Inge Sgc 3817 801 2015 Msa Nissen New

INGE-SGC-3817-801-2015

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[email protected] www.msageoingenieros.com

Solicitado por: GUY NISSEN ARQUITECTOS

MAYO 2015 INGE- SGC- 3817-801 Rev0/ 2015

INFORME GEOTCNICO

NUEVA PLANTA

TODO CARNES BUIN

COMUNA DE BUIN REGION METROPOLITANA

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2 Santiago, 8 de Mayo de 2015

801 Rev0/2015

Seores

Guy Nissen Arquitectos

SANTIAGO

At.: Arquitecto Sr. Guy Nissen

Ref.: Proyecto Nueva Planta Todo Carnes-Paine,

Paine, Regin Metropolitana

Mat.: Informe Geotcnico

De nuestra consideracin:

Nos es muy grato entregar adjunto Informe de la Materia para la Obra en referencia.

Este informe se ha confeccionado base a los antecedentes proporcionados por usted,

resultados de la campaa de prospeccin desarrollada por esta oficina, antecedentes

complementarios anlizados en gabinete y segn presupuesto N INGE-SGC-3817-118-

Rev1-2015 por usted aprobado segn Carta de Adjudicacin del 02/04/2015 , firmada por

Don Francisco Jerez Pavez.

Los trabajos se han documentado por medio de Factura N 200 1 cuya copia se remiti el

da de hoy.

Quedando a su disposicin para proporcionar cualquier informacin adicional, saluda muy

atentamente a Ud.,

Margarita Soto Alfonso

Ingeniero Civil U de Ch Asesora Geotcnica Senior

Gerente General

MSA

1 Saldo pendiente correspondiente al 70% restante del Presupuesto.

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3 INDICE

1 INTRODUCCION 7

1.1 EMPLAZAMIENTO Y UBICACIN DEL PROYECTO 7

1.2 ALCANCE DEL ESTUDIO 9

1.3 EXPLORACION DEL SUBSUELO 9

1.4 ENSAYES DE LABORATORIO 10

2 ANTECEDENTES UTILIZADOS 11

3 ANTECEDENTES GEOTECNICOS 12

3.1 EXPLORACIN REALIZADA 12

3.2 ESTRATIGRAFA DEL SUBSUELO 16

3.3 MARCO GEOLGICO 19

3.3.1 CUADRO SEDIMENTARIO GENERAL 22

3.3.2 AGUAS SUBTERRNEAS 22

3.3.3 MODELO ESTRATIGRFICO 24

4 PROPIEDADES INDICE 25

4,1 UBICACIN DEL SUELO FINO ( U-2) EN LA CARTA DE PLASTICIDAD 25

4.2 GRANULOMETRA 26

4.3 PESOS UNITARIOS 28

5 PROPIEDADES MECNICAS PARA CARGAS ESTTICAS 28

5.1 MDULOS DE DEFORMACIN PARA LA GRAVA (U-3 A y U-3) 28

5.2 PARMETROS RESISTENTES PARA LAS GRAVAS (U-3) 29

5.3 MDULO DE POISSON Y NGULOS DE DILATANCIA 30

6 BASES PARA EL DISEO 30

6.1 TIPO Y PROFUNDIDAD DE FUNDACIN 31

6.2 TENSIONES DE CONTACTO ADMISIBLES 32

6.3 CONSTANTE DE BALASTO 34

6.3.1 CONSTANTE DE BALASTO VERTICAL ESTTICA (KV) 35

6.3.2 CONSTANTE DE BALASTO VERTICAL SSMICA ( ) 36

6.3.3 CONSTANTE DE BALASTO AL GIRO VERTICAL ( ) 36

6.3.4 RESORTE AL GIRO (k) 36

sismovk

vk

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4 6.4 HISTORIAL DE ASENTAMIENTOS 37

6.5 PERMEABILIDAD DEL SUBSUELO 38

6.6 ANALISIS DE RIESGO DE INUNDACIN POR NAPA FRETICA 38

6.7 RESUMEN PARAMETROS GEOTECNICOS 39

7 CLASIFICACIN SISMICA DEL SUBSUELO 41

7.1 GENERALIDADES 41

7.2 ACELERACIN MXIMA HORIZONTAL MEDIDA EN SANTIAGO SISMO 2010 41

7.3 CLASIFICACIN DEL SUELO GRANULAR DE FUNDACION (U-3A), NCH 433 OF.96, REV. 2009; DECRETO N 61, 2 DE NOVIEMBRE 43

7.4 CLASIFICACIN DEL SUELO GRANULAR DE FUNDACION (U-3A), SEGN NORMA NCH 2745 OF.2003 (BORRADOR) 44

8 PAVIMENTOS Y RADIERES 44

9 ESPECIFICACIONES Y RECOMENDACIONES COMPLEMENTARIAS 44

9.1 EXCAVACIONES PARA FUNDACIONES 45

9.2 RELLENOS ESTRUCTURALES 45

9.3 BASE ESTABILIZADA PARA PAVIMENTOS ASFLTICOS 46

9.4 SUBBASE PARA PAVIMENTOS RGIDOS (HORMIGN) 48

10 RECEPCION DE SELLOS DE FUNDACION 49

11 LIMITACIONES DE ESTE ESTUDIO 50

12 SITUACIONES IMPREVISTAS 50

13 FIGURAS 51

FIGURA 1 UBICACIN DE FRACCIONES MAS FINAS EN CARTA DE PLASTICIDAD 51

FIGURA 2 CURVAS GRANULOMETRICAS 51

FIGURA 3 MODULO DE DEFORMACION ESTATICO PARA SUELOS GRANULARES DEPOSITACION MAIPO ... 51

FIGURA 4 PARAMETROS RESISTENTES PARA SUELOS GRANULARES DEPOSITACIN MAPOCHO 51

14 LAMINAS 57

LMINA 1 PLANTA DE UBICACIN 57

LMINA 2 PERFIL ESTRATIGRAFICO 57

15 ANEXOS 60

15.1 ANEXO I ESTRATIGRAFA 61

15.2 ALBUM FOTOGRAFICO CALICATAS 85

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5 15.3 RESULTADOS TERRENO Y LABORATORIO 88

15.4 ENSAYOS DE PERMEABILIDAD 93

INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustracin 1 PLANTA DE UBICACIN DEL PROYECTO ......................................................................................................................... 8

Ilustracin 2 VISTA AREA EMPLAZAMIENTO SECTOR PRINCIPAL .................................................................................................. 8

Ilustracin 3 CROQUIS DE UBICACIN DE CALICATAS DE EXPLORACIN ................................................................................... 14

Ilustracin 4 ESTRATIGRAFA ESQUEMTICA SUBSUELO................................................................................................................. 19

Ilustracin 5 GEOLOGIA SECTOR DE INTERES ( Ref.2.10) ................................................................................................................. 21

Ilustracin 6 CORTE NORTE SUR EN CUENCA DEL MAIPO ............................................................................................................ 23

Ilustracin 7 CORTE NORTE SUR ......................................................................................................................................................... 24

Ilustracin 8 PERFIL ESTRATIGRAFICO ESQUEMTICO COMUNA DE MAIPO (EN EJE EFE Ref. 2.2 y 2.3) ................................. 25

Ilustracin 9 UBICACIN DE FINOS EN LA CARTA DE PLASTICIDAD ............................................................................................... 26

Ilustracin 10 CURVAS GRANULOMTRICAS DE MUESTRAS ........................................................................................................... 27

Ilustracin 11 MECANISMO DE FALLA DEL SUELO SEGN TERZAGUI PARA ZAPATA CORRIDA() ..................................... 34

Ilustracin 12 ZONIFICACIN SSMICA NCH 433 .............................................................................................................................. 43

Ilustracin 13 FAENAS EXCAVACIN CALICATA 1 ........................................................................................................................... 62

Ilustracin 14 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 1 ............................................................................................................................ 63


Ilustracin 16 MATERIAL GRANULAR LIMPIO CALICATA 1 ............................................................................................................. 65



Ilustracin 19FAENAS EXCAVACIN CALICATA 2 ............................................................................................................................. 68

Ilustracin 20 CALICATA 2, FAENAS EXCAVACIN ........................................................................................................................... 69

Ilustracin 21 CALICATA 2 PARED ORIENTE ...................................................................................................................................... 70

Ilustracin 22 CALICATA 2 PARED SUR .............................................................................................................................................. 71

Ilustracin 23 CALICATA 2 .................................................................................................................................................................... 72

Ilustracin 24 CALICATA 2 .................................................................................................................................................................... 73

Ilustracin 25 FAENAS EXCAVACIN CALICATA 3 ............................................................................................................................ 75

Ilustracin 26 FAENAS EXCAVACIN CALICATA 3 ............................................................................................................................ 75

Ilustracin 27 PARED SUR ORIENTE CALICATA 3 .............................................................................................................................. 76

Ilustracin 28 FONDO CALICATA 3 A LOS 2 M DE EXCAVACIN.................................................................................................... 76

Ilustracin 29 PARED SUR CALICATA 3 .............................................................................................................................................. 77

