“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
Universidad Alas Peruanas
“COMPORTAMIENTO DEL SUELO Y SU INFLUENCIA EN LAS
FALLAS ESTRUCTURALES EN EDIFICACIONES DE CONCRETO
ARMADO EN EL DISTRITO DE PISCO, 2015”
PROYECTO DE TESIS
PRESENTADO POR:
COELLO JUAREZ, JOSEPH.
MISAJEL ORTEGA, MARLON.
HUAROTO RIOS ERICK.
SARMIENTO MORALES, JESÚS.
1
ICA-PERÚ
2015
ÍNDICE
Introducción…………………………………………………………………………………………..
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Descripción de la Problemática
1.2 Formulación del Problema
1.2.1 Problema Principal
1.2.2 Problemas Secundarios
1.3 Delimitación de la Investigación
1.3.1 Delimitación Temporal
1.3.2 Delimitación Social
1.3.3 Delimitación Espacial
1.4 Objetivos de la Investigación
1.4.1 Objetivo General
1.4.2 Objetivo Específico
1.5 Justificación e Importancia de la Investigación
1.5.1 Justificación de la Investigación
1.5.2 Importancia de la Investigación
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
2. 1 Marco Histórico
2. 2 Marco Teórico
2.3 Marco Conceptual
CAPITULO III
PLANTEAMIENTO METODOLOGICOS
2
3. 1 Hipótesis General…………………………………………………………………………
3. 2 Hipótesis Especificas ……………………………………………………………………
3.2.1 Hipótesis Especifico 1
3.2.1 Hipótesis Específico 2
3. 3 Identificación y Clasificación…………………………………………………………..
3.3.1 Variable Independiente (X)
3.3.2 Variable Dependiente (Y)
3. 4 Técnicas de Investigación……………………………………………………………….
3.4.1 Investigación Individual
3.4.2 Investigación documental
3.4.3 Investigación de campo
3. 5 Nivel, Tipo, Método y Diseño…………………………………………………………….
3.5.1 Nivel
3.5.2 Tipo
3.5.3 Método
3.5.4 Diseño
3. 6 Población y Muestra…………………………………………………………………….
3.6.1 Población
3.6.2 Muestra
3. 7 Técnicas, Instrumentos y fuentes de recolección de datos………………………..
3
INTRODUCCIÒN.
Numerosos casos de fallas en cimentaciones han ocurrido en los últimos años en el país,
debido en parte al desconocimiento del comportamiento de cierto tipo de suelos de
cimentación, y por otro lado a la incompetencia o negligencia, que se refleja generalmente
en la incapacidad de hacer lo que es requerido para un proyecto determinado, tal como en
muchos casos hemos establecido después de producida la falla.
Extensas áreas de nuestro país presentan suelos colapsables, expansivos y de rellenos
sueltos, etc., que deben ser estudiados convenientemente para utilizarlos como soporte en
obras de ingeniería de poca o gran envergadura, dado a que presentan problemas
principalmente de deformación por cambio de volumen del suelo, casi siempre por presencia
de filtraciones de agua en exceso del contenido de humedad natural. Estos suelos han
llamado la atención también en muchas partes del mundo y han sido materia de numerosas
presentaciones en Congresos Internacionales y reuniones técnicas desde ace varias
décadas, destacando las últimas ocurridas en nuestra región : la 7a. Sesión del XII
Congreso Internacional de Mecánica de Suelos llevada a cabo en Río de Janeiro, Brasil en
1989 y la Sesión sobre Propiedades Geotécnicas de los Suelos de América, del IX
Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos de Viña del Mar, Chile, en 1991.
Muchos de los fenómenos que determinan el comportamiento de los scomplejos y no
pueden siempre reducirse a causas puramente que muchas veces intervienen factores de
otra índole (químicos, ambientales,etc.), provocando un comportamiento singular del testos
factores "no mecánicos" tienen una importancia capital y sestudio particular. Dicho grupo de
suelos es conocido genéricamente como "suelos estructuralmente inestables".
Uno de los principales fenómenos que afectan a algunos de estos suelos es el colapso
brusco de su estructura intergranular, denominándose a los suelos que presentan estas
características: suelos colapsables. En estas notas se analizarán exclusivamente aquellos
suelos en los cuales el colapso es provocado por humedecimiento.
