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“VERIFICACIÓN DEL ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN DISEÑADA CON PILOTES PARA EL EDIFICIO LECK 93 UBICADO EN LA CALLE 93ª No. 19-24”. COMO TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL TÍTULO DE

INGENIERA CIVIL.

MARTHA INÉS PÉREZ LUQUE COD. 20131279090

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

INGENIERIA CIVIL BOGOTÁ D.C.

2016

“VERIFICACIÓN DEL ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN DISEÑADA CON PILOTES PARA EL EDIFICIO LECK 93 UBICADO EN LA CALLE 93ª No. 19-24”. COMO

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERA CIVIL.

Proyecto de grado para optar al título de ingeniera civil

MARTHA INÉS PÉREZ LUQUE COD. 20131279090

Director Ingeniero Rodolfo Felizzola Contreras

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA

INGENIERIA CIVIL BOGOTÁ D.C.

2016

Nota de aceptación

___________________________

___________________________

___________________________

___________________________

___________________________

___________________________ Director del Proyecto

___________________________ Jurado

Bogotá DC., ______________________________________

AGRADECIMIENTOS Dedico este trabajo de grado a mis padres y hermanas por su confianza y apoyo incondicional.

CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 9

1.1 SITUACIÓN PROBLEMA ........................................................................... 9

1.1.1 Contexto y caracterización del problema ............................................. 9

1.2 ANTECEDENTES ........................................................................................ 10

1.3 JUSTIFICACIÓN ....................................................................................... 11

1.4 INTERROGANTE ........................................................................................... 11

1.5 OBJETIVOS .................................................................................................... 12

1.5.1 Objetivo General ................................................................................... 12

1.5.2 Objetivos específicos ............................................................................. 12

2. MARCO CONCEPTUAL ................................................................................. 13

3. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 16

3.1 Clasificación de las cimentaciones profundas .......................................... 17

3.2 Métodos para determinar la capacidad portante en grupo de pilotes ....... 20

3.2.1 Análisis basados en las propiedades del suelo: ................................. 22

3.2.2 Análisis basados en la realización de ensayo in-situ.......................... 24

3.3 Asentamientos en grupo de pilotes ........................................................... 27

4. DISEÑO METODOLÓGICO ........................................................................... 29

5. ANALISIS DE RESULTADOS ........................................................................ 32

5.1 Generalidades del proyecto .......................................................................... 32

5.1.1 Localización ........................................................................................... 32

5.1.2 Descripción del subsuelo: ...................................................................... 34

5.1.3 Características del subsuelo .................................................................. 36

5.1.4 Nivel freático .......................................................................................... 36

5.1.5 Consideraciones climatológicas ............................................................ 37

5.1.6 Parámetros de diseño ........................................................................... 37

5.2 Memorias de cálculo hoja electrónica .......................................................... 38

5.2.1 Registros de perforaciones. ................................................................... 38

5.2.3 Perfiles aproximados .......................................................................... 44

5.2.4 Perfil definitivo .................................................................................... 46

5.2.5 Capacidad de soporte ........................................................................ 47

5.2.6 Asentamientos ................................................................................... 60

5.3 Memorias de cálculo software Geo5 ......................................................... 66

5.4 Memorias de cálculo firma Alfonso Uribe S. y Cia S.A. ............................ 72

5.4.1 Capacidad de soporte pilotes ............................................................. 72

5.4.2 Asentamientos ................................................................................... 73

5.5 Análisis comparativo ................................................................................. 74

5.5.1 Resultados obtenidos software .......................................................... 75

5.5.2 Resultados obtenidos hoja electrónica ............................................... 76

5.5.3 Resultados memorias de cálculo Alfonso Uribe S y Cia S.A. ............. 77

5.5.4 Análisis comparativo software Geo5, hoja electrónica y memorias de cálculo Alfonso Uribe S y Cia S.A. .................................................................. 78

6 CONCLUSIONES ........................................................................................... 79

7 RECOMENDACIONES ................................................................................... 81

8 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................... 82

9 ANEXOS ......................................................................................................... 84

INDICE TABLAS Ilustración 1. Localización general Calle 93a No. 19 - 24 ..................................... 11

Ilustración 2. Clasificación de las cimentaciones profundas Tomado de Coduto

(1994) .................................................................................................................... 18

Ilustración 3. Metodología para evaluar la capacidad de carga axial en pilotes. ... 21

Ilustración 4. Ventajas y desventajas SPT ............................................................. 25

Ilustración 5. Tipos de Veletas ............................................................................... 27

Ilustración 6. Asentamiento por consolidación de grupo de pilotes. Tomado de

DAS (1999). ........................................................................................................... 28

Ilustración 7. Diseño metodológico ........................................................................ 31

Ilustración 8. Ubicación geográfica: Lote ............................................................... 32

Ilustración 9. Planta general proyecto .................................................................... 33

Ilustración 10. Corte longitudinal ............................................................................ 34

Ilustración 11. Clasificación de las unidades de construcción por categorías. ....... 35

Ilustración 12. Número mínimo de sondeos y profundidad. .................................. 35

Ilustración 13. Localización de sondeos ................................................................ 38

Ilustración 14. Registro de perforación No. 1 ......................................................... 39



Ilustración 17. Registro de perforación No. 1-5 ...................................................... 44

Ilustración 18. Registro de perforación No. 3-5 ...................................................... 45

Ilustración 19. Registro de perforación definitivo ................................................... 46

Ilustración 20. Perfil definitivo ................................................................................ 47

Ilustración 21. Cálculo Cu - Ensayo SPT ............................................................... 47

Ilustración 22. Cálculo Cu - Ensayo CPT ............................................................... 48

Ilustración 23. Cálculo Cu - Ensayo Veleta (Sv) .................................................... 48

Ilustración 24. Cálculo Cu - Obtenidos ................................................................... 49

Ilustración 25. Fricción superficial promedio según localización del pilote. Tomado

de Das (1999). ....................................................................................................... 51

Ilustración 26. Variación de α con la cohesión no drenada de una arcilla.............. 51

Ilustración 27. Cálculo capacidad carga - Diámetro 0.50m .................................... 54




Ilustración 31. Consolidado capacidad admisible .................................................. 59

Ilustración 32. Gráfico asentamientos .................................................................... 61

Ilustración 33. Cálculo asentamiento diámetro 0.50m ........................................... 62




Ilustración 37. Cálculo capacidad portante Software Geo5 diámetro 0.50m .......... 66

Ilustración 38. Cálculo asentamiento Software Geo5 diámetro 0.50m ................... 67







Ilustración 45. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro Software Geo5 ............... 75

Ilustración 46. Gráfica asentamiento vs. Diámetro Software Geo5 ........................ 75

Ilustración 47. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro Hoja electrónica ............. 76

Ilustración 48. Gráfica asentamiento vs. Diámetro Software Geo5 ........................ 76

Ilustración 49. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro memorias Alfonso Uribe. 77

Ilustración 50. Gráfica asentamiento vs. Diámetro memorias Alfonso Uribe ......... 77

Ilustración 51. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro análisis comparativo ...... 78

Ilustración 52. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro análisis comparativo ...... 78

9

1. INTRODUCCIÓN Realizar un análisis para un diseño de cimentaciones profundas requiere que el estudio sea realizado por un ingeniero especialista en geotécnica. Quien esté encargado del estudio tendrá que considerar los siguientes aspectos: el tipo de construcción a realizar, los niveles con los que va a contar la estructura para de esta manera tener las cargas que serán transmitidas a la cimentación y ésta directamente al suelo de fundación. Para realizar el diseño de una edificación es necesario conocer las propiedades de la superficie sobre la cual se va a construir, por lo que se debe realizar un muestreo sobre toda la masa de suelo ubicada en el área a intervenir que será utilizada para el proyecto. A las muestras de suelo obtenidas se les aplica una serie de pruebas, tales como límites de Atterberg, ensayo de penetración de cono - CPT, ensayo de penetración estándar - SPT, ensayo de compresión inconfinada y ensayo de corte sobre suelos cohesivos en el terreno, usando la veleta. Estas pruebas mostrarán una lista de parámetros de esfuerzo, que serán de utilidad para conocer el comportamiento de la masa del suelo evaluada y así poder conocer de acuerdo a los resultados el perfil de análisis que se logrará determinar correlacionando cada uno de estos datos, para de ese modo identificar la información que delimitará la zona de intervención para la cimentación del edificio Leck 93 de la constructora Urbanistika S.A. Los resultados para este proyecto se obtuvieron de los ensayos realizados por la firma Alfonso Uribe S, y Cia Ltda presentados en el estudio de suelos, realizados para un proyecto que se encuentra ubicado en la ciudad de Bogotá D.C. y fue desarrollado por la firma constructora Urbanistika S.A. 1.1 SITUACIÓN PROBLEMA 1.1.1 Contexto y caracterización del problema Según la NSR-10 Titulo H, todo proyecto de construcción debe realizar estudios geotécnicos de edificaciones, basados en la investigación del subsuelo, las características arquitectónicas y estructurales de las edificaciones con el fin de proveer las recomendaciones geotécnicas de diseño y construcción de rellenos y excavaciones, estructuras de contención, cimentaciones, rehabilitación o reforzamiento de edificaciones.

10

En consonancia con lo expuesto anteriormente, se tiene un proyecto localizado en la calle 93ª No. 19-24, en el cual se presentan estudios de subsuelo (exploración de campo, ensayos de laboratorio), planos arquitectónicos (detalles y especificaciones) y planos estructurales (especificaciones de los materiales de construcción, tamaño y localización de todos los elementos estructurales, cargas vivas y uso al cual pertenece la edificación). Teniendo en cuenta lo anterior se hace necesario efectuar la verificación de la cimentación del edificio LECK 93, que está ubicado en la calle 93ª No. 19-24, ya que esto permite identificar el cumplimiento de las propiedades geo-mecánicas en términos de capacidad y asentamiento, transmitiendo los esfuerzos de forma adecuada. Para los cálculos y el análisis producto del estudio, se tendrá en cuenta la interacción entre los diferentes elementos de la cimentación en la estructura.

1.2 ANTECEDENTES La edificación objeto de estudio se encuentra ubicada en la en la calle 93ª No. 19-24, barrio Chico Norte de la localidad 2 Chapinero en la ciudad de Bogotá D.C. (Figura 1), haciendo parte de la UPZ Chapinero (99). El edificio está compuesto por nueve pisos y dos sótanos, los sótanos cuentan con parqueaderos y depósitos, el nivel uno con zonas sociales (lobby y gimnasio), los niveles del 2 al 9 con apartamentos (56 apartamentos) que cuentan con acabados. La estructura del edificio fue diseñada, supervisada y construida bajo los criterios y requisitos mínimos que se establecen en las Normas Sismo Resistentes Colombianas NSR-10, las cuales comprenden: Ley 400 de 1997 y Ley 1229 de 2008. Dentro de la información suministrada por el proyecto se cuenta con los planos arquitectónicos, planos estructurales y estudio de suelos.

11

Ilustración 1. Localización general Calle 93a No. 19 – 241

1.3 JUSTIFICACIÓN “La cimentación constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que soporta una estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la capacidad portante del suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la estructura”2. Este proceso es importante, ya que permite efectuar análisis de la construcción de cualquier tipo de obra. En el caso del presente estudio se busca verificar el diseño de cimentación que está propuesto para esta obra, a fin de confrontar los resultados obtenidos con la información suministrada. Los parámetros de comparación se justificarán, teniendo en cuenta los resultados provenientes de cálculos y hojas electrónicas formuladas.

1.4 INTERROGANTE

¿Cumple el diseño de cimentación profunda (Pilotes) realizado por la firma Alfonso Uribe S, y Cia Ltda para el edificio Leck 93 ubicado en la Calle 93ª No. 19-24 con los criterios y requisitos mínimos requeridos?.

1 1 Fuente: Google maps Bogotá, disponible en https://www.google.es/maps/

2 LÓPEZ GARCÍA, Luis. Elementos de construcción. La Mancha: Universidad de Castilla. 1999.

Pág. 3.

12

1.5 OBJETIVOS

1.5.1 Objetivo General Realizar el análisis de verificación del diseño de cimentación profunda (Pilotes) realizado para el edificio Leck 93 ubicado en la calle 93ª No. 19-24, donde se relacionen los resultados obtenidos producto de la exploración en el suelo. 1.5.2 Objetivos específicos

Recopilar, organizar y analizar la información concerniente al estudio de

suelos (ensayos de laboratorio), por medio de una hoja electrónica para obtener el perfil del suelo con su caracterización.

Elaborar memorias de cálculo por medio de una hoja electrónica para evaluar la capacidad de carga de la cimentación profunda (pilotes) y estimar el asentamiento probable de la estructura.