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6 lustracin 30 FAENAS EXCAVACION CALICATA 3 VISTA AL NOR ORIENTE .................................................................................. 77

Ilustracin 31 CALICATA 3 PARED AL NOR ORIENTE ...................................................................................................................... 78

Ilustracin 32 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 3 ............................................................................................................................ 78

Ilustracin 33 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 3-PARTICULAS CONTAMINADAS ..................................................................... 79

Ilustracin 34 LENTE OSCURO QUE ACUSA CONTAMINACIN .................................................................................................... 80

Ilustracin 35 GRAVA ARENOSA CALICATA 1 ................................................................................................................................... 85



Ilustracin 38 ESPEJO DE AGUA ANALOGO NORIA ......................................................................................................................... 87

INDICE DE TABLAS

TABLA 1 CAMPAA DE PROSPECCIN REALIZADA Y ANTECEDENTES UTILIZADOS) ................................................................ 15

TABLA 2 VALOR DE LA COHESIN Y DEL NGULO DE FRICCIN PARA LAS GRAVAS (U-3A y U-3) ......................................... 30

TABLA 3 COEFICIENTE DE CORRECCIN ............................................................................................................................................ 36

TABLA 4 RESUMEN CON TIPOS DE ASENTAMIENTOS ..................................................................................................................... 37

TABLA 5 RESUMEN DE PARMETROS GEOTCNICOS SUBSUELO .............................................................................................. 39

TABLA 6 VELOCIDAD DE ONDAS DE CORTE EN SUELOS GRANULARES U-3A ............................................................................ 41

TABLA 7 PARAMETROS DEPENDIENTES DEL SUELO PARA DISEO............................................................................................... 43

TABLA 8 BANDA GRANULOMETRICA BASE ........................................................................................................................................ 47

TABLA 9 BANDA GRANULOMETRICA SUBBASE ................................................................................................................................. 49

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7 1 INTRODUCCION

Con motivo del Proyecto Nueva Planta Todo Carnes-Paine, ubicado en Paine,

Regin Metropolitana, la Oficina Guy Nissen Arquitectos encarg a MSA

Geoconsultores Ltda. el Estudio Geotcnico correspondiente.

1.1 EMPLAZAMIENTO Y UBICACIN DEL PROYECTO

El Proyecto se ubica en Calle 10 Poniente, Parcela 259, Km 43,5, Ruta 5 Sur, Paine,

Regin Metropolitana. La estructura se ubica en el sector central del terreno que

albergar el proyecto que cntempla 2.400m2 de planta, 500m2 de oficinas en 2 piso.

Se consulta en estructura metlica y placa con losa colaborante, el resto del galpn

se considera en estrucutra metlica. Los porticos, con una altura de hombro de 6 mts,

en la zona de cmaras, las divisiones en paneles frigorificos y todo el piso en principio

se proyecta solevantado 1,2mts, por lo que el pavimento exterior adyacente, est a

1,2m por debajo del nivel interior de piso terminado. El Proyecto ocupa los galpones

N22; 23 y 24.

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8

Ilustracin 1 PLANTA DE UBICACIN DEL PROYECTO

Ilustracin 2 VISTA AREA EMPLAZAMIENTO SECTOR PRINCIPAL

A SANTIAGO A ISLA DE MAIPO

Calle 10 Poniente

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9 1.2 ALCANCE DEL ESTUDIO

El objetivo del presente informe es establecer y entregar a partir del anlisis de los

antecedentes proporcionados por el mandante y anlisis de los resultados de la

campaa de prospeccin la estratigrafa del subsuelo, la capacidad de absorcin del

suelo en el estrato de apoyo, las propiedades mecnicas estticas y dinmicas

(ssmicas) hasta una profundidad mnima equivalente al nivel de apoyo de las

fundaciones. Lo anterior permitir a su vez estimar la magnitud de asentamientos

diferenciales, definir las bases de diseo de fundaciones y establecer las condiciones

de apoyo de las mismas.

En el Captulo 2 se presentan los antecedentes disponibles y material bibliogrfico

de apoyo. El Captulo 3 entrega descripcin de los trabajos de prospeccin realizados

y los resultados de las observaciones y mediciones de terreno.

En los Captulos 4 y 5 se entregan los antecedentes geotcnicos obtenidos de la

campaa de terreno y ensayes de laboratorio; en los captulos 6 y 7 se presentan las

propiedades mecnicas del suelo para solicitaciones estticas y ssmicas

respectivamente. El captulo 8 entrega bases de diseo para las fundaciones de la

estructura en estudio. Los captulos 9, 10 entregan respectivamente, clasificacin

ssmica del subsuelo y recomendaciones constructivas generales. Los captulos 11 y

12 se refieren a limitaciones del estudio y a eventuales situaciones imprevistas.

1.3 EXPLORACION DEL SUBSUELO

La prospeccin se dise considerando la normativa vigente y los antecedentes

disponibles en esta oficina. Se opt por realizar una campaa de exploracin con

calicatas excavadas mecnicamente. Las calicatas cumplieron un doble objetivo toda

vez que permitieron conocer el espesor y caracteraticas del subsuelo y definir la

existencia de agua y la profundidad del espejo de agua.

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10 Se obtuvo la estratigrafa del subsuelo a travs de la inspeccin visual de las paredes

de las calicatas la cual fue complementada con antecedentes disponibles de otros

estudios entregados en el Captulo 2. Se programaron 3 calicatas (C1 a C3) de 4 ml

de profundidad cada una.

Para definir la profundidad de la napa se uiliz la informacin obtenida de la

excavacin que aloja una noria desde la cual se extrae agua para consumo

domstico y riegos menores en la parcela.

Se consideraron antecedentes proporcionados por Ant. 2.4 y 2.5 de Captulo 2 para

complementar prospeccin realizada.

1.4 ENSAYES DE LABORATORIO

En las calicatas se efectu la descripcin estratigrfica y se extrajeron muestras para

ser ensayadas en laboratorio. De los suelos finos superficiales no se extrajeron

muestras ya que se consideraron validos los ensayos que entreg la anterior

prospeccin (Ref. 2.3 y Ref.2.4 Captulo2) por tratarse de suelos homologables2 en

los cuales no se apoyarn fundaciones. Los resultados de laboratorio que se

utilizaron para alcanzar los objetivos del presente estudio se entregan en los

Captulos 3 y 4 y en Anexo 15, acpite 15.3 y 15.4.

Los ensayos de las Refs. 2.3 y 2.4 (Captulo 2).se validaron con la metodologa de

homologacin segn base de datos disponible en el archivo tcnico MSA y se

presentan en las figuras del Captulo 13 vacindolos a su vez en las Lminas del

Captulo 14 (Clasificacin, Propiedades ndice, ubicacin de muestras).

2 Se entrega una detallada justificacin de la homologacin indicada

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11 2 ANTECEDENTES UTILIZADOS

Para el desarrollo del estudio se dispuso de la siguiente informacin y antecedentes

bibliogrficos:

2.1 Exploracin geotcnica con calicatas ( C1 a C3 ).

2.2 Inspeccin visual de las paredes de calicatas y pozos realizadas por Laboratorista

de Suelos e Ingeniero Especialista Geotcnica de MSA.

2.3 Plano de planta Proyecto Todo Carne proporcionado por el mandante

2.4 Informe de Mecnica de Suelos Proyecto Rancagua Express desarrollado para

AMEC-Chile (para EFE) por MSA Geoingenieros Ltda, Diciembre a Marzo 2012:

Estudio de Mecnica de suelos fase preliminar:Etapa Inicial Prediseo Avanzado

(Ingeniera Bsica),Tramo Santiago Rancagua, INFORME GEOTECNICO FINAL,

TRAMOS I y II, PROYECTO RANCAGUA EXPRESS, desarrollado por esta

oficina

2.5 Informe de Mecnica de Suelos Proyecto Rancagua Express desarrollado para

IDOM Chile(para EFE) por MSA Geoingenieros Ltda, 2013:

Ingeniera Bsica y de Detalle de las Obras Civiles y Sistemas Ferroviarios.

Mejoramiento Integral de la Infraestructura Ferroviaria. tramo: Santiago Rancagua

2.6 Norma Nch 1508. Geotecnia-Estudio de Mecnica de Suelos.

2.7 Anlisis comparativo entre suelos granulares y suelos finos detectados en esta

campaa y suelos homologables estudiados en profundidad con motivo de

estudios geotcnicos anteriores. Destacamos, entre otros los siguientes

antecedentes considerados:

2.7.1 Metro Lnea 6, Cerrillos Vitacura, estudio que desarroll esta oficina para Metro

S.A. el ao 2010.

2.7.2 Estudios efectuados en el sector del nudo Vial General Velazquez

2.7.3 Viaducto Suiza y Metro Lnea 5 Extensin a Maip

2.7.4 Estudio Geotcnico Autopista del Sol

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12 2.7.5 Estudio Geotcnico Puente sobre Zanjn de la Aguada, Estacin El Sol, para

Metro S.A.

