Ems con fines de cimentación

7/17/2019 Ems con fines de cimentación

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1.0.- ASPECTOS GENERALES.

El presente Estudio de Mecánica de Suelos realizado con fines de

cimentación para la obra: CONSTRUCCION DE PRONOEI MARIA

AUXILIADORA AH. SUSANA IGUSHI; solicitado: ING. CHRIS FONG

WONG ., El estudio ha sido realizado por medio de trabajos de Campo y

Ensayos de Laboratorio, necesarios para la definición de las propiedades

ndice y !eot"cnicas del Suelo, #ue permitan determinar las caractersticas

y tipo de cimentación a dise$ar Etc

1.1.- CONDICIONES CLIMATICAS.

El área de estudio se encuentra ubicada en la zona sub%tropical, seca y árida

con caractersticas similares a las imperantes en las re&iones des"rticas,

donde la temperatura es templada en casi todo el a$o con una precipitación

plu'ial anual de (mm. )otándose una diferencia de mayo a setiembre,

donde la temperatura mnima lle&a a *+ C y la má-ima alcanza / C.

Las condiciones climáticas de la zona 'aran cada cierto ciclo, especialmente

cuando se produce el 01enómeno de El )i$o0, en cuyo perodo, las llu'ias

son intensas, alcanzando promedios de hasta *222 mm.



2.00 Geología y Sismicidad:

2.01 .- Geología:

!eoló&icamente el área de estudio se encuentra en una zona cubierta

por depósitos eólicos, constituidos por arena de &rano medio y fino de

edad cuaternario reciente infrayaciendo a los depósitos eólicos se

encuentran materiales de ori&en alu'ial de la cuenca del rió 3iura,

constituidos por arenas de &rano medio a &rueso, intercalados por

arcillas comunes, poco plásticas y en al&unos sectores materiales

arcillosos de ori&en marino .4s mismo e-isten rocas de edad terciaria

correspondientes a la formación zapallal, representado por

intercalaciones de areniscas y ar&ilitas con restos de a&re&ados

calcáreos.

En las e-ca'aciones realizadas en el área de estudio, se encuentran

depositados cuaternarios constituidos por suelos alu'iales

representados por arena limo arcillosas calcáreas plásticas de color

&ris claro , intercalado por arenas de &rano medio a fino.

2.3.- Geodinámico Externa:

Los procesos de &eodinámico, #ue afectan las zona de estudio estan

relacionados con el fenómeno de el ni$o 5 *6(%*6+7%*667%*66+ 8 y

los sismos 5*6(7%*6928 especficamente.



Las caractersticas &eodinámicos de 3iura son :

• opo&rafa plana #ue en "pocas de fuertes precipitaciones plu'iales

dan formación de cárca'as

; la ocurrencia de la&unamientos #ue pueden afectar las

estructuras del pa'imento y cimentaciones.

• ipos de suelos arenosos predominante , en "pocas de a'enidas , la

'elocidad de erosión aumenta considerablemente , poniendo en

ries&o la se&uridad de las estructuras para lo cual es necesario

tomar las precauciones del caso.

• 3resencia de la )apa 1reática superficial.

2.4 sismicidad :

El sector del nor% oeste del 3er< se caracteriza por su acti'idad

&eotectónica muy tenue, particularidad de la formación &eoló&ica de la

zona %, sin embar&o los tablazos marinos demuestran considerablesmo'imientos radiales durante el pleistoceno, donde cada tablazo esta

ntimamente relacionado a le'antamiento de lneas litorales ,proceso

#ue aun continua en la actualidad por emer&encia de costas .

=ebido a la influencia de las placas tectónicas de cocos y nazcas ,

ambas #ue ejercen un empuje hacia el continente , a la presencia de

las dorsales de !rijal'a y sarmiento , a la presencia de la falla acti'a



de huaypirá se puede producir sismos de &ran ma&nitud como se

obser'a en el si&uiente cuadro:

Sismos históricos (Mr > 7.2) de la región

Fecha

Magnit!