Agrupar la información tanto del proyecto como los resultados obtenidos en

las memorias de cálculo, por medio de una hoja electrónica que permita comparar y analizar todos los parámetros, confrontando los resultados obtenidos frente a un software (Geo5) especializado en diseño de pilotes.

Realizar un análisis comparativo con los resultados obtenidos de las memorias de cálculo Alfonso Uribe S, y Cia Ltda, la hoja electrónica y el software Geo5, verificando que el diseño cumple con los requisitos mínimos requeridos.

13

2. MARCO CONCEPTUAL

El proceso de análisis de verificación del diseño de cimentación profunda (pilotes) del edificio Leck 93 necesita conceptos básicos e importantes que debieron ser considerados para el desarrollo del proyecto descrito. Estos conceptos fueron retomados del Diccionario básico de geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia, que fue publicado en 2001 y se explican a continuación:

- Asentamiento: hundimiento gradual de la estructura.

- Análisis y recomendaciones: Interpretación técnica correspondiente a la caracterización del suelo, evaluación de los mecanismos de falla y deformación, recomendaciones para diseño, construcción de los sistemas de cimentación y contención.

- Cimentación: parte de una estructura que transmite la carga directamente al suelo. 3

- Cu: Cohesión no drenada del suelo debajo de la punta del pilote.

- Eficiencia de grupo: Se define como la relación entre la carga media por pilote que produce hundimiento del grupo y la carga que produce el hundimiento de un pilote aislado.

- Encepado: Es un elemento estructural cuya misión es transmitir las cargas a los pilotes y no al terreno; su apoyo será débil o inexistente debido a la elevada rigidez de los pilotes.

- Ensayos subsuelo: Operaciones para la identificación y evaluación de una o más características de un material, cuyo resultado se da numéricamente y ayuda a la realización del estudio geotécnico. 4

3 HOYOS PATIÑO, Fabián. Diccionario básico de geotecnia. Medellín: Universidad Nacional, 2001.

4 HOYOS PATIÑO, Fabián. Diccionario básico de geotecnia. Medellín: Universidad Nacional, 2001

14

- Esfuerzo efectivo: está definido como la diferencia entre el esfuerzo total en dicha dirección y la presión del agua que existe entre los vacíos del suelo. El esfuerzo efectivo es por lo tanto una diferencia de esfuerzos.5

- Esfuerzo de contacto: llamado también capacidad de soporte es el que ejerce presión de contacto, esfuerzo al suelo en una base de cimentación.

- Estrato: termino que implica la existencia de capas o estratos, que se limitan por cuerpos de roca o suelo diferente. Este término se aplica a un proceso de consolidación de sedimentos que presentan superficies de separación entre capas de materiales.

- Estudio geotécnico: conjunto de actividades de generación y análisis de información sobre las características de un terreno, orientadas a optimizar el diseño de la cimentación y estructuras de contención. También es utilizado para la evaluación de las condiciones de taludes y laderas y diseños correspondientes.6

- Estudio geotécnico definitivo: Se ejecuta para un proyecto específico, se deben consignar todas las características relevantes del terreno y las propiedades geomecánicas del suelo, recomendaciones detalladas para el diseño y construcción de las obra de cimentación.

- Investigación del suelo: Comprende la exploración del suelo (perforación, sondeos, entre otros), ensayos y pruebas de campo, ensayos de laboratorio para clasificar y cuantificar las características físico-mecánicas e hidráulicas.

- N: expresión de la resistencia de los suelos a la penetración dada por el ensayo de penetración estándar. 7

o Nivel freático: Altura a la que se encuentra el agua en una perforación; posición de la superficie superior del agua en un acuífero. En los acuíferos libres, el nivel freático coincide con el nivel piezómetro.

5 DR. ING. JORGE E. ALVA HURTADO, Diseño de Cimentaciones. Instituto de la Construcción y

Gerencia. 6 HOYOS PATIÑO, Fabián. Diccionario básico de geotecnia. Medellín: Universidad Nacional, 2001


15

- Nivel piezómetro: nivel que alcanzaría el agua en una perforación en contacto con la atmosfera. El nivel piezómetro coincide con el nivel freático en los acuíferos libres. 8

- Perfiles estratigráficos: sección vertical de un suelo que muestra la naturaleza y secuencia de varias capas, como han sido desarrolladas por sedimentación o por meteorización, o por varios procesos.

- Pilote: estructura de cimentación fabricada en acero, hormigón, o madera que puede ser cilíndrico o cuadrado que se hinca al suelo. La capacidad de un pilote se puede presentar de dos formas; pilotes por fricción – fricción de sus paredes al suelo o pilotes de punta – transmisión de la carga a un estrato portante.

- qu: Capacidad última de soporte; resistencia a la compresión simple.

- Turba: Materia orgánica parcialmente descompuesta.

- Resistencia a la compresión no confinada (qu): mínimo esfuerzo compresivo necesario para romper una muestra no confinada de suelo, de forma cilíndrica, en condiciones normalizadas. En este método la resistencia a la compresión no confinada se toma como la máxima carga alcanzada por unidad de área durante el ensayo, o la carga por unidad de área cuando se alcanza el 15% de deformación axial, lo que ocurra primero durante la ejecución de un ensayo.9

- Resistencia al corte (su): la resistencia al corte puede estimarse a partir de la resistencia a la compresión, para los especímenes sometidos al ensayo de resistencia a la compresión no confinada.

- α: Relación entre el asiento adicional producido por la acción del segundo pilote y el asiento que tendría el pilote aislado sometido a la misma carga.


9 Universidad Nacional de Colombia-Medellín, GC-16Resistencia a la compresión simple.

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3. MARCO TEÓRICO

Los estudios geotécnicos establecen criterios para las edificaciones, basados en la investigación del suelo, las características arquitectónicas y estructurales, con el objetivo de proporcionar las recomendaciones de diseño y construcción de excavaciones y rellenos, estructuras de contención, cimentaciones, rehabilitación o reforzamiento de edificaciones existentes. Dentro de los estudios de tipo geotécnico se comprende el reconocimiento de campo, la investigación del suelo, análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras que se encuentran en contacto con el suelo, garantizando un comportamiento adecuado de la edificación. La teoría que justifica la presente investigación proviene del libro “Fundamentos de ingeniería de cimentaciones” de Braja Das. La edición abordada fue la séptima de 2002.

Clasificación de las cimentaciones

“Toda cimentación se debe ubicar sobre materiales que presenten propiedades mecánicas adecuadas en términos de resistencia y rigidez, o sobre rellenos artificiales que no incluyan materiales degradables debidamente compactados. El diseño debe considerar tanto los estados límites de falla del suelo de soporte y de los elementos estructurales de la cimentación, como los estados límites de servicio. Los edificios se deben diseñar empotrados en su base para que los esfuerzos se transmitan de forma adecuada a la cimentación.”10 Los parámetros de diseño deben justificarse plenamente, con base en resultados provenientes de ensayos de campo y laboratorio. De acuerdo a su forma de transmitir al terreno de forma amortiguada las cargas estructurales se clasifican de la siguiente manera: Cimentaciones superficiales:

Según Das (2002), el esfuerzo límite básico de falla de cimentaciones superficiales se calculará por métodos analíticos o empíricos, debidamente apoyados en experiencias documentadas, recurriendo a los métodos de la teoría de plasticidad y/o análisis de equilibrio límite que consideren los diversos mecanismos de falla compatibles con el perfil estratigráfico. Para el cálculo debe considerarse: Posición del nivel freático más desfavorable durante la vida útil de la edificación,

10

NSR-10, Capitulo H.3. Unidad de Construcción. Pág. H-13

17

excentricidades que haya entre el punto de aplicación de las cargas y el centroide geométrico, influencia de estratos de suelos blandos bajo los cimientos, suelos susceptibles a la pérdida parcial o total de su resistencia. Los asentamientos por consolidación se producen por la migración gradual del agua hacia afuera de los suelos saturados, como respuesta a una sobre carga externa. Cimentaciones semiprofundas: Para estas cimentaciones se deberá calcular: Los asentamientos inmediatos debidos a la carga total transmitida al suelo por la cimentación, los asentamientos transitorios y permanentes del suelo de cimentación bajo la hipótesis de cargas estáticas permanentes combinadas con carga sísmica cíclica, los asentamientos debidos al incremento o reducción neta de carga en el contacto cimentación-suelo. 11 3.1 Clasificación de las cimentaciones profundas

Los principales aspectos que se deben tener en cuenta al momento de clasificar los pilotes. Condiciones del suelo Método de instalación Tipo de material Método de fabricación Forma de transmitir la carga

11

NSR-10, Capitulo H.3. Unidad de Construcción. Pág. H-17

18

Ilustración 2. Clasificación de las cimentaciones profundas Tomado de Coduto (1994)

Condiciones del suelo

Según Das (2002), “los pilotes son miembros estructurales elaborados en acero, madera o concreto reforzado; son utilizados para construir cimentaciones profundas y tienen un costo superior a las cimentaciones superficiales”12. Este tipo de cimentación es utilizada para garantizar la seguridad estructural. A continuación se mencionan las condiciones que se debe cumplir para utilizar como cimentación el pilotaje:

12

M. DAS, Braja. Fundamentos de ingeniería de cimentaciones. Santa Fe, 2002, p.535.

Cuando los estratos del suelo son altamente compresibles, y demasiado débiles para soportar la carga transmitida por la superestructura.

19

Tipo de material:

Se clasifican por su material se la siguiente manera: 1. Pilotes de acero: Son generalmente de base tubos o perfiles y se hincan al

terreno con sus extremos abiertos o cerrados. Están altamente expuestos a la corrosión, es importante determinar el tipo de suelo.

2. Pilotes de concreto: Son los comúnmente utilizados y se clasifican de dos

maneras; como prefabricados o in situ.

Cuando no se encuentra un lecho rocoso a una profundidad prudente debajo de la superficie del terreno. Los pilotes se utilizan para transmitir gradualmente la carga estructural al suelo.

Cuando se encuentra sometida a fuerzas horizontales, las cimentaciones con pilotes resisten por flexión mientras resisten cargas verticales. Estas se presentan generalmente en estructuras de retención de tierras.

Se utilizan en suelos expansivos o colapsables, en los cuales las cimentaciones superficiales no son muy eficientes ya que la estructura sufrirá daños considerables. Las cimentaciones con pilotes se consideran como una alternativa cuando estos se extienden más allá de la zona activa de expansión y contracción. Las cimentaciones con pilotes se utilizan con éxito si se entienden hasta las capas de suelo estables.

20

3. Pilotes de madera: Son troncos de árboles; la longitud máxima de los pilotes de madera es de 30 m. Se clasifican de tres maneras: Pilotes clase A capaces de soportar cargas pesadas, pilotes clase B se utilizan para tomar cargas medias y pilotes clase C se utilizan en trabajos provisionales de construcción.

Método de fabricación:

Se clasifican de la siguiente manera: 1. Pilotes prefabricados: se preparan con refuerzo ordinario y son cuadrados u

octagonales en su sección transversal; el refuerzo se proporciona para que el pilote resista el momento flexionante desarrollado durante su manipulación. Son fabricados en las longitudes deseadas y curados antes de llevarlos del sitio de trabajo. También pueden ser preesforzados usando cables de alta resistencia.

2. Pilotes fabricados in situ: son construidos en sitio perforando un agujero en

el terreno y llenándolo con concreto. Para estos pilotes existen dos categorías: ademados y no ademados (ambos tienen un pedestal en el fondo).

Forma de transmitir la carga

En las estructuras pueden estar presentes diferentes cargas como son las normales, cortantes, momentos y cargas torsionales en los cimientos. Las cargas actúan de distintas maneras: las cargas axiales actúan paralelas el eje de la base y las cargas laterales actúan perpendiculares al eje del pilote. Lo anterior indica que las cargas impuestas sobre la cimentación y su peso propio promueven cargas axiales y las cargas de cortante aplicadas y de momento inducen cargas laterales. 13 3.2 Métodos para determinar la capacidad portante en grupo de pilotes

López (2014) citando a Coduto (1994) presenta una clasificación de métodos de diseño de pilotes para evaluar la capacidad portante de un pilote sometido a carga axial

Métodos estáticos: para esta metodología se realizan ensayos de las propiedades del suelo y con base a estos resultados se estima la capacidad

13

M. DAS, Braja. Fundamentos de ingeniería de cimentaciones. Santa Fe, 2002,

21

última de los pilotes. Los parámetros resultan de una serie de ensayos realizados in-situ, pueden ser variables debido a los procedimientos desarrollados por el laboratorio encargado. Los ensayos que se realizan para determinar las propiedades del suelo se dividen de dos maneras:

a. Análisis basados en las propiedades del suelo: Se determinan las propiedades del suelo mediante ensayos realizados en laboratorio, encontrando las siguientes propiedades: peso unitario, cohesión, relación de vacíos, relación de consolidación entre otros. Con las propiedades determinadas se procede a implementar las ecuaciones que se requieran para la determinación de la capacidad de los pilotes.

