Chosica [LURIGANCHO]

JORGE HERNAN OCHOA FERNNDEZ

INGENIERO CIVIL

CONSULTOR DE INGENIERIA

GEOTECNIA TOPOGRAFA PROYECTOS - SUPERVISIONES

CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES

1.1. ANTECEDENTES

1.2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3. NORMATIVIDAD

1.4. UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.5. ACCESIBILIDAD

1.6. DESCRIPCIN DEL AREA EN ESTUDIO

1.7. CLIMA2.0 GEOLOGIA, GEOMORFOLOGIA Y SISMICIDAD

2.1. GEOMORFOLOGIA2.2. GEOLOGIA

2.3. SISMICIDAD3.0 TRABAJOS DE CAMPO

3.1. EXPLORACION POR MEDIO DE CALICATAS

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

5.0 TRABAJOS DE GABINETE

5.1 CONFORMACION DEL SUBSUELO

6.0 ANALISIS DE CIMENTACION

6.1. PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACION

6.2. CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE

6.3. CALCULO DE ASENTAMIENTOS.6.4. MEJORAMIENTO DEL SUELO 7.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACIN8.0 PRUEBA DE INFILTRACION9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.0 PRUEBA DE INFILTRACION REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

10.0 ANEXOS

10.1 FIGURAS

FIGURA N 1MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU

FIGURA N 2MAPA DE DISTRIBUCION DE INTENSIDADES SISMICAS

FIGURA N 3FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

10.2 REGISTROS DE EXPLORACION

10.3 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

10.4 FOTOGRAFIAS

10.5 PLANOS

INFORME TECNICO

ESTUDIO DE SUELOS AMPLIATORIO CON FINES DE CIMENTACION

PARA LA CONSTRUCCION DE NUEVAS AULAS

DEL C.N. SAN PEDRO

SAN JOSE - LAMBAYEQUE LAMBAYEQUE

1.0 GENERALIDADES

1.1 Antecedentes.

En base a un requerimiento tcnico solicitado por el Equipo Profesional de la Oficina de Oinfes del Ministerio de Educacin y en coordinacin con el Ing. Javier Galds responsable del Expediente Tcnico, se realiz un nuevo estudio geotcnico ampliatorio con fines de cimentacin, ubicado en una nueva zona del rea del terreno disponible del Colegio Nacional San Pedro, para la reconstruccin y/o ampliacin de aulas.Dicho estudio de suelos ampliatorio fue realizado con nuevas calicatas adicionales, habindose dichas calicatas en una zona relativamente mas alto, que el estudio original., en un sector de 4,000 m2.

1.2 Objetivo del Estudio

El presente estudio tiene por objeto efectuar un Estudio de Suelos Ampliatorio con Fines de Cimentacin, en el nuevo sector del terreno del CN San Pedro, cuya rea zonificada es de 4,000 m2 ,a fin de determinar las caractersticas geotcnicas del suelo dentro de la profundidad activa y a partir de ellas, los parmetros necesarios para la construccin de nuevas aulas.

Dichos parmetros son: profundidad y tipo de cimentacin, Capacidad Portante Admisible del terreno adoptado como suelo de cimentacin, pautas generales de diseo y construccin en relacin con los suelos.

El programa de trabajo realizado con este propsito ha consistido en:

Reconocimiento del terreno .

Recopilacin de informacin.

Ubicacin y ejecucin de calicatas .

Toma de muestras alteradas e inalteradas

Ejecucin de ensayos de laboratorio.

Perfil estratigrfico.

Anlisis de la cimentacin.

Agresividad del suelo al concreto de la cimentacin.

Conclusiones y recomendaciones.

1.3 Normatividad

El presente Estudio de Suelos con Fines de Cimentacin esta en concordancia con la Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.

1.4 UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO

El Centro Educativo San Pedro se encuentra ubicado en la periferia del casco urbano de la localidad de San Jos, a la salida del mismo, a 12 km d la ciudad de Chiclayo perteneciente al distrito de San Jos, provincia y departamento de Lambayeque. Exactamente el terreno se ubica al Norte del terreno, en las cercanas del vrtice B del limite perimtrico del terreno, en la zona mas alta del terreno.

1.5 ACCESIBILIDAD A LA ZONA

Desde la ciudad de Chiclayo se toma la ruta por la autopista asfaltada con direccin hacia la caleta de San Jos, recorriendo aproximadamente 12 km. El nuevo terreno queda ubicado unos 500m antes de llegar al pueblo de San Jos.1.6 DESCRIPCON DEL AREA EN ESTUDIO.

