informe final cimentaciones

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CHARLAS DE PREVENCION SÍSMICA Y ESTUDIO DE ROCA DE FUNDACIÓN Curso: Cimentaciones EL TRABAJO FUE REALIZADO POR LOS SIGUIENTES INTEGRANTES: ARCE PAREDES TIFFANY, BARBARAN RODRIGUEZ HENRRY, COVEÑAS GUEVARA DIEGO, IBERICO BARRERA JUAN ANDRE, MUNARRIZ OTINIANO DASHIELL, VELARDE HUBERT YENIFERT Y VICENTE MIRANDA MAYRA 2014

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Trabajo de investigación universitaria de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Ricardo Palma

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2014

CONTENIDO

INTRODUCCION

ANTECEDENTES

UBICACIÒN DE LOS 05 AAHH EN UN PLANO A3

PARTE I

INVESTIGACIÓN DE CAMPO EN 05 AA.HH. DE HUAYCAN ZONA C – 18 UCV

ENCUESTA DE PREVENCIÓN GEOTECNICA-SISMICA ESTADÍSTICA DE LAS ENCUESTAS PRACTICADAS – RESULTADOS

(INTERPRETACIONES) DE SUS ENCUESTAS CHARLAS DE PREVENCIÓN GEOTECNICA SISMICA:

FECHA DE CHARLA:CANTIDAD DE PERSONAS PRESENTES:EXPOSITORES:COLABORADORES:DOCUMENTO DE TESTIMONIO DE LA CHARLA.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

PARTE II

EVALUACIÓN GEOTECNICA DE SUELOS O ROCA DE CIMENTACIÓN

CONDICIONES LOCALES, CONDICIONES MECÁNICAS-DINÁMICAS DE SUELOS: NORMA E-0.30

CASO DE ROCA:EVALUACIÓN GEOMECANICA DE CAMPOCALCULO DE PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSOCAPACIDAD DE CARGA DEL MACIZO ROCOS DE CIMENTACIÓN - qu Y q ADMISIBLE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CASO DE SUELOS:EVALUACIÒN DEL SUBSUELO CAMPO – CLASIFICACION VISUAL DE LOS ESTRATOS DE SUELOCALCULO DE PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL SUELO DE CIMENTACIONESCAPACIDAD DE CARGA DEL SUELOS DE CIMENTACIÒN - qu Y q ADMISIBLE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

REVISIONES INICIALES DEL TRABAJO VISADOS POR EL PROFESOR ENCUESTAS PRACTICADAS BORRADORES

Página 1CIMENTACIONES

INTRODUCCION

El siguiente trabajo de investigación conformado por un grupo de alumnos del curso de Cimentaciones de la Universidad Ricardo Palma, desarrollo un proyecto de investigación en ciertas zonas geográficas con necesidad de informar y gestionar la información sísmica y como parte del mismo hacer el estudio de las rocas de fundación de ciertas zonas tomando distintas muestras.

Este estudio ha permitido generar información de gran importancia básica para el conocimiento físico en relación a prevención desastres mediantes encuestas a los pobladores locales de Huaycan, distrito de Ate. Los trabajos de campo se realizaron en cinco visitas dando charlas en distintas zonas y con la misma se realizó la toma de muestras.

Estas charlas han permitido identificar, georeferenciar y determinar el grado de peligrosidad de las ocurrencias recientes y antiguas, de procesos de movimientos en masa en el área de Huaycan. Los tipos identificados son derrumbes, caídas de rocas, y flujos de detritos (huaycos, flujos de lodo, avalanchas de rocas o detritos), así como también de zonas afectadas por procesos de erosión e inundación fluvial.

Página 2CIMENTACIONES

ANTECEDENTES

Lima Metropolitana posee un índice alto de ocurrencia de eventos desastrosos en el período histórico o reciente por sismos como lo muestran las crónicas (IGP, 2005). Por ejemplo se comenta que en el siglo XVI, XVII, XVIII, XIX y X se presentaron terremotos destructivos que propiciaron caídas de rocas.

