EMS 28Julio

Av. Grau N 610 Oficina 306 Barranco Contacto: [email protected] Lima 04 - Telfono 247-5850 web: www.nrgeotecnia.com

ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIN DE EDIFICACIN MULTIFAMILIAR.

AAVV.. 2288 DDEE JJUULLIIOO NN 775533,, DDIISSTTRRIITTOO DDEE MMIIRRAAFFLLOORREESS,, PPRROOVVIINNCCIIAA YY

DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE LLIIMMAA..


CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES.

2.0 UBICACIN Y ACCESO.

3.0 OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

4.0 METODOLOGA DEL ESTUDIO

4.1 Trabajos de Campo.

4.2 Ensayos y Anlisis de Laboratorio.

4.3 Trabajos de Gabinete.

5.0 CONDICIONES CLIMATOLGICAS.

6.0 CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS Y GEOLGICAS LOCALES.

7.0 CARACTERSTICAS ESTRATIGRFICAS.

8.0 ASPECTOS DE GEODINMICA EXTERNA.

9.0 ASPECTOS DE SISMICIDAD.

10.0 ANALISIS DE LA CIMENTACIN.

10.1 Profundidad de cimentacin.

10.2 Tipo de cimentacin.

10.3 Clculo de la capacidad de carga admisible.

10.4 Determinacin de asentamientos.

11.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

12.0 ANEXOS:

- Perfiles Estratigrficos.

- Certificados de Ensayos de Laboratorio.

- Panel de fotografas.

- Mapa ssmico del Departamento de Lima.


EESSTTUUDDIIOO DDEE SSUUEELLOOSS CCOONN FFIINNEESS DDEE CCIIMMEENNTTAACCIINN DDEE

EEDDIIFFIICCAACCIINN MMUULLTTIIFFAAMMIILLIIAARR

1.0 GENERALIDADES.

El presente informe, de carcter definitivo, es el resultado de los trabajos de campo,

laboratorio y de gabinete del estudio de suelos con fines de cimentacin de edificacin

multifamiliar, el mismo que se efectu a solicitud de la PHORMA S.A. Tambin abarca

aspectos relacionados a Climatologa, Geologa, Geotcnica, Geomorfologa,

Geodinmica, Geotecnia, Estratigrafa y Sismologa: finalmente las conclusiones y

recomendaciones a que se han llegado, luego de terminadas las fases de campo y

gabinete.

El proyecto dispone de un terreno del orden de 552.11 m2, para una edificacin de diez

(10) pisos y cinco (05) niveles de stano.

2.0 UBICACIN Y ACCESO.

La construccin propuesta se ubica en Av. 28 de Julio N 753 del distrito de Miraflores,

provincia y departamento de Lima. Sus accesos principales los constituyen las Avs.

Reducto y Miguel Grau.

3.0 OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

El principal objetivo del presente trabajo es determinar las caractersticas fsico-mecnicas

del subsuelo asignado, dentro de la profundidad activa de cimentacin, para luego definir

los parmetros requeridos para el diseo correspondiente.


4.0 METODOLOGIA DEL ESTUDIO.

La metodologa empleada en la presente evaluacin ha sido tomada como referencia el

Reglamento Nacional de Edificaciones en la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones, y Norma

E.0.30 Diseo de Sismorresistente, por lo que la ejecucin del presente estudio, se dividi

en las siguientes fases:

4.1 Trabajos de Campo.

La modalidad adoptada para la determinacin de las caractersticas del terreno de

cimentacin consisti en ejecucin de pozos exploratorios (calicatas), en

consideracin a las caractersticas del terreno de forma rectangular, se efectuaron

04 pozos exploratorios, en reas libres de 3.00 m., y otra 18.00 m. de

profundidad, sin haberse contactado con el nivel fretico (aguas subterrneas).

La descripcin de campo de los suelos atravesados, se efectu de acuerdo con las

especificaciones ASTM D-2488, Descripcin de Suelos (Procedimiento Manual

Visual).

De cada uno de los horizontes conformantes se extrajeron muestras

representativas, las que debidamente identificadas fueron remitidas a nuestro

laboratorio.

4.2 Ensayos de Laboratorio.

Las muestras seleccionadas en el laboratorio fueron sometidas a los ensayos

siguientes (en aplicacin de las Normas ASTM):

Anlisis mecnico por tamizado (granulometra), segn ASTM D-422.