2.7.6 Estudio Geotcnico Acceso Sur a Santiago

2.7.7 Costanera Center, Pruebas de Carga, ao 2006

2.7.8 Estacin Baquedano para Metro S.A. y extensin hacia el Sur, hasta Bellavista

2.7.9 Edificios varios en Providencia y uoa (Estudios geotcnicos realizados

desde el ao 2000 a la fecha)

2.7.10 Estudio Geotcnico Hospital Salvador, realizado por MSA para IDOM (Minsal)

el ao 2013.

2.8 Ortigosa, P. (2005). Permanent Seismic Displacements in Soils, Foundations and

Earth Retaining Structures, Main Conference, IX Chilean Congress on Seismology

and Earthquake Eng., ACHISINA, Concepcin.

2.9 Ensayos de placa de carga efectuados en los estudios para Metro S.A en sus

distintas Lneas efectuados por MSA GEOCONSULTORES Ltda. para Proyecto

Metro Lnea 6, nueva lnea. Mandante: METRO S.A.

2.10 Intensidades Ssmicas del terremoto Maule del 27 de febrero del 2010 en

las 34 comunas del gran Santiago. Memoria para optar al ttulo de Ingeniero

Civil;FCFM, Universidad de Chile.

3 ANTECEDENTES GEOTECNICOS

3.1 EXPLORACIN REALIZADA

Como se indic en Acpite 1.3 se program la exploracin geotcnica en base a 3

calicatas excavadas mecanicamente (C1 @ C3) de 4ml de profundidad. Se consider

la informacin proporcionada por una excavacin de 9ml de profundidad que se

habilit como noria. Existen antecedentes de estudios anteriores que revelan la

presencia de agua, por lo cual esta deber ser verificada. La presencia de napa

subterrnea incide de manera importante en la metodologa constructiva y en el

diseo las de fundaciones (consideraciones de la subpresin de diseo), as como

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13 tambin en el diseo de obras de drenaje y diseo de sistemas de saneamiento y

obras sanitarias varias.

La inspeccin visual de las paredes de las calicatas permiti constatar un alto grado

de uniformidad estratigrfica, lo cual es coincidente con la informacin estratigrfica

conocida del rea. La Ilustracin siguiente presenta esquemticamente la planta de

ubicacin de calicatas excavadas en esta oportunidad3.

3 Se consider la informacin provista por la noria.

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14

Ilustracin 3 CROQUIS DE UBICACIN DE CALICATAS DE EXPLORACIN4

El detalle de prospecciones consideradas en este informe se entrega en la Tabla 1

siguiente.

4 Para mayor detalle ver Lmina 1 (Captulo14)

NORIA

SONDAJES Y CALICATAS REFERENCIA 2.3 Y 2.4

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15 TABLA 1 CAMPAA DE PROSPECCIN REALIZADA Y ANTECEDENTES UTILIZADOS)

3.1.1 CONCLUSIONES DE PROSPECCIN CON CALICATAS

La estratigrafa qued definida hasta los 9 ml de profundidad5, no habiendo hallazgos

importantes, confirmndose la presencia de unidades granulares de origen fluvial.

Sondajes perforados en el entorno cercano al sector de inters confirman que en

superficie (profundidades menores a cuatro metros) el subsuelo corresponde al

descubierto en calicatas.

En los sondajes se reportan ensayos SPT en el estrato fino ubicado sobre unidad

granular, concluyndose que se trata de suelos de alta consistencia (SPT>50).

Se reportan lentes granulares limpios (poroteras) los que constituyen vas

preferenciales de escurrimiento de agua la cual se transporta a otros sectores y se

infiltra.

El agua no constituir una interferencia importante durante las faenas de

construccin y/o durante vida til del proyecto6 debido a que las filtraciones son de

pequea magnitud y se encuentran a profundidades mayores a los recomendados

5 Sin perjuicio de que antecedentes bibliogrficos permiten definirla hasta los 30ml de profundidad.

6 Ver acpite 6.6 (riesgos de inundacin y otros a los que se refieren Artculo 2.1.1.7 OGUC y Articulo 8.2.1.1 Plan Regulador Metropolitano

TIPO DESIGNACIN UBICACIN SECCIN (m2) PROFUNDIDAD (m)

CALICATA

C1 NOR-ORIENTE 1 4

C2 NOR PONIENTE 1 4

C3 SUR 1 4

SUBTOTAL 12

POZOS NORIA NOR ORIENTE 2 9

SUBTOTAL 9

TOTAL 21

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16 para nivel de fundacin. Sin perjuicio de que se deban tomar todas las medidas

necesarias tendientes a evitar la contaminacin de la napa y eventuales inundaciones

producidas por escurrimientos superficiales.

Deben considerarse el diseo de sistemas de drenaje que aseguren la estanqueidad

de las estructuras7.

3.2 ESTRATIGRAFA DEL SUBSUELO

Se distinguen bsicamente cuatro unidades de suelo, los cuales se describen como

sigue:

UNIDAD U-1

Conformada por Rellenos artificiales, heterogneos, en general no aptos para fundar

estructuras y que requieren ser mejorados para el apoyo de la plataforma de los rieles

en los sectores en que ella deba ampliarse. El espesor de estos rellenos oscila

tpicamente entre 1 y 1.2 m en la zona, y en algunos sectores se detectan espesores

de 1.5 a 2m; en el terreno en estudio oscila entre 0,50 y 1,20m. La compacidad es

variable de baja a media y ocasionalmente incluyen escombros y/o basuras.

prevalece suelo vegetal de cultivo. Abundantes races y raicillas. Color caf oscuro.

La potencia del estrato vara de 0 a1.2 tpicos. En la Calicata 3 se presenta el mayor

espesor : 1.2m.

UNIDAD U-2

Limo Arcilloso a arcillo limoso y limos arcillosos con pasadas arenosas, consistencia

media a alta color caf oscuro, humedad media a alta, espesor comprendido entre 0

y 2m, subyace a la capa vegetal o de relleno. En los sectores de rellenos esta cubierta

7 En el acpite xxx se analizan eventuales riesgos de inundacin de la zona de proyecto para dat cumplimiento a los indicado en Artculo 8.2.1.1 del Plan Regulador Metropolitano y el Artculo 2.1.17 OGUC

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17 desaparece; Su potencia vara entre los 0 y los 1,5 m. Espesor tpico: 1,5m. Unidad

cuyo origen corresponde a depositaciones fluvio lagunares presentes a partir de

profundidades tpicas comprendidas entre 0 y 1 a 5 m en el tramo Santiago Nos y

en el tramo Nos Rancagua la unidad es de mayor potencia y en sectores prevalecen

estratos arcillosos a limosos de plasticidad baja. Esta unidad en sectores prximos a

Rancagua en particular en Graneros y en cruce Las Coloradas tiene un espesor

cercano a los 8 m prospectados en la primera fase (Ref.2.3). Esta unidad no siempre

se detecta.

UNIDAD U-3A

Gravas fluviales, que corresponden a Gravas arenosas asimilables8 por su

granulometra, compacidad y propiedades ndice a las siguientes unidades:

Gravas Fluviales Depositacin Maipo 2 depositacin (Color verde claro en perfil

estratigrfico, designaremos U-3 A (H

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18 Gravas Fluviales Depositacin Maipo 1 depositacin (Color verde oscuro en

lminas).

Grava arenosa levemente arcillosa, color caf oscuro, compacidad alta a muy alta al

contenido de humedad natural. Humedad media a alta con la profundidad. Finos de

plasticidad media a baja. La grava es de cantos redondeados a subredondeados con

gran cantidad de bolones aislados de tamao mximo hasta 21" x 13. Excelente

trabazn mecnica entre partculas. Ocasionalmente aparecen lentes arenosos y/o

gravosos de granulometra uniforme (mal graduados) de espesor variable, compacidad

alta y presencia de finos arcillosos. Este horizonte corresponde a la 1 Depositacin

del Maipo y tiene propiedades estratigrficas muy similares a las de la 1 depositacin

del Ro Mapocho a excepcin de la escasa presencia de arcilla. Tiene un espesor

comprendido entre los 5 y 18 m en la zona considerada para este estudio, en las figuras

aparece como U-3 .

Durante la presente campaa se detect el nivel fretico a 8m tpico. Existen venas

o dedos de agua, los que se concentran en sectores libres de arena y finos, donde

se ubican las denominadas poroteras, los que se cargan segn sean las

fluctuaciones del acufero en sectores mas altos; es all donde se producen las

filtraciones. Est situacin es tpica en los suelos granulares presentes en el terreno

en estudio.

La Lmina 2 (Captulo 14) muestra el perfil estratigrfico obtenido a partir de las

columnas estratigrficas de todas y cada una de las calicatas, Noria y sondajes,

considerados en esta oportunidad, indicndose nivel de filtraciones, propiedades

ndice y singularidades.

En la Ilustracin 4 se presenta la columna estratigrfica simplificada representativa

del terreno en estudio. Se observa que las filtraciones se desarrollan a partir de

profundidades que oscilan entre los 7 y 8m (tpica= 8m).

