Informe de mecanica de abancay de suelos final

INFORME TECNICO:

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS PARA EL PROYECTO “VIVIENDA MULTIFAMILIAR” TAMBURCO-

ABANCAY-ABANCAY-APURIMAC

CUSCO, OCTUBRE DEL 2015

“VIVIENDA MULTIFAMILIAR” TAMBURCO-ABANCAY-ABANCAY-APURIMAC”

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PURIQ WAYNA SAC. [email protected] 992649252 - 984239477

Octubre del 2015

Tabla de contenido I. MEMORIA DESCRIPTIVA ......................................................................................................... 4

1. ANTECEDENTES .................................................................................................... 4

2. UBICACIÓN DEL AREA DEL ESTUDIO ..................................................................... 4

3. DESCRIPCION DEL TERRENO ................................................................................. 4

4. DESCRIPCION DEL PROYECTO ............................................................................... 5

5. OBJETIVO DEL ESTUDIO ........................................................................................ 5

6. SISMICIDAD .......................................................................................................... 5

7. RIESGO Y VULNERAVILIDAD .................................................................................. 6

8. RESUMEN DE LAS CONDIDIONES DE CIMENTACION ............................................. 6

1. TIPO DE CIMENTACION ..................................................................................... 6

2. ESTRATO DE APOYO DE LA CIMENTACION ........................................................ 6

3. PARAMETROS DE DISEÑO PARA LA CIMENTACION ........................................... 7

II. GEOTECNIA ............................................................................................................................ 8

1. TRABAJOS DE CAMPO ........................................................................................ 8

2. ENSAYOS DE LABORATORIO ................................................................................ 9

3. CARACTERISTICAS ESTRATIGRAFICAS ............................................................... 10

4. ANALISIS DE LA CIMENTACION (GEOTECNICO) ................................................ 10

1. TIPO DE CIMENTACION ................................................................................... 10


mailto:[email protected]



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2. PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION .............................................................. 10

3. CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA Y ASIENTOS DE CIEMNTACIONES SUPERFICIALES ..................................................................................................................... 10

4. FACTOR DE CORRECCION EN CONDICIONES SISMICAS .................................... 19

5. ASIENTOS ELASTICOS ...................................................................................... 20

6. ASIENTOS EDOMETRICOS ............................................................................... 22

7. ASIENTO SECUNDARIO .................................................................................... 23

8. ASIENTOS DE SCHMERTMANN ........................................................................ 23

9. ASIENTOS DE BURLAND Y BURBIDGE .............................................................. 25

10. ANGULO DE FRICCION .................................................................................... 26

11. DATOS GENERALES ......................................................................................... 27

12. FACTORES DE CARGA ...................................................................................... 27

13. CAPACIDAD DE CARGA .................................................................................... 27

14. AGRESION DEL SUELO DE CIMENTACION ........................................................ 28

III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 28 IV. DESCRIPCION ESTRATIGRAFICA............................................................................................ 29

5. CALICATA PZ-1 .................................................................................................... 29

V. RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO....................................................................... 30 VI. PANEL FOTO GRAFICO ......................................................................................................... 34





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I. MEMORIA DESCRIPTIVA

1. ANTECEDENTES

Se efectuó el Estudio de Verificación de Capacidad de Carga en la obra denominado “Vivienda Multifamiliar”

2. UBICACIÓN DEL AREA DEL ESTUDIO

El área en estudio se ubica en la AV. Tamburco en la carretera Panamericana Abancay -Cusco, de la ciudad de Abancay, distrito Abancay, Departamento Apurímac.

3. DESCRIPCION DEL TERRENO

El terreno en el que se ejecutara una edificación de concreto armado, se encuentra enmarcada dentro del polígono, la misma que tiene una forma geométrica irregular, y una topografía con pendiente pronunciada. En la zona en la que se ubica el proyecto, así como las características de suelo corresponden a un suelo de tipo coluvial con boloneria de distintos diámetros.





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4. DESCRIPCION DEL PROYECTO

Proyecto vivienda multifamiliar

5. OBJETIVO DEL ESTUDIO

El objetivo del estudio, consiste en determinar las características y propiedades del subsuelo donde se construirá el proyecto “vivienda multifamiliar” Como verificación inicial a la obra de la capacidad de carga admisible del terreno de fundación, tipo de cimentación, y asentamientos.

6. SISMICIDAD

Según la Norma Peruana E.030-97 de Diseño Sismo resistente, el territorio nacional se considera dividido en tres zonas.

La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral , así como en información geotectónica.

A cada zona se asigna un factor "Z" según se indica en la tabla. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.

El valor del factor "Z" está expresado en gals (g).

ZONA FACTOR DE ZONA (Z)

3 0.4

2 0.3

1 0.15 Factor de Zona Fuente: Norma E-030 – NPE.