E"ca#aRichte$

H%$a

#%ca#Lga$ & c%n"ecencia

>ul.26 *(+9 '''' ():*+Sechura destruida, numero demuertos no determinado.

1eb.2* */?( '''' %%% =a$os moderados en 3iura.

4&o. 2 */(9 %%%% ''' 1uertes da$os en tumbes y corrales.

>ul. ? *6* 9,/ %%% 3artes de 3iura destruido

=ic. *9 *6/7 9,9 *:7* 1uertes da$os en tumbes y corrales.

=ic. 26 *6/? 9, 2?:7/ 4l&unos da$os importantes en piura,da$os en talara y tumbes.

=ic. 26 *692 9,/ 7:7?=a$os en tumbes, zorritos, Máncoray alara.

Las limitaciones impuestas por la escasez de información ssmica en

un periodo estadsticamente representati'o , restrin&e el uso del

m"todo probabilstica la escasez de datos tectónicos restrin&e el uso

del m"todo deterministico, no obstante un calculo basado en la

aplicación de tales m"todos , pero sin perder de 'ista las limitaciones



citadas , aporta criterios suficientes para lle&ar a una e'aluación pre'ia

del ries&o ssmico en el norte del 3er< .

>.1. Moreano S. 5 trabajo de in'esti&ación docente @)3, *66?8

establece la si&uiente ecuación mediante la aplicación del m"todo de

los mnimos cuadrados y la ley de recurrencia: lo& A .2+?9 B2.(*92?

D%2.*(?7 M. @na apro-imación de la probabilidad de ocurrencia y el

periodo medio de retorno para sismos d ma&nitudes de 9.2 y 9.( Mb. Se

puede obser'ar en el si&uiente cuadro :

Magnit!

M,

P$%,a,i#i!a! DeOc$$encia Pe$i%!% Me!i% De

Ret%$n% - A%"/0+ - a%"/ *+- a%"/ 1+- a%"/

2.+

2.3

*4.2

0*.)

30.(

**.*

50.3

1(.4

1+.4

2*.)

2.4.1.-Parámetros Para Diseño Sismo -Resistente

=e acuerdo al mapa de zonificación ssmica para el territorio peruano

5 normas t"cnicas de edificaciones E.272 para dise$o sismorresistente

8 ,el área d estudio se ubica en la zona 27,cuyas caractersticas

principales son:



*. Sismos de ma&nitud FFMM

. Gipocentros de profundidad intermedia y de intensidad entre FFF y FH.

7. El mayor peli&ro ssmico de la re&ión esta representado por ? tipos

de efectos , si&uiendo el posible orden 8Iusin,*69+8:

• emblores superficiales debajo del oc"ano pacifico.

• erremotos profundos con hipocentro debajo del continente .

• erremotos superficiales locales relacionados con la fractura del

plano oriental de la cordillera de los andes occidentales.

• erremotos superficiales locales ,relacionados con la defle-ión dehuamcabamba y la falla huaipyra de acti'idad &eotectónica.

La fuerza horizontal o cortante basal 5'8 debido a la la acción ssmica sedeterminará de acuerdo a las normas de dise$o sismo resistente E%272

se&<n la si&uiente relación:

AJK@KSKCK3

=onde:

A C4)E N4S4L

JA 14C =E J)4

@ A 14C =E @S



SA14C =E 4M3LF1FC4CFO) =EL S@EL

CA14C =E 4M3LF1FC4CFO) SPSMFC4

ACE1FCFE)E =E E=@CCFO)

3A3ES =E L4 4=F1FC4CFO).