La zona de estudio donde se va a ejecutar la nueva construccin, presenta una superficie moderadamente plana. No existe ninguna construccin de material noble. El rea de terreno designado para la construccin de aulas es de 4,000 m2.1.7 CLIMA

En la faja costanera de Chiclayo, el clima es del tipo desrtico sub tropical, templado durante las estaciones de primavera, otoo e invierno y caluroso en poca de verano. Los registros climatolgicos indican una temperatura mxima de 34.6C y una temperatura media de 22.4 C, en estas condiciones no es posible el desarrollo de vegetacin rborea.2.0 GEOMORFOLOGIA , GEOLOGIA Y SISMICIDAD

2.1 Geomorfologa La geomorfologa de la zona esta constituida por una amplia zona costanera conformada por extensas pampas aluviales de material cuaternario y de algunos cerros cadenas de cerros que sobresalen a los terrenos adyacentes y las dunas prximas al material.

El movimiento elico de material clstico es uno de los aspectos caractersticos de las planicies costaneras del Per y el rea en estudio contiene una variedad de dunas y acumulaciones irregulares de arena. El origen de las arenas de la mayor parte del material que forma las dunas modernas estn derivadas de las playas, las pampas aluviales tambin han aportado arenas.2.2 Geologia

El centro educativo San Pedro esta ubicado en la zona norte del Per, en el departamento de Lambayeque, al Oeste de la Ciudad de Chiclayo, en el distrito de San Jos. De acuerdo a la carta geolgica del Per, 14-d Chiclayo, del boletn N38 del Ingemet, se identific en el rea en estudio un grupo litolgico principal constituido por depsitos aluviales cuya edad geolgica pertenece al cuaternario reciente. ( Qr-al).

La estratigrafa del suelo esta conformado por una superposicin de estratos de arcillas, limos arenosos y arenas arcillosas. No se encontr la presencia de nivel fretico hasta la profundidad de exploracin de 3.00m. Asimismo no se determin la presencia de estructuras geolgicas importantes, como fallas, discordancias, grietas pronunciadas, etc.

La geodinmica externa en el rea de estudio no presenta en la actualidad riesgo alguno como posibles aluviones, huaycos, deslizamientos de masas de tierra, ni inundaciones.2.3 Sismicidad

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas observadas en el Per, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se bas en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y sismos recientes; se concluye que el rea en estudio se encuentra dentro de la Zona de Alta Sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII a IX en la escala Mercalli Modificada. (Ver figura N1 " Zonificacin Ssmica del Per" y Figura N2 "Mapa de Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas").De acuerdo con la nueva Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes, los siguientes parmetros:

Factor de zona

: Z = 0.40

Factor de amplificacin del suelo

: S =1.40

Periodo que define la Plataforma del espectro

: Tp= 0.90

3.0 TRABAJOS DE CAMPO

Con la finalidad de conocer las nuevas condiciones geotcnicas en la nueva rea del terreno a explorar y definir el perfil estratigrfico en el rea de estudio zonificado para la construccin de aulas, se ejecutaron adicionalmente, 4 pozos de exploracin a cielo abierto (calicatas C-1 al C-4 ), distribuidos convenientemente en el nuevo terreno disponible. (Ver Plano Geotcnico EG-02).

3.1 Exploracin por medio de Calicatas Se realiz la excavacin de nuevas calicatas pozos de exploracin a cielo abierto, alcanzando una profundidad mxima de 3.00 m. ( Ver Cuadro N1 )

No se encontr nivel fretico hasta la profundidad explorada. Los respectivos registros de la estratigrafa se presentan en el ANEXO 10.2 Cuadro N 01CALICATASPROF. COTAOBSERVACION

(m)RELATIVA ( m)

C-13.0019.53Suelo cementado

C-23.0019.35Suelo cementado,

C-33.0019.65Suelo cementado

C-43.0019.25Suelo cementado muy duro

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIODe cada uno de los horizontes representativos de suelos se extrajeron muestras alteradas que debidamente identificadas se remitieron al laboratorio para los ensayos correspondientes para la identificacin y clasificacin de suelos. Se realiz un ensayo especial de corte directo a partir de una muestra remoldeada a partir del peso volumtrico de una muestra inalterada de la calicata C2, correspondiente a la muestra M-1.

Tambin se realizaron ensayos de anlisis qumicos para determinar el contenido de sulfatos y cloruros, a partir de muestra de suelo alterada que se extrajo de la calicata C-4, de 0.50m a 2.00m. Se realiz tambin el ensayo de peso volumtrico de dos muestras inalteradas, M-1, de la calicata C-1, de 0.10m a 2.50m y M-1 de la calicata C-2, de 0.30m a 3.00m. Dichos resultados de laboratorio se presentan en el Anexo 10.3 y en el Cuadro N 2 y 3.