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Según normas podemos determinar, que sísmicamente la región deApurímac, está considerado según mapas de sismicidad en la ZONA 2, la que permite que el valle de Abancay, se encuentre dentro de una zona con presencia sísmica media. Además según nuestra evaluación, el suelo del lugar de estudio, presenta un suelo compacto sin presencia de fallas geológicas no existe presencia de aguas subterráneas la que nos permite plantear una estructura segura, según los resultados que arroje el análisis de laboratorio

7. RIESGO Y VULNERAVILIDAD

El riesgo geodinámica, o sea la probabilidad de la reactivación de un determinado fenómeno, en el área de estudio o de construcción se encuentra en riesgo por la topografía accidentada del lugar . Sin embargo, es importante señalar dado los incrementos inusuales de precipitaciones pluviales podrían generar algunos asentamientos diferenciados en el muro de contención planteado.

8. RESUMEN DE LAS CONDIDIONES DE CIMENTACION

Con la finalidad de obtener mayor precisión en el análisis de mecánica de suelos es que se apertura 0.1 calicatas, denominándolos como:

CALICATA: PZ-1

1. TIPO DE CIMENTACION

Tomando en cuenta, las características estratigráficas, los ensayos de campo y las propiedades índice y mecánica del subsuelo así como la magnitud de las descargas de proyecto “vivienda multifamiliar “el tipo de cimentación recomendado es de una cimentación a base de:

Cimentación corrida para muro de contención y zapatas combinadas para soportar la carga de vigas y columnas

2. ESTRATO DE APOYO DE LA CIMENTACION

De acuerdo con las características estratigráficas que presenta el terreno al nivel de fundación está constituido por una arcilla limo-arenosa con grava.





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3. PARAMETROS DE DISEÑO PARA LA CIMENTACION

1. PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION

Teniendo en cuenta las propiedades índices, las propiedades mecánicas de dichos materiales, se determina que la profundidad de cimentación mínima para obra es de: -1.50m

2. PRESION ADMISIBLE

Para el tipo de cimentación, la capacidad de carga admisible alcanza valores de:

3. ASENTAMIENTO DIFERENCIAL i. Asiento al centro de la cimentación 1.48 mm

ii. Asiento al borde 1.03 mm

4. AGRESIVIDAD DEL SUELO DE CIMENTACION

Considerando que los elementos de la cimentación (Cimentación corrida para muro de contención y zapatas combinadas para soportar la carga de vigas y columnas) estará directo con los suelos que servirán de apoyo y que dichos elementos no deben ser afectados por agentes químicos perjudiciales.

Profundidad Df (m)

qadm (Kg/cm2)

1.00 2.30 1.50 2.30





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II. GEOTECNIA 1. TRABAJOS DE CAMPO

Con el propósito de determinar las características estratigráficas del subsuelo donde se constituirá el proyecto “Vivienda Multifamiliar”, se determinó la capacidad admisible, efectuándose 01 pozo a cielo abierto PZ-1 .Asimismo, se determinaron las densidades in-situ (ASTM D-1556-64 cono de arena en el estrato), además se realizaron la extracción de la muestra inalterada para el ensayo de corte directo corte directo, del mismo modo se ha obtenido muestra inalterada, para determinar la densidad relativa y consistencia de los diferentes estratos hasta una profundidad de 2.m. desde el nivel de terreno actual, del mismo modo se obtuvo muestras alteradas y representativas, para ser procesados en el laboratorio para sus respectivos análisis.

DESCRIPCION DEL ENSAYO NORMA ASTM

1. Pozo, calicata, trinchera y zanjas. MTC E101-2000

2. Método de ensayos de Densidad In Situ por el método del Cono de Arena.

NTP 339.143: 1999

3. Método para Clasificación de suelos con propósito de ingeniería (Sistema Unificado de Clasificación de suelos SUCS).

NTP 339.134 (ASTM D 2487)

4. Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento Visual-Manual).

NTP 339.150 (ASTM D 2488)

6. Caracterización de campo con fines de diseño de ingeniería y construcción.

NTP 339.162 (ASTM D 4648)

7. Determinación de los niveles freáticos.





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2. ENSAYOS DE LABORATORIO

A las muestras representativas del suelo antes referidas se les determino el contenido de agua, luego se clasificaron manual y visualmente siguiendo el criterio del Sistema Unificado de Clasificación de suelos (SUCS).

Las muestras de suelo obtenidas en el pozo de exploración, fueron sometidas a los siguientes ensayos y análisis de laboratorio:

NOMBRE DEL ENSAYO

USO NORMA TAMAÑO DE MUESTRA

PROPOSITO DEL ENSAYO

Método para la reducción de las

Muestras de campo

clasificación NTP 339.126:1998 20 Kg

Para reducción de las Muestras de campo a tamaños de muestra de ensayo.