4
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMATICA
Los efectos sísmicos sobre las estructuras siempre han sido y serán materia de
investigación debido a las pérdidas económicas y de vidas humanas que provocan. El punto
de partida es determinar las zonas de mayor ocurrencia sísmica así como los daños que
podría causar a la población.
Enfocaremos algunos detalles de factores adversos que se manifiestan en las
edificaciones cuando ocurre un sismo y que de haberlos tomado en cuenta quien fuera:
Arquitecto, constructor, estructuralista, propietario, se hubiera evitado el colapso de dicha
edificación y los agravantes colaterales como: Pérdidas de vidas, heridos, perdidas
monetarias y hasta las penas y sufrimientos que estos sucesos acarrean a los seres
humanos.
Los factores que enumeraremos a continuación debieran ser tomados en cuenta a la
hora del Diseño Sismo resistente pero no todas las personas que nos dedicamos a esta
actividad tenemos la costumbre de leer y actualizarnos y los contratantes que generalmente
son el propietario, el constructor o el arquitecto presuponen que todos estamos
"actualizados".
La ocurrencia de desastres naturales a nivel mundial es bastante frecuente y sus
secuelas van más allá del corto plazo, y en ocasiones con cambios irreversibles, tanto en la
estructura económica, social y ambiental.
En el caso de los países industrializados los desastres ocasionan pérdidas de vidas
limitadas, gracias a la disponibilidad de sistemas eficaces de alerta temprana y evacuación,
así como a una mejor planificación del desarrollo urbano y códigos de construcción más
estrictos.
Estas estadísticas para la región muestran que los desastres causan daños
socialmente más significativos y en ocasiones irreversibles en los países en desarrollo, al
concentrarse y afectar en mayor medida a los grupos de población más pobres y
vulnerables.
5
El Perú constituye un país con alta exposición a fenómenos naturales como sismos,
inundaciones, deslizamientos, huaycos, sequías, heladas y de otra naturaleza con potencial
destructivo. En ese sentido, el número de muertes suele ser elevado por cuanto afecta en
mayor medida a grupos de pobla1ción más pobres y vulnerables.
Y sin duda uno de los impactos más comprometedores es el deterioro de las
condiciones de vida de la población.
El sur del Perú y especialmente algunas regiones se encuentran situados dentro del
Cinturón de Fuego del Pacífico, zona caracterizada por su gran actividad sísmica; esto hace
que la amenaza y el riesgo sísmico sea inminente para esta región. La ocurrencia de estos
sismos en general y en el Perú, se producen por su ubicación en el Cinturón Sísmico del
Pacífico donde la actividad sísmica principal es el resultado de la subducción de la placa de
Nazca bajo la placa Sudamericana, con una velocidad relativa de 8 cm/año. Es la cadena
volcánica, la que le otorga a los departamentos gran parte de su personalidad. De su activo
pasado y presente geológico son testimonio las abundantes erupciones volcánicas que ha
brindado un material que se apila en las canteras que son explotadas para extraer el insumo
con el que se ha construido históricamente en el Departamento: el sillar.
Los sismos más relevantes que sucedieron en el Perú a partir del año 2000 fueron los
siguientes:
23 de Junio del 2001, magnitud 7.6, registrado en el sur del Perú en el departamento
de Arequipa.
12 de Octubre del 2002, magnitud 6.9, registrado en Ucayali.
25 de Setiembre del 2005, magnitud 7.5, registrado en Moyobamba-San Martin.
20 de Octubre del 2006, magnitud 6.7, registrado en el oeste de Chincha-
departamento de Ica.
15 de Agosto del 2007, magnitud 8.0, registrado en el océano Pacifico, Chincha alta,
Ica.
16 de Noviembre del 2007, magnitud 6.8, registrado en los límites de Ucayali y
Loreto.
29 de Marzo del 2008, magnitud 6.4, registrado a 66 km del noroeste de Pucallpa.
9 de Febrero del 2009, magnitud 6.1, registrado al sur de Piura.
24 de Diciembre del 2009, magnitud 6.9, registrado en la frontera de los
departamentos de Arequipa e Ica.
23 de Marzo del 2010, magnitud 6.0, registrado al sur de Nazca.
24 de Mayo del 2010, magnitud 6.5, registrado a 319 km de Pucallpa frontera con
Brasil.
6
28 de Octubre del 2011, magnitud 6.9, registrado al suroeste de Ica.
14 de Mayo del 2012, magnitud 6.3, registrado en el sur del Perú.