Cuadro N 02CALICATASPROF. NmeroENSAYO

(m)Muestra

C-1(0.10 -2.50)M-1Clasificacin +Peso volumtrico

C-2( 0.80 3.00)M-1Clasificacin +P.V. + Corte Directo

C-3( 0.05 2.30)M-1Clasificacin

C-4( 0.50 2.00)M-2Anlisis Qumico

A continuacin presentamos un cuadro resumen de los resultados de laboratorio:

Cuadro N 03-CALICATASPROF.(m)NmeroMuestraENSAYO

Ensayos EstndarPeso Volumtrico (gr/cm3)Corte DirectoAnlisis Quimico

SUCSLLLPIPW%C kg/cm2Cloruros (ppm)Sulfatos (ppm)

C-1(0.10 -2.50)M-1CH61313018.81.88---

C-2( 0.80 3.00)M-1ML46311511.11.6825.50.10--

C-3( 0.05 2.30)M-1SC4727209.0---

C-4(0.50 -2.00)M-2-14,7003,488.64

5.0 TRABAJOS DE GABINETE

5.1 Conformacin del Subsuelo El subsuelo en este nuevo sector queda definido por las calicatas C1, C2, C3, y C4, siendo el relieve del terreno moderadamente plano, comprendido entre las cotas relativas 19.25m a 19.53m., quedando conformado de la siguiente manera:Superficialmente presenta una capa superficial de arenas finas con limos de color gris verdoso con presencia de gravillas de estado suelto, de espesor que varia de 0.05m a 0.30m Luego subyacen hasta los 3.0m de profundidad de exploracin estratos de suelos de granulometra fina conformados por arcillas de mediana a alta plasticidad, limo arenosos, y arenas arcillosas, cementadas por la presencia de sales solubles de carbonatos de calcio, presentndose en forma de grumos ( caliches), de compacidad que varia de media a muy firme. En el sector de la calicata C3 el suelo esta muy cementado y su consistencia es dura. No se observo la presencia de nivel freatico hasta la profundidad explorada, pero por la cercana al mar, se estima que el nivel freatico se encuentre a unos 8m a 10m de profundidad en promedio. La presencia de las sales en el suelo elevan el valor del limite liquido del suelo, dando como resultado arcillas de alta plasticidad.Estos suelos son potencialmente colapsables, es decir susceptible al decremento repentino y brusco de volumen y su perdida de resistencia al corte en forma instantnea cuando se satura el suelo por debajo de la cimentacin., esto debido a la concentracin de sales solubles de carbonatos de calcio en el suelo, que le da al suelo una cohesin aparente, por lo tanto una resistencia alta al corte, pero en presencia del agua, se produce el fenmeno de lixiviacin, dando lugar al fuertes asentamientos en el suelo, por la perdida del esfuerzo cortante, por lo que se tomaran medidas preventivas y se recomendaran metodologas para el mejoramiento del suelo por debajo de la cimentacin. 6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACIONLa estructuracin de las edificaciones a construir sern del tipo mixto, es decir estructuras aporticadas con columnas y vigas estructurales de concreto armado, con muros portantes de albailera confinada, que adicionalmente a su plano trabajan como muros de corte, con losas aligeradas de concreto armado en los entrepisos. 6.1 Profundidad y Tipo de CimentacinBasado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigrficos, caractersticas de las estructuras a construir, se recomienda cimentar en el sector conformado por las calicatas C1, C2, C3, y C4, sobre el material de arcillas de mediana a alta plasticidad (CL CH) de consistencia media a firme sobre el material de limo arenoso (ML) sobre la arena arcillosa de compacidad media (SC), cementados por sales solubles de carbonatos de calcio, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1.20mt, con respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno. Para minimizar los asentamientos diferenciales se recomienda utilizar una cimentacin superficial continua en base a zapatas corridas de concreto armado conectadas con vigas de cimentacin en ambas direcciones.

Debido a que estos suelos son potencialmente colapsables, se debe tomar suficiente precaucin en el campo para impedir que la humedad se incremente bajo las estructuras.6.2 Calculo de la Capacidad Portante admisible Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las caractersticas del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentacin.

La capacidad de carga se ha determinado en base a la frmula de Terzaghi y Peck (1967), con los parmetros de Vesic (1971).