Contenido de Humedad

clasificación NTP 339.127:1998 2.50 Kg

Para determinar el contenido de humedad de un suelo.

Análisis granulométrico por

tamizado


Para determinar la Distribución del tamaño de partículas del suelo.

Limite Liquido Limite Plástico


Determinar el Limite Líquido, e Limite Plástico de los Suelos.

Peso Especifico Parámetros Físicos NTP 339.131:1998 5.00 Kg

Determinar el Peso Específico relativo de los sólidos de un suelo.

clasificación de los Suelos

Parámetros Físicos NTP 339.134:1998 20 kg

clasificación de los Suelos con propósito de Ingeniería (SUCS)

corte directo Capacidad Admisible del

Suelo

ASTMD 308’ 10 Kg

Determina la capacidad admisible del suelo.

Luego de haberse realizándolos indicados ensayos se comparó con los datos de campo referidas a las características del suelos, efectuándose así a la compatibilización correspondiente con la clasificación SUCS.





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Con base a los registros de campo y resultados de laboratorio, se elaboraron los perfiles estratigráficos encontrados en las excavaciones.

3. CARACTERISTICAS ESTRATIGRAFICAS

Posterior a la caracterización de los materiales encontrados en los depósitos subyacentes, a partir de los niveles del terreno actual donde será ubicada la construcción, se ha identificado la secuencia estratigráfica, las mismas que se detallan en los perfiles estratigráficos adjuntos.

4. ANALISIS DE LA CIMENTACION (GEOTECNICO)

1. TIPO DE CIMENTACION

Tomando en cuenta, las características estratigráficas, los ensayos de campo y las propiedades índice y mecánica del subsuelo así como la magnitud de las descargas de la construcción del proyecto “vivienda Multifamiliar”, el tipo de cimentación recomendable es de una cimentación a base de:


2. PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION

Tomando en cuenta las características estratigráficas que presenta el terreno (arcillas inorgánicas de baja plasticidad); además teniendo en cuenta las propiedades índice, las propiedades mecánicas de dichos materiales, se determina que la profundidad de cimentación mínima será: - 1.50m. (Desde el nivel actual de terreno).

3. CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA Y ASIENTOS DE CIEMNTACIONES SUPERFICIALES

La carga última de una cimentación superficial se puede definir como el valor máximo de la carga con el cual en ningún punto del subsuelo se alcanza la condición de rotura (método de Frolich), o también refiriéndose al valor de la carga, mayor del anterior, para el cual el fenómeno de rotura se extiende a un amplio volumen del suelo (método de Prandtl e sucesores).





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Prandtl ha estudiado el problema de la rotura de un semiespacio elástico como efecto de una carga aplicada sobre su superficie con referencia al acero, caracterizando la resistencia a la rotura con una ley de tipo:

= c + tg válida también para los suelos. Las hipótesis y las condiciones dictadas por Prandtl son las siguientes: Material carente de peso y por lo tanto =0 Comportamiento rígido – plástico Resistencia a la rotura del material expresada con la relación =c + tg Carga uniforme, vertical y aplicada en una franja de longitud infinita y de ancho 2b (estado de deformación plana) Tensiones tangenciales nulas al contacto entre la franja de carga y la superficie límite del semiespacio.

En el acto de la rotura se verifica la plasticidad del material contenido entre la superficie límite del semiespacio y la superficie GFBCD.

En el triángulo AEB la rotura se da según dos familias de segmentos rectilíneos e inclinados en 45°+/2 con respecto al horizontal.

En las zonas ABF y EBC la rotura se produce a lo largo de dos familias de líneas, una constituida por segmentos rectilíneos que pasan respectivamente por los puntos A y E y la otra por arcos de familias de espirales logarítmicas.

Los polos de éstas son los puntos A y E. En los triángulos AFG y ECD la rotura se da en segmentos inclinados en ± (45°+ /2) con respecto a la vertical.





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Individuado así el volumen de terreno llevado a rotura por la carga límite, éste se puede calcular escribiendo la condición de equilibrio entre las fuerzas que actúan en cualquier volumen de terreno delimitado debajo de cualquiera de las superficies de deslizamiento.

Se llega por lo tanto a una ecuación q =B c, donde el coeficiente B depende solo del

ángulo de rozamiento del terreno.

Para =0 el coeficiente B es igual a 5.14, por lo tanto q=5.14 c.

En el otro caso particular de terreno sin cohesión (c=0, 0) resulta q=0. Según la teoría de 3UDQGWO, no sería entonces posible aplicar ninguna carga en la superficie límite de un terreno incoherente.

En esta teoría, si bien no se puede aplicar prácticamente, se han basado todas las investigaciones y los métodos de cálculo sucesivos.