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19

Ilustracin 4 ESTRATIGRAFA ESQUEMTICA SUBSUELO

El suelo mayoritariamente comprometido por la obra corresponde a la 2 depositacin

del Ro Maipo

Los estratos gravosos, a saber:

U-3A: Ripio 2 Depositacin del Ro Mapocho y

U-3 : Ripio 1 Depositacin del Ro Mapocho presentan parmetros equivalentes

diferencindose slo cuando ellos son dependientes de la profundidad.

3.3 MARCO GEOLGICO

La cuenca de Santiago -correspondiente a la Cuenca del Maipo- es una sucesin de

rellenos aluviales de origen glaciofluvial, es decir, corresponden a sedimentos de

origen glacial erodados por las aguas de los ros y retransportados por estos hasta

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20 su nuevo lugar de depositacin. El suelo corresponde a materiales gruesos bien

redondeados (ripio), otros angulosos y con claras manifestaciones de su origen

glacial; existen sectores aguas abajo de los ros Mapocho y Maipo, bloques con

tamao muy superior al de los rodados que los acompaan y que son restos, in situ,

de morrenas rebajadas por aguas superficiales.

Durante el primer perodo interglacial, el rgimen de lluvias hizo posible la

permanencia de los caudales superficiales, los ros principales de la cuenca

avanzaron en el valle a travs de cauces bastantes diferentes de los actuales. La

depositacin de materiales con menor contenido de finos arcillosos, ms permeables

y favorables para la existencia de acuferos importantes, se produjo cerca de los

cauces.

Por lo mismo, se desarrollaron sectores donde el arrastre fluvial fue menor o ms

lento promoviendo la depositacin de material fino configurando las gravas fluviales

con vas preferenciales de escurrimiento. Estas llamadas vas preferenciales

corresponden a tubificaciones de posicin aleatoria por donde alguna vez percol

agua subterrnea y/o superficial.

Ellas son las que se detectan entorno a los 9m en el terreno estudiado.

La siguiente Ilustracin presenta la ubicacin del sector de inters en planta

Geolgica de Santiago actualizada al 2010, post sismo.

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21

Ilustracin 5 GEOLOGIA SECTOR DE INTERES ( Ref.2.10)

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22 3.3.1 CUADRO SEDIMENTARIO GENERAL

El ro Maipo fue capaz de erodar un amplio cauce a travs de la Morrena Primera, el

cual rellen, en sus etapas de sedimentacin, con un potente espesor de acarreos

compuestos por materiales propios de la morrena

Los materiales lavados de los depsitos morrnicos constituiran los ltimos

depsitos sedimentarios importantes que llegaron al valle en esta parte y

presumiblemente corresponden a aquellos clastos insertos en U-3 A y U-3. En el

sector de inters no aparecen grandes clastos, los que predominan en el sector Sur

asociado a la depositacin Maipo.

En su ltimo perodo el ro Maipo someti a la regin baja a la accin sedimentaria

de los materiales lavados de los cerros cordilleranos complementados adems con

los desbordes del ro en perodos de precipitaciones muy grandes.

Fusiones violentadas por la actividad volcnica han producido acciones de relleno

muy enrgicas dentro de la cuenca de Santiago, con llenado de vastas superficies

con cenizas volcnicas mezcladas con arcillas y arenas las cuales se ubican bajo los

ripios aluviales, emergiendo hacia el sur oeste de la cuenca10.

3.3.2 AGUAS SUBTERRNEAS

El agua proveniente de precipitaciones, en parte se adentra en el subsuelo exhibiendo

una superficie fretica bajo la cual los suelos presentan una condicin de saturacin.

Esta superficie puede corresponder a un acufero libre o acuferos colgados que

responden a acumulaciones locales de aguas sobre lentes de suelo impermeables o de

permeabilidad menor como es este caso (Primera depositacin del Maipo es menos

permeable que la 2 Depositacin).

10 En el sector prospectado no hay presencia de este material corresponde a las llamadas pumicitas, ampliamente estudiadas en esta oficina y por con motivo del estudio para Metro Lnea 5 hacia Maip.

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23 En la cuenca de Santiago predominan los acuferos libres, sin embargo, en el rea

de inters para el presente estudio existe una cubierta de poco espesor impermeable

de suelos finos en ciertos sectores puede eventualmente originar confinamientos

locales de aguas subterrneas los que no se detectaron.

La forma de la superficie fretica es similar a la superficie topogrfica y se acercan

hacia el oeste y suroeste llegando a aflorar hacia la parte occidental de la cuenca.

La ilustracin siguiente presenta un corte transversal de la cuenca del Maipo donde

se han pintado de azul las vas preferenciales de escurrimiento en las unidades

granulares de las depositaciones del Ro Maipo y Mapocho. Ests vas se mantienen

al subyacer estratos impermeables o de permeabilidad menor.

Ilustracin 6 CORTE NORTE SUR EN CUENCA DEL MAIPO

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24

Ilustracin 7 CORTE NORTE SUR

Lo anterior explica en forma general la presencia de agua en el sector de estudio

aclarando que es fcilmente agotable con mediod livianos.

3.3.3 MODELO ESTRATIGRFICO

La estratigrafa adoptada corresponde a suelos granulares cuya superficie fretica

se ubica cerca de los 9m tpicos, y que corresponde a acumulacin del agua

proveniente de vas preferenciales de escurrimiento presentes en la grava (U-3)

cuando ellas se cortan, lo que obliga a agotar para poder realizar faenas de

prospeccin manual y/o futuras obras de construccin. (LAMINA 2, CAPITULO 14).

El modelo estratigrfico se presenta en la Ilustracin 4 Estratigrafa Esquemtica

del Captulo anterior..

El siguiente perfil esquemtico presenta la estratigrafa en un entorno de 10 Km

centrado en paine a menos de 50ml del sector de inters, constatndose la

continuidad estratigrfica.

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25

Ilustracin 8 PERFIL ESTRATIGRAFICO ESQUEMTICO COMUNA DE MAIPO (EN EJE EFE Ref. 2.2 y 2.3)

4 PROPIEDADES INDICE

4,1 UBICACIN DEL SUELO FINO ( U-2) EN LA CARTA DE PLASTICIDAD

En la siguiente Ilustracin y en la Fig. 1 (Captulo 13), se muestra la ubicacin de los

suelos finos (fraccin fina) en la carta de plasticidad, concluyndose que se trata de

arcillas, arcillas limosas, limos arcillosos y arcillas limosas de plasticidades medias

a bajas. Las muestras se ubicaron en el promedio del rango definido por suelos finos

de Santiago.

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26

Ilustracin 9 UBICACIN DE FINOS EN LA CARTA DE PLASTICIDAD

En Anexos 15.3 y 15.4 se entregan los resultados de laboratorio tabulados y la

certificacin del laboratorio que desarrollo los ensayos.11

4.2 GRANULOMETRA

La ilustracin siguiente y la Fig. 2 (Captulo 13, Figuras), presentan las curvas

granulomtricas de la grava arenosa (U-3 A) detectada en la presente campaa y

11 Se entregan resultados y anlisis de muestras y su respectiva certificacin.

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27 que se encuentra dentro de la banda de las gravas tpicas de Santiago12, lo que

permite su homologacin.

Se observ que los finos constituyentes de la matriz donde estn insertas las

partculas de grava exhiben plasticidades desde bajas a medias y que el porcentaje

de finos flucta tpicamente entre 3 y 6%.

Ilustracin 10 CURVAS GRANULOMTRICAS DE MUESTRAS

12 La Figura 2A (Captulo 13)presenta la nube de puntos que dan origen a las denominadas Banda Granulomtrica de los ripios de Santiago y de los Finos de Santiago respectivamente. Los ensayos sitan a los suelos de la Unidades U-3 A, U-3 y U-2 en las respectivas bandas lo que permite juntos con los resultados de sus propiedades ndice homologarlos y por ende asignarles propiedades de suelos conocidos y ampliamente estudiados.

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28 4.3 PESOS UNITARIOS

Para efectos de diseo, ante variaciones estacionales del grado de saturacin,

recomendamos adoptar en este proyecto una saturacin media cercana al 80% que

entrega un peso unitario de

GRAVA 2 Depositacin (U-3A) = 2.20 t/m3

coincidente con el medido en las depositacin Maipo.

GRAVA 1 Depositacin (U-3) = 2.20 t/m3

5 PROPIEDADES MECNICAS PARA CARGAS ESTTICAS

Las ecuaciones que se presentan en siguientes acpites las que se adoptan para el

diseo corresponden a las obtenidas para suelos homlogos a los presentes a partir

de numerosos ensayos de laboratorio y de terreno.

La homologacin y por ende la aplicacin de los modelos es vlida toda vez que

los suelos cuentan con granulometras y propiedades ndice equivalentes como se

mostr en anterior Captulo.

5.1 MDULOS DE DEFORMACIN PARA LA GRAVA (U-3 A Y U-3)

En la Fig. 6 (Captulo 13, Figuras), se resumen los mdulos de deformacin estticos

para las Gravas de la Depositacin del Mapocho (U-3A y U-3), presentes en el

subsuelo de la Planta Todo Carnes.

