Estudio de Sueloss

Estudio Geotcnico EBC ETEN_PUEBLO Telfonos Fijo: 3588687 Mvil: 999965943 Correo: [email protected]

ESTUDIO GEOTCNICO CON FINES DE

CIMENTACIN

INFORME TCNICO

PROYECTO:

EBC ETEN_PUEBLO

DISTRITO : ETEN

PROVINCIA : CHICLAYO

DEPARTAMENTO : LAMBAYEQUE

CONSULTOR : AUGUSTO A. MOSCOSO BAZALAR

ENERO 2011


INDICE

1. GENERALIDADES

1.1. Objetivo del estudio

1.2. Normatividad

1.3. Ubicacin y descripcin del rea en estudio

1.4. Acceso al rea de estudio

1.5. Condicin climtica Y Altitud de la zona.

2. GEOLOGA Y SISMICIDAD DEL REA EN ESTUDIO

2.1. Geologa Local

2.2. Sismicidad

3. RESUMEN DE LAS CONDICONES DE CIMENTACIN

4. INVESTIGACIN DE CAMPO

5. ESTRUCTURAS DE CIMENTACON 5.1. Tipo de edificacin

5.2. Cimentacin Tipo

6. ENSAYOS DE LABORATORIO

7. PERFILES ESTRATIGRAFICOS

7.1. Descripcin de la Estratigrafa.

8. ANLISIS DE LA CIMENTACIN

8.1. Profundidad de la cimentacin

8.2. Tipo de cimentacin

8.3. Clculo y anlisis de la capacidad portante admisible de carga

8.4. Clculo de asentamientos

9. AGRESIN DEL SUELO A LA CIMENTACIN

9.1. Resultados de anlisis

10. NIVEL DE NAPA FREATICA

11. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Anexo I PERFIL ESTRATIGRFICO

Anexo II ENSAYOS DE LABORATORIO

Anexo III REGISTRO FOTOGRFICO


ESTUDIO GEOTCNICO

PROYECTO: EBC ETEN_PUEBLO

1.0 GENERALIDADES

1.1.-OBJETIVO DEL ESTUDIO

El objetivo del presente Informe Tcnico es realizar el Estudio Geotcnico

con fines de Cimentacin del subsuelo del terreno asignado al proyecto

EBC ETEN_PUEBLO, en el cual se construir el proyecto para el

emplazamiento de una antena de transmisin y estructuras convencionales

en el terreno ubicado en el Distrito de Eten, Provincia de Chiclayo,

Departamento de Lambayeque. El objeto del presente trabajo es determinar

las principales caractersticas fsicas y mecnicas del suelo para el diseo de

la cimentacin y algunas recomendaciones para su construccin y

mantenimiento.

El programa seguido para este fin, fue el siguiente:

Reconocimiento del terreno.

Ejecucin de calicatas.

Toma de muestras disturbadas.

Ejecucin de ensayos de laboratorio.

Evaluacin de los trabajos de campo y laboratorio.

Perfiles estratigrficos.

Clculo de la capacidad portante admisible.

Clculo de asentamientos.

Anlisis de sales agresivas al concreto.

Conclusiones y recomendaciones.


1.2.-NORMATIVIDAD

El presente trabajo de consultara esta en concordancia con la Norma E-050

de Suelos y Cimentaciones, y la Norma E-030 Diseo Sismo Resistente del

Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.3 UBICACIN Y DESCRIPCIN DEL REA EN ESTUDIO

El proyecto EBC ETEN_PUEBLO, se encuentra ubicado en el Distrito de

Esten, Provincia de Chiclayo, Departamento de Lambayeque, en las

coordenadas WGS 84:

Coordenadas : Latitud: - 06.91253

Longitud: - 79.86408

1.4 ACCESO DEL REA EN ESTUDIO

Teniendo como referencia el distrito de Eten, la provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque.

