCLASIF. U.S.C.S.: CH

DESCRIPCION: Arcilla orgánica.

CONTENIDO DE HUMEDADCAPSULA No. 120,0P! 62.1P2 49,SP3 13.0

CONTENIDO DE HUMEDA 33,4 ANILLO No.

Dial de Carga Dial de Deform. Area EsfuerzoCarga Kqs defer 1». Unitaria Corregida Kg/cinl0 0 0 0 16.21 07 0.91 10 2.54 16.25 0.069 1.17 20 5.08 16.29 0.0710 1.30 30 7.62 16.34 0.0811 1.43 40 10.16 16,38 0.0914 1.82 50 12.70 16.42 0.1113 2.47 60 15.24 16.46 0.1525 3.25 70 17.78 16.51 0.2035 5.31 80 20.32 16.55 0,3241 5.80 90 22.86 16.59 0.3542 6.85 100 25.40 16.63 0.4140 6.70 110 27.94 16.68 0.40

DIMENSIONES SE LA NUESTRAPESO, ga 308» 00DIAMETRO cm 4,54ALTURA es i o.ooAREA esI 16.21VOLUMEN cm3 152.12DENSIDAD HUMEDA gs/ciaS 1.90DENSIDAD SECA qs/cs3 1.42Resistencia con elPenetr"i!¡etro de bolsillo = 0.30 Kg/csíRecobroVELETA DE TORSION 0.15 Kg/cnJ

LIMITES DE CONSISTENCIA LIMITE LIQUIDO

ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES

Arcilla orgánica

MUNICIPIO DE NEMOCONSondeo 1-2-3-5 Prof:2.80 M

LIMITES DE CONSISTENCIA LIMITE LIQUIDO

ZANJONES DE OXIDACION AGUAS RESIDUALES

10 20 30NUMERO DE G0LPE3

40 50

Arcilla inorgánica

MUNICIPIO DE NEMOCONSondeo 4 Prof;4.20 M

Centro de Documentación Ambienta!•'.till02677

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