Para efectos de diseo se utilizar un mdulo de deformacin en carga definido por

las relaciones siguientes:

E = 4600 Z 0.55

Ecuacin 1

E = 6500 Z 0.53

Ecuacin 2

Z

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29

en (ton/m2) si la profundidad Z, medida desde la superficie del terreno, se expresa en

(m).

Para procesos de descarga o de recarga el mdulo de deformacin esttico se

obtendr multiplicando por 2.0 los valores definidos con las ecuaciones (1 y 2 ).

Edescarga = 2Ecarga

Erecarga = 2Ecarga

Ecarga con ecuaciones (1) y (2)

5.2 PARMETROS RESISTENTES PARA LAS GRAVAS (U-3)

La grava presente en este estudio presenta las conocidas caractersticas de las

depositaciones fluviales de Santiago para las cuales se ha determinado

fehacientemente su resistencia al corte y han sido adems caracterizadas mediante

ensayos a gran escala en muestras no perturbadas. Luego es lcito utilizar la

variacin con la deformacin de la cohesin, c, y el ngulo de friccin, , deducida a

partir de ensayos de laboratorio y que se expone en la Fig.4(Captulo 13) a partir de

la cual de la cual se deducen los valores del par cmx - m y del par c- en que:

cmax = Cohesin mxima que se alcanza para una deformacin

= 0.6% (en carga) y = 0.3% en descarga.

m = Angulo de friccin movilizado cuando la cohesin alcanza su valor

mximo.

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30 c- = Par cohesin - friccin utilizado tradicionalmente en ingeniera

geotcnica y que se define con el criterio de desviador mximo; se

moviliza para 2.5% (en carga) y 1.3% en descarga.

TABLA 2 VALOR DE LA COHESIN Y DEL NGULO DE FRICCIN PARA LAS GRAVAS (U-3A y U-3)

La Fig.4 se utiliza cuando el suelo es sometido a una condicin de carga en cuyo

caso se emplea la escala con la deformacin, c, y para condicin en descarga o

recarga se utiliza la escala con la deformacin, d. La ubicacin de la 1 y 2

Depositacin de la grava indicada en la Fig. 3 aparece definida en el perfil

estratigrfico esquemtico y corresponde al Horizonte U-3 y U-3 A respectivamente.

5.3 MDULO DE POISSON Y NGULOS DE DILATANCIA

GRAVAS(U-3 y U-3 A) Mdulo de Poisson = 0.25

Angulo de Dilatancia = 12

6 BASES PARA EL DISEO

Se entregan los parmetros generales del suelo, basados en la exploracin del

terreno, la experiencia de esta oficina, estudios similares del sector, se incluyen

valores para cada estrato:

Aceleracin efectiva S / NCh 433 (A0/g) 0,4

Coef. Ssmico segn NCh 433(Cr) 0,45

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31 6.1 TIPO Y PROFUNDIDAD DE FUNDACIN

Las fundaciones se apoyan directamente en la Unidad U-3A, a una profundidad

mnima de 1.5m definida por la existencia del estrato gravo arenoso, de modo que el

sello de apoyar sobre la 2 Depositacin del Ro Maipo.

Dadas las caractersticas de las estructuras proyectadas, y las propiedades de los suelos

encontrados, la totalidad de las fundaciones debern apoyarse sobre la unidad de grava

arenosa U-3A. Las fundaciones debern tener un enterramiento mnimo de 0 . 9 0 m

bajo el NPT. Las fundaciones tendrn un apoyo directo sobre el estrato granular y se

componen de zapatas aisladas (bajo columnas y pilares) y corridas (en muros

perimetrales).

Todas las fundaciones deben respetar los valores admisibles mencionados en la

seccin 6.3. El sello de fundacin debe penetrar un mnimo de 20cm en U-3A.

De lo anterior se concluye que el nivel de sello de fundacin se deber encontrar a

una profundidad mnima de 0.9m bajo el N.P.T. y deber cumplir las siguientes

condiciones:

El nivel del sello de fundaciones, adems de cumplir con los requisitos mnimos de

penetracin, indicados deber verificarser con el enterramiento mnimo definido por

el clculo estructural y la arquitectura.

Las profundidades se miden desde el nivel de piso terminado.

Para cada unidad estructural, el sello de fundacin result ser homogneo estando

constituido por un solo tipo de material para garantizar la continuidad de rigideces

evitndose asentamientos diferenciales que puedan traducirse en agrietamiento o

fractura de estructuras.

El sello de fundaciones deber ser plano y horizontal.

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32

6.2 TENSIONES DE CONTACTO ADMISIBLES

Para efectos de dimensionar las fundaciones apoyadas en suelo granulare U-3A y

considerando la profundidad de fundacin, se establecen las siguientes tensiones de

contacto admisibles a nivel de sello de fundacin:

Se ha considerado que las fundaciones se apoyan directamente sobre suelo natural

grava arenosa (U-3A). Asignamos las siguientes tensiones admisibles a niver de sello

de fundacin.

2/0.4 cmkgeadm para solicitaciones estticas

2/0.6 cmkgsadm para solicitaciones estticas ms ssmicas

El rea en compresin de las fundaciones ser como mnimo de un 65% del rea

total de apoyo.

Si DF representa la profundidad de fundacin, medida a partir del N.T. 0.00, se

debe cumplir que DF 1.5 m y estar condicionada a apoyar el sello de fundacin en

grava natural.

Sin perjuicio de lo anterior, el ancho mnimo de fundacin recomendado es de 1.0

m.

Se considera que el suelo responde a un mecanismo de falla dado por el modelo de

Terzaghi que representa la falla drenada, para una fundacin superficial.

Este mecanismo se representa en la Ilustracin 11 y consiste en una cua central

definida por un ngulo = que considera que el contacto entre el suelo y la fundacin

es rugoso. Para que se produzca falla la cua central debe desplazar las cuas

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33 pasivas que la rodean, las que suministran una reaccin que en la falla corresponde

a su resistencia a pasiva, Pp. En la deduccin de la expresin para obtener el valor

de qult se consideran las siguientes hiptesis:

La cua central se define con un ngulo =, (Terzaghi-Hansen considera

=45+/2)

Se desprecia la resistencia del suelo sobre el sello de fundacin (dentro de la

profundidad de fundacin, D, el suelo es una sobrecarga sin resistencia)

El suelo de fundacin se representa por el par c- y por su peso unitario, , que son

constantes (suelo homogneo e istropo).

La falla del suelo se rige por el criterio de falla de Mohr-Coulomb

f = c+ tgf ,

en que f es la tensin efectiva normal al plano de falla en el momento en que se

alcanza la falla.

El suelo tiene un comportamiento tensin deformacin del tipo rgido plstico (no

incluye el efecto de la dilatancia).

Si el suelo no es homogneo en planta (por ejemplo que el par c- al costado

derecho del eje de la fundacin sea distinto al del costado izquierdo) en la falla, ms

que un asentamiento parejo, se generar un asentamiento ms un giro hacia el

costado ms dbil.

La expresin de qult se deduce para una fundacin muy larga (zapata corrida) en la

que L>>B siendo L su longitud y B su ancho.

En la Ilustracin siguiente se desarrolla la expresin de qult que conduce a la frmula

de capacidad de soporte para la zapata corrida analizada:

qscult NqNBcNq 2

1

en que Nc, N y Nq son los factores se capacidad de soporte, son funcin de , y los

mxime que los coeficientes de empuje pasivo Kc, Kq y Kp tambin lo son. Para el

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34 mecanismo de falla de Terzaghi el paramento est inclinado a 90- con respecto a la

vertical, en el cual se moviliza un roce igual al ngulo , y la superficie de falla para

la cua pasiva se representa por una espiral logartmica que se ajusta en forma ms

realista a paramentos con friccin. (Modelos actuales que usan los software).

Ilustracin 11 MECANISMO DE FALLA DEL SUELO SEGN TERZAGUI PARA ZAPATA CORRIDA()

6.3 CONSTANTE DE BALASTO13

Con el objeto de determinar los asentamientos y giros en condiciones estticas y

ssmicas de las zapatas que constituyen el sistema de fundacin de la estructura se

considerarn las constantes de balasto que se indican en siguientes acpites.

13 Se entregan constantes de balasto aplicables en este caso para verificacin estructural

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35 Para evaluar los asentamientos que se producirn en los sistemas de fundacin se

utilizan las constantes de balasto evaluadas utilizando expresiones deducidas de la

teora de elasticidad.

La constante depende de la geometra de la fundacin y se calcul utilizando la

siguiente expresin en funcin del mdulo de deformacin del suelo, variable con la

profundidad.

)()1(

)(

2 IvB

zEk

e

v

t/m2

6.3.1 CONSTANTE DE BALASTO VERTICAL ESTTICA (KV)

Zapatas ))2/(1()30.1()1(

)()(

2LB

vB

zEzk ev

Donde:

B : Lado menor de una pila rectangular o zapata.

