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RNE E-050
SUELOS YCIMENTACIONES
ecanica de suelos I
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CAPITULO I
GENERALIDADES
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El objetivo de esta Norma es establecer losrequisitos, desde el punto de vista de laMecánica de Suelos e Ingeniería deCimentaciones, para la ejecución de Estudiosde Mecánica de Suelos (EMS, con !nes decimentación de edi!caciones " otras obrasindicadas en esta Norma# # $os EMS seejecutarán con la !nalidad de asegurar laestabilidad de las obras " para promover lautili%ación racional de los recursos#
OBJETIVO:
Cap!
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$a presente Norma &'cnica es aplicable a los EMS para lacimentación de edi!caciones " otras obras indicadas enesta Norma# Su obligatoriedad se reglamenta en estamisma Norma " su ámbito de aplicación comprende todoel territorio nacional#
$a presente Norma no toma en cuenta los enómenos degeodinámica e)terna o en los casos que *a"a presunción
de la e)istencia de ruinas arqueológicas+ galerías uoquedades subterráneas de origen natural o arti!cial# Enestos casos deberán eectuarse estudios especí!camenteorientados a con!rmar " solucionar dic*os problemas#
Cap!
AMBITO DE APLICACIÓN:
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Casos donde e"is#e o$li%a#o&iedad
a Edi!caciones que presten servidos de educación, servicios a la saludo servidos pblicos " en general locales que alojen gran cantidad depersonas, equipos costosos o peligrosos, tal es el caso de colegios,universidades, *ospitales " clínicas, estadios, cárceles, auditorios,templos, salas de espectáculos, museos, centrales teleónicas,estaciones de radio " televisión, estaciones de bomberos, centrales
de generación de electricidad, sub-estaciones el'ctricas, silos,tanques de agua " reservorios, arc*ivos " registros pblicos#
b Edi!caciones (viviendas, o!cinas, consultorios " locales comercialesde uno a tres pisos, que ocupen individual o conjuntamente más de
.// m0 en planta#
c Edi!caciones (viviendas, o!cinas, consultorios " locales comercialesde cuatro o más pisos de altura, cualquiera que sea su área#
Cap!
OBLIGATORIEDAD DEESTUDIOS:
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Cap!
OBLIGATORIEDAD DEESTUDIOS:
a Estructuras industriales, ábricas, talleres, o similares#b Edi!caciones especiales cu"a alla, además del propio colapso,
representen peligros adicionales importantes, tales como1reactores atómicos, grandes *ornos, depósitos de materialesin2amables, corrosivos o combustibles, paneles de publicidad degrandes dimensiones " otros de similar riesgo#
c Cualquier edi!cación que requiera el uso de pilotes, pilares o plateundación#
d Cualquier edi!cación ad"acente a taludes o suelos que puedan poen peligro su estabilidad#
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Casos donde no e"is#e o$li%a#o&iedad
En casos en que no e)ista obligatoriedad de reali%ar los EMS enorma especi!cada en esta Norma, la presión admisible, laproundidad de cimentación " cualquier otra consideración adodeberán !gurar en un recuadro en el plano de cimentación con!rma del 3roesional 4esponsable que eectuó la estimación,
quedando bajo su responsabilidad la inormación proporcionad
Cap!
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!'( ESTUDIOS DE MEC)NICA DE SUELOS PARA CIMENTA
Son aquellos que cumplen con la presente Norma " que se *ael metrado de cargas estimado para la estructura#
!5( ALCANCE DEL ESTUDIO DE MEC)NICA DE SUELO +E
$a inormación del EMS es válida solamente para el área " tipindicadas en el inorme#
$os resultados e investigaciones de campo " laboratorio, así canálisis, conclusiones " recomendaciones del EMS, sólo se aplterreno " edi!caciones comprendidas en el mismo# No podrán
otros terrenos o para otras edi!caciones#
Cap!
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!,( RESPONSAILIDAD PRO.ESIONAL DEL EMS
&odo EMS deberá ser !rmado por el 3roesional 4esponsable, quasume la responsabilidad del contenido " de las conclusiones d3roesional 4esponsable no podrá delegar a terceros dic*a resp
!/( RESPONSAILIDAD DE LA APLICACI*N DE LA NORMA
$a entidad encargada de otorgar la ejecución de las obras es la cumplimiento de esta Norma# 5ic*a entidad no autori%ará la ejeobras, si el pro"ecto no cuenta con un EMS, para el área " tipo despecí!co#
Cap!