Ilustración 3. Metodología para evaluar la capacidad de carga axial en pilotes.14

Para determinar la capacidad última Qu por cargas axiales son considerados dos

aspectos:

14

LOPÉZ ROVIRA, Ana María. Desarrollo de un programa de diseño geotécnico de pilotes en arenas y arcillas con carga axial empleando métodos de análisis basados en confiabilidad. Bogotá, 2014, 13p. Trabajo de investigación (Ingeniería Civil). Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de ingeniería.

22

1. Capacidad estructural del pilote: Debe estar en condición de resistir cargas de servicio una vez finalice la construcción y las cargas a las cuales estará sometido durante el proceso de realización. Esta capacidad será la máxima fuerza que pueda transferir el pilote al suelo. 2. Capacidad ultima del suelo: Capacidad máxima que tiene cada estrato del suelo para resistir la carga aplicada. Para esta se deben tener en cuenta los asentamientos máximos permitidos.

b. Análisis basados en la realización de ensayo in-situ: Son aquellos que se determinan mediante correlaciones, propiedades del suelo y dan una estimación de la capacidad última de los pilotes como son los ensayos de SPT (Standar Penetration Test), CPT (Cone Penetration Test) y Ensayo de la Veleta.

3.2.1 Análisis basados en las propiedades del suelo:

El análisis se realiza dependiendo de su longitud y del mecanismo de transferencia de carga al suelo:

Carga de punta: Los pilotes se extienden hasta la presencia de lechos de rocas o de material rocoso a una profundidad buena profundidad. La capacidad última depende de la capacidad de carga del material subyacente. En caso de encontrarse un suelo compacto y duro, los pilotes deben prolongarse unos cuantos metros dentro del estrato duro. La longitud del pilote requerida se estima con mucha precisión si se dispone con registros de la exploración del subsuelo.15

Carga de fricción: Se denominan así porque se hincan en el material más

blando a profundidades específicas, y la mayor parte de su resistencia se deriva de la fricción superficial; en suelos arcillosos la resistencia a la carga aplicada es también generada por adhesión.

Ensayos que se desarrollan en este proyecto:

Límites de Atterberg (NTC 1493 – ASTM D 4318)

Es un ensayo de laboratorio normalizado que permiten obtener los límites del rango de humedad dentro del cual se mantiene en estado plástico, es posible clasificar el suelo en la Clasificación Unificada de Suelos (Unified Soil Classification System, USCS).

15

M. DAS, Braja. Fundamentos de ingeniería de cimentaciones. Santa Fe, 2002,

23

Los límites fueron originalmente ideados por un sueco de nombre Atterberg especialista en agronomía y posteriormente redefinidos por Casagrande para fines de mecánica de suelos de la manera que hoy se conocen. Para obtener estos límites se requiere moldear la estructura de suelo destruyendo su estructura original y se pide una descripción del suelo en sus condiciones naturales; para la realización se trabaja con todo el material menor que la malla No. 40, se trabaja con la fracción de arena fina.

Contenido de Humedad: razón entre el peso del agua y el peso del suelo seco de la muestra

Limite líquido: contenido de humedad del suelo en el límite entre estado semi-líquido y plástico.

Limite plástico: contenido de humedad del suelo en el límite entre los estados semi-sólido y plástico.

Índice de plasticidad: la diferencia entre los límites líquido y plástico, rango de humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico.

Ensayo de compresión inconfinada (ASTM D 2166-06)

El objetivo de la norma es regular el método de ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión no confinada de suelos cohesivos, mediante la aplicación de una carga axial con control de deformación. Este se ejecuta sobre muestras inalteradas, remoldeadas o compactadas. Este ensayo da valores aproximados de la resistencia en suelos cohesivos en término de esfuerzos totales, aplicable sólo a materiales cohesivos que no expulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y mantienen su resistencia intrínseca después de remover las presiones de confinamiento; como las arcillas o suelos cementados. Los suelos secos friables, los materiales fisurados, laminados o varvados, los limos, las turbas y las arenas no pueden ser analizados por este método para obtener valores significativos de la resistencia a la compresión no confinada.16 Uso: El objetivo del ensayo es obtener un valor aproximado de la resistencia a la compresión de los suelos que tienen suficiente cohesión para ser sometidos, muestras que contienen cantidad relevante de limo y arena pueden exhibir propiedades cohesivas.

16

Universidad Nacional de Colombia-Medellín, GC-16Resistencia a la compresión simple.

24

Este método de determinación de la sensibilidad es adecuado solo para suelos que pueden mantener una forma estable al ser remoldeados. Para los suelos que no mantienen una forma estable, se puede utilizar un ensayo de resistencia al corte con veletas o el método de la Norma D2850 para determinar su sensibilidad. 3.2.2 Análisis basados en la realización de ensayo in-situ

Ensayo de penetración estándar – SPT (ASTM D-1586)

El SPT (standard penetration test) o ensayo de penetración estándar, es un tipo de prueba de penetración dinámica, que es empleado para realizar ensayos en terrenos que se requiere realizar un reconocimiento geotécnico. Se debe tener en cuenta que las pruebas de campo adquieren una gran importancia en los suelos muy susceptibles a la perturbación y cuando las condiciones del terreno varían en sentido horizontal y vertical. Es por eso que el método in situ más utilizado es el de penetración. Los objetivos del ensayo (SPT) Determinar la compacidad y la capacidad de soporte del suelo no cohesivo. Tomar muestras representativas del suelo. Hallar correlación entre el número de golpes, N, la compacidad, y la resistencia a la compresión simple por medio de tablas o ábacos ya existentes. Principio del ensayo: El ensayo SPT se realiza en el interior de sondeos durante la perforación, consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estrato de suelo, un toma muestras (cuchara partida hueca y cilindrica) de 30 cm de largo, diámetro exterior de 51mm e interior 35mm, que permite realizar tomas de muestra naturalmente alterada en su interior, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro). El peso de la masa esta normalizado, así como la altura de caída libre, siendo éstos respectivamente 63.5 kg y 76.2 cm.17

17

Universidad Nacional del Centro del Perú, Normas ASTM D1586 y AASHTO T206. Ensayo de Penetración Estándar

25

El ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda, no es recomendable llevarlo a cabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, esto debido que puede verse afectado el equipo de perforación dentro de los estratos mencionados. Este ensayo tiene como principal utilidad la caracterización de suelos granulares (arenas o gravas arenosas) en las que se hace muy difícil o imposible obtener muestras inalteradas para los ensayos en el laboratorio. Cuando el terreno que se estudia es grava, la cuchara no puede hincarse en el terreno, pues se dobla, por lo que usualmente su sustituye por una punta maciza de la misma sección (no normalizada). La frecuencia habitual para la realización del SPT a lo largo del sondeo es de un ensayo de 2 a 5 metros, o incluso mayor, en función de las características del terreno. VENTAJAS DESVENTAJAS

Se obtiene suelo y un numero Muestra alterada (caracterización)

Sencillo y de bajo costo Número muy crudo para el análisis

Funciona para varios tipos de suelos Variabilidad e incertidumbre

Se puede aplicar en rocas blandas

Disponible en todo el mundo

Ilustración 4. Ventajas y desventajas SPT

Ensayo de penetración de cono – CPT

El CPT es un es un método de ensayo in situ para determinar las propiedades geotécnicas y delinear la litología del suelo; consiste en el uso de una plataforma hidráulica para introducir a presión una punta cónica instrumentada en el suelo mediante varias barras. Mide de forma continua la resistencia necesaria para penetrar el suelo a una velocidad constante de dos centímetros sobre segundo. La fuerza total que actúa sobre el cono se llama resistencia del cono y es el criterio calificador de la fuerza de su suelo. La fuerza que actúa sobre las barras de sondeo proporciona la fricción total. Las mediciones con un cono eléctrico, equipado con un manguito de fricción, proporcionan la fricción del manguito local (CPTE). La información recogida se utiliza para calcular los siguientes parámetros geotécnicos:

ángulo de fricción efectivo

26

coeficiente de consolidación

capacidad de carga

comportamiento del asentamiento de una cimentación

Ensayo de la veleta (I.N.V.E – 170 – 07)

Este método establece el procedimiento del ensayo de veleta en el terreno, en suelos cohesivos blandos y saturados. Es necesario conocer la naturaleza del suelo en el cual se ha de efectuar cada ensayo, para asegurarse de su aplicación e interpretación. El ensayo de corte con veleta consiste básicamente en colocar una veleta de cuatro hojas dentro del suelo inalterado, y en girarla desde la superficie para determinar la fuerza de torsión necesaria para lograr que una superficie cilíndrica sea cortada por la veleta; con esta fuerza de corte se halla, entonces, la resistencia unitaria de dicha superficie. 18 Es de importancia básica que la fricción de la varilla de la veleta y la del aparato sean tenidas en cuenta porque de otra manera, la fricción sería inadecuadamente registrada como resistencia del suelo. A medida que las fuerzas de torsión se hagan más grandes durante un ensayo, un empuje lateral en el instrumento se traducirá en un incremento de fricción no considerado en las lecturas iniciales sin carga. Las medidas de fricción bajo condiciones que no implican carga, como cuando se emplea un vástago liso en lugar de la veleta, o una veleta que permita alguna rotación libre de la varilla antes de someterla a carga, son satisfactorias únicamente cuando el giro sea aplicado mediante un momento balanceado que no se traduzca en empuje lateral. No se recomiendan instrumentos que produzcan empuje lateral. La varilla de la veleta debe tener suficiente rigidez para que no sufra torsión bajo condiciones de carga plena, de lo contrario, se deberá hacer una corrección al dibujar las curvas de Momento vs. Rotación.

18

I.N.V.E – 170 – 07, Ensayo de corte sobre suelos cohesivos en el terreno usando la veleta.

27

Ilustración 5. Geometría de la veleta según la ASTM (2001)19

3.3 Asentamientos en grupo de pilotes

El asentamiento por consolidación de un grupo de pilotes en arcilla se estima aproximadamente usando el método 2:1 de la distribución de esfuerzos. El procedimiento de cálculo implica los siguientes pasos:

1. Determinar L, profundidad a la cual van a ser empotrados los pilotes.

2. Suponer que la carga Qg es transmitida al suelo a una profundidad de 2/3 L

desde la parte superior del pilote, y es repartida la carga según las líneas con pendiente 2: vertical y 1: horizontal.

3. Calcular el incremento del esfuerzo causado a la mitad de cada estrato

Dónde:

∆pi: Incremento de esfuerzo a la mitad de la capa i

19


28

Lg, Bg: Longitud y ancho de la planta del grupo de pilotes

Zi: distancia de z= 0 a la mitad de la capa de arcilla.

Ilustración 6. Asentamiento por consolidación de un grupo de Pilotes20

4. Calcular el asentamiento de cada estrato causado por el esfuerzo incrementado

5.

[

]

Dónde:

∆si: Asentamiento por consolidación del estrato i

∆e: Cambio de relación de vacíos causado por el incremento de esfuerzo en el estrato i e0: Relación de vacíos inicial de la capa i

Hi: Espesor del estrato i

6. El asentamiento total por consolidación del grupo de pilotes es:

∑

20


29

4. DISEÑO METODOLÓGICO

Debido a que la investigación es de tipo cuantitativa y a su vez comparativa, la metodología más conveniente es la realización un análisis técnico sobre los ensayos realizados al suelo por la firma firma Alfonso Uribe S, donde se compare los resultados a partir de análisis realizados y se garantice el cumplimiento con los criterios y requisitos mencionados en la NSR-10 título H. Garantizando la capacidad de soporte del terreno y el asentamiento probable sujeto a investigación. Procedimiento metodológico

La investigación se enmarca en las siguientes actividades:

Recopilación de la información correspondiente al material de campo, documentación de parámetros y normal de los ensayos realizados y organización de la información consultada.

Análisis de los sondeos entregados por la firma quien realiza el estudio

Hojas electrónicas preparadas para calcular la capacidad portante de los cimientos profundas a partir de ecuaciones clásicas.

Hojas electrónicas para cálculo de asentamientos de cimentaciones profundas en grupo.