En efecto Caquot se puso en las mismas condiciones de Prandtl, a excepción del hecho que la franja de carga no se aplica sobre la superficie límite del semiespacio, sino a una profundidad h, con h 2b; el terreno comprendido entre la superficie y la profundidad h tiene las siguientes características: 0, =0, c=0 es decir un medio dotado de peso pero sin resistencia.

Resolviendo las ecuaciones de equilibrio se llega a la expresión: q = A 1 + B c Que de seguro es un paso adelante con respecto a Prandtl, pero que todavía no refleja la realidad.





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METODO DE TERZAGHI (1955)

TERZAGHI, prosiguiendo el estudio de Caquot, ha aportado algunos cambios para tener en cuenta las características efectivas de toda la obra de cimentación - terreno.

Bajo la acción de la carga transmitida por la cimentación, el terreno que se encuentra en contacto con la cimentación misma tiende a irse lateralmente, pero resulta impedido por las resistencias tangenciales que se desarrollan entre la cimentación y el terreno.

Esto comporta un cambio del estado tensional en el terreno puesto directamente por debajo de la cimentación; para tenerlo en cuenta, Terzaghi asigna a los lados AB y EB de la cuña de Prandtl una inclinación respecto a la horizontal, seleccionando el valor de en función de las características mecánicas del terreno al contacto terreno-obra de cimentación.

De esta manera se supera la hipótesis 2 =0 para el terreno por debajo de la cimentación. Admitiendo que las superficies de rotura resten inalteradas, la expresión de la carga última entonces es:

q =A h + B c + C b

Donde C es un coeficiente que resulta función del ángulo de rozamiento interno del terreno puesto por debajo del nivel de cimentación y del ángulo antes definido; b es la semianchura de la franja.

Además, basándose en datos experimentales, Terzaghi pasa del problema plano al problema espacial introduciendo algunos factores de forma.

Una sucesiva contribución sobre el efectivo comportamiento del terreno ha sido aportada por Terzaghi.

En el método de Prandtl se da la hipótesis de un comportamiento del terreno rígido-plástico, en cambio.

Terzaghi admite este comportamiento en los terrenos muy compactos.





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En éstos, de hecho, la curva cargas-asentamientos presenta un primer tracto rectilíneo, seguido por un breve tracto curvilíneo (comportamiento elástico-plástico); la rotura es instantánea y el valor de la carga límite resulta claramente individuado (rotura general).

En un terreno muy suelto en cambio la relación cargas-asentamientos presenta un tracto curvilíneo acentuado desde las cargas más bajas por efecto de una rotura progresiva del terreno (rotura local). Como consecuencia la individualización de la carga límite no es tan clara y evidente como en el caso de los terrenos compactos.

Para los terrenos muy sueltos, Terzaghi aconseja tener en consideración la carga última; el valor que se calcula con la fórmula anterior pero introduciendo valores reducidos de las características mecánicas del terreno y precisamente:

tgrid = 2/3 tg e crid= 2/3c

Haciendo explícitos los coeficientes de la fórmula anterior, la fórmula de Terzaghi se puede escribir así:

Qult = c NC sc + D Nq + 0.5 B N s Dónde:





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FORMULA DE MEYERHOF (1963)

Meyerhof propuso una fórmula para calcular la carga última parecida a la de Terzaghi. Las diferencias consisten en la introducción de nuevos coeficientes de forma.

Introdujo un coeficiente sq que multiplica el factor Nq, factores de profundidad di y de pendencia ii para el caso en que la carga trasmitida a la cimentación sea inclinada en la vertical.

Los valores de los coeficientes N se obtuvieron de Meyerhof hipotizando varios arcos de prueba BF (v. mecanismo Prandtl), mientras que el corte a lo largo de los planos AF tenía valores aproximados.

A continuación se presentan los factores de forma tomados de Meyerhof, junto con la expresión de la fórmula.

Carga vertical qult = c Nc sc dc+ D Nq sq dq+ 0.5BN s d Carga inclinada qult=c Nc ic dc+ D Nq iq dq + 0.5 B Nid Factor de forma:

factor de profundidad:





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Inclinación:

Donde:

Kp = tan 2 (45°+/2)

= Inclinación de la resultante en la vertical.

FORMULA DE HANSEN (1970)

Es una extensión ulterior de la fórmula de Meyerhof; las extensiones consisten en la introducción de bi que tiene en cuenta la eventual inclinación en la horizontal del nivel de cimentación y un factor gi para terreno en pendencia. La fórmula de Hansen vale para cualquier relación D/B, ya sean cimentaciones superficiales o profundas; sin embargo el mismo autor introdujo algunos coeficientes para poder interpretar mejor el comportamiento real de la cimentación; sin éstos, de hecho, se tendría un aumento demasiado fuerte de la carga última con la profundidad.