Por otro lado se tienen escasas incidencias a eventos de inundaciones y erosión fluvial detonados por lluvias excepcionales.

En Lima Metropolitana, a partir de los años 80, se produce la migración de población, proveniente de las provincias del interior del país. Por la falta de planificación urbanística y de políticas de planeamiento, la población emigrante ha ocupado las laderas inestables de los cerros que rodean a la ciudad de Lima. Las construcciones de las viviendas en estos lugares se hacen de una manera inadecuada, sin seguir ningún criterio de ordenamiento territorial. Por ejemplo en las cuencas de los ríos principales (Rimac, Chillón y Lurín), se ha invadido terrazas inundables y los cauces de quebradas secas. Por ello e épocas de crecidas extraordinarias las poblaciones asentadas en dichos sectores sufren desbordes, inundaciones o procesos de erosión fluvial.

Debido a las características geomorfológicas y climáticas de la región Lima, se puede decir que a pesar de que los eventos EL NIÑO excepcionales (1997-98 y 1982-83) desencadenaron procesos de inundación, erosión fluvial y flujos de detritos (huaycos), estos también pueden producirse en años normales.

A estos escenarios se suma el hecho de que las viviendas son construidas de manera inadecuada, sin seguir criterios de ordenamiento territorial y, mucho menos, respetando la norma de construcción vigente en el Perú (Norma E-030). Asimismo, en algunos distritos las viviendas se asientan en laderas de cerros y ríos, cauces de quebradas secas y zonas de terrazas inundables sin medir su vulnerabilidad e incrementando, de este modo, el riesgo en dichas áreas.

Página 3CIMENTACIONES

UBICACIÓN

ZONA C- HUAYCAN, DISTRITO DE ATE

La región de estudio considera áreas urbanas situadas en la cuenca del río Rímac, la misma que fueron consideradas en virtud a la cantidad de población existente, ubicación geográfica, expansión urbana y por su proximidad al borde occidental de la región central del Perú, identificada como de mayor riesgo debido a la probabilidad de ser afectada, en el futuro, por un sismo de gran magnitud e intensidad.

OBJETIVOS

Leyenda: _______ Ubicación de la zona de Estudio

Página 4CIMENTACIONES

OBJETIVOS

El principal objetivo a cumplir de esta investigación es obtener información estadística de cuanto está informada los pobladores sobre un tema de prevención sísmica y si han sido capacitados anteriormente.

El estudio de las Rocas de fundación para obtener resultados de los cuales nos indique las características de esta y así tener un buen diseño para una cimentación y obtener datos que nos pueda servir para ver qué zonas son vulnerables a un sismo dependiendo su intensidad.

Así mismo, es de nuestro interés brindar a los pobladores de la zona C de Huaycan todo tipo de información de prevención sísmica para que estén preparados y saber qué hacer en caso de un sismo, para así evitar las pérdidas humanas que dejan este tipo de acontecimientos.

Página 5CIMENTACIONES

PARTE IINVESTIGACIÓN DE CAMPO

Página 6CIMENTACIONES

ENCUESTAS

En total se realizaron 273 encuestas de las cuales se obtuvieron los siguientes resultados y estadísticas.

1.- Edad y Sexo

SEXOM 129F 144

EDAD

Entre 15-20 37Entre 21-30 96Entre 31-40 70Más de 40 66

2.- ¿Has recibido charlas acerca de terremotos? ¿Dónde?

Respuesta Total Encuestados Lugar Cant. EncuestadosNo 221 No 221Si 52 Colegio 11

Instituto 4Universidad 4

En la construcción 4No especifica 29

3.- ¿Qué lugar lo considera más seguro en caso de un terremoto?