=e la norma t"cnica de edificaciones E.272 para dise$o sismorresistentese obtu'ieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:

FACTORES 6ALORES

*. 1actor de zona 5 z8: 7 '* : 2.?2&

. 1actor de suelo5s8 y periodo #ue define

la plataforma del Espectro 5t p8Ti8% : S 7

S : *.?2

T8 : 2.6 se&

7.1actor de uso e importancia 5@8Categ%$9a : N

U : *.7

*.+.' ESTUDIO GEOTECNICO.

*.(.' EXCA6ACIN DE CALICATAS.

Con la finalidad de ubicar los puntos de e-ca'ación de lascalicatas, en el terreno se realizó un reconocimiento de campo,



determinándose la e-ca'ación de una 52*8 calicatas de

secciones de *.22 m.- *.22 m. - *./2 m. de profundidad, para

fines de cimentación.

*.0.' DESCRIPCION DE CALICATAS.

Con la información obtenida mediante los análisis

&ranulom"tricos, los lmites de 4tterber& y obser'ando los

perfiles estati&ráficos de las 26 calicatas se obtu'ieron los

si&uientes resultados5E !4)@LMEF4S ; LFMFES E)

E)S4;S =E L4N4F8

*.* .' MUESTREO DE SUELOS ALTERADOS E INALTERADOS.

En las calicatas e-ca'adas se procedió el muestreo de los

horizontes

Estrati&ráficos obteni"ndose muestras disturbadas, si&uiendo

las normas por la 4merican Society for estin& Materials

54SM8. Los cuales se detallan a continuación:

- 4nálisis &ranulom"tricos por tamizado 54SM = % ?8.

- Contenido de humedad natural 54SM = % */8

- Lmites de 4tterber&



*.1.' ENSAOS DE LA<ORATORIO

*.1.(.' C%nteni!% !e H=e!a! Nat$a#.

=e acuerdo a los ensayos realizados, se han podido establecer

ran&os de humedad natural de acuerdo a los tipos de suelos,

presentando un incremento en profundidad.5'er cuadro en

ensayos de laboratorio8

*.1.0.' An>#i"i" G$an#%=?t$ic% 8%$ ta=i@a!%.

Este ensayo realizado utilizando mallas de acuerdo a las normas

4SM, mediante la'ado o en seco permite identificar el tipo de

suelo, #ue juntamente con el ensayo a 4tterber& permite la

clasificación de los suelosQ habi"ndose establecido un suelo tipo:

5SM BSC8

*.1.1.' Re"i"tencia.' Con la finalidad de obtener los parámetros del án&ulo de

rozamiento interno R y la cohesión C, se pro&ramaron ensayos

de corte en muestras remoldeadas en los suelos arenosos

pre'alecientes en el sector se$alado para ubicar el pabellón. .K

5er los certificados de corte directo y compresión no confinada8

*.1.3 AGRESION DEL SUELO AL CONCRETO.



Los suelos arenosos predominantes en el área de inter"s, y en

este caso, particularmente en el sector de proyecto , a las

profundidad de 2.22 B .22 m. presentan los si&uientes

contenidos de:

Sales soluble %%%%%%%%%%%%%%%%%% 2.*9 %%%%%%%%%%%%%%%%%% *922 ppm

Sulfatos 5S?8%%%%%%%%%%%%%%%%%% 2.*( %%%%%%%%%%%%%%%%%% *(22 ppm

Cloruros 5Cl?8 %%%%%%%%%%%%%%%%%% 2.26 %%%%%%%%%%%%%%%%%% 622 ppm

1.+.' CAPACIDAD PORTANTE CON FINES DE CIMENTACION

CAPACIDAD ADMISI<LE DE CARGA DEL TERRENO.

Llamada tambi"n capacidad <ltima de car&a del suelo de

cimentación.

Es la car&a #ue puede soportar un suelo sin #ue su

estabilidad sea amenazada.

3ara la aplicación de la capacidad portante, se aplica la teora

de erza&hi para zapatas continuas de base ru&osa en el

caso de un medio friccionante o medianamente densoQ

tambi"n se hace e-tensi'o para el caso zapatas cuadradas.