Para valores de D/B <1

Para valores D/B>1:





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En el caso = 0

En los factores siguientes las expresiones con ápices (') valen cuando =0.

Factor de forma:





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Factor de profundidad:

Factores de inclinación de la carga





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Factores de inclinación del terreno (cimentación sobre talud):

Factores de inclinación del nivel de cimentación (base inclinada)

FORMULA DE VESIC (1975)

La fórmula de Vesic es análoga a la fórmula de Hansen, con Nq y Nc como en la fórmula de Meyerhof y N como se indica a continuación:

N=2(Nq+1)*tan()

Los factores de forma y de profundidad que aparecen en las fórmulas del cálculo de la capacidad portante son iguales a los propuestos por Hansen; en cambio se dan algunas diferencias en los factores de inclinación de la carga, del terreno (cimentación en talud) y del plano de cimentación (base inclinada).

4. FACTOR DE CORRECCION EN CONDICIONES SISMICAS

CRITERIO DE VESIC

Según este autor, para tener en cuenta el fenómeno del aumento de volumen en el cálculo de la capacidad portante es suficiente disminuir el 2° el ángulo de rozamiento interno de los estratos de cimentación. La limitación de esta sugerencia está en el hecho que no toma en





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cuenta la intensidad de la fuerza sísmica (expresado con el parámetro de la aceleración sísmica horizontal máxima). Este criterio se confirma en las observaciones de diferentes eventos sísmicos.

CRITERIO DE SANO

El autor propone disminuir el ángulo de rozamiento interno de los estratos portantes de una cantidad dada por la relación:

Donde A max es la aceleración sísmica horizontal máxima.

Este criterio respecto al de Vesic, tiene la ventaja de tomar en consideración la intensidad de la fuerza sísmica. Pero la experiencia demuestra que la aplicación acrítica de esta relación puede conducir a valores excesivamente reservados de Qlim.

Las correcciones de Sano y de Vesic se aplican exclusivamente a terrenos sin cohesión bastante densos, donde las vibraciones sísmicas producen el fenómeno opuesto al del aumento del volumen, con aumento del grado de densidad y del ángulo de rozamiento.

5. ASIENTOS ELASTICOS

Los asentamientos de una cimentación rectangular de dimensiones B superficie de un semiespacio elástico se pueden calcular con base en una ecuación basada en la teoría de la

elasticidad (Timoshenko o Goodier (1951)):

Donde: q0 = intensidad de la presión de contacto B'= Mínima dimensión del área reactiva, E e = Parámetros elásticos del terreno. Ii= Coeficientes de influencia dependientes de: L'/B', espesor del estrato H, coeficiente de Poisson , profundidad del nivel de cimentación D;





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Los coeficientes l1 yl2 se pueden calcular utilizando las ecuaciones de Steinbrenner (1934) (V. Bowles), en función de la relación L´/b´ y H/B, utilizando B´=B/2 y L´= L/2 para los coeficientes relativos al centro y B´=B y L´= L para los coeficientes relativos al borde.

El coeficiente de influencia de lF deriva de las ecuaciones de Fox (1948), que indican el asiento se redice con la profundidad en función del coeficiente del Poisson y de la relación L/B.

Para simplificar la ecuación (1)

El asentamiento del estrato de espesor h vale:

Para aproximar mejor los asientos se subdivide la base de apoyo de manera que el punto se encuentre en correspondencia con un ángulo externo común a varios rectángulos. En práctica se multiplica por un factor igual a 4 para el cálculo de los asentamientos en el centro y por un factor igual a 1 para los asentamientos en el borde.

En el cálculo de los asientos se considera una profundidad del bulbo tensiones igual a 5B, si el substrato rocoso se encuentra a una profundidad mayor.

A tal propósito se considera substrato rocoso el estrato que tiene un valor de E igual a 10 veces el del estrato que está por encima.

El módulo elástico para terrenos estratificados se calcula como promedio ponderado de los módulos elásticos de los estratos interesados en el asiento inmediato.





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6. ASIENTOS EDOMETRICOS

El cálculo de los asientos con el método edométrico permite valorar un asiento de consolidación de tipo unidimensional, producto de las tensiones inducidas por una carga aplicada en condiciones de expansión lateral impedida. Por lo tanto la estimación efectuada con este método se debe considerar como empírica, en vez de teórica.

Sin embargo la simplicidad de uso y la facilidad de controlar la influencia de los varios parámetros que intervienen en el cálculo, lo hacen un método muy difuso.