Del ensayo de corte directo realizado a partir de la muestra remoldeada de acuerdo al valor del peso volumtrico obtenido del limo arenoso correspondiente a la muestra M-1 de la calicata C-2 a una profundidad de 0.30 3.00m, se obtuvo los siguientes parmetros:

C= 0.10 kg/cm2 y = 25.5

Considerando la reduccin del ngulo de friccin, por considerar el efecto de una posible falla local:

Se tiene:

= Arctg(2/3*tg(25.5))

= 18C=2/3*0.10 = 0.07 kg/cm2

Luego trabajaremos :

Cohesin : C = 0.07 kg/cm2

Angulo de friccin : = 18

Segn Terzaghi y Peck :qul = Sc*C*Nc + 1/2*S**B*N + Sq**Df*Nq ..... (1)

qad = qul/F.S.

Donde:

qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2.

qad := capacidad portante admisible en kg/cm2.

F.S. := factor de seguridad = 3

:= peso especfico total.

B := ancho de la zapata o cimiento corrido en mt

Df. := profundidad de la cimentacin.

Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de

Sc,S,Sq: = factores de forma.

C : = cohesin en (kg/cm2)

Los factores de capacidad de carga se obtendrn a partir de la Figura N 3.C = 0.07 (kg/cm2)

= 18

FS = 3

Df = 1.20 m

Nc = 13.10

Sc = 1.0

B = 1.20 m

N = 4.07

S = 1.0

1.68 gr/cm3

Nq = 5.26

Sq = 1.0

1.88 gr/cm3

De (1) se tiene :

qul = 2.51 kg/cm2

qad = 0.84 kg/cm2

6.3 CLCULO DE ASENTAMIENTOS

El asentamiento inmediato instantneo de la cimentacin se calcular en base a la teora de la elasticidad (Lambe y Whitman, 1964).

El asentamiento elstico inicial ser:

S = qs B(1-u)If Es

donde:

S = asentamiento inmediato (cm)

qs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)

B = ancho de cimentacin (cm)

Es = mdulo de Elasticidad (kg/cm2)

u = relacin de Poisson

If = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentacin.

Las propiedades elsticas del suelo de cimentacin fueron asumidas a partir de tablas

publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ir desplantada la cimentacin.

De acuerdo al material encontrado en la zona de estudio, conformado por suelos de granulometra finas como arcillas, limos arenosos arena arcillosa, los valores recomendables son :

Es = 200.00 kg/cm2

If = 1.12 (flexible)

u = 0.25 qs = 0.84 kg/cm2

B = 120cmSe obtiene:

Cimentacin flexible : Si = 0.53 cm

6.4.2 Asentamientos Tolerable

El valor del asentamiento inmediato calculado debe comprobarse si es inferior a los valores limites tolerables. Segn la Norma Tcnica de Suelos y Cimentaciones E-050, establece que el asentamiento diferencial no debe ser mayor que el calculado para una distorsin () angular prefijada, de acuerdo al tipo de estructura, as como la naturaleza del terreno.

Luego para el tipo de estructura proyectado, se espera una distorsin angular de:

= / L = 1/500 ( Para estructuras que no admiten grietas )Donde:

= Asentamiento Tolerable en cm (75%)

L = Distancia entre dos columnas

= Distorsin angularLuego: L= 700cm, entonces :

El asentamiento Tolerable es: = 700/500 = 1.40 cm ( 75%)

Luego el asentamiento permisible ser : 1.87cm ( 100%)

Luego se tiene que: 0.53cm < 1.87cm OK

El asentamiento instantneo a producirse es tolerable.

6.4 Recomendaciones para el Mejoramiento Parcial del suelo fino colapsable:

A fin de evitar el colapso y uniformizar los asentamientos cuando se produzca el humedecimiento del suelo, se recomienda mejorar el suelo por debajo de la cimentacin, reemplazando parcialmente el suelo potencialmente colapsable en un espesor de 0.50m, por el mismo suelo compactado y estabilizado granulometricamente, por arena compactada una mezcla de suelo-cemento compactado. Medidas preventivas para la iniciacin del Colapso:

Debido a que el colapso generalmente ocurre por el humedecimiento del estrato colapsable y que esta fuente de saturacin es de diversa naturaleza, las tcnicas para evitar la iniciacin del colapso en cualquier tipo de suelo fino granular, consiste en la limitacin en lo posible de la ocurrencia de las filtraciones, por lo cual se sugieren las siguientes medidas:

Pendientes adecuadas en el terreno adyacente que rodea la edificacin.

Canalizacin de todos los desagues de techos y patios hacia el exterior del edificio ( ante eventuales lluvias extraordinarias ante la ocurrencia del fenmeno del nio)

Pavimentar la superficie exterior de la edificacin.

Construccin de redes de agua y desague con el cuidado necesario para evitar fugas posteriores fallas.

En lo posible alejar los mdulos de servicios higinicos de las construcciones principales.