25 de Setiembre del 2013, magnitud 7.1, registrado en la localidad de Lomas en
Arequipa.
24 de Agosto del 2014, magnitud 6.8, registrado en la localidad de Tambo
Ayacucho.
Cualquier discusión sobre fallas estructurales debe considerar no solo la estructura, sino
también otros subsistemas que en conjunto forman el sistema estructural. Estas
componentes incluyen:
Sin embargo, cuando se llega al lugar de una falla va a encontrar la construcción en mal
estado, porque falló (o quizás colapsó). Entonces ¿qué queremos decir por la estructura?
Primero, debemos considerar el diseño original, porque ésta es la información inicial que
pueden darnos.
Segundo, también precisamos incluir la configuración después del colapso, porque
nos indica muchos aspectos sobre el mecanismo de falla.
Los cambios en las condiciones estructurales. Probablemente, una estructura que ha
fallado, ha experimentado cambios en sus condiciones durante su vida, quizás produciendo
cambios en la rigidez o en la resistencia. En algunos casos, esos cambios ocurren debido a
problemas de construcción que introducen errores o desviaciones con respecto a la forma o
a las condiciones de diseño. En otros casos ocurren cambios con el tiempo, como creep,
envejecimiento, degradación de las propiedades.
Las cargas. Muy probablemente, una estructura falló bajo condiciones severas de
carga, como vientos fuertes, movimientos sísmicos, inundación. Pero debido a que las
estructuras se diseñan para resistir esas acciones ambientales, ellas no deberían ser la
única causa de una falla. En caso contrario, estaríamos frente a un diseño deficiente.
La localización. En algunos casos, una estructura está localizada en un sitio
vulnerable, como en suelo blando o encima de una colina, lo que las hace más vulnerables a
acciones externas.
A menudo no hay una componente de un subsistema que es completamente
responsable del colapso o falla, y muy probablemente sea una combinación de varias
componentes del sistema que contribuyen a hacer que la estructura fuera más vulnerable.
En una investigación debemos decidir si hay un aspecto predominante en uno de los
subsistemas que debería tomarse como punto de partida para construir una hipótesis. No
7
sirve de mucho decir que el viento fue el factor mayor que llevó al colapso de una estructura
durante un huracán o tormenta de viento. Cualquiera sabe que el viento debe haber sido
parte del sistema.
En ese contexto, la geografía diversificada del Departamento de Ica hace que
grandes áreas de este territorio estén expuestas a una serie de fenómenos naturales
recurrentes cuyos efectos sobre las poblaciones alcanzan niveles impredecibles.
Se prevé que el costo mundial de los desastres llegará a los 300 mil millones de
dólares anuales para el año 2050.
Estimándose además que 24 de los 49 países menos desarrollados enfrentan
elevados niveles de riesgo por desastres de origen natural. A nivel de América Latina, en las
últimas 3 décadas, a consecuencia de desastres naturales, han perecido más de 108,000
personas, ocasionando 12 millones de damnificados directos y aproximaciones hasta el año
2003 indicarían 60 millones en pérdidas directas. Así mismo se ha estimado la pérdida de
100 mil vidas por año en América Latina.
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA.
1.2.1. PROBLEMA PRINCIPAL.
¿Cuál es la influencia del comportamiento del suelo en las fallas estructurales en las
edificaciones de concreto armado en el distrito de Pisco, 2015?
1.2.2. PROBLEMAS SECUNDARIOS.
PROBLEMA ESPECÍFICO I:
¿Cuál es la influencia de la licuefacción del suelo en los asentamientos diferenciales en el
distrito de Pisco, 2015?
PROBLEMA ESPECÍFICO II:
¿Cuál es la influencia de Los suelos expansivos en el desplazamiento de zapatas en el
distrito de Pisco, 2015.
8
1.3. DELIMITACION DE LA INVESTIGACION.
1.3.1. DELIMITACION TEMPORAL.
La investigación es actual, efectuada para esta fecha
1.3.2. DELIMITACION SOCIAL.
a) Generar la información requerida para identificar los suelos del distrito de Pisco.
b) Dar a conocer a las personas del distrito de Pisco, para que conozcan la
problemática de las fallas estructurales en edificaciones de concreto armado y así
tener conocimientos referentes sobre los diferentes comportamientos del suelo.
1.3.3. DELIMITACION ESPACIAL.
La investigación se realizara en el distrito de Pisco, provincia de Pisco, departamento de Ica.