Contenido de Humedad, segn ASTM D-2216 y ASTM D-4643.

Lmite Lquido y Plstico, segn ASTM D-4318.


Clasificacin Unificada de Suelos (SUCS), segn ASTM D-2487.

Descripcin Visual-Manual, segn ASTM D-2488.

Corte Directo, segn ASTM D-3080.

4.3 Trabajos de Gabinete.

Con los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio y las observaciones de

campo se confeccionaron los perfiles estratigrficos de las calicatas C-1 al C-5,

consiguientemente se procedi a la ejecucin de diversos clculos con los

resultados de los ensayos de laboratorio realizados, los cuales determinaron los

diferentes parmetros geotcnicos requeridos para el presente estudio.

Finalmente termin con la elaboracin del presente informe.

5.0 CONDICIONES CLIMATOLGICAS.

El clima de la zona es de tipo clido y seco. Basndonos en el sistema de clasificacin de

Leslie Holdridge, corresponde al tipo Desierto Perrido Montano Bajo Subtropical, muy

propio de la costa peruana; sin embargo la presencia de la cuenca del ro Rmac ha

propiciado la ocurrencia de microclimas, sta en la zona se caracteriza por tener una

temperatura media anual de 21.2C, su precipitacin se ubica en el rango de Humedad

Perrido, con ligeras lluvias muy espordicas, a excepcin de frecuentes garas (lloviznas)

y abundantes neblinas que ocasionan una precipitacin anual de 17.9 mm. La vegetacin

es moderada y circunscribe a aislados jardines.

6.0 CARACTERSTICAS FISIOGRFICAS Y GEOLGICAS LOCALES.

El rea del estudio, constituye una antigua terraza aluvial que conforma el cono deyectivo

cuaternario del Ro Rmac, geolgicamente ste se encuentra constituido por

conglomerados aluviales, consistentes en cantos rodados y gravas en matriz arenosa.

Los distritos de Miraflores y San Isidro se encuentran asentadas en una antigua terraza

aluvial, conformada por depsitos conglomerdicos aluviales correspondiente al cono


deyectivo cuaternario del ro Rmac, en lo que era una gran depresin (eras geolgicos

anteriores), la misma que fue rellenada por los materiales de acarreo y sedimentacin del

referido ro.

El denominado conglomerado de Lima consiste de una mezcla heterognea de cantos

rodados, grava y arena con aislados lentes de suelos areno-limosos y aisladamente limo-

arcillosos, el conjunto predominantemente presenta buena compacidad

(semiconsolidados). Siendo los elementos gruesos, mayormente rocas intrusivas que

proceden del batolito costero. Tiene un espesor que supera los 100.0 m. determinadas con

perforaciones diamantinas y prospecciones geofsicas. En general son terrenos adecuados

para los fines de cimentacin.

7.0 CARACTERSTICAS ESTRATIGRAFICAS.

De las cinco (05) calicatas efectuadas se ha definido que la estratigrafa es similar (terreno

homogneo), conformada superficialmente por un estrato de limo inorgnico, de color

beige claro, en condicin seca y de buena consistencia, teniendo un espesor mximo de

0.40 m. de profundidad. A este le infrayace un potente conglomerado aluvial constituida

por grava pobremente graduada en matriz arenosa que aglutina irregularmente gravas,

cantos rodados y aislados bloques rocosos, el conjunto presenta una coloracin gris claro.

Se encuentra en condicin seca, sus elementos gruesos presentan bordes sub angulosos

a sub-redondeados y redondeados. El conglomerado presenta una buena compacidad y/o

consistencia (consolidacin gruesa), lo que nos ha permitido llegar a las profundidades

requeridas de 3.00 m. y 18 m., a partir del terreno natural, sin la adopcin de entibados.

8.0 ASPECTOS DE GEODINAMICA EXTERNA.

La zona de inters no est propensa a la ocurrencia de derrumbes, deslizamientos,

inundaciones, huaycos, etc.; por encontrarse en una zona llana y sin presencia de aguas

superficiales. Por otro lado, el subsuelo de cimentacin no est expuesto a hundimientos

ni levantamientos del terreno.