7.0 AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION

El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a la cimentacin. Este efecto est en funcin de la presencia de elementos qumicos que actan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin embargo, la accin qumica del suelo

sobre el concreto slo ocurre a travs del agua subterrnea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel fretico, zona de ascensin capilar presencia de agua infiltrado por otra razn (rotura de tuberas, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.).

Los principales elementos qumicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su accin qumica sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente y las sales solubles totales por su accin mecnica sobre el cimiento, al ocasionarle asentamientos bruscos por lixiviacin (lavado de sales del suelo con el agua). Ver Cuadro N 04.

CUADRO N 04 ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION

Presencia en el Suelo de :p.p.mGrado de AlteracinOBSERVACIONES

* SULFATOS 0 - 1000Leve

1000 - 2000Moderado Ocasiona un ataque qumico al

2000 - 20,000Severo concreto de la cimentacin

>20,000Muy severo

** CLORUROS> 6,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de corrosin

de armaduras o elementos

Metlicos

** SALES SOLUBLES> 15,000 PERJUDICIAL Ocasiona problemas de prdida de

resistencia mecnica por problema

de lixiviacin

* Comit 318-83 ACI

** Experiencia Existente

De los resultados de los anlisis qumicos obtenido a partir de la muestra representativa de suelo obtenida de las calicata C-4 a una profundidad de 0.50m a 2.00m , se tiene:

- Una concentracin de sulfatos promedio en el suelo de 3,488.64 p.p.m mayor que 1,000 p.p.m indica que va a ocasionar en presencia de agua un ataque severo al concreto de la cimentacin.

- Una concentracin de cloruros promedio en el suelo de 14,700 p.p.m, mayor que 6,000 ppm indica que va a ocasionar un ataque por corrosin al acero de la cimentacin. - Una concentracin de sales solubles totales en el suelo de 38,000 p.p.m, mayor que 15,000 ppm indica que puede a ocasionar problemas de perdida de resistencia mecnica del suelo por problemas de lixiviacin.

Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin contiene concentraciones elevadas de sulfatos y cloruros, que podran atacar al concreto y la armadura de la cimentacin. Por lo que se recomienda tomar las siguientes medidas:

Para contrarrestar el ataque moderado de las sales sulfatos al concreto de la cimentacin, se recomienda usar cemento TIPO V. Para lograr concreto de permeabilidad baja y contrarrestar la accin de las sales solubles de sulfatos en el suelo, se debe usar una relacin mxima de agua cemento de: a/c = 0.45. Debido a la alta concentracin de cloruros, se recomienda asegurar el concreto de recubrimiento , en contacto con el acero, que no este carbonatado ni contaminado de sales, por lo cual se recomienda darle un recubrimiento adicional del refuerzo a lo recomendado por las normas de concreto armado E-060. El recubrimiento debe mantenerse en todas las superficies, de ser posible incrementarlo en los bordes y esquinas. De ser posible se recomienda proteger las barras de acero con resinas epxicas. Como alternativa se recomienda el empleo de aditivos densificadotes de mezcla, como la microsilica que reduce sustancialmente la permeabilidad del concreto al ion cloruro. Debido a la alta concentracin de sales solubles totales, sulfatos y cloruros se recomienda aislar la estructura del concreto de la cimentacin, reemplazando el material contaminado que rodea al concreto, por material granular no contaminado. El aislamiento del fondo de la cimentacin y de las veredas y losas de concreto pueden hacerse mediante el empleo de membranas plsticas con juntas selladas.

El pintado de las superficies del concreto de la cimentacin con emulsin asfaltica tambin es una mediad preventiva adicional.

8.00 PRUEBA DE INFILTRACIN O TEST DE PERCOLACIN .

Estas pruebas de infiltracin Test de Percolacin se realizaron en el fondo de 3 pozos a cielo abierto a profundidades de 0.80m a 1.00m, distribuidas uniformemente a lo largo de una lnea de 150m, separados cada 50m, ubicados al SurEste de la zona de estudio, segn como se detalla a continuacin:

Test de PercolacinPROF. COTA

(m)RELATIVA ( m)

PC-11.0018.63

PC-21.0018.40

PC-31.2018.42

CONFORMACIN DEL SUBSUELO:

La prueba de infiltracin se realiz sobre suelos de granulometra fina conformados por arcillas de mediana a alta plasticidad, limo arenosos, y arenas arcillosas, cementadas por la presencia de sales solubles de carbonatos de calcio, presentndose en forma de grumos, de compacidad que varia de media a muy firme.PROCEDIMIENTO:

Se realizaron 3 excavaciones a cielo abierto denominadas PC-1, PC-2, PC-3 ( Pozo de Percolacin) hasta una profundidad de total de 1.00m a 1.20m. En el fondo de la calicata se realiz una excavacin de 0.30m*0.30m*0.30m de profundidad. Luego se coloco una cama de 5cm de espesor de gravillas arenosas y se procedi a llenar de agua hasta una altura de 25cm.