Lugares CantidadLosa deportiva 77

ninguno 4el mercado 30

el local comunal 11zonas libres 11

Página 7CIMENTACIONES

cerro 4Colegio 4

Comedor 4Parte baja 11

Vereda de mi casa 4Parque 7Iglesia 7

Mi casa 7No especifica 92

4.- ¿Que originan los terremotos en nuestro país?

Respuesta Cant. EncuestadosVoluntad de Dios 70Cambio climático 122Choque de placas 63

Otros… 18

5.- ¿Cuál es su reacción si ocurriera un terremoto en estos momentos?

Respuesta Cant. EncuestadosSalir corriendo 41

Rezar 81Buscar a sus familiares 85Buscar un lugar seguro 62

Otros… 4

6.- ¿Considera un lugar seguro su vivienda durante un terremoto?

Respuesta Cant. EncuestadosSi 63

No 210

7.- ¿Dónde no le gustaría estar durante un terremoto?

Respuesta Cant. EncuestadosCasa 15Baño 63

Trabajo 107Durmiendo 84

Otros… 4

Página 8CIMENTACIONES

8.- ¿Qué haría después de producido un terremoto?

Respuesta Cant. EncuestadosBuscar a la familia 89

Contactarse con la familia 122Ayudar a los heridos 58

Otros (Calmarse) 4

9.- ¿Qué haría si quedara atrapado o herido después de un terremoto?

Respuesta Cant. EncuestadosPedir ayuda 100Hacer ruidos 52

Esperar rescate 100Intentar comunicarse 21

Otros… 0

10.- ¿Su Barrio está organizado después de un terremoto? ¿Cómo?

Respuesta Cant. EncuestadosSi 37

No 236

Página 9CIMENTACIONES

GRÁFICOS

47%53%

SEXO

MF

Página 10CIMENTACIONES

14%

36%

26%

25%

EDADES

Entre 15-20 Entre 21-30 Entre 31-40 Mas de 40

No

Colegio

Instituto

Universidad

En la construccion

No especifica

0 50 100 150 200 250

¿Has recibido charlas acerca de terremotos?

Donde?

77

4

30

11

11

4 4 4 11

4 7 7 7

92

¿Que lugar lo considera mas seguro en caso de un

terremoto?

Series1 Series2

Página 11CIMENTACIONES

Voluntad de Dios

Cambio climatico

Choque de placas

Otros…

70

122

63

18

¿Que originan los terre-motos en nuestro pais?

Series1 Series2

1

5 15 25 35 45 55 65 75 851

Salir corriendo NaN 41

Rezar NaN 81

Buscar a sus familiares NaN 85

Buscar un lugar seguro NaN 62

Otros… NaN 4

¿Cuál es su reaccion si ocurriera un terremoto en estos momen-

tos?

Página 12CIMENTACIONES

23%

77%

¿Considera un lugar seguro su vivienda durante un te-

rremoto?

SiNo

5%

23%

39%

31%

1%

¿Donde no le gustaria estar durante un terremoto?

CasaBañoTrabajoDurmiendoOtros…

Página 13CIMENTACIONES

Buscar a la familiaContactarse con la familia

Ayudar a los heridosOtros (Calmarse)

10 30 50 70 90 110 130Buscar a la familia

Contac-tarse con la familia

Ayudar a los heri-

dos

Otros (Cal-

marse)

Se-ries1

NaN NaN NaN NaN

Se-ries2

89 122 58 4

¿Qué haria despues de producido un terremoto?

Pedir ayuda

Hacer ruidos

Esperar rescate

Intentar comuni-

carse

Otros…

Se-ries1

NaN NaN NaN NaN NaN

Se-ries2

100 52 100 21 0

105090

¿Qué haria si quedara atrapado o herido despues

de un terremoto?

Axis

Tit

le

Página 14CIMENTACIONES

14%

86%

¿Su Barrio esta organizado despues de un terremoto?

¿Cómo?