El procedimiento Edo métrico en el cálculo de los asientos pasa esencialmente a través de dos fases:

a) El cálculo de las tensiones verticales inducidas a las diferentes profundidades con la aplicación de la teoría de la elasticidad; b) La valoración de los parámetros de compresibilidad con la prueba Edo métrica. En referencia a los resultados de la prueba Edo métrica, el asentamiento se valora como:

Si se trata de un terreno súper consolidado (OCR>1), o sea si el incremento de tensión debido a la aplicación de la carga no hace superar la presión de pre consolidación

Si en cambio el terreno es consolidado normal las deformaciones se dan en el tracto de compresión y el ' v0 asiento se valora como:

Dónde: RR Relación de re compresión; CR Relación de compresión; H0 espesor inicial del estrato; ’v0 tensión vertical eficaz antes de la aplicación de la carga;





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V incremento de tensión vertical debido a la aplicación de la carga. Como alternativa a los parámetros RR y CR se hace referencia al módulo Edo métrico M; pero en tal caso se debe seleccionar oportunamente el valor del módulo a utilizar, teniendo en cuenta el intervalo tensional significativo para el problema en examen. Para la aplicación correcta de este tipo de método es necesario: La subdivisión de los estratos compresibles en una serie de pequeños estratos de modesto espesor (< 2.00 m); La estimación del módulo Edo métrico en el ámbito de cada estrato; el cálculo del asiento como suma de las contribuciones para cada pequeño estrato Muchos usan las expresiones antes indicadas para el cálculo del asentamiento de consolidación tanto para las arcillas como para las arenas de granulometría de fina a media, porque el módulo de elasticidad usado viene tomado directamente de pruebas de consolidación. Sin embargo, para terrenos con grano más grueso las dimensiones de las pruebas Edo métricas son poco significativas del comportamiento global del estrato y, para las arenas, es preferible utilizar pruebas penetro métricas estáticas y dinámicas.

7. ASIENTO SECUNDARIO

El asiento secundario se calcula con referencia a la relación:

En donde: Hc es la altura del estrato en fase de consolidación; C es el coeficiente de consolidación secundaria como pendencia en el tracto secundario de la curva asiento-logaritmo tiempo; T tiempo en que se desea el asiento secundario; T100 tiempo necesario para terminar el proceso de consolidación primaria

8. ASIENTOS DE SCHMERTMANN

Un método alternativo para calcular los asientos es el propuesto por Schmertmann (1970), el cual ha correlaciona la variación del bulbo tensiones a la deformación. Schmertmann por lo tanto propone considerar un diagrama de las deformaciones de forma triangular donde la profundidad a la cual se tienen deformaciones significativas se toma como igual a 4B, en el caso de cimentaciones corridas, para cimentaciones cuadradas o circulares es igual a 2B.





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Según este acercamiento el asiento se expresa con la siguiente ecuación:

En la cual: q representa la carga neta aplicada a la cimentación; Iz es un factor de deformación cuyo valor es nulo a la profundidad de 2B para cimentaciones circulares o cuadradas, Y a profundidad 4B para cimentaciones corridas (lineales). El valor máximo de Iz se verifica a una profundidad respectivamente igual a: B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas B para cimentaciones corridas y vale

Donde’ vi representa la tensión vertical eficaz a la profundidad B/2 para cimentaciones circulares o cuadradas, y a profundidad B para cimentaciones corridas Ei representa el módulo de deformación del terreno correspondiente al estrato LpVLPR considerado en el cálculo; zi representa el espesor del estrato i-esimo; C1 e C2 son dos coeficientes correctores. El módulo E se considera igual a 2.5 qc para cimentaciones circulares o cuadradas e igual a 3.5 qc para cimentaciones corridas. En los casos intermedios, se interpola en función del valor de L/B. El término qc que interviene en la determinación de E representa la resistencia a la puntaza obtenida con la prueba CPT. Las expresiones de los dos coeficientes C 1y C2 son:

Que toma en cuenta la profundidad del plano de cimentación.





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Que toma en cuenta las deformaciones diferidas en el tiempo por efecto secundario.

En la expresión t representa el tiempo, expresado en años después de haber terminado la construcción, de acuerdo con el cual se calcula el asentamiento.

9. ASIENTOS DE BURLAND Y BURBIDGE

Si acaso se dispone de datos obtenidos de pruebas penetro métricas dinámicas para calcular los asentamientos, es posible fiarse del método de Burland y Burbidge (1985), en el cual se correlaciona un índice de compresibilidad Ic al resultado N de la prueba penetro métrica

dinámica. La expresión del asiento propuesta por los autores es la siguiente:

Donde: q' = presión eficaz bruta; s'vo = tensión vertical eficaz a la cota de impuesto de la cimentación; B = ancho de la cimentación; Ic = índice de compresibilidad; fs, fH, ft = factores correctores que toman en cuenta respectivamente la forma, el espesor del estrato comprensible y el tiempo, para el componente viscoso. El índice de compresibilidad Ic está legado al valor medio Nav de Nspt al interno de una profundidad significativa z:

Por cuanto respecta a los valores de Nspt a utilizar en el cálculo del valor medio NAV, hay que precisar que los valores se deben corregir para arenas con componentes limosos debajo del nivel freático y Nspt>15, según la indicación de Terzaghi y Peck (1948) donde Nc es el valor correcto a usar en los cálculos.