Para obtener un perfil adecuado del suelo estudiado de la zona mencionada, se analizaron los resultados de los ensayos de laboratorio, los cuales normalizan los procedimientos y especificaciones que se deben realizar para evaluar las propiedades del suelo. Por lo cual se realizaron los siguientes ensayos de laboratorio, para cumplir con los requerimientos para realizar el estudio de suelos: SPT - (Ensayo de penetración estándar): Laboratorio realizado para determinar la compacidad y capacidad de soporte del suelo no cohesivo, se halla por medio de una correlación entre el número de golpes, la compacidad y la resistencia a la compresión por medio de tablas existentes. CPT - Ensayo de penetración de cono: Laboratorio realizado para determinar el ángulo de fricción efectivo, coeficiente de consolidación, capacidad de carga y comportamiento de asentamiento de una cimentación. Ensayo de prueba corte con Veleta: Laboratorio realizado en suelos cohesivos blandos y saturados, permite determinar el esfuerzo aplicado al suelo.

30

Análisis de resultados:

Para este análisis de resultados se efectuó el cálculo por medio de hojas electrónicas construidas por la investigadora principal de este estudio, en las que se incorporación datos a un software especializado Geo5 en el cálculo de capacidad portante y asentamientos en grupos de pilotes y análisis de la información suministrada por la firma Alfonso Uribe S. y Cia Ltda. Se efectuó una comparación por medio de cuadros y graficas que permiten determinar la variación en cada uno de los casos. Se utilizó el software Geo5, porque permite la evaluación en grupos de pilotes, porque los programas de similares características sólo hacían evaluación de pilotes individuales, por lo cual no tenía parámetro de comparación alguna con el software elegido. Además es un programa gratuito que se adapta a las necesidades del estudio y arrojó los resultados de manera efectiva y clara para realizar el análisis que se observa en el presente estudio.

31

Ilustración 7. Diseño metodológico

Etapa 1.RECOPILACION DE LA INFORMACION

Compilación información correspondiente:

1. Material de campo (Ensayos de laboratorio)

2. Normas y ensayos de laboratorio que rigen un estudio y caracterizaciòn

geotécnica del subsuelo

3. Libros y guías en el

diseño de la cimentación.

Realizar el filtro y organizarla información consultada teniendo en cuenta la

utilidad en el proyecto.

Etapa 2.ELABORACIONMEMORIAS DE CÁLCULO.

Elaboración del perfil estratigrafico para determinar los estratos de suelos presentes en el terreno.

Para cada estrato definido del suelo, enlazar los ensayos de laboratorio

realizados por la firma Alfonso Uribe S y Cia Ltda.

Realizar el cálculo de Cu, para cada uno de los ensayos realizados (CPT, SPT, Veleta). Por medio de estadistica se determina un Cu medio para cada estrato.

Realizar el cálculo de la capacidad de carga para un grupo de pilotes.

Realizar el cálculo del asentamiento por consolidación para un grupo de pilotes.

Etapa 3.ANALISIS DE RESULTADOS

Incorporar los resultados obtenidos mediante la hoja de cálculo a un software

especializado en el diseño de grupo de pilotes.

Realizar un comparación de los resultados obtenidos por la firma Alfonso Uribe

S. y Cia Ltda, cálculo hojas eléctronicas y el software

Presentar graficas comparativas, que permitan observar y concluir el

objetivo del proyecto.

Etapa 4.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Finalmente realizar las conclusiones producto del analisis realizado,

verificando el cumplimiento del interrogante planteado y los objetivos propuestos

para este proyecto.

Recomendaciones que

permitan mejorar y garantizar el cumplimiento de los requisitos minimos

para la cimentación.

32

5. ANALISIS DE RESULTADOS

5.1 Generalidades del proyecto

5.1.1 Localización

La muestra de suelo utilizada para el desarrollo de este proyecto, fue extraída de la zona de chico norte en la ciudad de Bogota D.C., ubicada en la dirección calle 93ª No. 19-24 a una profundidad de 52 m, donde se ejecutó la construcción de un edificio que tiene dos sótanos en la mitad anterior a -6.0 m, sótano y semisótano en la mitad posterior a -4.5 m y nueve pisos de altura. Su estructura en concreto reforzado se encuentra modulada de manera convencional con luces entre columnas no mayores a 10 m de longitud.

Ilustración 8. Ubicación geográfica: Lote21

De acuerdo con la información suministrada es importante resaltar que el proyecto por todos sus costados cuenta con estructuras vecinas, para lo cual es importante tener recomendaciones pertinentes con el fin de proteger las excavaciones existentes de la excavación prevista.

21

Fuente: SINUPOT Bogotá D.C., http://sinupotp.sdp.gov.co/sinupot/index.jsf - chip catastral.

http://sinupotp.sdp.gov.co/sinupot/index.jsf

33

A continuación se muestra una planta general de localización de las estructuras proyectadas y estructura vecina, así como cortes longitudinal y transversal.

Ilustración 9. Planta general proyecto

Estructura

Vecina

Estructura

Vecina

Estructura Vecina

Estructura

Vecina Torre

34

Ilustración 10. Corte longitudinal

5.1.2 Descripción del subsuelo:

Para la exploración se realizaron cinco perforaciones que alcanzaron profundidades entre 12 y 52 m., cuyos resultados están respaldados por los ensayos de la resistencia a la penetración del cono holandés CPT. Realizaron muestras inalteradas en tubos Shelby, donde se obtuvieron los resultados de consolidación, compresión inconfinada y su clasificación.

35

Teniendo en cuenta la tabla H.3.1-1 de la norma NSR-10 el proyecto se clasifica en categoría de la unidad de construcción alta (entre 11 y 20 niveles).

Ilustración 11. Clasificación de las unidades de construcción por categorías. 22

En la tabla H.3.2-1 se establece el número mínimo de sondeos de exploración y profundidad de los mismos por construcción teniendo como referente la tabla anterior en donde se clasifica con categoría alta.

Ilustración 12. Número mínimo de sondeos y profundidad. 23

Profundidad mínima de sondeos: 25 m. Número mínimo de sondeos: 4

En el numeral H.3.2.5 se definen las profundidades que deben tener los sondeos como se menciona en las tablas anteriores: Por lo menos el 50% de todos los sondeos debe alcanzar la profundidad dada en la Tabla H.3.2-1, afectada a su vez por los siguientes criterios, los cuales deben ser justificados por el ingeniero geotecnista. La profundidad indicativa se

22

NSR-10, Capitulo H.3. Unidad de Construcción. Pág. H-9. 23

NSR-10, Capitulo H.3. Unidad de Construcción. Pág. H-9.

36

considerará a partir del nivel inferior de excavación para sótanos o cortes de explanación.24 El número mínimo de sondeos se definen inicialmente es por las unidades de construcción de acuerda a la (Tabla H.3.1.1), en cualquier caso se deben tener como mínimo (tres) sondeos para un estudio. Por lo cual se referencian las perforaciones realizadas en el estudio:

Sondeo que alcanzo profundidad de 55 m. Sondeo que alcanzo profundidad de 30 m. Sondeos (tres) que alcanzaron profundidad de 12 m.

5.1.3 Características del subsuelo

El perfil estratigráfico se puede describir así: a. Superficialmente aparecen rellenos y la capa vegetal, con espesores en conjunto que varían entre 0.5 y 0.8 m. b. Hay luego arcillas de color café a café claro, con una consistencia media, que llegan a profundidades que varían entre 1.0 y 1.4 m bajo la superficie. c. Se encuentran luego en la mayor parte de las perforaciones arcillas de color gris verdoso, con una consistencia media, que llegan a profundidades que varían entre 2.0 y 2.2 m bajo la superficie. d. En la perforación P4 y a una profundidad de 2.8 m se encontraron arenas finas de color café con lentes de grava y lentes orgánicos, que llegan a profundidades no mayores a 5.8 m bajo la superficie. e. Por último, se encuentran arcillas y limos arcillosos de colores gris oscuro a café, con una consistencia media a blanda intercalados con lentes orgánicos, capas y lentes de madera en descomposición (Turba) y las cuales alcanzaron la profundidad de investigación.

5.1.4 Nivel freático

En el momento de realizar la exploración del subsuelo se detectó agua libre a una profundidad de 4.3 m bajo la superficie. Se estima que el nivel freático se estabiliza a largo plazo a una profundidad de 3.0 bajo el nivel del andén de la Calle 93A.

24

NSR-10, Capitulo H.3. Caracterización geotécnica del suelo. Pág. H-10

37

5.1.5 Consideraciones climatológicas

Bogotá se caracteriza por tener un clima moderadamente frío, con cerca de 14ºC en promedio. Aun así por ser un clima tropical, el frío se acentúa en jornadas de lluvia o de poco sol. Por otro lado, en los días muy soleados la sensación térmica puede incrementarse hasta los 23ºC o más. Con ocasión al cambio climático y los fenómenos del Niño y la Niña, el clima de Bogotá es impredecible. Generalmente entre marzo, mayo, septiembre y noviembre son meses de lluvias intensas, el resto de meses la precipitación es menor. Se pueden presentar cambios repentinos de temperatura, por eso se debe estar siempre preparado para el frío, el sol y la lluvia.25

5.1.6 Parámetros de diseño

Zona de microzonificación: Zona 3 – Lacustre 200

Perfil del suelo: Tipo F

Coeficiente de importancia: I: 1.00

Coeficiente aceleración pico efectiva: Aa: 0.15

Coeficiente velocidad pico efectiva: Av: 0.20

Tipo de sistema estructural:

Combinado con capacidad moderada de disipación de energía D.M.O.

Coeficiente de disipación de energía Ro: 5.0

Coeficiente de sobrerresistencia Ω: 2.50

Cargas de diseño

CARGAS

Carga de acabados 100 Kg/m2

Carga viva vivienda 180 Kg/m2

Carga viva zona parqueaderos 250 Kg/m2

Carga viva escaleras 300 Kg/m2

Carga viva de cubierta 500 Kg/m2

Total 1330 Kg/m2

25

Alcaldía Mayor de Bogotá, Portal web: http://www.bogota.gov.co/ciudad/clima

38

5.2 Memorias de cálculo hoja electrónica 5.2.1 Registros de perforaciones.

Ilustración 13. Localización de sondeos

39

Ilustración 14. Registro de perforación No. 1

LL (%) LP (%) IP (%) Wn (%) IP (%) N (SPT) CPT

(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)0.50

1.00 1 80.00 33.00 47.00 53.40 43.50 0.70

0.62

0.54

0.50

0.54

0.580.460.420.39

0.31

0.27

0.27

0.31

0.31

0.31

REGISTRO DE PERFORACION

2.00

Descapote (Relleno en tierras varias gris

oscuro)Arcilla café veteada Consistencia dura

Arcilla gris verdosa veteada con raíces

Consistencia media

1

2 67.00 47.90 37.20

Leck 93

12 m 1

Proyecto:

Profundidad: Perforación No.

Equipo:

Prof (m)Muestra No.

TipoDescripción

PROPIEDADES

6

7

5

12.00

3.60

3

4

ENSAYOS

2 90.00 23.00

Arcilla gris oscura con vetas de óxido

Consistencia media

Arcilla café de consistencia blanda

12

3

4

119.00 31.00

8

9

10

11

88.00 73.80 48.70

159.00 42.00 117.00 92.40 43.10

40



(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)0.50

0.54

0.500.660.810.580.420.39

0.31

0.31

0.31

0.27

0.27

0.27

0.27

Equipo:

Prof (m)Muestra No.

TipoDescripción

PROPIEDADES ENSAYOS

Leck 93

Profundidad:


Proyecto:

12 m 2Perforación No.

1.10

2.10

3.60

12

-

3

4

12.00

1Descapote (Relleno en tierras varias gris oscuro)

2

Arcilla café veteada Consistencia media

Arcilla gris verdosa veteada con raíces

Consistencia media-

- Arcilla gris oscura con vetas de óxido

Consistencia media


5

6

7

8

9

10

11

- 0.66

41



(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)0.80 1 88.00 46.00 42.00 53.80 18.70 0.62

0.620.620.540.460.390.31

0.27

0.27

0.31

0.31

0.31

0.31

6

0.70

65.00

11

1.10 Arcilla café veteada Consistencia media

2

2.10 Arcilla gris verdosa veteada Consistencia dura

120.00

12

24.00 41.00 36.80 31.30

Arcilla gris oscura con vetas de oxido Consistencia

media4

12.00


5

12 m 3

Prof (m)Muestra No.

Tipo


Proyecto: Leck 93

3

4

3

3.60

Profundidad:

93.00 25.00 68.00 73.10 70.70

38.005

7

8

9

10

2

Perforación No.