1.5 CONDICIN CLIMTICA

El clima en la regin, en general, la temperatura en verano flucta entre 20C

como mnimo y 30C como mximo; cuando el clima se tropicalaza, la

temperatura flucta entre 30-35. En invierno la temperatura mnima es de

15y mxima de 24. Por lo general a medida que se aleja de la orilla del mar

avanzando hacia el este hata los 500 m.s.n.m. la T se va elevando, sintindose

principalmente a medio da un calor sofocante, como se puede apreciar en

Pucal, Zaa, Chongoyape, Oyotn, Nva. Arica; este fenmeno se explica porque

la tierra y los cerros ridos que rodean a estas zonas refractan el calor y porque

los vientos que soplan del mar a la tierra llegan dbiles.

La altura aproximada a que se encuentra el site es 10 m.s.n.m.


2.0 GEOLOGA Y SISMICIDAD DEL REA EN ESTUDIO

2.1 GEOLOGIA LOCAL

La morfologa existente incluye una amplia zona costanera, donde destacan

las pampas aluviales y las dunas prximas al litoral.

Los depsitos glaciarios son escasos. El Complejo del Maran, hacia el Este,

y la Formacin Olmos en la costa, ambos de edad precambriana, constituyen

el basamento metamrfico sobre los cuales yacen discordantemente rocas

filticas y tobceas de la Formacin Salas de posible edad ordoviciana. Sobre

stas descansan las Capas Rojas del Grupo Mitu del Permiano Superior. El

lapso Trisico-Jursico inferior est constitudo por las calizas de la

Formacin La Leche en la faja costanera y el Grupo Pucar en el rea del

Maran, formaciones que estn asociadas a derrames y piroclsticos

andesticos y dacticos de la Formacin Oyotn cuya edad parece llegar hasta

el Jursico Superior. Durante el Neocomiano-Aptiano se depositaron lutitas,

areniscas y algunas calizas que se agrupan en las formaciones Tinajones hacia

la costa y en las formaciones Chim, Santa, Carhuaz y Farrat, al sur, en los

cuadrngulos de Chota y Celendn. La Formacin Goyllarisquizga constituye

las facies de plataforma equivalente a las formaciones anteriores. El Albiano

est representado por una secuencia calcrea que rene a las formaciones

Inca, Chlec, Pariatambo y parte de Pulluicana, hacia el este. La Formacin

Crisnejas con mayor proporcin de clastos, equivale al Albiano medio en los

Andes Septentrionales del Per . Un paquete de calizas y margas en la parte

superior constitudo por los grupos Pulluicana, Quilquin (lutitas) y por las

formaciones Cajamarca y Celendn, comprendidas entre el Albiano superior y

el Santoniano, seala la culminacin de la sedimentacin marina del Cretceo

en esta rea. El levantamiento del Cretceo terminal di origen a la formacin

de los depsitos continentales de la Formacin Chota que yace en

discordancia erosional sobre la Formacin Celendn. La actividad volcnica ha

sido intensa durante el Terciario y est representada por andesitas y dacitas

del Volcnico Llama el cual est cubierto discordantemente por el Volcnico

Porculla compuesto por dacitas y andesitas que infrayacen, en igual relacin a

las tobas cidas de la Formacin Huambos del Terciario superior.


2.2 SISMICIDAD

El Per por estar comprendido como una de las regiones de ms alta

actividad ssmica, forma parte del Cinturn Circumpacfico, que es una

de las zonas ssmicas ms activas del mundo.

De acuerdo al Mapa del Reglamento Nacional de Edificaciones Normas de

Diseo Sismo-resistente y del mapa de Distribucin de Mximas

Intensidades Ssmicas observadas en el Per y basndose en isosistas de

sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y

recientes sismos, se concluye que el rea de estudio se encuentra dentro de

la Zona de Alta Sismicidad (Zona 3) por lo que se deber tener presente la

posibilidad de que ocurran sismos de alta magnitud, con intensidades como

VII a IX en la Escala de Mercalli Modificada.