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Para depósitos gravosos arenosos-gravosos el valor corregido es igual a:

Las expresiones de los factores correctores fS, fH y ft son respectivamente:

Con t = tiempo en años > 3; R3 = constante igual a 0.3 para cargas estáticas y 0.7 para cargas dinámicas; R = 0.2 en el caso de cargas estáticas y 0.8 para cargas dinámicas.

10. ANGULO DE FRICCION

POR CORTE DIRECTO

Los ángulos de fricción interna (ǿ) determinados por medio de los ensayos de Corte Directo, son los que se han determinado a partir de los resultados de la pruebas en laboratorio:

POZO DE ZONDEO PZ -01 Profundidad 1.5m

Angulo ǿ 15.13° RESUMEN

ANGUL O DE FRICCION ADOPTADO ǿ ǿ =15.13°





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11. DATOS GENERALES

B: Ancho de la fundación C:cohesion L: Largo de la fundación Ca: adhesión base de fundación D: Profundidad ϒ:peso volumétrico Ecc.B: Excentricidad en B qv: Componente Vertical de Carga Ecc.L: Excentricidad en L q0:Componente Horizontal de Carga ǿ: Angulo de Fricción FS : Factor de Seguridad ᴽ : A de Rozamiento Suelo de Fundación qd: Capacidad Portante ᵑ: Inclinación del Plano de Fundación B= (m) ǿ = (°) Ca= L= (m) ᴽ= (°) ϒ= (KN/m3) D= (m) β= (°) qv= (KN/m2) ecc.B= (m) ᵑ = (°) q0= (KN/m2) ecc.L= (m) C= (KN/m2) FS=

12. FACTORES DE CARGA

Meyerhof: Vesic: Hansen: Terzaghi:

13. CAPACIDAD DE CARGA

Meyerhof: Vesic: Hansen: Terzaghi:

(KN/m2) (KN) (Kg/cm2)

Se asume

15.13

0.00 0.00 0.00 10.76

2.00 2.00 2.30 0.00 0.00

0.00 16.45 0.00 0.00 3

Nq= 6.9901 Nq= 6.9901 Nq= 6.9901 Nq= 7.451 Nc= 13.0588 Nc= 13.0588 Nc= 13.0588 Nc= 13.865 Ng= 2.164 Ng= 2.69.847 Ng= 2.2327 Ng= 3.921

Qult= 715.14 Qult= 689.16 Qult= 689.14 Qult= 699.82 Q= 715.14 Q= 689.16 Q= 689.14 Q= 699.82 Qamm= 2.40 Qamm= 2.30 Qamm= 2.30 Qamm= 2.33

Qamm= 2.30 Kg/cm2





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14. AGRESION DEL SUELO DE CIMENTACION

ANALISIS QUIMICO Considerando que los elementos de la cimentación (Cimentación corrida para muro de contención y zapatas combinadas para soportar la carga de vigas y columnas) estará directo con los suelos que servirán de apoyo y que dichos elementos no deben ser afectados por agentes químicos perjudiciales.

III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones y recomendaciones más importantes del estudio se describen a continuación:

1. el estudio está constituido por la descripción de los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, las características, del lugar, el análisis geotécnico de la determinación de la capacidad admisible de carga, asentamientos, profundidad de desplante y tipo de cimentación, estudio que solo es válido para el presente proyecto. Así mismo, se presentan las conclusiones y recomendaciones del estudio. Finalmente, se incluyen resultados de laboratorio, perfiles estratigráficos e informe fotográfico.

2. Las características del subsuelo están definidas como suelo arcilla ligera arenosa con grava 3. Al momentos de la exploración geotécnica, no se detectó el nivel de aguas freáticas. 4. La profundidad de cimentación planteada es: -1.5 m del nivel actual de terreno 5. El tipo de cimentación recomendado de acuerdo a las características estratigráficas, ensayos de

campo propiedad de índice y mecánica del subsuelo. Asimismo, considerando la importancia de la edificación, el tipo de cimentación es a bases de:


6. Para el tipo de cimentación planteada la capacidad de carga admisible alcanza valores de :

Profundidad Df (m)

Qadm(Kg/cm2)

1.5 2.30

7. Se debe al suelo de cimentación de los efectos de aguas subterránea que pueden llegar a infiltrarse. En efecto, se recomienda realizar un sistema adecuado de protección para toda la

Kp 1.70

Ka 0.588





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construcción mediante la construcción de sistemas de drenaje de evacuación rápida para evitar infiltraciones e inundaciones.