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CAPITULO II
ESTUDIOS
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• 4equerida para ejecutar el EMS#
• Es proporcionada por el solicitante del EMS• 6tros datos serán obtenidos por el 34#
Del #e&&eno a ines#i%a&
3lano de ubicación "accesos#3lano topográ!co concurvas de nivel(linderos,obras anteriores, obrase)istentes, situación "disposición de drenajes "ubicación prevista para lasobras#$a situación legal delterreno#
De la o$&a a ci1en#a&
Nmero de pisos, cotas, áreas,estructura, sótanos, luces "cargas estimadas#
Casos especiales+ cargasconcentradas, maquinariapesada o vibraciones, etc#
Movimientos de tierrasejecutados " previstos#
3rograma de InvestigaciónMínimo (3IM del EMS, segn la &abla#
6tras inormaciones
7sos anteriores+ minera, botadesanitario, etc#
Construcciones a
Construcciones a
arqueológicos u oque
puedan aectar a
5atos disponibleectuados#
5e ser posibles cimentación#
Capacidad deormabilidad "
del terreno#
Cap2
INFORMACIONPREVIA:
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Ensa"o de penetraciónestándar S3&
Clasi!cación de suelos(S7CS
5ensidad in-situ+ cono dearena, nuclear, balón de
jebe, etc#3enetración cuasiestática+
cono " cono de ricción
Clasi!cación de suelos(visual, manual
Capacidad portante+ cargaestática#
Corte por veleta+ suelosco*esivos
3enetrómetro dinámico (53$
Muestreo por peroraciones cobarrena
3eroración de ncleos de roca
Cap2
TECNICAS DEINVESTIGACIÓN:
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Contenido de 9umedad
:nálisis ;ranulom'trico
$ímite $íquido " $ímite 3lástico
3eso Especí!co 4elativo de
3eso Especí!co 4elativo de Sólidos
Clasi!cación 7ni!cada (S7CS
5ensidad 4elativa3eso volum'trico de suelo co*esivo
$ímite de Contracción
Ensa"o de 3roctor Modi!cado
5escripción
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PROGRAMA DEINVESTIGACIÓN
a Condiciones de =rontera
b Nmero >n? de puntos de Investigación
c 3roundidad >p? mínima a alcan%ar
c-@ Cimentación Super!cial
c-A Cimentación 3rounda#
d 5istribución de los puntos de Investigación
e Nmero " tipo de muestras a e)traer
Ensa"os a reali%ar >in situ? " en el laboratorio
Cap2
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INFORME DELEMS
Memoria 5escriptiva
a 4esumen de las Condiciones de Cimentación
b Inormación 3revia
c E)ploración de Campo
d Ensa"os de $aboratorio
e 3er!l de Suelos
Nivel de la Napa =reática
g :nálisis de la Cimentación
* Eecto del Sismo
Cap2
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SIMBOLOGÍA DESUELOS
Cap2
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CAPITULO III
AN)LISIS DE LASCONDICIONES DE
CIMENTACION
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3ara la elaboración de las conclusiones del EMS " en caso de
con la inormación de las cargas de la edi!cación se considerar1
a 3ara el cálculo del actor de seguridad de cimentacioutili%arán como cargas aplicadas a la cimentación, las CaServicio que se utili%an para el diseBo estructural de las codel nivel mas bajo de la edi!cación#
b 3ara el cálculo del asentamiento de cimentaciones apo"adsuelos granulares1 se deberá considerar la má)ima carga que acte (Carga Muerta más Carga
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En todo EMS se deberá indicar el asentamiento tolerable qconsiderado para la edi!cación o estructural motivo del es:sentamiento 5ierencial (=igura ND no debe ocasionar udistorsión angular ma"or que la indicada en la &abla Na #A
En el caso de suelos granulares el asentamiento dierenciapuede estimar como el F. % del asentamiento total#
En caso de tanques elevados " similares "8o estructuras esel asentamiento tolerable no deberá superar el requerido pcorrecta operación de la estructura#
Cap3
ASENTAMIENTOTOLERABLE:
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&:G$: ND #A#/5IS&64SI6N :N;7$:4 H
H J8$ 5ESC4I3CI6N
@8@./ $imite en el que se debe esperar daBo estructural en edi!cios convenc
@8A./ $imite en que la p'rdida de verticalidad de edi!cios altos " rígidos pue
@8// $imite en que se debe esperar di!cultades con puentes gras
@8// $imite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes#
@8.// $imite seguro para edi!cios en los que no se permiten grietas#