Segn las caractersticas geolgicas y de acuerdo al Reglamento Nacional de

Edificaciones, se tiene:

CLASIFICACION TIPO DE SUELO DE CIMENTACION TIPO S3

PERIODO PREDOMINANTE DE VIBRACION DEL SUELO Ts = 0.9

FACTOR DE SUELO: S = 1.4

73.0 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION

TIPO DE CIMENTACION: ZAPATAS AISLADAS

ESTRATO DE CIMENTACION: SP-SM

PARAMETROS DE DISEO PARA LA CIMENTACION

PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIN:

A) ZAPATAS: 1.35 m.

PRESION ADMISIBLE ZAPATAS AISLADAS: 1.19 kg/cm2


PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIN:

A) ZAPATAS: 1.50m.

PRESION ADMISIBLE

ZAPATAS AISLADAS: 1.24 kg/cm2

FACTOR DE SEGURIDAD POR CORTE

A) Factor de Seguridad para los parmetros de corte es de 3/4.

B) Factor de Seguridad Capacidad Portante: 3.

ASENTAMIENTOS TOTALES (MXIMOS)

A) ZAPATAS : 2.54 cm

AGRESIVIDAD DEL SUELO DE CIMENTACION

Los contenidos de Sales Solubles Totales no son perjudiciales al

concreto, por lo que se utilizar Cemento Tipo I IP.


4.0 INVESTIGACIN DE CAMPO

Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:

Calicatas o Pozos de Exploracin

Se realiz una (01) calicata o pozo de exploracin a cielo abierto, designado

como C-1. El cual fue ubicado convenientemente y con profundidades

suficientes de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el proyecto.

La finalidad de estas labores fue de investigar el subsuelo de cimentacin que

recibir las cargas de la estructura a construirse. De las calicatas se obtuvo

muestras segn los estratos presentes para realizar los ensayos y anlisis

correspondientes.

Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:

Pozo Profundidad (m)

(A cielo abierto)

C-1 1.50

Muestreo y Registros de Exploracin

Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en

la calicata en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de

identificacin y clasificacin, tambin se extrajo una muestra representativa

para el ensayo de corte directo e igualmente una para el anlisis qumico de

sales agresivas al concreto.

Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploracin, en los que

se indica las diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como

tipo de suelo, espesor del estrato, color, humedad, consistencia, etc.

5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

Las muestras obtenidas de las calicatas clasificadas como representativas

fueron remitidas al laboratorio con el objeto de identificacin y posterior

clasificacin segn sus propiedades fsicas y mecnicas segn los ensayos

especiales requeridos.


Ensayos Estndar.-

Los ensayos de laboratorio siguientes se han realizado segn lo estipulado por las

normas ASTM siguientes:

Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-421

Contenido de Humedad ASTM D-2216

Limites de Atterberg (LL, LP) ASTM D-423, D-424

Corte Directo ASTM D-3080

Anlisis Qumicos para determinar contenido de sales solubles totales ASTM

D-1889.

6.0 PERFILES ESTRATIGRFICOS

Los perfiles geolgicos y la determinacin de las propiedades de los estratos se han

determinado de acuerdo a las investigaciones de campo, es decir 01 exploracin y a

partir de la descripcin visual-manual (ASTM D 2488), el cual se adjunta al presente,

de esto se puede concluir que por lo observado segn las exploraciones practicadas

en el lugar de emplazamiento los depsitos de materiales granulares de origen

aluvial conformados por arenas finas, limos y arcillas no orgnicas de baja

plasticidad los cuales presentan uniformidad en el rea de proyecto en cuanto a los

materiales presentes en la zona de proyecto, de acuerdo a las exploraciones se

concluye que estos materiales se correlacionan con la geologa descrita en el

cuadrngulo correspondiente.

DESCRIPCION DE LA ESTRATIGRAFIA.

Como se indica en el prrafo anterior la estratigrafa que presenta el subsuelo es

uniforme.