L : Lado menor de una zapata.

z : Profundidad medida desde la superficie del terreno.

Ee: Mdulo de deformacin para solicitacin esttica en carga obtenida

con las expresiones formuladas en el numeral 5.3

Mdulo de Poisson ~ 0.3

Nota: Para obtener la constante de balasto para la componente ssmica de la

solicitacin, multiplicar por 3.0 los valores obtenidos con las relaciones anteriores.

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36 6.3.2 CONSTANTE DE BALASTO VERTICAL SSMICA ( )

Se determinar segn la siguiente expresin:

= 3 kv

6.3.3 CONSTANTE DE BALASTO AL GIRO VERTICAL ( )

Donde f es el coeficiente que se incluye en la Tabla siguiente:

L/B f

0.1

0.4

1.0

2.0

4.0

1.0

1.4

1.8

2.2

2.7

TABLA 3 COEFICIENTE DE CORRECCIN

L : Dimensin de la fundacin en contacto con el suelo y en sentido paralelo al eje

de giro.

D : Dimensin de la fundacin en contacto con el suelo y en sentido perpendicular

al eje de giro.

6.3.4 RESORTE AL GIRO (k)

Segn la siguiente expresin:

sismovk

sismovk

vk

vv kfk

43 ;/;2 menImtenkrad

mtIkk

RR

vRR

v

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37 donde IRR corresponde al momento de inercia de la fundacin respecto al eje de giro

ubicado en el centro del ancho en compresin.

6.4 HISTORIAL DE ASENTAMIENTOS 14

En suelos granulares como los presentes en este terreno, la deformacin bajo cargas

estticas se produce en forma drenada, es decir no hay variaciones de la presin de

poro cuando el suelo est saturado15, los asentamientos son prcticamente

instantneos (el suelo se deforma a medida que se le aplican solicitaciones). El creep

tambin puede considerarse despreciable en la mayora de los casos, salvo en

aquellos en que tadudes quedan expuestos en forma indefinida.

Las solicitaciones cclicas rpidas (por ej. sismos) en suelos granulares secos y

sueltos (no es el caso) surge el problema de asentamientos por densificacin.

En la Tabla siguiente se resumen los distintos tipos de asentamiento para gravas

segn el tipo de solicitacin.

TABLA 4 RESUMEN CON TIPOS DE ASENTAMIENTOS

SUELO SOLICITACIN TIPO DE ASENTAMIENTO

Granular Esttica Cuasi instantneo a medida que se

aplican las solicitaciones. Si el suelo est saturado no hay variacin de la pp (deformacin drenada).

El asentamiento por creep es despreciable en la mayora de los casos.

Sostenida rpida o bien cclica (sismo)

Pueden producirse asentamientos por densificacin ssmica.

Para suelo saturado puede producirse licuacin con desplazamientos de gran magnitud (ya tratado con anterioridad)

14 Fuente : Diplomado Mecnica de Suelos FCFM U de Ch.

15 Suelo presente est seco, y asentamientos son instantneos

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38 En el caso analizado no debieron producirse asentamientos salvo los ocurridos

instantneamente durante construccin y posterior puesta en marcha.

6.5 PERMEABILIDAD DEL SUBSUELO

Para el diseo de sistemas de drenajes de aguas lluvia, se adoptar la siguiente:

Permeabilidad global del estrato de suelo gravoso 2 depositacin (U-3 A) es:

k = 4 x 10-2 (cm/s) = 1440 mm/hora

Permeabilidad representativa del estrato gravoso (U-3).

k = 5,9 x 10-3 (cm/s) = 192,5 mm/hora

El Anexo 15.5 Captulo 15 entrega el detalle del clculo de permeabilidad global

medidas en terreno con Ensayo Porchet (ensayo realizado en suelos homologados)..

6.6 ANALISIS DE RIESGO DE INUNDACIN POR NAPA FRETICA

Considerando lo expuesto en el Captulo 3, se concluye que el predio esta libre de

riesgo de inundacin por Napa Fretica superficial, luego se cumple a cabalidad la

exigencia del Plan Regulador Metropolitano en su Artculo 8.2.1.1.

Esto es habalado por mediciones de nivel fretico desarrolladas en un perodo de al

menos 10 aos. El nivel fretico se encuentra al menos bajo los 8m de profundidad

por lo cual no existen riesgos para las edificaciones proyectadas ni para quienes

harn uso de ellas durante la vida til que considera el proyecto.

El Artculo 2.1.17 de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones tambin

se cumple toda vez que el predio est libre de riesgos de inundaciones por causes

superficiales y/o subterrneos.

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6.7 RESUMEN PARAMETROS GEOTECNICOS

TABLA 5 RESUMEN DE PARMETROS GEOTCNICOS SUBSUELO

UNIDAD GEOTENICA

DESCRIPCIN

t d sat

Ee Ere Ed Es = 3Ee k0 k0

(t/m3) (t/m3) (t/m3) (ton/m2) (t/m2) (t/m2)

para e

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40 TABLA 6 RESUMEN DE PARMETROS GEOTCNICOS SUBSUELO (continuacin)

UNIDAD GEOTENICA

DESCRIPCIN

kp Cmax C

mobilizada C m k kh kv kv

(t/m2) (t/m2) (t/m2) (t/m2) para Cmax condicin

reposo l/seg (t/m3) (t/m3) (t/m3)

En

Carga=0,6% En Carga=0,6%

para entibaciones deformables

en reposo En

Carga=0,6% para k0=0,25 pilas pilas zapatas

U-1 0,0 2,0

U-2 Suelo Fino de

Santiago 3,00 3,00 2,0 2,5 28 a 31,5 25 4,73 x10-5

1690+177 Z 0,55/H

2442+256Z1,3 2535+266Z1,3

U-3A Grava 2a

Depositacin 5,83 2,00 1,6 3,0 45 37 1 x10-2

3774 Z 0,55/H

5800 Z 0,55 5662 Z 0,55

U-3 Grava 1a

Depositacin 5,83 3,50 3,0 3,0 45 37 5,90 x10-2

5333 Z 0,53/H

8300 Z 0,53 8000 Z 0,53

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7 CLASIFICACIN SISMICA DEL SUBSUELO

Este captulo entrega la clasificacin ssmica del suelo de acuerdo a la Norma Chilena

NCh433.Of.1996 Mod. 2009 Diseo Ssmico de Edificios considerando el Decreto

N 61 del 2 de Noviembre del 2011. Dicho decreto fija el diseo ssmico de edificios.

7.1 GENERALIDADES

El presente acpite se refiere a la caracterizacin del subsuelo de fundacin de la

estructura, de los estratos superiores y subyacentes a l, segn la velocidad de

trasmisin de las ondas de corte en un evento ssmico. Esto segn las aceleraciones

medidas por la Universidad de Chile, cuyo registro se presenta en la Tabla de la

pgina siguiente y en la figura que lo grafica.

7.2 ACELERACIN MXIMA HORIZONTAL MEDIDA EN SANTIAGO SISMO 201016

Las velocidades adoptadas corresponden a mediciones efectyadas por esta oficina

por esta oficina para obras ubicadas en la comuna de Paine con motivo del proyecto

Rancagua Express, desarrollado para EFE (Ref. 2.3 y 2.4). Los suelos son

homologables (gravas fluviales de la cuenca del Maipo).

La siguiente tabla presenta la velocidad de propagacin de ondas en el terreno en

estudio.

SUELO TIPO DESCRIPCIN VS QU `[MPA] N1

B U-3A

>500 0.40

>=50 (mayor o

igual)

(mayor o

igual) qu

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42 Se asumi una velocidad de onda de corte mayor o igual a 500 m/s para el suelo de

fundacin y por debajo de l, con N1 >50 (conservador) y deformaciones menores

al 2%, con Su > 0,40 MPa.

El suelo clasifica ssmicamente como Suelo Tipo B dado que se cuenta con una

detallada descripcin estratigrfica al menos hasta los 30 ml de profundidad medidos

desde la superficie natural, informacin obtenida a partir de 1 sondaje17 de 30 ml de

profundidad perforado en el entorno cercno al terreno en estudio.

El terreno en estudio est constituido en profundidad por la Unidad de gravas fluviales

del Maipo (U-3A y U-3) tpicos de la cuenca del Maipo, tal como se indica en el

Captulo 3, Acpite 3.3, Marco Geolgico.

Los antecedentes disponibles en esta oficina y los resultados obtenidos de la

prospeccin realizada permiten clasificar el suelo como Tipo B sin necesidad de

medir Vs directamente.

Se asigna a la Velocidad de propagacin ondas de corte una magnitud Vs > a

500m/s, habindose constatado que ella -en suelos homlogos al del terreno en

estudio- aumenta montonamente con la profundidad (compacidad aumenta con la

profundidad) hasta los 30m.

17 Se consider los resultados obtenidos de la perforacin de 1 sondaje (Ref. 2.3 y 2.4) complementndose la informacin obtenida en terreno con aquella existente en el archivo tcnico de esta oficina

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43 7.3 CLASIFICACIN DEL SUELO GRANULAR DE FUNDACION (U-3A), NCH 433 OF.96, REV.