Equipo:

DescripciónPROPIEDADES ENSAYOS

1Limo arcilloso gris oscuro con vetas de oxido

91.00 27.00

82.00 83.00 54.80

64.00 50.90 37.30

0.62

42


(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)0.50

3.00 0.93

7.00 0.70

7.00 0.31

13.00 0.39

9.0010.00

14.00 11.0015.00 12.00

9.005.00

4.00

5.00

4.00

5.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

8.00

7.00

10.00

14.0011.009.008.007.006.007.006.007.006.007.008.009.0010.0011.0010.009.008.00

Arcilla café consistencia blanda

32.30 Limo arcilloso organico con lentes de madera en

descomposicion (Turba) Consistencia media33.80

Arcilla café de consistencia media

48.00

43

44

45

46

47

48

37

38

39

40

41

42

32

33

34

35

36

25

26

27

28

29

30

23

24

13

14

15

16

17

18

20

21

31

22

1Capa vegetal con raices

1.40 Arcilla café consistencia dura

-

Arcilla café con gravas finas densidad media5.80


Proyecto: Leck 93

Profundidad: 48 m 4

19

4

10

11

12

Arcilla café con lentes organicos densidad media3.90

5

6

7

8

9

9.00

8.00

7.00

6.00

7.00

9.00

10.00

11.00

15.00

13.00

12.00

8.00

10.00

-

-

-

-

-

-

Perforación No.

Equipo:

Prof (m)Muestra No.

TipoDescripción

PROPIEDADES ENSAYOS

2

2.80 Arcilla gris oscura consistencia media

3

43


(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)0.80

4 104.00 28.00 76.00 76.10 63.60 4.00

3 94.00 21.00 73.00 67.20 63.20 4.00

6 165.00 38.00 127.00 120.10 64.60 1.00 0.31

2 217.00 61.00 156.00 187.10 80.80 2.00 0.31

8 248.00 62.00 186.00 184.60 65.90 3.00 0.31

9 207.00 58.00 149.00 222.70 110.60 4.00 0.31

3 116.00 39.00 77.00 108.80 90.70 3.00 0.31

11 128.00 40.00 88.00 98.80 66.80 4.00

4 174.00 45.00 129.00 141.20 74.60 3.00

12 171.00 45.00 126.00 153.90 86.4014 151.00 49.00 102.00 132.30 81.7015 176.00 37.00 139.00 141.90 75.505 121.00 79.00 42.00 155.60 182.40

6.00 159.00 47.00 112.00 116.80 62.30 8.0018.00 71.00 33.00 38.00 55.10 58.20 7.0020.00 161.00 39.00 122.00 108.70 57.10 9.0021.00 141.00 41.00 100.00 90.70 49.70 10.0023.00 163.00 36.00 127.00 102.60 52.40

59


50.30

Arcilla café con lentes organicos Consistencia 51.20

Arcilla café consistencia media

56.00

57.60

Limo arcilloso organico café con madera en

descomposicion (Turba)


53

54

55

56

57

5858.10 27

35

36

-

37

41

42

2452

43

44

31

32

33

49

Limo arcilloso organico con lentes de madera34

34.10

50

51

45

46

47

48

38

39

40

20

21

22

23

24

26

Descapote (Capa vegetal con raices)

1.30 Arcilla café veteada Consistencia media

2

2.20 Arcilla gris verdosa veteada Consistencia media

2


32.30

16

17

18

7

28

29

30

8

9

10

11

12

25

13

14

15

19

27


Proyecto: Leck 93

Profundidad: 59 m 5

ENSAYOS

3

Prof (m)Muestra No.

TipoDescripción

PROPIEDADES

3.90 Arcilla gris oscura Consistencia media

4

5

6

Perforación No.

1

17 170.00 70.00 100.00 209.90 139.90 10.00

Equipo:

1

89.00 25.00 64.00 50.00 39.00 0.62

0.62

0.50109.00 29.00 80.00 95.80 83.50

164.00 47.00 117.00 121.40 63.60 12.00

11.00123.00 32.00 91.00 91.40 65.30

26 293.00 207.00 86.00 226.90 23.20 29.00

44

5.2.3 Perfiles aproximados

Perforación 1-5

Ilustración 17. Registro de perforación No. 1-5

LL (%) LP (%) IP (%) Wn (%) IP (%) N (SPT)CPT

(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)

0.80 -

-65.30 11.0023.20

29.00 -226.90

123.00 32.00 91.00 91.40

-

39.20 99.80 8.50

29.00 55.50 51.70 41.25 - 0.66

47.00 117.00 121.40 63.60

66.10


Perforación No.

Equipo:

170.00 70.00 100.00

-

84.5096.00 24.00

1 Descapote y capa vegetal1.15

Profundidad: 59 m 1-5

Arcilla con vetas cafes consistencia media a

15

11

5

Proyecto: Leck 93

32

14

84.00 84.80

6

Arcilla gris oscura Consistencia media3.75 114.004

13

54.67 4.00

119.83 144.95

72.00 63.7330.00

2.10 Arcilla gris verdosa Consistencia media0.510.59

161718

169.42 49.58

12

1920

29

2122

94.78 55.94

85.26 3.00 0.35

139.90

3738

Limo arcilloso organico café con lentes de

madera

-

-


48

209.90

139.00

10.00

4344

36

34.10

454647

394041

24


50.30

25

32.30

27

35

9

50

10

78

34

313233

26

28

23


descomposicion (Turba)5858.10 Arcilla café consistencia media

59

293.00 207.00 86.00

5556 56.00

57

57.60

51525354 12.00164.00

49

42

30

PROPIEDADES

Prof (m)Muestra

No. TipoDescripción

ENSAYOS

Arcilla café con lentes organicos

Consistencia media

45

Perforación 3-5

Ilustración 18. Registro de perforación No. 3-5

LL (%) LP (%) IP (%) Wn (%) IP (%) N (SPT)CPT

(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)

0.80

91.40 65.30 -293.00 207.00 86.00 226.90 23.20 29.00

-

123.00 32.00 91.00

121.40 63.60 12.00 -

11.00

139.00 39.20 99.80 94.78 55.94 8.50 -

164.00 47.00 117.00

170.00 70.00 100.00 209.90 139.90 10.00 -

166.17 49.25 116.92 144.17 86.23 2.86 0.34

0.5896.33 25.33 71.00 64.73 54.70

5253

42

3940

0.664.0024.50 52.50

3

1

3-5


Proyecto: Leck 93

Profundidad:

Equipo:

43.40 35.15 0.6277.00

24

2223

65

31

14

1718

32

21

32.30

27

11

2526

33

20

28

19

454647

51

4344

41

Limo arcilloso organico con lentes de madera


37

1516

7

34.10 3435

50.30

36

Arcilla café Consistencia blanda

8

10

2.15 Arcilla gris verdosa veteada consistencia media

4

2930

9

3.75

Perforación No.

1213

77.10Arcilla gris oscura con vetas Consistencia

59 m

101.00

484950

Descapote (Capa vegetal con raices y relleno 1.20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia 2

38

Descripción

ENSAYOS

Arcilla café consistencia media59

56.00

Arcilla café con lentes organicos Consistencia

media

PROPIEDADES

Prof (m)Muestra

No. Tipo

56

27.00 74.00 84.45

57

57.60


descomposicion (Turba)5858.10

5455

46

5.2.4 Perfil definitivo

Ilustración 19. Registro de perforación definitivo

LL (%) LP (%) IP (%) Wn (%) IP (%)CLASIF

,N (SPT)

CPT

(kg/cm2)

Veleta

(kg/cm2)

5911.00 - -

5858.10 Arcilla café consistencia media 123.00 91.00 91.40 65.30

86.00 226.90 23.2029.00

MH57

57.60


descomposicion (Turba) 293.00 207.0032.00

1.20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia

media 80.75 26.75

3.75 Arcilla gris oscura con vetas Consistencia

media107.50 28.50

-47.00 117.00 121.40 63.60 12.00 -

- -

CH

39

495051

56.00

Arcilla café con lentes organicos Consistencia

media164.00

464748

5253545556


209.90 139.90 10.00 12.00 -

8.50 8.18 -

MH

139.00 39.20 99.80 94.78 55.94 CH

32

33

34.10

Limo arcilloso organico café con lentes de

madera170.00

167.79

262728

70.00 100.00

293031

34

35

50.30

434445

404142

363738

232425

202122

171819

141516

111213

CH

89

10

567

0.3449.42 118.38 144.56 85.75 2.93 7.48CH

379.00

4.00 -0.63

CH

4

32.30


0.6447.55 38.205.00

71.60 10.000.55

84.63

1

Prof (m)Muestra

No. TipoDescripción

ENSAYOS

22.15

Arcilla gris verdosa veteada consistencia

media a dura96.17 24.67 71.50 64.23 54.68

54.00

PROPIEDADES

CH

Profundidad: 59 m Perforación No. 1-5 y 3-5


Proyecto: Leck 93 Equipo:

47

5.2.5 Capacidad de soporte

Cálculo Cu

A partir de los resultados obtenidos, con el perfil definitivo se unifica en un cuadro que nos muestra los ensayos de laboratorio realizados para el estudio de suelos

Ilustración 20. Perfil definitivo

Calculo Cu – Ensayo SPT

1 0,8 - 1,20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia media 0.64 5.00 - 80.75 26.75 54.00 47.55 38.20 CH

2 1,20 - 2,15 Arcilla gris verdosa veteada consistencia media a dura 0.63 - 4.00 96.17 24.67 71.50 64.23 54.68 CH

3 2,15 - 3,75 Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media 0.55 10.00 - 107.50 28.50 79.00 84.63 71.60 CH

4 3,75 - 32,30 Arcilla café consistencia blanda 0.34 7.48 2.93 167.79 26.58 75.25 74.43 63.14 CH

5 32,30 - 34,10 Limo arcilloso organico café con lentes de madera - 12.00 10.00 170.00 70.00 100.00 209.90 139.90 MH

6 34,10 - 50,30 Arcilla café consistencia media - 8.18 8.50 139.00 39.20 99.80 94.78 55.94 CH

7 50,30 - 56,00 Arcilla café con lentes organicos consistencia media - - 12.00 164.00 47.00 117.00 121.40 63.60 CH

8 56,00 - 57,60 Limo arcilloso organico café con madera en descomposicion (Turba) - - 29.00 293.00 207.00 86.00 226.90 23.20 MH9 57,60 - 58,10 Arcilla café consistencia media - - 11.00 123.00 32.00 91.00 91.40 65.30 CH

PERFIL DEFINITIVO

clasificació

nWn (%) IL (%)N LL (%)PROFUNDIDAD (m) DESCRIPCION

SV

(kg/cm2)

CPT

(Kg/cm2)Estrato LP (%) IP (%)

1 0,8 - 1,20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia media - - - - -

2 1,20 - 2,15 Arcilla gris verdosa veteada consistencia media a dura 4.00 3.50 0.14 95.60 0.51

3 2,15 - 3,75 Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media - - - - -4 3,75 - 32,30 Arcilla café consistencia blanda 3.00 3.50 0.11 95.60 0.51

5 32,30 - 34,10 Limo arcilloso organico café con lentes de madera 10.00 3.50 0.36 95.60 0.51

6 34,10 - 50,30 Arcilla café consistencia media 8.50 3.50 0.30 95.60 0.51

7 50,30 - 56,00 Arcilla café con lentes organicos consistencia media 12.00 3.50 0.43 95.60 0.51

8 56,00 - 57,60 Limo arcilloso organico café con madera en descomposicion (Turba)29.00 3.50 1.03 95.60 0.519 57,60 - 58,10 Arcilla café consistencia media 11.00 3.50 0.39 95.60 0.51

Estrato PROFUNDIDAD (m) DESCRIPCION N

ENSAYO SPT

Cu

(kg/cm2)K (kN/m2) ɸ

Ncor

(kN/m2)

48

Ilustración 21. Cálculo Cu - Ensayo SPT

Calculo Cu – Ensayo resistencia a la penetración del cono Holandés (CPT)

Ilustración 22. Cálculo Cu - Ensayo CPT

Calculo Cu – Ensayo resistencia al corte con veleta (Sv)

Ilustración 23. Cálculo Cu - Ensayo Veleta (Sv)

1 0,8 - 1,20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia media 500.00 0.40 5.40 12.15 2.16 2.16 20.00 0.25 0.78

2 1,20 - 2,15 Arcilla gris verdosa veteada consistencia media a dura - 0.95 5.20 12.28 7.10 4.94 20.00 - -

3 2,15 - 3,75 Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media 1000.00 1.60 5.00 12.50 14.36 17.38 20.00 0.50 -0.37

4 3,75 - 32,30 Arcilla café consistencia blanda 748.00 28.55 5.30 12.95 384.06 369.70 20.00 0.19 0.21

5 32,30 - 34,10 Limo arcilloso organico café con lentes de madera 1200.00 1.80 6.18 13.54 408.43 24.37 20.00 0.60 0.27

6 34,10 - 50,30 Arcilla café consistencia media 817.65 16.20 6.18 13.54 627.74 219.31 20.00 0.31 0.14

7 50,30 - 56,00 Arcilla café con lentes organicos consistencia media - 5.70 6.58 14.40 709.82 - 20.00 - -

8 56,00 - 57,60 Limo arcilloso organico café con madera en descomposicion (Turba) - 1.60 6.45 14.13 732.43 - 20.00 - -9 57,60 - 58,10 Arcilla café consistencia media - 0.50 6.40 13.48 739.17 - 20.00 - -

ENSAYO RESISTENCIA A LA PENETRACION DEL CONO HOLANDES (CPT)

γ (kN/m3)h (m) ɸCu (kg/cm2)σ

(kN/m2)PROFUNDIDAD (m) DESCRIPCIONEstrato

qc

(kN/m2)σ´ (kN/m2) Nk

γd

(kN/m3)

1 0,8 - 1,20 Arcilla café con vetas de oxido Consistencia media 0.64 0.54 2.16 0.30 1.84 1.18

2 1,20 - 2,15 Arcilla gris verdosa veteada consistencia media a dura 0.63 0.72 7.10 0.09 1.78 1.12

3 2,15 - 3,75 Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media 0.55 0.79 14.36 0.04 1.76 0.96

4 3,75 - 32,30 Arcilla café consistencia blanda 0.34 1.18 384.06 0.00 1.66 0.56

5 32,30 - 34,10 Limo arcilloso organico café con lentes de madera - 1.00 408.43 - 1.70 -

6 34,10 - 50,30 Arcilla café consistencia media - 1.15 627.74 - 1.67 -

7 50,30 - 56,00 Arcilla café con lentes organicos consistencia media - 1.17 709.82 - 1.66 -

8 56,00 - 57,60 Limo arcilloso organico café con madera en descomposicion (Turba) - 0.86 732.43 - 1.74 -9 57,60 - 58,10 Arcilla café consistencia media - 0.91 739.17 - 1.72 -

Cu corr.