En el primer da a las 2pm se hech agua a los tres pozos y despus de 4 horas el PC-01 segua con el mismo nivel de agua. El PC-2 baj 17cm ( quedando 8cm) y en el PC-03 se filtr todo el agua.En la Segunda etapa de saturacin se llen nuevamente de agua los pozos al mismo nivel y despus de 6 horas se filtr todo el agua en los pozos PC-02 y PC-03. y PC-01 baj 1cm.

Lugo se realiza la prueba llenando los pozos hasta el nivel de 25cm y se registraron lecturas a diferentes horas tal como se muestra en el siguiente cuadro:

RESULTADOS:

El Pozo PC-01, en 4 horas baja 1cm1

PC-02 Lectura Tiempo Profundidad Nota

N17.0am.25 cm

N27.30am.19 cmBaj 6cm

N38.0 am14cmBajo 5cm

N48.30 am.9 cmBajo 5cm

N59.0am.4 cmBajo 4cm

N59.30 am0.00

En 3 horas se filtr todo el agua.

PC-03

Lectura Tiempo Profundidad Nota

N17.0am.25 cm

N27.30am.23 cmBaj 2cm

N38.0 am20cmBajo 3cm

N48.30 am.17 cmBajo 3cm

N59.0am.14 cmBajo 3cm

N59.30 am11.00 Bajo 3cm

En 3 horas filtr 14cm, quedando en el pozo 11cm.

9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- El Centro Educativo San Pedro se encuentra ubicado en la periferia del casco urbano de la localidad de San Jos, a la salida del mismo, a 12 km d la ciudad de Chiclayo perteneciente al distrito de San Jos, provincia y departamento de Lambayeque. Exactamente el terreno se ubica al Norte del terreno, en las cercanas del vrtice B del limite perimtrico del terreno, en la zona mas alta del terreno.

2.- El subsuelo en este nuevo sector queda definido por las calicatas C1, C2, C3, y C4, siendo el relieve del terreno moderadamente plano, comprendido entre las cotas relativas 19.25m a 19.53m., quedando conformado de la siguiente manera:

Superficialmente presenta una capa superficial de arenas finas con limos de color gris verdoso con presencia de gravillas de estado suelto, de espesor que varia de 0.05m a 0.30m Luego subyacen hasta los 3.0m de profundidad de exploracin estratos de suelos de granulometra fina conformados por arcillas de mediana a alta plasticidad, limo arenosos, y arenas arcillosas, cementadas por la presencia de sales solubles de carbonatos de calcio, presentndose en forma de grumos ( caliches), de compacidad que varia de media a muy firme. En el sector de la calicata C3 el suelo esta muy cementado y su consistencia es dura.

No se observo la presencia de nivel freatico hasta la profundidad explorada, pero por la cercana al mar, se estima que el nivel freatico se encuentre a unos 8m a 10m de profundidad en promedio. La presencia de las sales en el suelo elevan el valor del limite liquido del suelo, dando como resultado arcillas de alta plasticidad.

Estos suelos son potencialmente colapsables, es decir susceptible al decremento repentino y brusco de volumen y su perdida de resistencia al corte en forma instantnea cuando se satura el suelo por debajo de la cimentacin., esto debido a la concentracin de sales solubles de carbonatos de calcio en el suelo, que le da al suelo una cohesin aparente, por lo tanto una resistencia alta al corte, pero en presencia del agua, se produce el fenmeno de lixiviacin, dando lugar al fuertes asentamientos en el suelo, por la perdida del esfuerzo cortante, por lo que se tomaran medidas preventivas y se recomendaran metodologas para el mejoramiento del suelo por debajo de la cimentacin. 3.- Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigrficos, caractersticas de las estructuras a construir, se recomienda cimentar en el sector conformado por las calicatas C1, C2, C3, y C4, sobre el material de arcillas de mediana a alta plasticidad (CL CH) de consistencia media a firme sobre el material de limo arenoso (ML) sobre la arena arcillosa de compacidad media (SC), cementados por sales solubles de carbonatos de calcio, a la profundidad de cimentacin mnima de: Df= 1.20mt, con respecto a la cota natural de la superficie actual del terreno, para una capacidad portante admisible de 0.84 kg/cm2.

Para minimizar los asentamientos diferenciales se recomienda utilizar una cimentacin superficial continua en base a zapatas corridas de concreto armado conectadas con vigas de cimentacin en ambas direcciones.