CALICATA C-1:

a) De 0.00 a 0.60 m: Suelo conformado por material Orgnico, presencia de races

(grama salada), presencia de humedad.

b) De 0.60 a 1.35 m: Suelo conformado principalmente por arenas y finos como limos

y arcillas, su coloracin es marrn claro, con presencia de races y humedad.


c) De 1.35 a 1.50 m: Estrato de material granular de color marrn claro, conformado

por arenas finas y limos de baja plasticidad, sin presencia de material orgnico. En

general el estrato se encuentra en estado semicompacto, presenta humedad

considerable. Existe filtraciones desde el nivel -0.80 m. hacia abajo, en el nivel -1.50

se ha determinado nivel fretico.

CARACTERISTICAS DE LOS SUELOS.-

Se han identificado el tipo de material existente en el rea de proyecto, el suelo que

bsicamente se encuentra diseminado son los depsitos de materiales granulares

como arenas gruesas y finas, limos y arcillas. La matriz arenosa presenta materiales

finos como limos de baja plasticidad. De acuerdo a los perfiles estratigrficos y

propiedades de los suelos se ha definido que el estrato de apoyo de las estructuras de

cimentacin sea el clasificado SUCS como SP-SM.

El porcentaje de humedad natural es de 15.00%, el peso volumtrico seco es del orden

de 1.653 tn/m3.

7.0 ANLISIS DE CIMENTACIN.

7.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIN

De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles, registros

estratigrficos y caractersticas del proyecto, se prev que el estrato en el que se

apoye la estructura de cimentacin sea el clasificado como SP-SM

(predominantemente) a la profundidad mnima de -1.35m a -1.50m. Para la

cimentacin del tipo zapatas.

7.2 TIPO DE CIMENTACIN

Dada la naturaleza del terreno a cimentar y las caractersticas estructurales de la

futura edificacin se prev que la cimentacin a utilizar sea del Tipo Superficial es

decir Cimiento Corrido y/o Zapatas Aisladas.

7.3 CLCULO Y ANLISIS DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA

La Capacidad Portante Admisible se ha determinado en funcin de las

caractersticas fsico-mecnicas del suelo de fundacin.


CAPACIDAD PORTANTE SEGUN TERZAGHI.

Se han realizado los clculos tomando en cuenta la frmula generalizada de

Terzaghi y Peck, donde se incluyen las correcciones de forma y profundidad

dadas por Vesic, se tiene:

qult = q Sq iq Nq + S i B N + Sc ic C Nc

qult : Capacidad de Carga Ultima kg/cm2

qadm : Capacidad de Carga Admisible kg/cm2

F.S. : Factor de Seguridad Capacidad Portante

: Peso Volumtrico

B : Ancho de Zapata o Cimiento corrido

L : Largo de Zapata

Df : Profundidad de Desplante

Nq ,Nc , N

: Factores de Capacidad Portante

C : Cohesin

Sq ,Sc , S : Factores de Forma

iq ,ic , i : Factores de Inclinacin

: Angulo de Friccin Interna

q : Esfuerzos efectivos a la prof. Df

Valores segn ensayos de Laboratorio:

Angulo de Friccin = 28.50

Densidad Natural (seca) = 1.653 tn/m3

Peso Volumtrico Saturado sat= 2.03 tn/m3

Cohesin c= 0.00 kg/cm2

Factor de seguridad para los parmetros de corte: 3/4.

Factor de Seguridad (FS)= 3

Profundidad del nivel fretico considerado = -0.80m.


CAPACIDAD PORTANTE: Factores de Capacidad Portante.

Nq= e tan tan2 (45+/2)

Nq= 7.949

N = 2(Nq+1) tan

N = 7.290

FACTORES DE INCLINACIN:

Debido a la naturaleza de las cargas los factores de inclinacin se consideran igual a 1:

iC = iq = i = 1.00

Capacidad Portante Admisible.