2009; DECRETO N 61, 2 DE NOVIEMBRE

Ilustracin 12 ZONIFICACIN SSMICA NCH 433

El subsuelo de apoyo de fundaciones clasifica como Suelo Tipo B, Zona II

El espectro de diseo que determina la resistencia ssmica de la estructura est dado

por los parmetros dependientes del tipo de suelo, que son los siguientes:

SUELO TIPO S T T n p

seg seg

B 1,00 0,30 0,35 1,33 1,5

TABLA 7 PARAMETROS DEPENDIENTES DEL SUELO PARA DISEO

ZONA 1

ZONA 2

ZONA 3

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44 7.4 CLASIFICACIN DEL SUELO GRANULAR DE FUNDACION (U-3A), SEGN NORMA NCH

2745 OF.2003 (BORRADOR)

Los suelos presentes clasifican como Tipo II, equivalente al suelo Tipo B, segn

definicin dada por el DS61 de 2011.

8 PAVIMENTOS Y RADIERES

Para efectos de diseo de pavimentos y radieres se le asignar al suelo gravoso, a

nivel de subrasante recompactada, un valor de la Razn de Soporte California (CBR)

de 30% obtenido en laboratorio, un mdulo de reaccin de la subrasante (k) 16 de

Kg/cm3 para pavimentos rgidos, y un Mdulo Resiliente (MR) de 2138 Kg/cm2 para el

diseo de pavimentos flexibles. El modulo resiliente representa la calidad del suelo

de fundacin dado que es una relacin entre solicitaciones aplicadas (d) y

deformaciones recuperables (R).

El valor de la constante k a usar en los rellenos de Base (CBR >80%) ser de

19[Kg/cm3] y para la Subbase (CBR > 50%) el valor del mdulo k ser de 13[Kg/cm3].

El Mdulo Resiliente (MR) para el diseo de la carpeta asfltica ser de 2500[Kg/cm2].

9 ESPECIFICACIONES Y RECOMENDACIONES COMPLEMENTARIAS

Las presentes especificaciones y recomendaciones se refieren a aspectos de tipo

constructivo relacionados en forma especfica con la ejecucin de las excavaciones,

rellenos, tratamiento del sello de fundacin y radieres de piso.

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45 9.1 EXCAVACIONES PARA FUNDACIONES

Se har un escarpe sobre todo el terreno para retiro de la capa vegetal y suelos de

relleno superficial; la profundidad del escarpe ser de mnimo 30 cm. Para las distintas

zapatas contempladas en el Proyecto.

Para alcanzar el nivel de sello de fundacin, la excavacin de los ltimos 30 cm. deber

hacerse obligatoriamente a mano, cuidando de no remover el suelo bajo dicho nivel.

Cualquier sobre-excavacin deber ser rellenada con hormign pobre, si ello fuera

procedente.

9.2 RELLENOS ESTRUCTURALES

Corresponde a los rellenos que se ejecuten bajo fundaciones, radieres y en la

situacin que se requiera apoyar vigas especiales en sectores de alto trnsito de

cargas. Tambin se dispondrn rellenos compactados de reemplazo de eventuales

rellenos artificiales existentes no detectados durante la prospeccin.

El material se compactar en capas de un espesor suelto que se ajustar a la

potencia de los equipos vibratorios que se empleen (como valor referencial se

establecen 20 [cm] de espesor suelto para equipos livianos tales como planchas,

rodillos pequeos etc. y hasta 30 a 35 [cm] en el caso de utilizar rodillos de tamao

pesado (peso esttico mayor a 10 tons.) en grandes reas). La compactacin se

efectuar con una humedad en torno a la ptima dada por el Ensayo Proctor

Modificado de modo de facilitar alcanzar la compacidad especificada (95 % Proctor

Modificado y/o 80 % Densidad Relativa); El suelo natural por su contenido de finos

(entre 0 y 5 %) deber controlarse con Densidad Relativa. El grado de compactacin

ser controlado por capa con un mnimo de 1 control cada 250 m2 de capa

compactada, frecuencia que podr modificarse en el transcurso de la obra segn

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46 sean los resultados que se vayan obteniendo. En rellenos bajo fundaciones la

frecuencia de control ser como mnimo de una por cada fundacin.

El relleno ser del tipo gravo arenoso y deber satisfacer lo indicado a continuacin:

el contenido de finos ser inferior al 15% (% en peso que pasa bajo la malla N200

ASTM); el lmite lquido de la fraccin que pasa bajo la malla N40 ASTM no superar

el 25% y su ndice de plasticidad bajo a nulo (IP inferior a un 8%). El tamao mximo

de partculas se definir de acuerdo al tamao y peso del equipo de compactacin

que se utilice. Se recomienda en todo caso no utilizar tamaos superiores a 3 o

menos si se trata de espacios pequeos a rellenar.

Sobre la superficie del terreno recompactada, se proceder a colocar el material de

rellenos en capas sucesivas las que se compactarn independientemente, hasta

alcanzar el nivel de apoyo de proyecto.

Cada capa se compactar mediante pasadas sucesivas y paralelas de rodillo y/o

placa vibratoria segn sea el espacio disponible; la compactacin se efectuar en

fajas longitudinales, traslapando cada vez 1/3 del ancho del equipo de compactacin.

9.3 BASE ESTABILIZADA PARA PAVIMENTOS ASFLTICOS

Los pavimentos asflticos, si proceden, se construirn directamente sobre una base

estabilizada, la cual se confeccionar con material granular, de partculas firmes y

duras de grava o chancado combinada con arena, de tamao mximo 1", que

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47 debidamente compactada den una mezcla densa y estable. El espesor compactado

de la base ser de a lo menos 0.20 m o ms segn resulte del proyecto estructural.

En la confeccin de la base se utilizarn las siguientes especificaciones:

La banda granulomtrica deber satisfacer la banda indicada en la Tabla siguiente:

TABLA 8 BANDA GRANULOMETRICA BASE

MATERIAL PARA BASE ESTABILIZADA

MALLA o CRIBA ASTM % EN PESO QUE PASA

1" 100

1" 70 - 100

3/8" 35 - 70

N 4 25 - 55

40 2 - 20

200 0 - 10

La fraccin de material que pasa bajo la malla N 40 ASTM, deber tener un lmite

lquido inferior a 35 % y su ndice de plasticidad no mayor que 6%.

El desgaste Los Angeles (AASHTO T-96) de la fraccin que queda retenido sobre

la malla N 4 quedar limitado a 40% mximo.

La Razn de Soporte California (CBR) ser de 80% mnimo para 0.2" de

penetracin a una densidad equivalente a 95 % Proctor Modificado (P.M.).

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48 El material de base se colocar en una o dos capas. La humedad de colocacin

deber ser homognea y lo ms cercana posible a la humedad ptima obtenida en

el ensayo Proctor Modificado de referencia a realizar con el material que se emplee

en definitiva.

La base se compactar con pasadas sucesivas y paralelas de rodillo vibratorio,

traslapando cada vez un tercio del ancho del rodillo. A cada capa se le deber dar

un nmero suficiente de pasadas de rodillo, de modo de alcanzar un grado de

densificacin equivalente al 95 % de la mxima densidad seca obtenida de los

ensayos Proctor Modificado a que se hizo mencin anteriormente. En caso de que

el material posea un porcentaje de finos bajo la malla # 200 ASTM menor a 5%, la

compactacin deber alcanzar una densidad por lo menos igual al 80 % de la

densidad relativa (DR).

9.4 SUBBASE PARA PAVIMENTOS RGIDOS (HORMIGN)

Los materiales para subbase de pavimentos de hormign y/o radieres de piso

debern cumplir con las especificaciones dadas para pavimentos asflticos en 10.3,

en lo que se refiere a colocacin y limpieza del material.

Adems debern cumplir con lo especificado a continuacin:

La granulometra de la subbase de pavimentos se deber ajustar a la banda que se

especifica en la tabla siguiente.

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49 TABLA 9 BANDA GRANULOMETRICA SUBBASE

BANDA GRANULOMETRICA

MATERIAL PARA SUBBASE

MALLA o CRIBA ASTM % EN PESO QUE PASA

2" 100

1" 55 - 100

3/8" 40 - 70

N4 35 - 65

N10 20 - 50

N40 10 - 30

N200 0 - 15

Adicionalmente, la fraccin de material que pasa bajo la malla N40 ASTM, deber

tener un lmite lquido inferior a 25 y su ndice de plasticidad no mayor que un 10%.

El desgaste de Los Angeles (AASHTO T-96) de la fraccin que queda retenido sobre

la malla N4 quedar limitado a 40% como mximo.

El valor de CBR mnimo ser de 50% para 0.2" de penetracin a una densidad

equivalente a 95% Proctor Modificado (P.M.)

10 RECEPCION DE SELLOS DE FUNDACION

Los sellos de fundacin debern ser recibidos conformes por un representante de MSA

Geoconsultores Ltda., para ello se deber dar aviso a esta oficina con la debida

antelacin (mnimo 72 hrs previas). Los sellos de excavacin se debern encontrar

limpios y sin la colocacin de emplantillados.