SiNo

CHARLAS DE PREVENCIÓN GEOSISMICA

La primera charla se llevó a cabo el día 07 de Setiembre del 2014, en el mercado Huaycan, ubicado en la avenida Mariscal Andrés Avelino Cáceres en la zona C.

Expositores:

Arce Paredes Tiffany

Colaboradores:

Barbarán Rodríguez Henry

Coveñas Guevara Diego

Iberico barrera Juan Andre

Munarriz Otiniano Dashiell

Velarde Hubert Yenifert

Vicente Miranda Mayra

Página 15CIMENTACIONES

La segunda charla se llevó a cabo el día 09 de Noviembre del 2014, a los exteriores del local comunal, ubicado en la avenida Mariscal Andrés Avelino Cáceres en la zona C.

Expositores:

Arce Paredes Tiffany

Colaboradores:

Barbarán Rodríguez Henry

Coveñas Guevara Diego

Iberico Barrera Juan Andre

Munarriz Otiniano Dashiell

Velarde Hubert Yenifert

Vicente Miranda Mayra

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se puede observar según el análisis estadístico tomado de los pobladores de la Zona C de Huaycan que hay que la cantidad de varones y mujeres es casi la misma.

Que según los años viviendo en esa zona no han sido capacitados sobre “prevención sísmica” y que consideran zonas seguras la losa deportiva que hay alrededor ya que su acceso es rápido y amplio.

Antes de dar la charla teníamos que prepararnos para saber de qué hablar y necesitábamos saber si conocían el origen de un sismo y la mayoría dio como respuesta lo siguiente en cantidades: CAMBIO CLIMATICO y VOLUNTAD DE DIOS.

Ante el evento sísmico los pobladores optan con buscar sus familiares para asegurarse de que estén bien, pero ellos no se sientes seguros de vivienda si ocurre un sismo debido a que no han sido diseñadas por un ingeniero,

Página 16CIMENTACIONES

recurriendo a maestros de obra para la construcción de estas, no teniendo cálculos ni un sistema seguro pudiendo fallar ante cualquier evento.

Post un sismo los pobladores recurren al llamado de sus familiares sea donde estén para saber si se encuentran bien.

Esta zona que es grande debería estar organizada para cualquier evento sísmico, pero cuando se preguntó en la encuesta tuvimos como resultado que los pobladores no estaban organizados y se sentían de lado de sus dirigentes representantes.

Lo cual se recomendó como deberían actuar ante cualquier evento sísmico y hacerlos sentir más seguros de ellos mismo, así mismo se explicó las zonas que podrían ser seguras y como deberían salir de sus hogares con un orden característico. También se explicó cómo se origina un sismo y como podrían tener una casa más segura dando pautas con recomendaciones.

Página 17CIMENTACIONES

PARTE IIEVALUACION GEOTECNICA DE SUELOS O ROCA DE CIMENTACIÓN

EVALUACIÓN GEOTECNICA DE SUELOS O ROCA DE CIMENTACIÓN

CONDICIONES LOCALES

En la actualidad es ampliamente conocido que las condiciones locales de sitio representan ser uno de los principales factores responsables de los daños que se producen en edificaciones durante la ocurrencia de sismos de

Página 18CIMENTACIONES

gran intensidad. Este factor es fuertemente dependiente de las condiciones geológicas, geomorfológicas, geodinámicas, geotécnicas y geofísicas presentes en cada zona y en conjunto, controlan la amplificación de las ondas sísmicas causantes de los daños a observarse en superficie después de ocurrido un sismo.

Las condiciones locales de sitio son evaluadas en los estudios de zonificación sísmica-geotécnica y sus resultados constituyen ser una de las herramientas más importantes orientadas a minimizar los daños producidos por sismos. La finalidad es evaluar el comportamiento dinámico de los suelos (CDS), teniendo en cuenta que la intensidad de las sacudidas sísmicas varía considerablemente a distancias cortas y áreas pequeñas.