Debido a que estos suelos son potencialmente colapsables, se debe tomar suficiente precaucin en el campo para impedir que la humedad se incremente bajo las estructuras.

4.- A fin de evitar el colapso y uniformizar los asentamientos cuando se produzca el humedecimiento del suelo, se recomienda mejorar el suelo por debajo de la cimentacin, reemplazando parcialmente el suelo potencialmente colapsable en un espesor de 0.50m, por el mismo suelo compactado y estabilizado granulometricamente, por arena compactada una mezcla de suelo-cemento compactado

5.- Debido a que el colapso generalmente ocurre por el humedecimiento del estrato colapsable y que esta fuente de saturacin es de diversa naturaleza, las tcnicas para evitar la iniciacin del colapso en cualquier tipo de suelo fino granular, consiste en la limitacin en lo posible de la ocurrencia de las filtraciones, por lo cual se sugieren las siguientes medidas:

Pendientes adecuadas en el terreno adyacente que rodea la edificacin.

Canalizacin de todos los desagues de techos y patios hacia el exterior del edificio ( ante eventuales lluvias extraordinarias ante la ocurrencia del fenmeno del nio)

Pavimentar la superficie exterior de la edificacin.

Construccin de redes de agua y desague con el cuidado necesario para evitar fugas posteriores fallas.

En lo posible alejar los mdulos de servicios higinicos de las construcciones principales.

6.- Respecto a la sismicidad del rea en estudio, sta se encuentra ubicada dentro de la zona de ssmicidad N3 (zona de alta sismicidad ), por lo que se deber tener presente la posibilidad de que ocurran sismos de considerable magnitud, con intensidades tan altas como VIII a IXI en la escala Mercalli Modificada.

7.- De acuerdo con la nueva Norma Tcnica de Edificacin E-030 Diseo Sismoresistente y el predominio del suelo de la cimentacin, se recomienda adoptar en los anlisis sismo-resistente de las edificaciones, los siguientes parmetros:

Factor de zona Z = 0.40

Factor de amplificacin del suelo S = 1.40

Periodo que define la Plataforma del espectro Tp = 0.90

8.- De los resultados de los anlisis qumicos obtenido a partir de la muestra representativa de suelo obtenida de las calicata C-4 a una profundidad de 0.50m a 2.00m , se tiene:

- Una concentracin de sulfatos promedio en el suelo de 3,488.64 p.p.m mayor que 1,000 p.p.m indica que va a ocasionar en presencia de agua un ataque severo al concreto de la cimentacin.

- Una concentracin de cloruros promedio en el suelo de 14,700 p.p.m, mayor que 6,000 ppm indica que va a ocasionar un ataque por corrosin al acero de la cimentacin. - Una concentracin de sales solubles totales en el suelo de 38,000 p.p.m, mayor que 15,000 ppm indica que puede a ocasionar problemas de perdida de resistencia mecnica del suelo por problemas de lixiviacin.

Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin contiene concentraciones elevadas de sulfatos y cloruros, que podran atacar al concreto y la armadura de la cimentacin. Por lo que se recomienda tomar las siguientes medidas:

Para contrarrestar el ataque moderado de las sales sulfatos al concreto de la cimentacin, se recomienda usar cemento TIPO V.

Para lograr concreto de permeabilidad baja y contrarrestar la accin de las sales solubles de sulfatos en el suelo, se debe usar una relacin mxima de agua cemento de: a/c = 0.45.

Debido a la alta concentracin de cloruros, se recomienda asegurar el concreto de recubrimiento , en contacto con el acero, que no este carbonatado ni contaminado de sales, por lo cual se recomienda darle un recubrimiento adicional del refuerzo a lo recomendado por las normas de concreto armado E-060. El recubrimiento debe mantenerse en todas las superficies, de ser posible incrementarlo en los bordes y esquinas.

De ser posible se recomienda proteger las barras de acero con resinas epxicas. Como alternativa se recomienda el empleo de aditivos densificadotes de mezcla, como la microsilica que reduce sustancialmente la permeabilidad del concreto al ion cloruro.

Debido a la alta concentracin de sales solubles totales, sulfatos y cloruros se recomienda aislar la estructura del concreto de la cimentacin, reemplazando el material contaminado que rodea al concreto, por material granular no contaminado. El aislamiento del fondo de la cimentacin y de las veredas y losas de concreto pueden hacerse mediante el empleo de membranas plsticas con juntas selladas.

El pintado de las superficies del concreto de la cimentacin con emulsin asfaltica tambin es una mediad preventiva adicional.

