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IMFORME DE CAPACIDAD PORTANTE

DEL SUELO DE CIMENTACION

“MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS

EDUCATIVOS DE LA I.E. Nº 20073 DE VIROC,

DISTRITO DE OYON, PROVINCIA DE OYON -

LIMA”

MAYO 2015

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DE VIROC, DISTRITO DE OYON, PROVINCIA DE OYON - LIMA P á g i n a | 1

INDICE

1 OBJETIVO ..................................................................................................... 2

2 UBICACION ................................................................................................... 2

3 SISMICIDAD .................................................................................................. 2

4 EXPLORACION DE CAMPO ......................................................................... 2

5 ENSAYO DE LABORATORIO ....................................................................... 3

6 PERFIL DEL SUELO ..................................................................................... 4

7 CALCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y ASENTAMIENTO .. 5

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................. 8

ANEXO I: Planos

ANEXO II: Registro de Excavación

ANEXO III: Ensayos de Laboratorio

ANEXO IV: Panel Fotográfico

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1 OBJETIVO

El presente estudio tiene por finalidad determinar la capacidad portante del suelo de cimentación así como las propiedades físico-mecánicas para el desarrollo de las infraestructuras de edificación.

2 Ubicación

El área correspondiente a la zona del proyecto se encuentra ubicada en Viroc, Distrito de Oyón, Provincia de Oyón, Departamento De Lima.

3 Sismicidad

El área de estudio le corresponden los siguientes parámetros geotécnicos suelo Tipo S3, suelos flexibles, periodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo Tp(s) = 0.40 seg. y factor de suelo S =1.4, Zona 3.

4 Exploración de Campo

Las calicatas, alcanzaron una profundidad máxima de 3.00 m. Los registros se han realizado de acuerdo a la Norma ASTM D-2488. Las muestras obtenidas, fueron etiquetadas para su identificación y colocadas en bolsas de polietileno para finalmente ser enviadas al Laboratorio.

Cuadro Nº 1.0 Resumen de Excavación de Calicatas

Ubicación Sondeo Profundidad

(m)

Nivel Freático

(m)

N° de Muestras

Extraídas

Viroc, Distrito De

Oyon, Provincia De

Oyon, Departamento

De Lima

Calicata-1 3.00 N.P 02

Calicata-2 3.00 N.P 02

Calicata-3 3.00 N.P 02

Calicata-4 3.00 N.P 02

N.P.: No Presenta

En el Anexo II Registros de Excavación, se presentan los Registros de Calicatas

5 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos se ejecutaron siguiendo las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM

� Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-422 � Límites de Atterberg ASTM D-4318 � Contenido de humedad ASTM D-2216 � Clasificación SUCS. ASTM D-2487

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� Ensayo de Corte Directo ASTM D-3080 � Ensayo Químico Sulfato ASTM D-516

Los resúmenes de los ensayos estándares se presentan a continuación en los cuadros siguientes:

Cuadro Nº 2.0

Resumen de Los Ensayos Estándar de Laboratorio

Ubicación Calicata Muestra Profundidad

(m)

Granulometría (%) Límites (%) C.H.

(%)

Clasificación

SUCS Grava Arena Finos L.L. L.P.

Edificación 2°

Piso

C-1 M-1 0.55 – 2.50 64.53 25.31 10.16 29 21 7 GP-GC

C-1 M-2 2.50 – 3.00 6.22 4.26 89.52 34 21 24 CL

C-2 M-1 0.60 – 2.30 67.08 13.82 19.10 28 20 9 GC

C-2 M-2 2.30 – 3.00 4.34 22.29 73.37 26 18 20 CL

C-3 M-1 0.28 – 2.70 49.65 32.86 17.49 23 17 6 GC

C-3 M-2 2.70 – 3.00 58.69 31.63 9.68 21 16 6 GW-GC

SS.HH

C-4 M-1 0.45 – 2.40 75.64 16.44 7.92 32 26 7 GP-GM

C-4 M-2 2.40 – 3.00 66.56 22.89 10.55 31 23 9 GP-GC

L.L.: Límite líquido C.H.: Contenido de humedad L.P.: Límite plástico

Cuadro N° 3.0 Resultado del Ensayos Especial de Corte Directo

Ubicación Calicata

Muestra

Profundidad

(m)