(kg/cm2)Cu/σ´IP

σ´

(kN/m3)

ENSAYO RESISTENCIA AL CORTE CON VELETA (Sv)

λPROFUNDIDAD (m) DESCRIPCIONEstratoCu

campo

(kg/cm2)

49

Cu Obtenidos

Ilustración 24. Cálculo Cu - Obtenido

SPT CPT Veleta

1 0,8 - 1,20 - 25.38 117.76 143.14 0.40 143.14 1.46

2 1,20 - 2,15 14.28 - 111.55 125.82 0.95 125.82 1.28

3 2,15 - 3,75 - 50.10 96.21 146.31 1.60 146.31 1.49

4 3,75 - 32,30 10.71 19.29 55.67 85.66 28.55 85.66 0.87

5 32,30 - 34,10 35.69 59.94 - 95.63 1.80 95.63 0.98

6 34,10 - 50,30 30.34 30.51 - 60.84 16.20 60.84 0.62

7 50,30 - 56,00 42.83 - - 42.83 5.70 42.83 0.44

8 56,00 - 57,60 103.50 - - 103.50 1.60 103.50 1.069 57,60 - 58,10 39.26 - - 39.26 0.50 39.26 0.40

Cu

(kN/m2)

Cu OBTENIDOS

Cu medio

(Kg/cm2)

Profun

didad

(m)

Cu

medio(kN/m2)Estrato PROFUNDIDAD (m) DESCRIPCION

Arcilla café consistencia blanda

Limo arcilloso organico café con lentes de madera


Arcilla café con lentes organicos consistencia media

Limo arcilloso organico café con madera en descomposicion (Turba)Arcilla café consistencia media

Cu

(kN/m2)

Cu

(kN/m2)

Cu

(kN/m2)Arcilla café con vetas de oxido Consistencia media

Arcilla gris verdosa veteada consistencia media a dura

Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media

50

Los presentes ítems hacen parte de la hoja electrónica diseñada para el análisis de los datos obtenidos de los ensayos, datos correspondientes al estudio de suelos, calculados por la firma Alfonso Uribe para la cimentación del edificio LEck 92. Parte de los datos no existían y los demás fueron recopilados, analizados y explicados por la autora del presente estudio. Los ítems son: cálculo capacidad de carga y asentamientos por consolidación; el análisis de estos dos aspectos depende uno de otro para su respectivo cálculo. El criterio de selección de las fórmulas para el análisis estuvo relacionado con el tipo de suelo que es arcilloso y no drenado. Cálculo capacidad carga

Calculo capacidad última de un grupo de pilotes en arcillas saturadas:

1. Estimación de Qp (Método de Meyerhof)

Para arcilla (Condición θ=0), para pilotes en arcillas saturadas en condiciones no drenadas (θ=0).

Dónde:

Cu: Cohesión no drenada del suelo debajo de la punta del pilote

Ap: Área sección transversal pilote

51

Ilustración 25. Fricción superficial promedio según localización del pilote. Tomado de Das (2002).

2. Estimación de Qs (α)

La estimación de la resistencia por fricción de pilotes en arcilla es complicada debido a la presencia de variables que no son fácilmente cuantificables Se dispone de tres métodos para obtener la resistencia unitaria por fricción de pilote. Para el desarrollo de este proyecto será aplicado el método α, para el cálculo de la resistencia unitaria superficial en suelos arcillosos representado por la siguiente ecuación:

Dónde: α: factor empírico de adhesión La variación aproximada del valor de α se muestra en la siguiente figura. Para arcillas normalmente consolidadas α=1.

∑

Ilustración 26. Variación de α con la cohesión no drenada de una arcilla. Tomado de Das (2002).

52

Por lo tanto para el cálculo de Qu

∑ ∑

3. Determinar la capacidad ultima suponiendo que el grupo de pilotes actúan

como un bloque con dimensiones Lg x Bg x L. La resistencia superficial es:

∑ ∑

4. Se comparan los resultados obtenidos. El menor de los dos es Qu.

53

Diámetro pilotes= 0.50 m

Nota d 2.5

D 0.5

n1 x 16

n2 y 13

Lg x 38

Bg y 31

No. Pilotes 208

n 0.23

θ 11.31

Numero de pilotes en el grupo = 𝑛1 x 𝑛2

≥_

=( − +2( /2)

=( − +2( /2)

= (9 )

=Σ

Σ = 1 2 (Qp + Qs)

40 0.62 0.65 12.08 0.20 1.10 274.16

41 0.62 0.65 12.39 0.20 1.10 280.44

42 0.62 0.65 12.69 0.20 1.10 286.72

43 0.62 0.65 12.99 0.20 1.10 293.01

44 0.62 0.65 13.29 0.20 1.10 299.29

45 0.62 0.65 13.59 0.20 1.10 305.57

46 0.62 0.65 13.90 0.20 1.10 311.86

47 0.62 0.65 14.20 0.20 1.10 318.14

48 0.62 0.65 14.50 0.20 1.10 324.43

49 0.62 0.65 14.80 0.20 1.10 330.71

50 0.62 0.65 15.11 0.20 1.10 336.99

PROFUNDID

AD (m)Cu (kg/cm2)

Método α (Qs kN) Meyerhof Qp

α

CAPACIDAD DE CARGA GRUPO PILOTES (Capacidad de soporte lateral)

Qs (kN) Ap (m2) Qp (kN)Qu (T)

54

Ilustración 27. Cálculo capacidad carga - Diámetro 0.50m


40 0.62 357.35 1.25 1.25 6.00 2,382.37 273.97 274.16

41 0.62 366.29 1.28 1.25 6.00 2,382.37 274.87 280.44

42 0.62 375.22 1.31 1.25 6.00 2,382.37 275.76 286.72

43 0.62 384.16 1.34 1.25 6.00 2,382.37 276.65 293.01

44 0.62 393.09 1.38 1.25 6.00 2,382.37 277.55 299.29

45 0.62 402.02 1.41 1.25 6.00 2,382.37 278.44 305.57

46 0.62 410.96 1.44 1.25 6.00 2,382.37 279.33 311.86

47 0.62 419.89 1.47 1.25 6.00 2,382.37 280.23 318.14

48 0.62 428.83 1.50 1.25 6.00 2,382.37 281.12 324.43

49 0.62 437.76 1.53 1.25 6.00 2,382.37 282.01 330.71

50 0.62 446.69 1.56 1.25 6.00 2,382.37 282.91 336.99

Lg/BgPROFUNDIDAD

(m)Cu (Kg/cm2)

Resistencia

superficial L/Bg

CAPACIDAD DE CARGA PILOTES EN BLOQUE

Qg (T) Nc*

Capacidad

carga de puntaQu (T)

Nota d 3

D 0.6

n1 x 14

n2 y 11

Lg x 40

Bg y 31

No. Pilotes 154

n 0.23

θ 11.31


≥_

=( − +2( /2)

=( − +2( /2)

= (9 )

=Σ

Σ = 1 2 (Qp + Qs)

55


40 0.62 0.65 16.84 0.28 1.58 283.65

41 0.62 0.65 17.26 0.28 1.58 290.13

42 0.62 0.65 17.68 0.28 1.58 296.61

43 0.62 0.65 18.10 0.28 1.58 303.10

44 0.62 0.65 18.52 0.28 1.58 309.58

45 0.62 0.65 18.94 0.28 1.58 316.06

46 0.62 0.65 19.37 0.28 1.58 322.55

47 0.62 0.65 19.79 0.28 1.58 329.03

48 0.62 0.65 20.21 0.28 1.58 335.51

49 0.62 0.65 20.63 0.28 1.58 342.00

50 0.62 0.65 21.05 0.28 1.58 348.48

Qu (T)α


Método α (Qs kN)

Qs (kN) Ap (m2) Qp (kN)

PROFUNDID

AD (m)Cu (kg/cm2)

Meyerhof Qp

40 0.62 357.35 1.25 1.25 6.00 2,382.37 273.97 283.65

41 0.62 366.29 1.28 1.25 6.00 2,382.37 274.87 290.13

42 0.62 375.22 1.31 1.25 6.00 2,382.37 275.76 296.61

43 0.62 384.16 1.34 1.25 6.00 2,382.37 276.65 303.10

44 0.62 393.09 1.38 1.25 6.00 2,382.37 277.55 309.58

45 0.62 402.02 1.41 1.25 6.00 2,382.37 278.44 316.06

46 0.62 410.96 1.44 1.25 6.00 2,382.37 279.33 322.55

47 0.62 419.89 1.47 1.25 6.00 2,382.37 280.23 329.03

48 0.62 428.83 1.50 1.25 6.00 2,382.37 281.12 335.51

49 0.62 437.76 1.53 1.25 6.00 2,382.37 282.01 342.00

50 0.62 446.69 1.56 1.25 6.00 2,382.37 282.91 348.48


Cu (Kg/cm2) Qu (T)Qg (T)Resistencia

superficial L/Bg Lg/Bg

PROFUNDIDAD

(m)

Capacidad

carga de punta Nc*

56


Nota d 3.5

D 0.7

n1 x 12

n2 y 9

Lg x 39

Bg y 29

No. Pilotes 108

n 0.23

θ 11.31


≥_

=( − +2( /2)

=( − +2( /2)

= (9 )

=Σ

Σ = 1 2 (Qp + Qs)

40 0.62 0.65 20.74 0.38 2.15 247.18

41 0.62 0.65 21.26 0.38 2.15 252.78

42 0.62 0.65 21.77 0.38 2.15 258.38

43 0.62 0.65 22.29 0.38 2.15 263.98

44 0.62 0.65 22.81 0.38 2.15 269.58

45 0.62 0.65 23.33 0.38 2.15 275.18

46 0.62 0.65 23.85 0.38 2.15 280.77

47 0.62 0.65 24.37 0.38 2.15 286.37

48 0.62 0.65 24.89 0.38 2.15 291.97

49 0.62 0.65 25.40 0.38 2.15 297.57

50 0.62 0.65 25.92 0.38 2.15 303.17

PROFUNDID

AD (m)Cu (kg/cm2)

Método α (Qs kN)

α Qs (kN) Ap (m2)


Meyerhof Qp

Qu (T)Qp (kN)

57



40 0.62 357.35 1.25 1.25 6.00 2,382.37 273.97 247.18

41 0.62 366.29 1.28 1.25 6.00 2,382.37 274.87 252.78

42 0.62 375.22 1.31 1.25 6.00 2,382.37 275.76 258.38

43 0.62 384.16 1.34 1.25 6.00 2,382.37 276.65 263.98

44 0.62 393.09 1.38 1.25 6.00 2,382.37 277.55 269.58

45 0.62 402.02 1.41 1.25 6.00 2,382.37 278.44 275.18

46 0.62 410.96 1.44 1.25 6.00 2,382.37 279.33 280.77

47 0.62 419.89 1.47 1.25 6.00 2,382.37 280.23 286.37

48 0.62 428.83 1.50 1.25 6.00 2,382.37 281.12 291.97

49 0.62 437.76 1.53 1.25 6.00 2,382.37 282.01 297.57

50 0.62 446.69 1.56 1.25 6.00 2,382.37 282.91 303.17


Qg (T)PROFUNDIDAD

(m)Cu (Kg/cm2)