1.4. OBJETIVOS.
1.4.1. OBJETIVO GENERAL.
Evaluar la influencia del comportamiento del suelo en las fallas estructurales en las
edificaciones de concreto armado en el distrito de Pisco, 2015.
1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
OBJETIVO ESPECIFICO I:
Conocer la influencia de la licuefacción del suelo en los asentamientos diferenciales en el
distrito de Pisco, 2015.
OBJETIVO ESPECIFICO II:
Comprobar la influencia de los suelos expansivos en el desplazamiento de zapatas en el
distrito de Pisco, 2015.
1.5. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION.
1.5.1. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION.
El estudio a realizar es para conocer el comportamiento del suelo y los problemas que este
ocasiona a las edificaciones de concreto armado y este conocimiento beneficiara a la
población del distrito de Pisco
1.5.2. IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION.
La importancia de los estudios radica en el hecho de que si se sobrepasan los límites
de la capacidad resistente del suelo o si, aun sin llegar a ellos, las deformaciones son
considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales,
9
quizás no tomados en consideración en el diseño, produciendo a su vez deformaciones
importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos,
el colapso de la obra o su inutilización y abandono.
Se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación y por el flujo de agua,
hacia su interior, hacia el exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte
económicamente factible utilizarlo como material de construcción.
Es importante realizar un estudio sobre los suelos para obtener los comportamientos
que este tendrá en las edificaciones de concreto armado para así evaluar los posibles daños
que podrían ser ocasionados en la edificación, ya que generaría mayores costos en
reparaciones.
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
2.1 MARCO HISTORICO
A nivel Internacional
a) Carlos Iván Henríquez Pantaleón, “Mejora de terrenos potencialmente
licuables con inyecciones de compactación”, de la Universidad
Politécnica de Madrid, en el año 2007.
El mal comportamiento de los suelos flojos ante los sismos y, en especial, el
fenómeno de licuación en los de tipo incoherente, a ocasionado perdidas de
vidas humanas y económicas muy importantes en distintos lugares del mundo.
Debido a esto, se han realizado esfuerzos notables para desarrollar métodos
para evaluar la susceptibilidad a la licuación de los suelos y la forma de poder
mitigar este fenómeno.
Pero la licuación de suelos es un tema muy complejo, donde intervienen
muchos factores. Por lo que las condiciones bajos las cuales, los suelos
granulares pierden parte significativa de su resistencia no han sido
completamente comprendidas representando un magnifico campo de
investigación.
También cabe señalar, que a pesar de que en los últimos años no se han
producido evidencias de casos de licuefacción en España, existen
10
antecedentes históricos al respecto, por lo cual es aconsejable tomar en cuenta
este fenómeno en diversos lugares de la península, donde se verifique la
existencia de suelos arenolimosos sueltos por debajo del nivel freático.
b) García Jesús, “Análisis comparativo del fenómeno de licuación en arenas
aplicación a Tumaco, Universidad Politécnica de Catalunya, departamento
de Ingeniería del Terreno, Cartografía y Geofísica”, en el año 2007.
Según García Colombia es uno de los países de Sudamérica que también esta
propenso a sufrir una licuación de suelos, sobre todo en las ciudades costeras.
En el siguiente artículo el autor hace mención a diferentes técnicas y procesos
que se siguieron para determinar cuál va hacer el verdadero potencial de
licuación de suelos en dicho país. Técnicas como el SPT, DMT, etc.
La licuación es las capas de arena y arenas limosas en los suelos arcillosos
debajo de la localidad de Tumaco, causaron deslizamientos masivos. Las
capas y lentes licuables disturbaron la sensibilidad de las arcillas y causaron
que su resistencia caiga por debajo de niveles de estabilidad.
c) Jaime Antonio Carrasco Fernández, “Análisis de la acción de suelos
expansivos sobre las estructuras en la región Metropolitana, métodos de
estabilización y soluciones constructivas”, de la Universidad de Santiago
de Chile”, en el Año 2013.
Dentro de los objetivos del presente trabajo de tesis, se contempla:
-Identificar y describir las características y condiciones propias de los suelos
expansivos, tanto en propiedades geotécnicas como mineralógicas en la
Región Metropolitana.
- Exponer los métodos utilizados para verificar o descartar la presencia de
estos suelos y evaluar sus efectos sobre estructuras.