Es necesario mencionar #ue de acuerdo a la e-ca'ación se

identificaron ARENAS LIMO ARCILLOSAS -SM'SC/. 3oco

compactos a medianamente densos, de mediana a alto

contenido de humedad natural pero amenazadas por el ni'el



freático #ue es relati'o 5diferente profundidades8 es por eso

#ue se presentan 2* formula matemáticas.

4 continuación se realiza el análisis de la cimentación para

diferentes profundidades 5er cuadro de Capacidad 3ortante

y Capacidad 4dmisible en ane-os8.

En suelos friccionantes y medianamente densos los cálculos

de la capacidad portante se determina mediante :

FORMULAS PARA ARENAS

3ara zapatas continuas : c B D

N +.3

N g

3ara zapatas cuadradas : C B D

N +.1 N g

=onde : c B Capacidad portante del terreno

B 3eso 'olum"trico &rDc mT DJ B 3rofundidad de Cimentación

B 4ncho de la zapata. N & N g B 1actores de capacidad de car&a.

CAPACIDAD ADMISI<LE DE CARGA



Es la capacidad admisible del terreno #ue se deberá usar

como parámetro de dise$o de la estructura. ambi"n se le

conoce como 0Car&a de rabajo0 o 3resión de rabajo

5Cuadro de Capacidad 4dmisible8.

Uc 3t A %%%%%%

1s

=onde : 3t A 3resión de trabajo 5I&DcmT8

Uc A Capacidad de car&a. 1s A 1actor de se&uridad 57.28.

El factor de se&uridad de 7.2 se emplea en estudio de Mecánica de suelos

para cimentaciones superficiales normales.

CONCLUSIONES

*.% El terreno donde se ubicará la estructura proyectada ubicada en el está

constituido por ARENAS LIMO ARCILLOSAS -SM'SC/, de mediana

compacidad pero en el ni'el freático se 'uel'e suelto y &elatinoso .

.% El cemento 3órtland a utilizar para toda la cimentación de la estructura

será el TIPO MS.

7.% 4un#ue no se detecto la presencia de ni'el freático Q hay indicios #ue en

los meses llu'iosos el ni'el freático sube a la profundidad indicada en el

perfil estrati&ráfico.

RECOMENDACIONES



*% Considerando #ue cclicamente se presentan fuertes precipitaciones

plu'iales, es necesario dise$ar sistemas de drenaje #ue e'iten la

infiltración de a&uas y puedan ori&inar asentamientos futuros y da$ar las

estructuras edificadas. 4s mismo el drenaje de las a&uas plu'iales deberá

ser e'acuado al sistema de drenaje plu'ial de la Ciudad de 3iura.

.% Se recomienda al Fn&V 3royectista asumir las Car&as Q 3resión de

trabajo o car&a ultima encontrado en el presente estudio dadas en el

Cuadro a diferentes profundidades

7.% =ebido a #ue se detecto presencia de napa freática se considera #ueen el área del terreno se produzcan fenómenos de licuación de arenas, ya

#ue tambi"n se detecto la presencia de arenas limosas de &rano fino para

esto se recomienda la colocación de una capa de piedra o'er apisonada de

7W como tama$o má-imo Q la capa de piedra o'er deberá tener una altura

de *.22 metro apro-imadamente como se muestra en la fi&ura *. ;a #ue

esta ser'irá como filtro ante cual#uier infiltración del ni'el freático.

?.% Se le recomienda tambi"n al Fn&eniero 3royectista utilizar el tipo de

cimentación llamado com<nmente zapatas con 'i&a de cimentación.

(.% Las canteras a utilizar para la construcción de esta edificación deberán

ser arena de Chulucanas 5cantera Uuebrada La i$a8, piedra chancada o

canto rodado X Y 5cantera ice8



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