Yonan

SECCONSAR s.r.l. LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS SERVICIOS GENERALES, CONSULTORIA Y CONSTRUCTORA Francia 105 Hunter Arequipa Telf.440866

Avda. Nicolas Arriola Bloque I-102 Urb. Rumihuasi La Victoria- Lima

MEMORIA Estudio Geotcnico: YONAN

ESTUDIO GEOTECNICO

MEMORIA DESCRIPTIVA

PROYECTO: YYOONNAANN

SOLICITA: CCIIAA.. EERRIICCSSSSOONN SS..AA..

FEBRERO del 2,011




ESTUDIO GEOTECNICO

PROYECTO: YYOONNAANN

ESTUDIO GEOTECNICO CONTENIDO 1.0 GENERALIDADES 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO 1.2 NORMATIVIDAD 1.3 UBICACIN DEL PROYECTO 1.4 ACCESO AL REA DE ESTUDIO 1.5 CONDICIN CLIMTICA Y ALTITUD DE LA ZONA 2.0 GEOLOGA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO 3.0 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION 4.0 INVESTIGACIN DE CAMP0 5.0 ESTRUCTURAS DE CIMENTACION

5.1 TIPO DE EDIFICACION 5.2 CIMENTACION TIPO

6.0 ENSAYOS DE LABORATORIO 7.0 PERFILES ESTRATIGRFICOS 8.0 ANLISIS DE CIMENTACIN

8.1 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION 8.2 TIPO DE CIMENTACION 8.3 CLCULO Y ANALISIS DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA

8.4 CALCULO DE ASENTAMIENTOS 9.0 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACION.

9.1 RESULTADOS DE ANALISIS 10.0 NIVEL DE NAPA FREATICA 11.0 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS FOTOGRAFIAS ANEXOS (ENSAYOS ESTANDAR)




ESTUDIO GEOTECNICO

MEMORIA DESCRIPTIVA PROYECTO: YYOONNAANN 1.0 GENERALIDADES.- 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO.-

El objetivo del presente Informe Tcnico es realizar el Estudio Geotcnico con

fines de Cimentacin del subsuelo del terreno en el cual se construir el

proyecto para el emplazamiento de una antena de transmisin en el terreno de

direccin sealada en el numeral (1.3). 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.

1.2 NORMATIVIDAD.-

Los estudios estn en concordancia con: Norma E-050 de Suelos y

Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.3 UBICACIN DEL PROYECTO.-

Se encuentra ubicado en: Sector Toln - Fundo El Huanabano S/N

Distrito : Yonan Provincia : Contumaza Departamento : Cajamarca

1.4 ACCESO AL REA DE ESTUDIO.-

La zona de estudio se encuentra a aproximadamente 4 horas de Cajamarca

siguiendo la ruta Cajamarca Huabal- Ventanilla, desde al centro del pueblo

de ventanilla se llega a la zona de estudio en un tiempo de 10 minutos

aproximadamente.



1.5 CONDICIN CLIMTICA Y ALTITUD DE LA ZONA.-

El clima es seco y soleado, y su temperatura promedio es de 24 grados

centgrados durante todo el ao. La zona de estudio se encuentra a una

altitud promedio de 241 m.s.n.m.

2.0 GEOMORFOLOGA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO.-

2.1 GEOLOGIA LOCAL

Depsitos aluviales

Se presentan asociados a los cauces actuales y mrgenes de los principales

drenajes del flanco occidental de la Cordillera Central y corresponden a

depsitos de gravas, arenas y arcillas. Su forma es alargada y en algunos casos

conforman terrazas con alturas variables, generalmente no inundables o con

posibilidades muy ocasionales de inundacin, formadas por depsitos aluviales

de cantos rodados, arena, limo, arcilla, que muestran una buena organizacin

granulomtrica

2.3 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 mas activas del mundo.

De acuerdo al Mapa del Reglamento Nacional de Construcciones Normas de

Diseo Sismo-resistente [2] 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 baja magnitud, con intensidades hasta de VII a IX en la

Escala de Mercalli Modificada.