-Analizar alternativas de solución y control, ante la presencia de suelos
expansivos, permitiendo la estabilización del terreno y su uso.
-Evaluar el proceso de ejecución de cada alternativa de solución, y mostrarlas
respectivas aplicaciones, ventajas y desventajas de las técnicas deconstrucción
expuestas.
11
A nivel nacional
a) Carlos Mayckol Tocto García, “Evaluación del potencial de licuefacción
de suelos en los distritos de Pimentel, Santa Rosa, Puerto Éten y Lagunas
de la provincia de Chiclayo”, de la Universidad Católica Santo Toribio de
Mogrovejo, en el año 2013.
Para la Ingeniería Civil reviste de gran importancia el estudio del
comportamiento del suelo, debido a que este es la base de toda Obra Civil. Se
debe estudiar a detalle como es el tipo de cimentación donde se va a apoyar la
estructura, hacer los ensayos respectivos, para ello debemos sabemos saber
cómo ingenieros constructores los diferentes tipos de suelos que encontramos
cuando hacemos una excavación. Si el terreno es arenoso, arenoso limoso de
debe tener en cuenta este fenómeno al momento de hacer el diseño de la
estructura (Tavera y Bernal 2004).
La presente investigación se justifica por la necesidad de conocer el grado de
vulnerabilidad que presentan, las viviendas, edificios de los distritos de
Pimentel, Éten, Santa Rosa, Lagunas, provincia de Chiclayo, a fin de prevenir
posibles tragedias a causa de fenómenos naturales como la licuefacción.
Tomando en cuenta que en el mundo entero las viviendas, edificios, colegios
se usan como refugio de la gente. No deben colapsar, primero para cuidar
salvaguardar la vida de las personas.
La justificación de este estudio se debe también a que la mayor parte de
edificaciones construidas en los distritos mencionados ya pasaron su vida útil o
han sido construidas con Reglamentos Nacionales de Edificaciones ya
caducados y peor algunas de ellas construidas sin Dirección Técnica que les
pueda alertar sobre este fenómeno.
La licuefacción de suelos se produce la mayoría de las veces en suelos
arenosos que se encuentran con una cantidad de agua en exceso; este
fenómeno es causado por el aumento de la presión del agua en el subsuelo
que se da al presentarse una situación sísmica, lo cual deja como resultado un
hundimiento súbito y perdida de solidez en las estructuras y cimentaciones.
La realización del presente proyecto garantiza grandes beneficios para la
población de los distritos costeros de Chiclayo, pues tras la promoción del uso
de este material como sistema informativo se busca dar soluciones y
recomendaciones a la licuación de suelos, lográndose así tener en cuenta este
fenómeno al momento de la construcción de viviendas en dichas zonas.
12
2.2. MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 Geotecnia de los suelos peruanos.
Los granos hacia los vacíos, precisamente cuando desaparece la cementación entre ellos.
Así hemos detectado que los mecanismos de colapsos más frecuentes en suelos granulares
secos son la disolución de la cementación por sales solubles o la destrucción, de un
ordenamiento paralelo de agregados de arcilla residual que enlazaban a. los granos. En
suelos granulares semi-saturados es la pérdida de la resistencia al corte temporal entre los
granos dada por la tensión capilar negativa entre ellos. En arcillas el mecanismo es la
reorientación de las partículas desde una estructura floculada hacia formas mas dispersas.
En nuestro país han ocurrido casos de fallas en suelos colapsables que los hemos
estudiado detenidamente en Pisco La Joya , y últimamente en Ventanilla entre otros
numerosos, que nos han permitido verificar algunos métodos simples de identificación de
estos suelos, estableciéndose además una comparación entre la cantidad de sales solubles
en los suelos colapsables de Ventanilla, Pisco y La Joya con la agresividad sulfática
correspondiente, con el fin de probar que un suelo altamente colapsable también puede
presentar severa agresividad sulfática al mismo tiempo que suelos con insignificantes
cantidades de sales solubles (caso de Ventanilla), no necesariamente tienen que ser
altamente agresivos al cemento y menos por esta causa originar asentamientos importantes
como los que se presentaron en este lugar, ya que de las investigaciones técnicamente
llevadas a cabo se determinó que en la mayoría de los casos los asentamientos, en los
suelos sueltos de origen coluvial de Ventanilla, se habían producido por graves defectos
constructivos tales como cimentación sobre rellenos no compactos y conexiones
domiciliarias de servicios de agua y desagüe con graves defectos de instalación y calidad de
sus materiales.