9.0 ASPECTOS DE SISMICIDAD.

Para la determinacin especfica de la respuesta del suelo del rea de inters ante las

solicitaciones ssmicas, es necesario considerar que la ciudad de Lima est relacionado

tectnicamente a los efectos de la subduccin de la placa continental sudamericana; por

otro lado tomando en consideracin al mapa de zonificacin ssmica del Per, la zona que

nos ocupa corresponde a la zona III , conceptuada como de alto riesgo ssmico, en la cual

existe la posibilidad plena de la ocurrencia de ssmicos que lleguen a intensidades del

orden de grado VIII a IX , en la Escala de Mercalli Modificada.

En la aplicacin a la nueva Norma Tcnica E-30 del Reglamento Nacional de Edificaciones

es adecuado asumir en el diseo sismo- resistente los siguientes valores:

Factores de zona : Z = 0.40 g.

Factor de terreno : S = 1.20

Perodo que define la

plataforma del espectro : T p = 0.40

Amplificacin ssmica : C = 2.5

Por otra parte, de acuerdo a la estratigrafa definida en el presente estudio geotcnico,

sismicamente se considera que el conglomerado de Lima es un medio blando y de

periodo largo (difusin lenta de ondas).

En consideracin a las caractersticas fsico mecnicas de los suelos que conforman la

estratigrafa en el rea estudiada, se provee tambin que no se producen grandes

ampliaciones de las ondas ssmicas, as mismo se desestima la posibilidad de la ocurrencia

del fenmeno de licuacin de suelos ante solicitaciones ssmicas, por las siguientes

razones:

- No se ha observado la presencia de la napa fretica, no existiendo por tanto

posibilidades de saturacin del suelo.


- La mayor parte de los estratos de suelos estn constituidos por elementos gruesos de

buena densidad relativa.

10.0 ANLISIS DE LA CIMENTACIN.

10.1 Profundidad de Cimentacin.

En consideracin a las observaciones de campo, ensayos de laboratorio y los

requerimientos del proyecto la cimentacin que debe transmitir las cargas de la

superestructura en el horizonte que corresponde al nivel del conglomerado (grava

pobremente graduada: GP), que se presenta bien definida en toda la profundidad

excavada en que los materiales granulares tienen caractersticas geotcnicas para

los fines de fundacin.

10.2 Tipo de cimentacin.

La cimentacin a adoptarse es de carcter superficial y ser directamente en

materiales gravosos. Las caractersticas geotcnicas del terreno de fundacin

exigen una cimentacin zapatas aisladas o cimientos corridos, sin limitaciones por

fundacin (profundidad).

10.3 Clculo de la capacidad admisible de carga.

En consideracin a nuestras observaciones de campo, resultados de laboratorio y

perfiles estratigrficos, los suelos del rea de inters son predominantemente,

homogneos, conformados por gravas mal graduadas que eventualmente

aglutinan cantos rodados. El conjunto presenta buena compacidad y/o

consolidacin. Estos suelos ocupan toda el rea que involucra la profundidad

activa de fundacin.

La teora de Terzaghi fue una de las primeras en determinar la capacidad de

carga, luego vinieron teoras como la de Meyerhof, Vesic y Hansen que


complementan la expresin general con factores de forma, profundidad e

inclinacin. En los clculos se toman en consideracin adems de la forma de la

cimentacin que se va a adoptar (si es corrida o cuadrada o rectangular), y el tipo

de falla (general o falla local o por punzonamiento), de acuerdo al tipo de suelo, al

cual sern sometidas las cargas respectivas.

Qc = cNcFscFdcFicFgcFbc + qNqFsqFdqFiqFgqFbq + 0.5 BNFsFdFiFg,Fb

Dnde:

Qc = Capacidad ltima de carga en kg/cm2

Qa = Capacidad portante admisible en kg/cm2

F.S. = Factor de seguridad = 3

= Densidad total en kN/m3.

B = Ancho de zapata o cimiento corrido en m.

Df = Profundidad de la cimentacin en m.

Nc, N, Nq = Parmetros que son funcin del ngulo

C = Cohesin en kN/m2

Fsc, Fsq, F = Factores de forma (adim.)

Fdc, Fdq, Fd = Factores de profundidad (adim.)

Fic, Fiq, Fi = Factores de inclinacin de la carga (adim.)

Fgc, Fgq, Fg = Factor de inclinacin del terreno (adim.)

Fbc, Fbq, Fb = Factor de inclinacin de la base (adim.).

El factor de seguridad frente a una falla por corte, que estable el Reglamento

Nacional de Edificaciones para cargas estticas es:

Qadm = Qc. F.S.