Clasificación

SUCS

Corte Directo Densidad de

Remoldeo

c

(Kg/cm2)

Ф

(Kg/cm2)

(gr/cm 3)

Viroc, Distrito De

Oyon, Provincia

De Oyon,

Departamento De

Lima

C-2/M-1 0.60 – 2.30 GC 0.12 30.1 1.66

Cuadro Nº 4.0

Resultados Ensayos de Sulfato

Ubicación Calicata

Muestra

Profundidad

(m)

Clasificación

SUCS

Sulfatos

ppm

Viroc, Distrito De

Oyon, Provincia De

Oyon, Departamento

De Lima

C-3/M-1 0.28 – 2.70 GC 988

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6 Perfil del Suelo

La evaluación de campo y los resultados de laboratorio han permitido identificar las características físicas y resistencia del suelo de fundación, presentándose lo siguiente:

Inicialmente se registro, limo arenoso y cobertura vegetal, en el primer estrato de la calicata C1, C2, C3 y C4 hasta 0.60 m profundidad.

Posteriormente predomina suelo de fundacion grava arcillosa con arena GC grava 67.08%, arenas 13.82% y finos 19.10%, hasta 2.70 m profundidad.

Finalmente en las calicatas C1 y C2 el suelo es arcilla ligera arenosa CL, con leve presencia de grava, hacia la calicata, C3, Grava Bien Graduada con Arcilla y Arena, GW-GC, y hacia la calicata C4, Grava Mal Graduada con Arcilla y Arena, Gravas 58.69%, Arenas 31.63% y finos 9.68%, color beige, húmeda, compacidad media, esta descripción comprende hasta 3.00 m de profundidad.

Los parametros de resistencia obtenidas mediante el ensayo de corte directo fueron angulo de friccion interna ø=30.1º kg/cm², cohesión=0.12kg/cm². No se detectó nivel freático.

Figura Nº 1.0: Clasificación Grava arcillosa, finos 19.1%, arena 13.82% y grava 67.8%.

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7 CÁLCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Y

ASENTAMIENTO

7.1 Parámetros de resistencia del suelo de cimentación

Los parámetros que se han adoptado para el cálculo de la capacidad admisible de carga en los sectores evaluados se indican en el siguiente cuadro

Cuadro Nº 5.0

Resumen de los parámetros de resistencia

Ubicación

Df

(m)

Peso Unitario del

Suelo Superficial γ₂

(Kg/m3)

Peso Unitario del Suelo

Cimentación γ₁ (Kg/m3)

Angulo de Fricción ø

(º) (**)

Cohesión

c (Kg/cm2)

Módulo de

Poisson

µµµµ

Módulo de

elasticidad

Es

(Tn/m²)

Edificación 2° Piso

1.50 1300 1500 21 0.22 0.45 500 (*)

SS.HH 1.20 1300 1400 21 0.40 0.45 1100

(*) Se está considerando un módulo elástico promedio, el cual correspondería a la capa de grava superficial y la arcilla debajo de esta, la cual se encuentra aún en la incidencia del incremento de esfuerzos, producido por la carga superficial (**) Ø = Arctg(2/3tanØ)

7.2 Profundidad de cimentación

Se recomienda un desplante mínimo para la zona de estudio, tal como lo indica el cuadro siguiente.