2.2.2 Caso de cimentación en suelos expansivos.
Todos los suelos arcillosos se contraen durante el secado y se expanden cuando son
humedecidos, sin embargo los mayores problemas por cambio de volumen son causados
por suelos que contienen una cantidad significativa de mineral montmorillonita y que
normalmente exhiben limites líquidos superiores a 50%, alto contenido de coloides é índices
de plasticidad elevados.
13
2.2.3 Aspectos sísmicos en el Perú.
La sismicidad del Perú se debe a eventos producidos por la subducción interplaca
como resultado de la ruptura de la zona de contacto de la placa de Nazca y la placa
Sudamericana suprayacente y eventos intraplaca que ocurren dentro de las dos placas.
De acuerdo a la profundidad del foco sísmico (40 km) y a la solución obtenida para la
orientación de la fuente, el sismo de Pisco-Perú 2007 tuvo su origen en el mecanismo de
fricción de las placas de Nazca y Sudamericana dentro del proceso de convergencia. La
solución obtenida para la fuente sísmica es similar a los mecanismos para otros sismos
ocurridos en 1940, 1942, 1966, 1974, 1996 y 2001, todos ellos de magnitud mayor a 7.5Mw.
El sismo produjo daños importantes en un gran número de viviendas de la ciudad de
Pisco (aproximadamente el 80%) y menor en las localidades aledañas, llegándose a evaluar
una intensidad del orden de VIII en la escala de Mercalli Modificada (MM). Este sismo
presentó su epicentro y replicas entre las áreas de ruptura de los terremotos ocurridos en
Lima en 1974 (7.5 Mw) e Ica en 1996 (7.7 Mw), Fig. 4. Asimismo, este sismo originó un
fuerte maretazo cercano a un tsunami que se produjo frente a las localidades ubicadas al
sur de la península de Paracas. (IGP- Tavera et al., 2007).
Por otro lado, la distribución espacial de las réplicas del sismo ocurridas entre el 15 y 21 de
Agosto 2007, todas con magnitudes mayores a los 3 ML, se muestra en la Figura 5,
obsérvese la presencia de tres agrupamientos importantes que sugieren el desarrollo de un
proceso complejo de ruptura. El mecanismo focal para el sismo de Pisco es coherente con
14
el tipo de deformación presente en el borde occidental del Perú. Así mismo, se observa que
los mayores daños por efectos de licuación se han producido en el sector litoral de Chincha
definiendo una franja de 150 m a 300 m entre la línea de playa y el frente de los acantilados
o la gran duna de “Pampa de Ñoco”. Esta franja de falla por licuación incide sobre un ancho
de 40 m aproximadamente, tal como se muestra en la figura 6.
2.2.4 Daños estructurales.
Los daños estructurales a consecuencia del terremoto Pisco-Perú-2007 han dejado
en evidencia que no se ha tomado en cuenta el comportamiento mecánico del suelo en el
diseño de la cimentación de las estructuras. De la evaluación efectuada en las
construcciones antiguas de adobón, adobe y quincha se observa que el 80% han colapsado
o han sufrido daños severos, en la zona de desastre. La ocurrencia del fenómeno de
licuación de los suelos granulares finos saturados ha producido daños estructurales en
edificaciones importantes como el Penal de Tambo de Mora, la plataforma de la Carretera
Panamericana Sur en los tramos cercanos al litoral como en el sector Jahuay-Chincha,
edificaciones de playa y las instalaciones industriales de empresas pesqueras. Debido al
maretazo posterior al terremoto, la acción del agua afectó a las edificaciones cercanas al
litoral, destruyendo los muros perimetrales (Figuras 7 y 8).
15
2.2.5 Mecanismo de licuefacción.
La licuefacción del suelo es uno de los temas más interesantes y complejos de la
geotécnica de terremotos. Normalmente se presenta en los suelos granulares finos sueltos,
en los que el espacio entre partículas individuales es rellenado con agua. Como
consecuencia de los poros cubiertos totalmente con agua, se ejerce una presión sobre las
partículas del suelo circundante. Cuando un terremoto afecta al suelo, las partículas del
suelo tienden a reagruparse hacia un estado compacto causando que el agua ejerza una
fuerte presión para empujar afuera los espacios vacíos que estaban ocupados. Debido a
que el promedio de movimientos es, por lo general, rápido así como el promedio por el cual
el agua puede salir o escapar del suelo, la presión del agua en los espacios se incrementa
(exceso de presión de agua) tendiendo a empujar las partículas del suelo unas con otras.