Segn las caractersticas geolgicas y de acuerdo al Reglamento Nacional de

Construcciones, se tiene:




CLASIFICACION TIPO DE SUELO DE CIMENTACION TIPO S2 PERIODO PREDOMINANTE DE VIBRACION DEL SUELO Ts = 0.6 FACTOR DE SUELO: S = 1.2

3.0 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION

TIPO DE CIMENTACION: ZAPATAS AISLADAS, CIMIENTOS CORRIDOS ESTRATO DE CIMENTACION: SC PARAMETROS DE DISEO PARA LA CIMENTACION

o PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION (m): a)ZAPATAS AISLADAS : 2.00

b)CIMIENTOS CORRIDOS : 1.20

o PRESION ADMISIBLE : a)ZAPATAS AISLADAS : 1.46 kg/cm2

b) CIMIENTOS CORRIDOS : 1.23 kg/cm2

FACTOR DE SEGURIDAD POR CORTE a) Factor de Seguridad para los parmetros de corte es de 2/3 .

b) Factor de Seguridad Capacidad Portante : 3

ASENTAMIENTOS TOTALES (MXIMOS) a) ZAPATAS : 0.40cm

AGRESIVIDAD DEL SUELO DE CIMENTACION Los contenidos de Sales Solubles Totales son perjudiciales al concreto, por lo que

se utilizar Cemento Prtland Tipo II.

4.0 NVESTIGACIN DE CAMPO.

Los trabajos de campo se realizaron a cielo abierto. Debido a la uniformidad de

los materiales en el rea de estudio se excav una (01) calicata de 1 m2 de rea

(cuadro N2).

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.

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.

Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:




CUADRO N 2 CALICATAS

CALICATA N PROFUNDIDAD (m)

C-1

1.80

5.0 ESTRUCTURAS DE CIMENTACION 5.1 TIPO DE EDIFICACION.

La edificacin tpica se caracteriza por estar constituida por una antena/torre

de transmisin.

5.2CIMENTACION TIPO

De acuerdo a los parmetros estandarizados de las cimentaciones tpicas se

prev que esta sea constituida por zapatas aisladas.

6.0 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

Densidad Mxima ASTM D-4253

Densidad Mnima ASTM D-4254

Peso Volumtrico ASTM D-2937

Corte Directo ASTM D-3080

Peso Volumtrico

Anlisis Qumicos para determinar contenido de sales solubles totales ASTM

D-1889.




7.0 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

exploraciones 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 finos de origen residual conformados por limos y arcillas con

abundantes bloques, los cuales presentan uniformidad en el rea de proyecto

en cuanto a los materiales presentes en la zona de proyecto (Ver Registro de

Excavaciones), 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.

a) De 0.00 a 0.20m.: Cobertura superficial conformado por material de

cultivo.

b) De 0.20 a 1.80m.: Estrato de color beige conformado por arenas

gruesas, finas, limos y arcillas de baja plasticidad, presenta gravas y

gravillas de forma redondeadas a subredondeadas (30%), as como boleos

(40%) y bloques de hasta 0.70m. de dimetro. En general este suelo se

encuentra en estado compacto a semicompacto, la zona de estudio se

encuentra en un rea de cultivo de arroz por lo mismo presenta una

humedad muy excesiva. A nivel de excavacin no se ha determinado

presencia de nivel fretico ( el agua es por el riego del cultivo de arroz).

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 gravas, gravillas, arenas, arcillas y limos, que

pertenecen al cuaternario reciente. La matriz presenta materiales finos




como limos y arcillas de mediana plasticidad. El peso volumtrico es del

orden de 1.56 tn/m3.

La densidad relativa del estrato de apoyo obtenida es del orden de 50%(en

promedio), la Gravedad especfica promedio ponderado de los materiales es

del orden de 2.50 .

8.0 ANLISIS DE CIMENTACIN.

8.1 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION.-

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

registros estratigrficos y caractersticas de las estructuras tpicas de

cimentacin se prev que el estrato en el que se apoye la estructura de

cimentacin sea el clasificado como SC a la profundidad de -2.00 m.

para la cimentacin del tipo zapatas y -1.20m. para cimientos corridos.

8.2 TIPO DE CIMENTACION.-

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 Zapatas Corridas o Zapatas

Aisladas.

8.3 CALCULO Y ANLISIS DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA.-

De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones se ha analizado la

capacidad portante segn el tipo de suelo presente en el site. 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 [4 ], [5], donde se incluyen las correcciones de forma

y profundidad dadas por Vesic, se tiene:




qult = Df sq iq dq Nq + s i d B N + sc ic d c C Nc qult : Capacidad de Carga Ultima kg/cm2 qadm : Capacidad de Carga Admisible kg/cm2 F.S. : Factor de Seguridad : Peso Volumtrico : Peso Volumtrico Sumergido B : Ancho de Zapata o Cimiento corrido T : 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 dq,d,d c : Factores de Profundidad : Angulo de Friccin Interna

q : Esfuerzos Efectivos Valores segn ensayos de Laboratorio: Angulo de Friccin = 32.29 (Arenas finas, limos y arcillas en estado semicompacto) Densidad Natural (seca) = 1.56 tn/m3 Cohesin c= 0.037 kg/cm2 Factor de seguridad para los parmetros de corte: 2/3, [4] Factor de Seguridad (FS)= 3 Factores de Capacidad Portante.