Cuadro Nº 6.0 Profundidad Mínima de Cimentación

(*) Contando a partir del terreno natural

Ubicación Estrato de Cimentación Profundidad de Desplante (m)

(*)

Edificación 2° Piso Grava bien graduada con

limo y arena GW-GM 1.50

SS.HH Grava mal graduada con

limo y arena GP-GM 1.20

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7.3 Capacidad Admisible de Carga por Terzaghi Falla Loc al

Para determinar la capacidad admisible de carga por Zapata Corrida - se ha empleado siguiente ecuación:

Son los factores de capacidad de carga modificada, se pueden

calcular usando las ecuaciones para el factor de capacidad de carga

Dónde: Qu = Capacidad ultima de carga

Qad = Capacidad admisible de carga

C = Cohesión (kg/cm2)

Ø’ = Angulo de Fricción (º) Arctang(2/3tan Ø)

Fs = Factor de seguridad

γ₁ = Peso volumétrico Kg/m3 (suelo cimentación)

γ₂ = Peso volumétrico Kg/m3 (suelo superficial)

B = Ancho del cimiento

Fs = Factor de seguridad

Df = Profundidad de cimentación (m.)

Nc, Nγ, Nq = Parámetros de capacidad portante en función de ø

s

uad

F

qq =

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= Factores de capacidad de carga modificada.

Los cuadros siguientes presentan los cálculos de las capacidades admisibles para un rango de ancho de cimentación y una profundidad de desplante mínimo.

Cuadro Nº 7.0 Capacidad Portante

Suelo de Cimentación

Profundidad Df (mts.)

Tipo de Cimentación

Ancho de

Zapata B (mts.)

N’q N’c N’ qadm

(kg/cm2)

Edificación 2°

Piso 1.50 Corrida 1.20 4.17 12.37 1.35 0.91

SS.HH 1.20 Corrida 1.20 4.17 12.37 1.35 1.40

7.4 Asentamiento Inmediato

El asentamiento inmediato se ha calculado en base al método elástico, mediante la siguiente relación:

Dónde:

Si = Asentamiento probable (cm)

u = Relación de Poisson

Es = Módulo de Elasticidad (Ton/m2)

If = Factor de forma (cm/m)

q = Presión de trabajo (Ton/m2)

B = Ancho de la cimentación (m)

fi IEs

qBS

)1( 2µ−=

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Cuadro Nº 8.0 Asentamiento Inmediato Si

Ubicación Tipo de

Cimentación qadm

(kg/cm2)

B

(m)

Es

(Tn/m²) u If

Si

(cm)

Edificación 2° Piso Zapata Conectada

0.91 1.20 500 0.45 153 2.22

SS.HH Zapata conectada

1.40 1.20 1100 0.45 153 1.50

Finalmente la capacidad portante recomendada es la siguiente:

Cuadro Nº 9.0 Capacidad Portante Recomendada

8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1 Las Investigaciones de Mecánica de Suelos han comprendido las siguientes labores en campo y laboratorio.

� 04 Excavación o Calicata de profundidad máxima 3.00 m. � 08 Ensayos Estándar Análisis Granulométrico. � 01 Ensayo Especial de Corte directo. � 01 Ensayos Químicos, contenido de Sulfato.

8.2 Para la aplicación de la Norma E.030 Diseño Sismo Resistente se debe considerar lo siguiente.

� Zona 3 Z=0.4g � Suelo Tipo S3 � Factor de Suelo S=1.4 � Espectro para el Tipo de Suelo Tp(s) = 0.90 seg

8.3 Para la infraestructura de cimentación del proyecto se recomienda lo siguiente:

Tipo de Cimentación Proyecto Df Qadm

(kg/cm2) Si

(cm)

Zapata Aislada conectada con viga de

cimentación

Edificación 2° Piso 1.50

0.91

2.22

SS.HH 1.20 1.40 1.50

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Cuadro N° 10.0 Capacidad Admisible Recomendada

8.4 Para las infraestructuras de concreto en contacto con el suelo de fundación, el grado de agresión de los contenidos químicos tales como sulfatos son leve, recomendándose cemento tipo I.

SUELO DE CIMENTACION

TIPO DE CIMENTACION

UBICACION

DESPLANTE

Df (m)

Qadm. (kg/cm 2)

Asentamiento (cm)

Predomina grava arcillosa con arena GC. En el caso de la Edificación subyace una arcilla ligera arenosa CL

Zapata Aislada conectada con

viga de cimentación

Edificación 2°

Piso 1.50 0.91 2.22

SS.HH 1.20 1.40 1.50