Remplazando estos valores y tomando en cuenta el valor mnimo en las

capacidades de carga, se tiene para diversas profundidades de cimentacin, lo

siguiente:


En la fase constructiva, dado el origen aluvial de los materiales conformantes

solamente es necesario el uso de cemento Portland Tipo I

10.4 Clculo de Asentamientos.

Para la determinacin de los asentamientos se utiliza el Mtodo Elstico para

Asentamientos Inmediatos, dada la condicin gravosa del material encontrado en

la exploracin efectuada como sigue:

S = qs B (1-2)) If Es

Dnde:

S = Asentamiento (cm).

qs = esfuerzo neto transmisible.

B = Ancho de cimentacin (m).

Es = Mdulo de elasticidad (ton/m2).

= Relacin de Poisson (adimensional)

If = Factor de influencia (cm/m)

Profundidad (m)

Capacidad admisible (Km/cm2)

Terzaghi Meyerhof Vesic Hansen

1.20 2.67 3.79 3.06 2.92

2.00 3.13 4.93 3.53 3.42

3.00 4.35 7.98 4.92 4.82

6.00 8.43 22.45 9.75 9.65

9.00 12.51 43.75 14.80 14.70

12.00 21.09 94.88 25.70 25.57

15.00 29.71 162.92 37.04 36.89

18.00 40.31 262.70 51.30 51.13


Reemplazando, estos valores y aplicando las correcciones correspondientes, se

tienen para cargas mximas en cada profundidad:

Profundidad (m)

Asentamiento en el centro de la zapata

(cm)

Asentamiento en las esquinas de la zapata

(cm)

1.20 0.09 0.04

2.00 0.10 0.05

3.00 0.14 0.07

6.00 0.27 0.14

9.00 0.40 0.20

12.00 0.68 0.34

15.00 0.96 0.48

18.00 1.30 0.65

11.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

- La zona de inters geolgicamente corresponde a una terraza antigua del cono de

deyeccin del ro Rmac, conformado por depsitos (cuaternarios) del tipo

conglomerado aluvial es en una fisiografa llana.

- La estratigrafa est conformada por un potente estrato de conglomerado

consistente en cantos rodados en una matriz gravo-arenosa seca, el conjunto

presenta buena compacidad (consolidacin). En general, el terreno presenta una

estratigrafa predominantemente homognea, ligeramente variable en porcentajes

de gravas y/o cantos rodados en su conformacin.

- De las cinco (05) calicatas efectuadas se han determinado que la estratigrafa es casi

homognea y est conformada superficialmente por material limoso (ML) y luego

por un potente estrato de grava pobremente graduada que aglutina cantos rodados

y bolones. Este horizonte ha sido clasificado en el sistema SUCS como GP. El conjunto

est constituido por materiales heteromtricos.


- Por las caractersticas fsico-mecnicas de los suelos prospectados, nuestra

experiencia obtenida con suelos similares, as como sus buenas caractersticas

geotcnicas y con los clculos efectuados, las capacidades admisibles de carga,

segn la profundidad, son de:

- Las ptimas caractersticas geotcnicas de los suelos de cimentacin los hacen

adecuados para cualquier requerimiento estructural, por tanto es posible la adopcin

de zapatas aisladas y cimientos corridos, as como stanos sin limitaciones por

fundacin.

- En la aplicacin a la nueva Norma Tcnica E-30 del Reglamento Nacional de

Construcciones es adecuado asumir en el diseo sismo- resistente los siguientes

valores:

Factores de zona : Z = 0.40 g.

Factor de terreno : S = 1.20

Perodo que define la

plataforma del espectro : T p = 0.40

Amplificacin ssmica : C = 2.5

Profundidad

(m)

Qadm.

(Kg/cm2)

1.20 2.67

2.00 3.13

3.00 4.35

6.00 8.43

9.00 12.51

12.00 21.09

15.00 29.71

18.00 40.31


- Dado el origen aluvial de estos suelos (sin agresividad qumica) se recomienda el uso

de cemento Prtland Tipo I.

- Se deja establecido que los parmetros obtenidos en el presente estudio solamente

tienen vigencia en el rea, materia del presente estudio, no aplicable a otras reas

adyacentes, an parecidas.


12.0 ANEXOS:

- Perfiles estratigrficos.

- Certificados de ensayo de laboratorio.

- Panel de fotografas.

- Mapas del Departamento de Lima.

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