Resistencia

superficial L/Bg Lg/Bg Nc*

Capacidad


Nota d 4

D 0.8

n1 x 10

n2 y 8

Lg x 37

Bg y 29

No. Pilotes 80

n 0.22

θ 11.31


≥_

=( − +2( /2)

=( − +2( /2)

= (9 )

=Σ

Σ = 1 2 (Qp + Qs)

58


40 0.62 0.65 24.95 0.50 2.81 299.75

41 0.62 0.65 25.57 0.50 2.81 306.49

42 0.62 0.65 26.20 0.50 2.81 313.22

43 0.62 0.65 26.82 0.50 2.81 319.96

44 0.62 0.65 27.44 0.50 2.81 326.69

45 0.62 0.65 28.07 0.50 2.81 333.43

46 0.62 0.65 28.69 0.50 2.81 340.17

47 0.62 0.65 29.31 0.50 2.81 346.90

48 0.62 0.65 29.94 0.50 2.81 353.64

49 0.62 0.65 30.56 0.50 2.81 360.37

50 0.62 0.65 31.19 0.50 2.81 367.11

PROFUNDID

AD (m)Cu (kg/cm2)

Método α (Qs kN) Meyerhof Qp

Qu (T)α Qs (kN) Ap (m2) Qp (kN)


40 0.62 357.35 1.25 1.25 6.00 2,382.37 273.97 299.75

41 0.62 366.29 1.28 1.25 6.00 2,382.37 274.87 306.49

42 0.62 375.22 1.31 1.25 6.00 2,382.37 275.76 313.22

43 0.62 384.16 1.34 1.25 6.00 2,382.37 276.65 319.96

44 0.62 393.09 1.38 1.25 6.00 2,382.37 277.55 326.69

45 0.62 402.02 1.41 1.25 6.00 2,382.37 278.44 333.43

46 0.62 410.96 1.44 1.25 6.00 2,382.37 279.33 340.17

47 0.62 419.89 1.47 1.25 6.00 2,382.37 280.23 346.90

48 0.62 428.83 1.50 1.25 6.00 2,382.37 281.12 353.64

49 0.62 437.76 1.53 1.25 6.00 2,382.37 282.01 360.37

50 0.62 446.69 1.56 1.25 6.00 2,382.37 282.91 367.11

Lg/Bg Nc* Capacidad


Qg (T)PROFUNDIDAD

(m)Cu (Kg/cm2)

Resistencia

superficial L/Bg


59

Consolidado capacidad admisible

Ilustración 31. Consolidado capacidad admisible

40 274.16 283.65 247.18 299.75 2.00 137.08 141.82 123.59 149.88 299.75

41 280.44 290.13 252.78 306.49 2.00 140.22 145.07 126.39 153.24 306.49

42 286.72 296.61 258.38 313.22 2.00 143.36 148.31 129.19 156.61 313.22

43 293.01 303.10 263.98 319.96 2.00 146.50 151.55 131.99 159.98 319.96

44 299.29 309.58 269.58 326.69 2.00 149.65 154.79 134.79 163.35 326.69

45 305.57 316.06 275.18 333.43 2.00 152.79 158.03 137.59 166.72 333.43

46 311.86 322.55 280.77 340.17 2.00 155.93 161.27 140.39 170.08 340.17

47 318.14 329.03 286.37 346.90 2.00 159.07 164.52 143.19 173.45 346.90

48 324.43 335.51 291.97 353.64 2.00 162.21 167.76 145.99 176.82 353.64

49 330.71 342.00 297.57 360.37 2.00 165.36 171.00 148.79 180.19 360.37 50 336.99 348.48 303.17 367.11 2.00 168.50 174.24 151.59 183.56 367.11

Q adm T. (0.80m)0.50 0.60 0.70 0.80

CUADRO DE CAPACIDAD DE SOPORTE PILOTES (Ton)

Qg PROFUNDID

AD (m)F.S. Q adm T. (0.50m) Q adm T. (0.60m) Q adm T. (0.70m)

DIAMETROS (m)

60

5.2.6 Asentamientos Para el cálculo de los asentamientos se implementó el método por consolidación en un grupo de pilotes, tal y como se explica en el marco teórico del presente proyecto, que en este caso se remite a lo expuesto por Braja Das en su libro “Fundamentos de ingeniería de cimentaciones” del año 2002.

40 2.00 137.08 141.82 123.59 149.88

41 2.00 140.22 145.07 126.39 153.24

42 2.00 143.36 148.31 129.19 156.61

43 2.00 146.50 151.55 131.99 159.98

44 2.00 149.65 154.79 134.79 163.35

45 2.00 152.79 158.03 137.59 166.72

46 2.00 155.93 161.27 140.39 170.08

47 2.00 159.07 164.52 143.19 173.45

48 2.00 162.21 167.76 145.99 176.82

49 2.00 165.36 171.00 148.79 180.19

50 2.00 168.50 174.24 151.59 183.56

PROFUNDID

AD (m)F.S.

Q adm T.

(0.50m)

Q adm T.

(0.60m)

Q adm T.

(0.70m)

CUADRO DE CAPACIDAD DE SOPORTE PILOTES (Ton)

Q adm T.

(0.80m)

61

Ilustración 32. Gráfico asentamientos

Qg Arcilla gris oscura con vetas Consistencia media


25.3 m

7.0 m

Limo arcilloso organico café con lentes de madera


Arcilla café con lentes organicos Consistencia media

1.80 m

5.70 m

16.20 m

42.0 m

L1 = 15.3 m

2/3 L = 28 m

Arcilla café consistencia media2.10 m

18.15 m

22,05 m

N.F. 3.0 m

62

Calculo asentamientos por consolidación diámetro 0.50 m

Ilustración 33. Cálculo asentamiento diámetro 0.50m

Lg (m) 32

Bg (m) 40

d 2.5

D 0.5

n1 x 16

n2 y 13

1 2.95 143.36 32.00 40.00 0.0759 0.90 13.54 96.17 0.95 39.94 0.0000

2 28.55 143.36 32.00 40.00 0.0427 0.60 13.54 107.50 1.07 113.19 0.0000

3 1.80 143.36 32.00 40.00 0.0427 0.60 13.54 167.79 1.74 276.89 0.0000

4 16.20 143.36 32.00 40.00 0.0427 0.60 14.40 170.00 1.76 623.71 0.0000

5 5.70 143.36 32.00 40.00 0.0427 0.60 14.13 139.00 1.42 1,283.33 1.9629

7 0.50 143.36 32.00 40.00 0.0427 0.60 13.48 164.00 1.69 2,546.42 1.1809

3.1438

3,75 - 32,30

32,30 - 34,10

34,10 - 50,30

50,30 - 56,00

56,00 - 58,10

cm

∆ ℓLg (m) Bg (m) 𝐴 (T/m2) CcLL Poγsat

(kN/m3)Estrato H (m)PROFUNDIDAD (m) Qg (T)

0,8 - 3,75

Diametro 0,50

= /(( + )( + ))

=[( ( ))/(1+ 0( ))]

=Ʃ

63



Lg (m) 32

Bg (m) 40

d 3

D 0.6

n1 x 14

n2 y 11

1 2.95 148.31 32.00 40.00 0.0785 0.90 13.54 96.17 1.12 39.94 0.0000

2 28.55 148.31 32.00 40.00 0.0442 0.60 13.54 107.50 1.27 113.19 0.0000

3 1.80 148.31 32.00 40.00 0.0442 0.60 13.54 167.79 2.05 276.89 0.0000

4 16.20 148.31 32.00 40.00 0.0442 0.60 14.40 170.00 2.08 623.71 0.0000

5 5.70 148.31 32.00 40.00 0.0442 0.60 14.13 139.00 1.68 1,283.33 2.3998

7 0.50 148.31 32.00 40.00 0.0442 0.60 13.48 164.00 2.00 2,546.42 1.4438

3.8436

56,00 - 58,10

cm

Cc Po ∆

0,8 - 3,75

3,75 - 32,30

32,30 - 34,10

34,10 - 50,30

Lg (m) Bg (m)

50,30 - 56,00

𝐴 (T/m2) ℓγsat

(kN/m3)LL

Diametro 0,60

Estrato PROFUNDIDAD (m) H (m) Qg (T)

= /(( + )( + ))

=[( ( ))/(1+ 0( ))]

=Ʃ

64



Lg (m) 32

Bg (m) 40

d 3.5

D 0.7

n1 x 12

n2 y 9

1 2.95 129.19 32.00 40.00 0.0684 0.90 13.54 96.17 1.21 39.94 0.0000

2 28.55 129.19 32.00 40.00 0.0385 0.60 13.54 107.50 1.37 113.19 0.0000

3 1.80 129.19 32.00 40.00 0.0385 0.60 13.54 167.79 2.21 276.89 0.0000

4 16.20 129.19 32.00 40.00 0.0385 0.60 14.40 170.00 2.24 623.71 0.0000

5 5.70 129.19 32.00 40.00 0.0385 0.60 14.13 139.00 1.81 1,283.33 2.2512

7 0.50 129.19 32.00 40.00 0.0385 0.60 13.48 164.00 2.16 2,546.42 1.3544

3.6056

3,75 - 32,30

32,30 - 34,10

34,10 - 50,30

50,30 - 56,00

56,00 - 58,10

cm

γsat

(kN/m3)LL Cc Po ∆

0,8 - 3,75

Diametro 0,70

Estrato PROFUNDIDAD (m) H (m) Qg (T) Lg (m) Bg (m) 𝐴 (T/m2) ℓ

= /(( + )( + ))

=[( ( ))/(1+ 0( ))]

=Ʃ

65



Lg (m) 32

Bg (m) 40

d 4

D 0.8

n1 x 10

n2 y 8

1 2.95 156.61 32.00 40.00 0.0829 0.90 13.54 96.17 0.95 39.94 0.0000

2 28.55 176.82 32.00 40.00 0.0527 0.60 13.54 107.50 1.07 113.19 0.0000

3 1.80 176.82 32.00 40.00 0.0527 0.60 13.54 167.79 1.74 276.89 0.0000

4 16.20 176.82 32.00 40.00 0.0527 0.60 14.40 170.00 1.76 623.71 0.0000

5 5.70 176.82 32.00 40.00 0.0527 0.60 14.13 139.00 1.42 1,283.33 2.4209

7 0.50 176.82 32.00 40.00 0.0527 0.60 13.48 164.00 1.69 2,546.42 1.4566

3.8775

56,00 - 58,10

cm

∆

0,8 - 3,75

3,75 - 32,30

32,30 - 34,10

34,10 - 50,30

50,30 - 56,00

𝐴 (T/m2) ℓ

Diametro 0,80

Estrato PROFUNDIDAD (m) H (m) Qg (T) Lg (m) Bg (m) Cc Poγsat

(kN/m3)LL

= /(( + )( + ))

=[( ( ))/(1+ 0( ))]

=Ʃ

66

5.3 Memorias de cálculo software Geo5

Grupo pilotes diámetro 0.50 m

Capacidad portante

Ilustración 37. Cálculo capacidad portante Software Geo5 diámetro 0.50m

67

Asentamiento

Ilustración 38. Cálculo asentamiento Software Geo5 diámetro 0.50m


68

Capacidad portante


Asentamiento


69


Capacidad portante


70

Asentamiento



71

Capacidad portante


Asentamiento


72

5.4 Memorias de cálculo firma Alfonso Uribe S. y Cia S.A. 5.4.1 Capacidad de soporte pilotes

La capacidad de los pilotes a compresión se calculó como la capacidad por fricción sobre el factor de seguridad por fricción, más la capacidad por punta sobre el factor de seguridad por punta, menos el peso neto del pilote:

Qc neta = Qfr/FS + Qp/FS – Wp

Capacidad de soporte de pilotes por fricción:

De acuerdo con los ensayos in situ, ensayos de laboratorio y pruebas de carga realizadas en el diseño y verificación de pilotes trabajando por fricción en el depósito lacustre de Bogotá, se ha escogido una ecuación de resistencia al corte de la siguiente forma:

Cu (T/m2) = a + b Z

Para calcular la capacidad de soporte lateral de los pilotes, se utiliza el método alfa (a). Según este método la capacidad lateral viene dada por la siguiente expresión:

fs = α Cu

Dónde: α: Factor que depende de la resistencia al corte no drenada (Cu) Cu: Cohesión no drenada

La carga última por punta en los pilotes se calculó a partir de la Ecuación propuesta por Meyerhof, para pilotes en arcillas saturadas en condiciones no drenadas (f = 0).