Para zapatas aisladas de ancho B=L= 4.00 m., y profundidad de desplante igual a 1.35m

se tiene:

qult= 35.59 tn/m2

qadm= qult/FS = 1.19 kg/cm2

Para zapatas aisladas de ancho B=L= 4.00 m., y profundidad de desplante igual a

1.50m se tiene:

qult= 37.31 tn/m2

qadm= qult/FS = 1.24 kg/cm2

7.4 CLCULO DE ASENTAMIENTOS

Para el anlisis de asentamientos se estimarn de acuerdo a la Teora de la Elasticidad

(Lambe Whitman 1964) considerando los dos tipos de cimentacin superficial antes

mencionados (zapatas y cimientos corridos). Se asume que el esfuerzo neto transmitido

es en promedio uniforme.


ASENTAMIENTO ELSTICO

El asentamiento elstico inicial, segn la teora de la elasticidad est dado por:

S = qs B (1- 2 ) I

s

S =Asentamiento (cm)

qs =Esfuerzo neto transmitido (kg/cm2)

B =Ancho de cimentacin (m)

s = Mdulo de elasticidad (kg/cm2)

=Relacin de Poisson

I =Factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentacin

(Braja M. Das Pag. 412) cm/cm

Las caractersticas elsticas del suelo de fundacin se asumieron a partir de tablas, en las

que se describen las propiedades de los diferentes tipos de suelos.

Los clculos de asentamientos se han realizado considerando cimentacin flexible y

rgida, asimismo se considera que los esfuerzos transmitidos (qs) son iguales a la

capacidad admisible de carga. Para nuestro caso se tiene materiales

predominantemente areno-limoso (SP-SM en estado semicompacto) de las

siguientes caractersticas:

ZAPATA C. CORRIDO

AISLADA

S 2.54 0.38

qs 3.23 0.65

B 1.50 0.60

s 200 200

0.25 0.25

I 1.12 2.10

Y de acuerdo a estos datos se tiene que los asentamientos estimados del terreno son del

orden de 2.54 cm para zapatas.


8.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACION.

RESULTADOS DE ANALISIS

El contenido de sales solubles totales as como sulfatos en el suelo como

solucin no es perjudicial al concreto. Estos resultados permiten concluir que la

presencia de agentes nocivos al concreto no ocasionar ataque a la estructura

de cimentacin por lo que se recomienda el uso de cemento Tipo I IP como el

adecuado.

9.0 NIVEL DE NAPA FREATICA

Se ha determinado la existencia de Napa Fretica a una profundidad de 0.80m.

10.0 CONCLUSIONES - RECOMENDACIONES

De acuerdo a los trabajos de campo realizados para el proyecto EBC

ETEN_PUEBLO, que se encuentra ubicado en el Distrito de Eten, Provincia de

Chiclayo, Departamento de Lambayeque, Departamento de Piura, se puede

concluir:

Existe nivel fretico a la profundidad de 0.80 m en la zona de

excavacin.

Respecto a la sismicidad del rea de estudio, sta se encuentra ubicada

dentro la zona N 3 (Zona de Alta Sismicidad), por lo que se deber

tener presente la posibilidad de que se presenten sismos de considerable

magnitud, con intensidades de VII a IX en la Escala de Mercalli

Modificada.

En lo que respecta a la Geodinmica Externa, el suelo de fundacin no

estar sujeto a socavaciones, menos a deslizamientos, as como no se ha

encontrado evidencias de hundimiento ni levantamientos en el terreno.

Asimismo en el rea de estudio no presenta en la actualidad riesgo

alguno como posibles aluviones, huaycos, deslizamientos de masas de

tierras, o inundaciones, etc.

De acuerdo a los aspectos geolgicos y segn las exploraciones se puede

determinar que en el rea de proyecto en los niveles de desplante el tipo

de suelo es uniforme tratndose de un material areno-limoso en estado

semicompacto.