Debido a que las partículas ya no se encuentran en estrecho contacto unas con
otras, la resistencia del suelo decrece, produciéndose una falla en el caso que el suelo no
pueda soportar mas la carga impuesta. Bajo tal tensión en las fallas y el tiempo para disipar
este exceso de presión de agua, las partículas colapsan al interior de una formación
compacta mientras que el exceso de agua fluye por un camino hacia la superficie. Esto
sucede en simultáneo con el asentamiento que logra el depósito por el estado de densidad
luego de la falla.
Las figuras siguientes (9 y 10) muestran las evidencias del desarrollo del fenómeno
de licuación en la zona del desastre del sismo Pisco-Perú-2007.
16
CAPITULO III
PLANTEAMIENTO METODOLOGICOS
3.1. Hipótesis General
“Los fenómenos que afectan al comportamiento del suelo en fallas estructurales en
edificaciones de concreto armado se deben principalmente al colapso brusco de su
estructura intergranular, en el distrito de Pisco, 2015”.
3.2. Hipótesis Específicas
3.2.1 Hipótesis Especifico 1
“La Licuefacción del suelo produce los asentamientos diferenciales debido a la saturación de
suelos granulares finos y cohesivos ubicados bajo la Napa Freática en el distrito de Pisco,
2015”.
3.2.1 Hipótesis Específico 2
“El desplazamiento de zapatas son causados por suelos expansivos con alto grado de
saturación que aumenta de volumen al humedecerse y sufren una expansión que pone en
peligro a las edificaciones de concreto armado en el distrito de Pisco, 2015”.
17
3.3. Identificación y Clasificación
3.3.1. Variable Independiente (X)
Comportamiento del suelo
3.3.2. Variable Dependiente (Y)
Fallas estructurales en edificaciones de concreto armado.
3.4. Técnicas de Investigación
3.4.1. Investigación Grupal
La investigación se realizara por los alumnos integrantes del curso. El grupo esta
conformado por cinco personas, estudiantes de la Facultad de Ingenieria Civil de la
Universidad ALAS PERUANAS – FILIAL ICA.
3.5. Nivel, Tipo, Método y Diseño
3.5.1 Nivel
La investigación descriptiva pertenece al Segundo Nivel de Investigación, en este tipo de
investigación se pretende analizar cada variable.
3.5.2 Tipo
Descriptivo, según “Diseño y Elaboración de Tesis”, los estudios descriptivos sirven para
analizar como es y se manifiesta un fenómeno y sus componentes que se han sometido a
un análisis.
3.5.3 Método
La presente investigación tiene un Método Analítico, debido a que revisara sus fenómenos
de manera ordenada y por separado, con la finalidad de ver la relación entre ellas.
3.5.4 Diseño
La presente investigación tiene como un Diseño Descriptivo Simple (DDS), el cual permite
recoger información respecto al objeto de estudio.
3.6. Población y Muestra
3.6.1 Población
18
La población de la presente investigación será en la Provincia de Pisco
3.6.2 Muestra
3.6.2 Muestra
El muestreo de nuestra investigación sera por el Metodo Descriptivo, El registro sera visual,
observando características, y condiciones de las estructuras y de los tipos de suelos
existentes en ese territorio.
3.7. Técnicas, Instrumentos y fuentes de recolección de datos
3.7.1 Tecnicas
La técnica sera de observación, Se creara formatos de Evaluacion en los cuales contara con
un cardex en los cuales habran escalas de asentamientos diferenciales, En los estudios de
suelos se evaluaran por Sectores los cuales nos darán resultados diferentes y estas estarán
reportadas en hojas de evaluación.
3.7.2 Instrumentos
Fichas de Observacion
Fichas de Evaluacion y Medicion de Asentamientos.
Fichas Tecnicas de Laboratorio de Suelos.
3.7.3 Fuentes de recolección de datos
La fuentes de recolección serán:
La INEI. Los cuales nos proporcionara la cantidad de edificaciones a evaluar .
LA MUNICIPALIDAD DE PISCO, y la proporción de documentos como expedientes
técnicos, Perfiles, Costos y presupuestos.
19
Top Related