@8.// $ímite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentaestructuras rígidas, altas " esbeltas#
@8K./$ímite para edi!cios rígido de concreto cimentados sobre un solado deapro)imado de @#A/ m#
@8F./ $ímite donde se esperan di!cultades en maquinaria sensible a asenta
Cap3
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$os actores de seguridad mínimos que deberán tener cimentaciones son los siguientes1
a 3ara cargas estáticas1 #/#b 3ara solicitación má)ima de sismo o viento (l
mas desavorable1 A#.#
Cap3
FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA PORCORTE:
C
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$a determinación de la 3resión :dmisible, se eectuará tomando en cuenta los
actores1a 3roundidad de Cimentación#b 5imensión de los elementos de la cimentación#c Características ísico-mecánicas de los suelos ubicados dentro de
activa de la cimentación#
d 7bicación del Nivel reático#e 3robable modi!cación de las características ísico-mecánicas de los
como consecuencia de los cambios en el contenido de *umedad# :sentamiento tolerable de la estructura#$a presión admisible será la menor de la que se obtenga mediante1@# $a aplicación de las ecuaciones de capacidad de carga por aectada por el
seguridad correspondiente (ver sección ##
A# $a presión que cause el asentamiento admisible#
Cap3
PRESIÓN ADMISIBLE:
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C:3I&7$6 I<
CIMEN&:CI6NESS73E4=ICI:$ES
Cap
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Son aquellas en las cuales la relación3roundidad 8 anc*o (Df / B esmenor o igual a cinco (., siendo Dfla proundidad de la cimentación " Bel anc*o o diámetro de la misma#
Son cimentaciones super!ciales las%apatas aisladas, conectadas "combinadas+ las cimentacionescontinuas (cimientos corridos " lasplateas de cimentación#
Cap'
CIMENTACIÓN SUPERFICIAL:
Cap
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$a proundidad de cimentación quedará de!nida porel PR " estará condicionada a cambios de volumen
por *umedecimiento-secado, *ielo-des*ielo o
condiciones particulares de uso de la estructura, no
debiendo ser menor de /,L/ metros en cualquier
tipo de cimentación de elementos portantes o no
portantes no arriostrados lateralmente#
En el caso de cimentación sobre roca, el PR de!nirá
la proundidad de cimentación,pudiendo en este
caso ser menor a /,L/ metros#
Cap'
PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN :
Cap
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$os rellenos son depósitos arti!ciales que se dierencian por sunaturale%a " por lascondiciones bajo las que son colocados#
3or su naturale%a pueden ser1
a Ma#e&iales seleccionados1 todo tipo de suelo compactable,con partículas noma"ores de F,. cm (?, con / o menos de material retenidoen la malla ? "sin elementos distintos de los suelos naturales#
b Ma#e&iales no seleccionados1 todo aqu'l que no cumpla conla condiciónanterior#
3or las condiciones bajo las que son colocados1
a Controlados#
b No Controlados#
Cap'
CIMENTACIONES SOBRE RELLENOS:
Cap
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Rellenos Controlados o de Ingeniería
$os 4ellenos Controlados son aquellos que se constru"en con Material
Seleccionado,tendrán las mismas condiciones de apo"o que las cimentacionessuper!ciales# $osm'todos empleados en su conormación, compactación " control,dependenprincipalmente de las propiedades ísicas del material#
Rellenos No Controlados
$os 4ellenos No Controlados son aquellos que no cumplen con elnumeral ##@# $ascimentaciones super!ciales no se podrán construir sobre estos 4ellenosNo Controlados , los cuales deberán ser reempla%ados en su totalidadpor materiales seleccionados debidamente compactados, como seindica en el numeral ##@, antes de iniciar la construcción de lacimentación#
Cap'
Cap
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En el caso de cimentaciones super!ciales que transmiten al terreno
vertical Q" dos momentos Mx " My que actan simultáneamente segn los ejrespectivamente, el sistema ormado por estas tres solicitaciones serestáticamenteequivalente a una carga vertical e)c'ntrica de valor Q, ubicada en eey siendo1
lado de la cimentación, anc*o (B o largo (L, se corrige por e)centricidadreduci'ndolo en dos veces la e)centricidad para ubicar la carga en el centrode gravedad del «área eectiva H B’L’ »