9.- En el rea en estudio, antes de construir los pisos, losas y veredas, se recomienda hacer un reemplazo del material superficial en un espesor de 15cm ( que servir tambin como base anticontaminante), por un material de afirmado, semejante al que se utiliza en las bases para pavimentos. Una vez retirado todo este material superficial y antes de colocar la capa de afirmado se deber escarificar y compactar la capa de subrasante en un espesor de 15 cm, al 95% de la mxima densidad seca del Proctor Standar.

Este material seleccionado que remplazara a la capa superficial deber compactarse hasta alcanzar una compactacin del 100% de la mxima densidad seca del Proctor Standar. Se recomienda considerar en el presupuesto los controles de compactacin de campo.

El aislamiento del fondo de la cimentacin y de las veredas y losas de concreto pueden hacerse mediante el empleo de membranas plsticas con juntas selladas.

10.- Para el camino de acceso vehicular y peatonal hacia el Centro educativo, se recomienda hacer un reemplazo del material superficial en un espesor de 30cm, por un material de afirmado, semejante al que se utiliza en las bases para pavimentos. Una vez retirado todo este material superficial y antes de colocar la capa de afirmado se deber compactar la capa de subrasante al 95% de la mxima densidad seca del Proctor Standar.

Este material seleccionado que remplazara a la capa superficial deber compactarse en capas de 15cm, hasta alcanzar una compactacin del 98% de la mxima densidad seca del Proctor Modificado. Se recomienda considerar en el presupuesto los controles de compactacin de campo. Sobre la capa superficial del afirmado podr usarse una capa de afirmado de 1 utilizar algn tipo de tratamiento superficial para pavimentos, que estar a eleccin por parte del proyectista.NOTA:

Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe tcnico son solo aplicables para el rea estudiada. De ninguna manera se puede aplicar a otros sectores u otros fines.

Lima, Mayo del 2005 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Norma E-050, Suelos y Cimentaciones.

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Rico Castillo / La Ingeniera de Suelos, Vol 1 y 2. 1 edicion 1998

Peck/Hanson/ Thornburn: Ingeniera de Cimentaciones

M.J. Tomlinson / Cimentaciones: Diseo y Construccin. Quinta Edicin 1996

Roy Whitlow / Fundamentos de Mecnica de Suelos. 1 edicin 2000

Manuel Delgado Vargas / Ingeniera de Cimentaciones/ 2da edicin 1999

Peter L. Berry / Mecnica de Suelos/ 1998

Juarez Badillo - Rico Rodriguez : Mecnica de Suelos, Tomos I,II.

Karl Terzaghi / Ralph B. Peck : Mecnica de suelos en la ingeniera Prctica. Segunda Edicin 1973

Ing. Carlos Crespo: Mecnica de suelos y Cimentaciones

T. William Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edicin 1972.

Roberto Michelena / Mecnica de Suelos Aplicada. Primera Edicin 1991

Reglamento Nacional de Construcciones - CAPECO. Quinta . Edicin 1987.

RNC Normas de Diseo Sismo Resistente .

Alva Hurtado J.E., Meneses J. y Guzmn V. (1984), "Distribucin de Mximas Intensidades Ssmicas Observadas en el Per", V Congreso Nacional de Ingeniera Civil, Tacna, Per.

Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones - ACI American Concrete Institute. Segunda Edicin 1998.

Geotecnia para Ingenieros, Principios Bsicos. Alberto J. Martinez Vargas / CONCYTEC 1990.RESUMEN DEL INFORME TECNICO

ESTUDIO DE SUELOS AMPLIATORIO CON FINES DE CIMENTACION

PARA LA CONSTRUCCION DE NUEVAS AULAS

DEL C.N. SAN PEDRO

SAN JOSE - LAMBAYEQUE LAMBAYEQUE

1.- Suelo de Fundacin: sobre el material de arcillas de mediana a alta plasticidad (CL CH) de consistencia media a firme sobre el material de limo arenoso (ML) sobre la arena arcillosa de compacidad media (SC), cementados por sales solubles de carbonatos de calcio.2.- Profundidad de Cimentacin:

Df =1.20m como mnimo con respecto al nivel actual del terreno natural.3.- Tipo de cimentacin : Zapatas corridas armadas conectadas con vigas de cimentacin.

4.- Capacidad Portante Admisible:

Qad= 0.84 kg/cm2 5.- Asentamientos:

Asentamiento instantneo : 0.53cm

Asentamiento Tolerable: 1.40 cm

Asentamiento Permisible: 1.87cm6.- Existe agresividad qumica severa en el suelo de fundacin.

7.- El cemento a usar ser tipo V.Lima 05 de Junio del 2005

Ing. Jorge Ochoa Fernndez

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