Qp = N*c Cu Ap = 9 Cu Ap

Dónde: Cu: Cohesión no drenada del suelo debajo de la punta del pilote. Ap: Área de la sección transversal del pilote.

Para los materiales limoarcillosos del perfil a la profundidad de apoyo de los pilotes (45 m), se tiene a partir de los ensayos de laboratorio realizados.

73

Qp (T/m2) = 9 (1,05 + 0,105) Ap = (9,45 + 0,945 Z) Ap

Para el cálculo de la capacidad de soporte de los pilotes se utiliza:

FS = 2,00 Factor de seguridad por fricción FS = 3,00 Factor de seguridad por punta

Calculando la capacidad por fricción desde 7 m de profundidad y la capacidad por punta, se obtienen las siguientes capacidades de soporte de pilotes (en Toneladas):

Capacidad de soporte

5.4.2 Asentamientos El grupo de pilotes traslada la carga neta de la edificación a una profundidad igual a 2/3 de la longitud de los mismos con una distribución 4:1.

0,60 0,70 0,80

40 108,10 125,20 142,10

41 113,00 130,90 148,60

42 118,00 136,80 155,20

43 123,10 142,70 162,00

44 128,40 148,70 168,90

45 133,70 154,90 175,90

Z (m)Diámetros (m)

CUADRO CAPACIDAD DE SOPORTE PILOTES (Ton)

74

Perfil estratigráfico

Dónde: H (m): Altura de la capa γ (Ton/m3): Peso unitario del suelo de la capa Cr/(1+е0): Coeficiente de compresibilidad de la capa Esfuerzos verticales, incrementos de esfuerzos y asentamientos en cada

capa, evaluados bajo la capa son:

5.5 Análisis comparativo El análisis comparativo se realiza para el sistema de fundación que consiste en pilotes cilíndricos de concreto reforzado, pre-excavados y fundidos in-situ de 0.50 a 0.70 m de diámetro y longitudes de 40 a 48 m. Los pilotes proyectados en cada uno de los casos se determinaron de acuerdo a los siguientes parámetros:

a. La capacidad máxima admisible de los pilotes incluyendo los efectos del grupo.

b. Se tuvo en cuenta un factor de seguridad de 2.0.

c. De acuerdo a las condiciones descritas anteriormente se presentan los asentamientos probables, los cuales fueron calculados con base en el método propuesto por consolidación.

75

5.5.1 Resultados obtenidos software

Ilustración 45. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro Software Geo5

Ilustración 46. Gráfica asentamiento vs. Diámetro Software Geo5

0.50 42.00 40.00 32.00 2.50 16.00 13.00 49,853.31 3.70

0.60 42.00 40.00 32.00 3.00 14.00 11.00 49,853.31 3.80

0.70 42.00 40.00 32.00 3.50 12.00 9.00 49,853.31 3.92

0.80 42.00 40.00 32.00 4.00 10.00 8.00 49,853.31 3.09

Lg (m) Bg (m)PROF. (m) S

RESULTADOS OBTENIDOS SOFTWARE

DIAMETRO

(m)n1 n2

Capacidad

portante (T)

Asentamien

to (cm)

49,853.31

49,853.31

49,853.31

49,853.31

49,853.31

0.0

0

0.1

0

0.2

0

0.3

0

0.4

0

0.5

0

0.6

0

0.7

0

0.8

0

0.9

0

Cap

acid

ad p

ort

ante

(T)

Diámetro pilote (T)

Capacidad portante vs. diámetro

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

3.70 3.80 3.92 3.09Dia

me

ntr

o p

ilote

(m

)

Asentamiento (cm)

Asentamiento vs. diámetro


76

5.5.2 Resultados obtenidos hoja electrónica

Ilustración 47. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro Hoja electrónica

Ilustración 48. Gráfica asentamiento vs. Diámetro Software Geo5

0.50 42.00 40.00 32.00 2.50 16.00 13.00 143.36 3.14

0.60 42.00 40.00 32.00 3.00 14.00 11.00 148.31 3.84

0.70 42.00 40.00 32.00 3.50 12.00 9.00 156.61 3.61

0.80 42.00 40.00 32.00 4.00 10.00 8.00 159.98 3.88

RESULTADOS OBTENIDOS HOJA ELECTRONICA

DIAMETRO

(m)PROF. (m) Lg (m) Bg (m) S n1 n2

Capacidad

portante (T)

Asentamien

to (cm)

140.00

145.00

150.00

155.00

160.00

165.00

0.0

0

0.1

0

0.2

0

0.3

0

0.4

0

0.5

0

0.6

0

0.7

0

0.8

0

0.9

0

Cap

acid

ad p

ort

ante

(T)



0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

3.14 3.84 3.61 3.88Dia

me

ntr

o p

ilote

(m

)

Asentamiento (cm)



77

5.5.3 Resultados memorias de cálculo Alfonso Uribe S y Cia S.A.

Ilustración 49. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro memorias Alfonso Uribe

Ilustración 50. Gráfica asentamiento vs. Diámetro memorias Alfonso Uribe

0.60 42.00 40.00 32.00 - - - 130.90 3.94

0.70 42.00 40.00 32.00 - - - 136.80 3.94

0.80 42.00 40.00 32.00 - - - 155.20 3.94

Bg (m) S n1 n2Capacidad

portante (T)

Asentamien

to (cm)

RESULTADOS OBTENIDOS ESTUDIO SUELOS

DIAMETRO

(m)PROF. (m) Lg (m)

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

0.0

0

0.1

0

0.2

0

0.3

0

0.4

0

0.5

0

0.6

0

0.7

0

0.8

0

0.9

0

Cap

acid

ad p

ort

ante

(T)



0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

3.94 3.94 3.94Dia

me

ntr

o p

ilote

(m

)

Asentamiento (cm)



78

5.5.4 Análisis comparativo software Geo5, hoja electrónica y memorias de cálculo Alfonso Uribe S y Cia S.A.

Ilustración 51. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro análisis comparativo

Ilustración 52. Gráfica capacidad portante vs. Diámetro análisis comparativo

0.50 42.00 49,853.31 3.70 143.36 3.14 - -

0.60 42.00 49,853.31 3.80 148.31 3.84 130.90 3.94

0.70 42.00 49,853.31 3.92 156.61 3.61 136.80 3.94

0.80 42.00 49,853.31 3.09 159.98 3.88 155.20 3.94

Capacidad

portante (T)

Asentamiento

(cm)

RESULTADOS OBTENIDOS

DIAMETRO

(m)PROF. (m)

Software Geo5 Hoja electronica Memorias Alfonso Uribe

Capacidad

portante (T)

Asentamiento

(cm)

Capacidad

portante (T)

Asentamiento

(cm)

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

0.0

0

0.1

0

0.2

0

0.3

0

0.4

0

0.5

0

0.6

0

0.7

0

0.8

0

0.9

0

Cap

acid

ad p

ort

ante

(T)



Hoja eléctronica

Memorias Alfonso

Uribe

Lineal (Hoja

eléctronica)

Lineal (Hoja eléctronica)

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.94 3.94 3.94Dia

me

ntr

o p

ilote

(m

)

Asentamiento (cm)


Memorias Alfonso Uribe

Hoja eléctronica

Software Geo5

79

6 CONCLUSIONES

Para este proyecto se implementó la metodología de análisis de pilotes en

grupo, por lo cual se calculó la eficiencia variando el diámetro y separación entre cada pilote para lo cual se aplicó la fórmula de Converse-Labarre. En el cálculo de la capacidad de soporte se implementaron las fórmulas para arcillas saturadas de condición no drenada (Meyerhof – α) y para el cálculo de asentamiento se desarrolló el método por consolidación en un grupo de pilotes gracias al software Geo5.

Del análisis comparativo realizado se puede inferir que la capacidad

portante del grupo de pilotes en un suelo cohesivo está relacionada con la eficiencia del grupo.

El análisis comparativo de los asentamientos es realizado con los mismos diámetros de pilotes que son 0.60m, 0.70m y 0.80 m; se observa que los cálculos de la hoja electrónica y los presentados por la firma Alfonso Uribe son similares, evidenciando pequeñas desviaciones en los valores del asentamiento; por el contrario los resultados correspondientes a la capacidad portante, arrojados por el software Geo5, varían con respecto a los dos anteriores; esto puede ser a causa de la metodología empleada en cada calculo.

Realizado el análisis del asentamiento por consolidación para cada diámetro de pilote (0.60m, 0.70m y 0.80m), se puede concluir que el mayor asentamiento calculado (3.94cm) lo presenta la firma Alfonso Uribe. La desviación presentada tiene variaciones entre 20 y 60 mm, por lo cual este factor permite evidenciar que los cálculos presentados cumplen los requerimientos de la NSR-10 capitulo H-4: Cimentaciones.

Se puede evidenciar que al aumentar el diámetro del pilote, aumenta de igual manera la separación entre cada uno de ellos; por lo cual, el número de pilotes necesarios para el diseño disminuye; lo que puede representar una optimización de costos al momento de realizar la construcción.

El asentamiento presentado en el grupo de pilotes está basado en el cálculo por consolidación, por lo cual se generan efectos causados por la profundidad de la superficie del suelo, el descenso de los niveles freáticos y la metodología de evaluación del asentamiento.

La implementación del software Geo5 permitió verificar el cumplimiento de los requisitos mínimos relacionados para este proyecto; la capacidad

80

portante vertical del grupo de pilotes es aceptable, teniendo como componente de verificación el factor de seguridad.

Se puede evidenciar que a medida que se aumenta el diámetro del pilote, se aumenta proporcionalmente la capacidad de soporte; esta relación se presenta de la misma manera en los tres análisis.

Para este proyecto sólo se contemplaron cargas axiales generadas por las cargas impuestas sobre la cimentación y su propio peso, por lo cual las cargas laterales producidas por cortante y momento no serán objeto de estudio e investigación.

81

7 RECOMENDACIONES

La capacidad portante vertical y el asentamiento de un grupo de pilotes

deben ser calculados bajo la misma metodología, para que puedan ser analizados bajo los mismos criterios. Esto permite efectuar una comparación entre los datos arrojados de una manera más clara y eficiente.

La firma encargada del diseño de cimentación debe entregar la información concerniente a los ensayos de laboratorio realizados de manera completa. Para esta comparación la información suministrada fue insuficiente, por lo cual fue necesario realizar cálculos adicionales, con el fin de completar los datos que requería la hoja electrónica propuesta por la autora del proyecto con el propósito de analizar los datos.

Para garantizar la verticalidad, continuidad e integridad de los pilotes, es necesario realizar ensayos a bajas deformaciones para la integridad de los mismos (ASTM D 5882-07),

Para garantizar que no se supere con los asentamientos estimados, es necesario realizar control de los mismos durante la construcción.

82

8 BIBLIOGRAFIA

ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA SÍSMICA- AIS. (2010). Reglamento colombiano de construcción sismoresistente NRS-10. Bogotá D.C. – Colombia. Titulo A y Titulo H. BRAJA M. DAS. Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones. Septima Edición. California State University, Sacramento, 2002. BRAJA M. DAS. Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. California State University, Sacramento, 1999. LÓPEZ GARCÍA, Luis. Elementos de construcción. La Mancha: Universidad de Castilla. 1999. Pág. 3. Maps, G. (2009). Google Maps. (Ww, Productor) Recuperado el 11 de noviembre de 2015. Disponible en: NORMAS TÉCNICAS Icontec. Estudios Geotécnicos y de materiales. HURTADO ALVA, Jorge E., Diseño de Cimentaciones. Instituto de la Construcción y Gerencia. HOYOS PATIÑO, Fabián. Diccionario básico Geotecnia. Universidad Nacional de Colombia. 2001. LOPEZ ROVIRA, Ana. Desarrollo de un programa de diseño geotécnico de pilotes en arenas y arcillas con carga axial empleando métodos de análisis basados en confiabilidad, Bogotá, 2014, Pontificia Universidad Javeriana, Facultad de Ingenieria. NORMAS TECNICAS, Icontec. Norma Técnica Colombiana NTC-1486. 2006 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ, Normas ASTM D1586 y AASHTO T206. Ensayo de Penetración Estándar

83

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA-MEDELLÍN, GC-16Resistencia a la compresión simple.

84

9 ANEXOS

No. 1 - Ensayos de laboratorio (Compresión inconfinada)

89

No. 2 - Ensayos de laboratorio (Limites de Atterberg)

Perforación 1

91

Perforación 3

93

Perforación 5

verificaciÓn del anÁlisis de cimentaciÓn...

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