IV. DESCRIPCION ESTRATIGRAFICA

5. CALICATA PZ-1





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V. RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

FECHA DE ENSAYO :

"VIVIENDA MULTIFAMILIAR"PZ-011.5 m

SETIEMBRE DEL 2015

LABORATORIO DE SUELOSPROYECTO :

N° CALICATAS :PROFUNDIDAD :

peso retenido acumuladopulgada mm (g) (%) (%)

4" 100 Peso inicial: 1,153.903" 75 Porcion de fino: 625.62 1/2" 63.5 % de humedad: 4.32" 50.8 % grava:1 1/2" 38.1 % de arena: 501" 25.4 Tamaño Maximo: N°43/4" 19.05 % Pasante N°200: 501/2" 12.7 color:3/8" 9.525 L.L.: 25.631/4" 6.35 L.P.: 18.1N°4 4.75 100 I.P: 7.53N°8 2.36 43.2 6.9 6.9 93.1 M.F:N°10 2 32.1 5.1 12 88 CLASIFI.AASHTO: A-4 N°16 1.19 35.7 5.7 17.7 82.3 CLASIFI. SUCS: MLN°20 0.85 21.2 3.4 21.1 78.9 Muestra entra 2"y 6":N°30 0.6 25.5 4.1 25.2 74.8 ObservacionesN°40 0.42 20.3 3.2 28.4 71.6 6" %N°50 0.3 14.5 2.3 30.7 69.3 5" %N°60 0.25 13.6 2.2 32.9 67.1 4" %N°80 0.18 10.5 1.7 34.6 65.4 3" %N°100 0.15 9.8 1.6 36.2 63.8 2" %N°200 0.074 86.4 13.8 50 50

312.8 50Bandeja

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO Tamiz Material retenido

Material pasante (%)

especificaciones

min.(%) max.(%)descripcion

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1.0010.00100.00

% m

ater

ial p

asan

te

Diámetro de partícula mm





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FECHA DE ENSAYO :


SETIEMBRE DEL 2015

DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD



Fecha de ensayo: 16- setiembre - 2015 y 17 - setiembre - 2015

1 2 3 4 5411.2 410.8396.1 397.3

396.1 397.3 0 0 014.92 12.3 0 0 0

3.77% 3.10%

3.43%

Observaciones: Se ha usado balanza de precisión Digital, por lo que no concideramos el peso del recipiente

Humedad promedio =

Peso recipiente + suelo humedo(gr)Peso recipiente + suelo seco (gr)Peso recipiente (gr)Peso suelo seco (gr)Peso agua (gr)Contenido de humedad (%)

Metodo secado al hornoMuestra Nº





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FECHA DE ENSAYO :


SETIEMBRE DEL 2015



NUMERO DE DEPOSITO 10 12 14PESO DEL SUELO HUMEDO + DEPOSITO 21.4 25.1 25.41PESO DEL SUELO SECO+DEPOSITO 17.82 20.75 20.41PESO DEL AGUA 3.58 4.35 5PESO DEL DEPOSITO 2.74 3.02 2.93PESO DEL SUELO SECO 15.08 17.73 17.48CONTENIDO DE AGUA (%) 23.74 24.53 28.6NUMERO DE GOLPES 32 23 15

NUMERO DE DEPOSITO 1 2PESO DEL SUELO HUMEDO + DEPOSITO 28.77 29.4PESO DEL SUELO SECO+DEPOSITO 26.33 26.74PESO DEL AGUA 2.44 2.66PESO DEL DEPOSITO 12.1 12.7PESO DEL SUELO SECO 14.23 14.04CONTENIDO DE AGUA (%) 17.15 18.95PROMEDIO DE % 17.20 19.00

L.L.= 25.63P.L.= 18.10I.P.= 7.53

LIMITE LIQUIDO (LL) MTC 110

LIMITE PLASTICO (LP) MTC E 111

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

0 5 10 15 20 25 30 35

CON

TEN

IDO

DE

AGU

A (%

)

NUMERO DE GOLPES





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FECHA DE ENSAYO :

"VIVIENDA MULTIFAMILIAR"

PZ-01

1.5 m

SETIEMBRE DEL 2015

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

LABORATORIO DE SUELOS

PROYECTO :

N° CALICATAS :

PROFUNDIDAD :





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VI. PANEL FOTO GRAFICO

FOTOGRAFIAS DESCRIPCION

Foto.-1, Se aprecia la ubicación de la calicata N°1 para la excavación mediante el uso de herramientas como el pico, pala, etc.

Foto2., Se aprecia el inicio del trabajo de excavación del obrero.

Presencia de boloneria y piedras de tamaño medianos





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Foto3., Se aprecia la topografía accidentada del terreno




Engineering

Informe de mecanica de abancay de suelos final