El contenido de Sulfatos y el contenido de sales solubles totales presentes

en el suelo de fundacin no es perjudicial al concreto el tipo de

cemento a emplear ser Tipo I IP.

El estrato de apoyo se caracteriza por conformarse de materiales arena

mal graduada en estado semicompacto, los cuales salvo algunas

variaciones puntuales estos materiales se clasifican

predominantemente como SP-SM de la clasificacin SUCS.

Teniendo en cuenta la estandarizacin para el diseo estructural de las

estructuras de cimentacin se puede concluir que la capacidad portante

en funcin del tipo de estructura de cimentacin es:

Zapatas Aisladas B=L=4.00 m (Nivel de Desplante 1.35m):1.19 kg/cm2

Zapatas Aisladas B=L=4.00 m (Nivel de Desplante 1.50m):1.24 kg/cm2

Todo relleno deber ser compactado al 95% de la Densidad Mxima del

material a utilizar.

En el proceso constructivo de la zapata se deber tomarse precauciones

especiales para evitar filtraciones importantes dentro de la estructura.

Este proceso consiste escavar y al llegar a presencia de nivel fretico

utilizar tablestacados, luego mediante un sistema de drenajes, el cual

consiste en un sistema de extraccin de agua mediante aspiracin

forzada, esto con el fin de disminuir el nivel fretico y poder realizar los

trabajos en una superficie seca. Este proceso se realizara hasta llegar al

nivel de fondo de cimentacin. En este punto para el concreto se deber

utilizar aditivos impermeabilizantes para el concreto a fin de proteger el

concreto de la humedad y el constante contacto con el agua que se tendr.

Se deber colocar tambin una capa de material granular de 20 cm de

espesor como cama para recibir la falsa zapata, esto con el fin de evitar

lavado de material por efecto de nivel fretico y contaminacin de

concreto.

Las conclusiones y recomendaciones son vlidas para la zona en estudio y para

los niveles de cargas consideradas en el Proyecto.


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

NORMA E030 - DISEO SISMO RESISTENTE

MORMA E050- SUELOA Y CIMENTACIONES.

2. CONCRETE MANUAL BUREAU OF RECLAMATION

US DEPARTMENT OF THE INTERIOR WAS. 1966

3. MECANICA DE SUELOS EN LA INGENIERA PRCTICA

TERZAGHI- PECK-G. MESRI 1996

4. INGENIERIA DE CIMENTACIONES

MANUEL DELGADO VARGAS 1999.

5. FUNDAMENTOS DE INGENIERIA GEOTECNICA

BRAJA M. DAS 1999

6. INGENMET. GEOLOGIA DEL CUADRANGULO DE JAYANCA, INCAHUASI,

CUTERVO, CHICLAYO, CHONGOYAPE, CHOTA, CELENDN, PACASMAYO Y

CHEPN


ANEXO I PERFIL ESTRATIGRFICO


PERFIL ESTRATIGRFICO

OBRA EBC ETEN_PUEBLO

SOLICITA INVERSIONES Y ALTERNATIVAS S.AC..

MUESTRA CALICATA N1

PROF. SMBOLO GRFICO DESCRIPCIN

0+00

0+60

0+80

1+50

SP-SM

NIVEL

FREATICO

Suelo conformado por material Orgnico,

presencia de races (grama salada),

presencia de humedad.

Estrato de material granular de color

marrn claro, conformado por arenas

finas y limos de baja plasticidad, sin

presencia de material orgnico. En

general el estrato se encuentra en estado

semicompacto, presenta humedad

considerable.

Existe filtraciones desde el nivel -0.80 m.

hacia abajo, en el nivel -1.50 se ha

determinado nivel fretico..


ANEXO II ENSAYOS DE LABORATORIO


ANEXO III REGISTRO FOTOGRFICO


CALICATA N1

Vistas de Calicata realizada.


Vistas de interior de Calicata realizada.

Documents

Estudio de Sueloss