Las metodologías a seguir para lograr el mayor conocimiento sobre el comportamiento dinámico del suelo o efectos de sitio en regiones de moderada a alta sismicidad, consideran los estudios geológicos, geomorfológicos, geotécnicos, sísmicos y geofísicos. Cada uno de estos campos de investigación provee de información básica obtenida de observaciones de campo in situ, para lo cual es necesario disponer de mapas catastrales actualizados de las zonas en estudio, así como los correspondientes a las zonas de futura expansión urbana.

En conclusión, los efectos que produce cada tipo de suelo sobre la propagación y amplitud de las ondas sísmicas, permiten tipificar los suelos y estimar su comportamiento dinámico.

CONDICIONES MECÁNICAS-DINÁMICAS DE SUELOS: NORMA E-0.30

En el Perú, la construcción de obras civiles de cualquier envergadura debe considerar las indicaciones contenidas en el Reglamento Nacional de Construcción o Norma E-030 (2003). Básicamente, esta norma considera la clasificación de los suelos en función de sus propiedades mecánicas, espesor de estrato, período fundamental de vibración y velocidad de propagación de las ondas de corte. La Norma E-030, establece que los suelos pueden ser clasificados en cuatro tipos: .- Suelos muy rígidos (Tipo S1). Corresponden a suelos en los cuales la velocidad de propagación de la onda de corte es similar al de una roca, además el período fundamental de vibración del suelo es de baja amplitud sin exceder los 0.25 s. Se incluyen los casos en los cuales las cimentaciones se realiza sobre: - Roca sana o parcialmente alterada, con una resistencia a la compresión no confinada mayor o igual que 500 kPa (5 kg/cm2). - Grava arenosa densa. - Estrato de no más de 20 m de material cohesivo muy rígido, con una resistencia al corte, en condiciones no drenadas, superior a 100 kPa (1 kg/cm2), sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca. - Estrato de no más de 20 m de arena muy densa con N > 30, sobre roca u otro material con velocidad de onda de corte similar al de una roca.

Página 19CIMENTACIONES

.- Suelos intermedios (Tipo S2). Suelos con características intermedias entre las indicadas para los suelos S1 y S3 . .- Suelos flexibles o con estratos de gran espesor (Tipo S3). Corresponden a suelos que presentan períodos fundamentales mayores a 0.6 segundos con vibraciones de baja amplitud. .- Condiciones excepcionales (Tipo S4). A este tipo corresponden los suelos excepcionalmente flexibles y los sitios donde las condiciones geológicas y/o topográficas son particularmente desfavorables.

En general, para cualquier estudio se deberá considerarse el tipo de suelo que mejor describa las condiciones locales de cada zona de interés y utilizar los correspondientes valores de periodos (Tp) y del factor de amplificación del suelo (S) definido en la Norma E-030 (2003), ver Tabla 1.

Tabla 1. Parámetros del suelo según la Norma E-030 (2003)

Esta clasificación de suelos fue implementada por el CISMID para su aplicación en el “Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo de Sismo en 43 Distritos de Lima y Callao” por encargo de la Asociación Peruana de Empresas de Seguros (APESEG), ver Figura 2. De acuerdo a este estudio y según las características mecánicas y dinámicas de los suelos que conforman el terreno de cimentación en el área de estudio, así como las consideraciones dadas en el Código de Diseño Sismorresistente del Reglamento Nacional de Construcciones (Norma E-030, 2003), se ha definido las siguientes zonas sísmicas-geotécnicas (Norma E030): ZONA I: Esta zona está conformada por afloramientos rocosos, estratos de grava coluvial-aluvial en los pies de las laderas que se encuentran a nivel superficial o cubiertos por un estrato de material fino de poco espesor. Este suelo tiene un comportamiento rígido, con periodos de vibración natural determinados por las mediciones de microtrepidaciones (registros de vibración ambiental) que varían entre 0.1 y 0.3 s. Para la evaluación del peligro sísmico a nivel de la superficie del terreno, se considera que el factor de amplificación sísmica, por efecto local del suelo, es de S=1.0 con un

Página 20CIMENTACIONES

periodo natural de Ts=0.4 s, correspondiendo al suelo Tipo S1 de la norma sismorresistente.