B’ H B - 2ex L‘ H L- Aey
Cap'
CARGAS EXCENTRICAS:
Cap
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$a carga inclinada modi!ca la con!guración de la super!cde alla, por lo que la ecuación de capacidad de carga debser calculada tomando en cuenta su eecto#
CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES
En el caso de cimientos ubicados en terrenos pró)imos a taludes o sotaludes o en terreno inclinado, la ecuación de capacidad de carga debser calculada teniendo en cuenta la inclinación de la super!cie " lainclinación de la base de la cimentación, si la *ubiera# El actor deseguridad mínimo del talud, en consideraciones estáticas debe ser @,.en condiciones sísmicas @,A.#
Cap'
CARGAS EXCENTRICAS:
CIMIENTOS CARGADOS EXCÉNTRICAMENTE
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CIMIENTOS CARGADOS EXCÉNTRICAMENTE
A CARGAS E!UI"ALENTES # $REA REDUCIDA % CIMIE
C $REA REDUCIDA % CIMIENTO CIRCULAR
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CAPITULO 4
CIMENTACIONESPRO.UNDAS
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CAPITULO 4I
PROLEMAS ESPECIALEEN CIMENTACION
Cap ,
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Son suelos que cambian violentamente de volumen por la acción
combinada o individual de las siguientes acciones
a :l ser sometidos a un incremento de carga ob :l *umedecerse o saturarse
O$li%a#o&iedad de los Es#udiosEn los lugares donde se cono%ca o sea evidente la ocurrencia de
*undimientos debido a la e)istencia de suelos colapsables
Ci1en#aciones en &eas de suelos colapsa$les
$a cimentación " los pisos deberán apo"arse sobre suelos no colapsables#$os pisos no deberán apo"arse directamente sobre suelos colapsables#
p
SUELOS COLAPSABLES
Cap
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ATAQUE QUÍMICO POR SUELOS Y AGUASSUBTERRÁNEAS
$as aguas químico subterráneas son más agresivas que los suelos alestado seco+ sin embargo , !ltraciones de agua de lluvia, ugas de
conductos de agua o cualquier otra causa, puede activar a las salessolubles#
Obligatoriedad de los Estudios
En %ona activa de la cimentación o donde se cono%ca o sea evidentela ocurrencia de ataque químico al concreto
Ataque Químico por uelos y Aguas ubterr!"eas
• :taque Ocido• :taque por Sulatos• :taque por Cloruros
p,
Cap
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Son suelos co*esivos con bajo grado de saturación
que aumentan de volumen al *umedecerse osaturarse#
Obligatoriedad de los Estudios
• En las %onas en las que se encuentren suelosco*esivos con bajo grado de saturación "plasticidad alta
#ime"tacio"es e" !reas de suelos expa"si$os#
• $a cimentación deberá apo"arse sobre suelos noe)pansivos o con potencial de e)pansión bajo
Reempla%o de u" suelo expa"si$o
• Cuando se encuentren suelos medianamentee) ansivos 'stos serán retirados en su totalidad
,SUELOS EXPANSIVOS
Cap
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En suelos granulares, las solicitaciones sísmicas
pueden originar el enómeno denominado$icuación, el cual consiste en la p'rdidamomentánea de la resistencia al corte del suelo
Ci1en#aciones en &eas de suelos licua$les
$a cimentación " los pisos deberán apo"arse
sobre suelos no licuables o con licuación baja
,LICUEFACCIÓN DE SUELOS
Cap
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• $as e)cavaciones verticales de más de A,// metros de proundidadrequeridas para alcan%ar los niveles de los sótanos " sus
cimentaciones, no deben permanecer sin sostenimientoEstructura de Sostenimiento• &enemos temporal " de!nitivo de los taludes de corte, entre los
cuales podemos mencionar las pantallas ancladas, tablestacas,pilotes continuos, muros diaragma, cal%aduras, nailings, entre otros#
Eectos de Sismo
deberá proceder de inmediato,tomando las precauciones del caso, a
revisar el estado de las mismas " proceder a reor%ar mediantesostenimiento adicional en el caso de observarse algn eecto, daBo odespla%amiento del sistema de sostenimiento#
E)cavaciones sin Soporte
No se permitirán e)cavaciones sin soporte cualquiera que uera suproundidad
,
SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES
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ACIA
S