Nq= e tan tan2 (45+/2)) Nq= 8.52 N = 2(Nq+1) tan N = 8.03 NC = (Nq-1)/ tan NC = 17.86

Factores de Inclinacin: Para estructuras tipo estndar similares a la proyectada se tienen:

CARGA COMPRESION 23.54 Tn CORTANTE 1.58 Tn MOMENTO 3.10 Tn-m Inclinacin de la Carga () 3.84 Excentricidad (e) 0.132m iq = ( 1 - /90)2 iq = 0.916




i = (1- /) 2 i = 0.692

Capacidad Portante Admisible.

A. Para zapatas Aisladas: ancho B=2.00m. L=2.00m, y profundidad de desplante igual a 2.00m se tiene: De acuerdo a las cargas actuantes y la excentricidad se tiene:

B = B 2e B = 1.74m

Reemplazando los valores en la frmula general se tiene: qult= 43.91 tn/m2 qadm= qult/FS = 1.46 kg/cm2

B. Para cimientos corridos: ancho B= 0.60m. y profundidad de desplante igual a 1.20m se tiene:

Reemplazando los valores en la frmula general se tiene: qult= 36.97 tn/m2, FS=3 qadm= qult/FS = 1.23 kg/cm2

ASENTAMIENTOS

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 (Bowles, 1977) cm/cm




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.

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 (Bowles, 1977) cm/cm

Las caractersticas elsticas del suelo de fundacin se asumieron a partir

de tablas (Ver Tabla 1) en las que se describen las propiedades de los

diferentes tipos de suelos.

Para nuestro caso se tiene materiales predominantemente arenosos con

limos y arcillas (SC en estado semicompacto) de las siguientes

caractersticas:

ZAPATA AISLADA

S 0.40

qs 1.46

B 2.00

s 750 0.3I 112

y de acuerdo a estos datos se tiene que los asentamientos estimados del

terreno son del orden de 0.40cm para zapatas.




9 AGRESION DEL SUELO A LA CIMENTACION.- 9.1 RESULTADOS DE ANALISIS

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

solucin no es perjudicial al concreto [2]. Estos resultados permiten concluir

que la presencia de agentes nocivos al concreto ocasionar ataque a la

estructura de cimentacin por lo que se recomienda el uso de cemento Tipo II

como el adecuado.

10 NIVEL DE NAPA FREATICA.-

A la profundidad de exploracin no se ha determinado la existencia de Napa

Fretica.

11 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES Y ANEXOS

De lo estudiado se puede concluir:

No existe nivel fretico en la profundidad de exploracin. 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 gran

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.

El contenido de Sulfatos y el contenido de sales solubles totales presentes en el suelo de fundacin es perjudicial al concreto.

El tipo de cemento a emplear ser Tipo II. El estrato de apoyo se caracteriza por ser un material arenoso con gravas

y gravillas, en estado semicompacto, estos materiales salvo algunas

variaciones puntuales estos materiales clasifican como SC (arenas, limos

y arcillas) de la clasificacin SUCS.




La capacidad portante en funcin del tipo de estructura de cimentacin es:

Zapatas Aisladas B=L=2.00m.(Nivel de Desplante -2.00m): 1.46 kg/cm2.

Cimientos Corridos B=0.60m.(Nivel de Desplante -1.20m): 1.23 kg/cm2.

Todo relleno deber ser compactado al 95% de la densidad mxima del material a emplear.

El material de excavacin puede ser utilizado para relleno compactado siempre que este rena las condiciones apropiadas de humedad en el

momento de la compactacin.




REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES

NORMA E030 - DISEO SISMORRESISTENTE MTC

REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES

MORMA TCNICA DE EDIFICACIN E-050

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.- ELEMENTOS OF SOILS MECHANICS

IAM SMITH 2,006

7.- CUADRANGULO GEOLOGICO DE CHEPEN - INGEMMET




ENSAYOS STANDAR




FOTOGRAFIAS

rea de estudio.

Calicata 1.


1.0 GENERALIDADES 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO 1.2 NORMATIVIDAD1.3 UBICACIN DEL PROYECTOPROYECTO: YONAN1.3 UBICACIN DEL PROYECTO.-CAPACIDAD PORTANTE SEGUN TERZAGHI.

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