ZONA II: En esta zona se incluyen las áreas de terreno conformado por estratos superficiales de suelos granulares finos y suelos arcillosos con espesores que varían entre 3.0 y 10.0 m., subyaciendo a estos estratos se tiene grava aluvial o grava coluvial. Los periodos predominantes del terreno, determinados por las mediciones de microtrepidaciones, varían entre 0.3 y 0.5 s. Para la evaluación del peligro sísmico a nivel de la superficie del terreno, se considera que el factor de amplificación sísmica, por efecto local del suelo es de S=1.2 con periodo natural del suelo es Ts=0.6 s, correspondiendo al suelo Tipo S2 de la norma sismorresistente. ZONA III: Esta zona está conformada, en su mayor parte, por depósitos de suelos finos y arenas de gran espesor en estado suelto. Los periodos predominantes encontrados en estos suelos varían entre 0.5 y 0.7 s; por lo que, su comportamiento dinámico ha sido tipificado como suelo Tipo S3 de la norma sismorresistente, con un factor de amplificación sísmica de S=1.4 y periodo natural de Ts=0.9 s. ZONA IV: Esta zona está conformada por depósitos de arenas eólicas de gran espesor, depósitos fluviales, depósitos marinos y suelos pantanosos. Los periodos predominantes encontrados en estos suelos son mayores que 0.7 s; por lo que, su comportamiento dinámico ha sido tipificado como suelo Tipo S4 de la norma sismorresistente, asignándoles un factor de amplificación sísmica de S=1.6 y periodo natural de Ts=1.2 s (Según la Norma E03, es un caso especial). ZONA V: Están constituidas por áreas puntuales conformadas por depósitos de rellenos sueltos y desmontes heterogéneos que han sido colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado. Estos depósitos espesores entre 5 y 15 m. Esta zona considera también a los rellenos sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del área urbana y que en la actualidad, han sido urbanizados. El comportamiento dinámico de estos rellenos es incierto por lo que requieren un estudio específico.

Página 21CIMENTACIONES

MAPAS REFERENCIALES

Tomando como referencia los estudios realizados por el Instituto Geográfico del Perú, hemos logrado a acceder a la información de los tipos de suelos, capacidad portante y su clasificación SUCS en la zona de Huaycan, que nos servirá para comparar si los datos obtenidos están cerca de los datos del IGP como valor referencial.

Página 22CIMENTACIONES

MAPA DE TIPOS DE SUELO

Página 23CIMENTACIONES

MAPA DE CAPACIDAD PORTANTE

Página 24CIMENTACIONES

MAPA DE CLASIFICACION SUCS

CASO DE ROCA

EVALUACIÓN GEOMECANICA DE CAMPO

CALCULO DE PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL MACIZO ROCOSO

Página 25CIMENTACIONES

CAPACIDAD DE CARGA DEL MACIZO ROCOS DE CIMENTACIÓN - qu Y q ADMISIBLE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CASO DE SUELOS

EVALUACIÓN DEL SUBSUELO CAMPO – CLASIFICACION VISUAL DE LOS ESTRATOS DE SUELO

CALCULO DE PARAMETROS DE RESISTENCIA DEL SUELO DE CIMENTACIONES

CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELOS DE CIMENTACIÓN - qu Y q ADMISIBLE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS

REVISIONES INICIALES DEL TRABAJO VISADOS POR EL PROFESOR

ENCUESTAS PRACTICADAS

BORRADORES

VERSIÒN DIGITAL PRESENTADA ANTERIORMENTE Y ADICIONAL DE LA SEGUNDA PARTE.

Página 26CIMENTACIONES