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50 11 LIMITACIONES DE ESTE ESTUDIO

Este estudio es valido para las obras descritas en el Captulo 1, luego si se proyectan

cambios de Arquitectura o cualquier otra modificacin respecto del Proyecto

analizado se invalidar total o parcialmente este informe y debe remitirse a esta

oficina la versin de arquitectura actualizada y solicitar la revalidacin del presente

informe.

12 SITUACIONES IMPREVISTAS

Si durante las excavaciones se detectasen suelos manifiestamente ms dbiles y/o

inestables que los detectados en la presente campaa de exploraciones, deber

darse aviso a esta oficina para tomar las medidas que correspondan en forma

oportuna.

Cualquier situacin no prevista en el presente informe, sus futuras revisiones y /o

modificaciones que se desearen realizar amerita la actualizacin y validacin del

mismo por ser este aplicable a la situacin descrita en Captulo 1. Eventuales

modificaciones a su contenido debern ser informadas, consultadas y aprobadas por

esta oficina.

De igual forma, toda modificacin significativa que se realice al proyecto que se ha

analizado, deber ser informada a esta oficina.

Margarita Soto Alfonso

Ingeniero Civil

Especialista Geotcnico

Santiago, Mayo 2015

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51 13 FIGURAS

FIGURA 1 UBICACIN DE FRACCIONES MAS FINAS EN CARTA DE PLASTICIDAD

FIGURA 2 CURVAS GRANULOMETRICAS

FIGURA 3 MODULO DE DEFORMACION ESTATICO PARA SUELOS GRANULARES DEPOSITACION MAIPO

FIGURA 4 PARAMETROS RESISTENTES PARA SUELOS GRANULARES DEPOSITACIN MAPOCHO

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FIGURA 1 UBICACIN DE FRACCIONES MAS FINAS EN CARTA DE PLASTICIDAD

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FIGURA 2 CURVAS GRANULOMETRICAS GRAVA Y FINO

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FIGURA 2A NUBE DE DATOS OBRAS REFERENCIALES SUELOS HOMOLOGADOS

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FIGURA 3 MODULO DE DEFORMACION DE LA GRAVA

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FIGURA 4 PARAMETROS RESISTENTES PARA SUELOS GRANULARES DEPOSITACION MAIPO U-3 y U-3 A

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14 LAMINAS

LMINA 1 PLANTA DE UBICACIN

LMINA 2 PERFIL ESTRATIGRAFICO

5.-EXCAVACIN PARA ACCEDER CON LOS EQUIPOR QUE EJECUTARN LOS ANCLAJES

6.-EJECUCIN DE ANCLAJES

7.-REPETIR PASOS UNO A SEIS PARA PILAS RESTANTES

8.-CONTINUAR EXCAVACION MASIVA HASTA LLEGAR AL SELLO DE FUNDACIN, COMPATIBILIZANDO CON EL INSTALACIN DEL SISTEMA DE AISTACIN SSMICA

(*)DEBE VERIFICARSE SEGN NECESIDADES DEL EQUIPO DE PERFORACIN

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LAMINA 1 PLANTA DE UBICACIN DE CALICATAS

SONDAJE

Rancagua

Express

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LAMINA 2 PERFIL ESTRATIGRAFICO

PERFIL ESTRATIGRFICO

C2 C1 NORIA C3 SONDAJE

MINIMO 0.90

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15 ANEXOS

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61 15.1 ANEXO I ESTRATIGRAFA

ESTRATIGRAFIA CALICATA C-1

Cota napa de agua (m)

Fecha de observacin MAYO 2015 Calicata C-1

UNIDAD Profundidad (m)

Descripcin

U-1 0.00-0,50 Suelo vegetal y/o relleno artificial abundante vegetacin superficial, presencia de

races y raicillas. Relleno heterogneo de suelo vegetal color caf, humedad media,

suelo limoso, consistencia y/o compacidad media a baja.

U-2 0,50-2.50 Limo levemente arcilloso con bolones dispersos, color caf oscuro, humedad

media, compacidad alta, plasticidad nula NP, partculas gruesa a fina de cantos

redondeados a subredondeados, alargados y aplanados de tamao hasta 3,

bolones de tamao hasta 8 y predominantes de 5 aislados, Estructura

Homognea. De 1.80m a 2.o0m transicin de suelo fino a a gravas limo arenosas

Transicin hacia 2 Depositacin del Ro Maipo; Grava40:%, arena 30%,Fino 50%.

U-3A 2.50-3.00 Grava limosa con bolones dispersos y arcilla rodeando sus partculas de grava y

bolones, color gris caf, humedad baja a media y a partir de 9.0m, humedad alta,

compacidad alta a muy alta con la profundidad, buena trabazn entre partculas, no

desgranable, finos de plasticidad media a baja, A partir de 2.80m aumenta

gradualmenteel contenido de arena llegando a los 3m gravas de cantos

redondeados a subredondeados,alargados y aplanados de tamao hasta 3, bolones

de cantos redondeados, subredondeados, alargados y aplanados de tamao hasta

8.

Presencia de sectores con poroteras; Grava:50%, arena 30%,Fino 20%.

U-3A 3,00-4.00 Grava arenosa con bolones dispersos, color gris caf (predomina gris), humedad

baja a media y a partir de 3,5m, humedad alta, compacidad alta a muy alta con la

profundidad, buena trabazn entre partculas, no desgranable, finos escasos a muy

escasos al llegar a los 3.5m prcticamente desaparecen, de plasticidad baja. A partir

de 3.80m aumenta gradualmente la arena, gravas de cantos redondeados a

subredondeados, largados y aplanados de tamao hasta 3, bolones de cantos

redondeados, subredondeados, alargados y aplanados de tamao hasta 8.

Corresponde a la 2 depositacin fluvial del ro Maipo; Grava:60%, arena 40%,Fino

3%.

OBSERVACIONES: La Clasificacin indicada corresponde a la apreciacin visual del laboratorista

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Ilustracin 13 FAENAS EXCAVACIN CALICATA 1

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Ilustracin 14 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 1

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Ilustracin 16 MATERIAL GRANULAR LIMPIO CALICATA 1

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ESTRATIGRAFIA CALICATA C-2


Fecha de observacin Mayo 2015 Calicata C-2


Descripcin

U-1 0.00-1.00 Suelo vegetal y/o relleno artificial abundante vegetacin superficial, presencia de



U-2 1.00-2.00 Limo levemente arcilloso con bolones dispersos, color caf oscuro, humedad









desgranable, finos de plasticidad media a baja, A partir de 2.80m aumenta

gradualmenteel contenido de arena llegando a los 3m gravas de cantos



8.










6%.

OBSERVACIONES: La Clasificacin indicada corresponde a la clasificacin de laboratorio.

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Ilustracin 19FAENAS EXCAVACIN CALICATA 2

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Ilustracin 20 CALICATA 2, FAENAS EXCAVACIN

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70

Ilustracin 21 CALICATA 2 PARED ORIENTE

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Ilustracin 22 CALICATA 2 PARED SUR

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72

Ilustracin 23 CALICATA 2

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Ilustracin 24 CALICATA 2

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74 ESTRATIGRAFIA CALICATA C-3


Fecha de observacin Mayo 2015 Calicata C-3


Descripcin

U-1 0.00-1.20 Suelo vegetal y/o relleno artificial abundante vegetacin superficial, presencia de



U-2 1.20-2.20 Limo levemente arcilloso con bolones dispersos, color caf oscuro, humedad









desgranable, finos de plasticidad media a baja. A partir de 2.80m aumenta

gradualmente el contenido de arena llegando a los 3m gravas de cantos



8.










4%.

OBSERVACIONES: La Clasificacin indicada corresponde a la clasificacin de laboratorio.

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Ilustracin 27 PARED SUR ORIENTE CALICATA 3

Ilustracin 28 FONDO CALICATA 3 A LOS 2 M DE EXCAVACIN

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Ilustracin 29 PARED SUR CALICATA 3

lustracin 30 FAENAS EXCAVACION CALICATA 3 VISTA AL NOR ORIENTE

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Ilustracin 31 CALICATA 3 PARED AL NOR ORIENTE

Ilustracin 32 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 3

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Ilustracin 33 MATERIAL EXTRAIDO CALICATA 3-PARTICULAS CONTAMINADAS

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80

Ilustracin 34 LENTE OSCURO QUE ACUSA CONTAMINACIN

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81 ESTRATIGRAFIA NORIA18 Cota napa de agua (m) 8.50m

Fecha de observacin MAYO 2015


Descripcin

U-1 0.00-1.50 REVESTIDO

Relleno artificial no controlado en matriz limosa, constituido por grava limosa y

escombros, color caf oscuro, abundante limo arcilloso y bolones dispersos, color

caf obscuro, humedad media, compacidad variable de media a media alta, finos de

plasticidad media, grava gruesa a fina de cantos redondeados, subredondeados,

alargados y aplanados de tamao hasta 3, bolones aislados de hasta 4.

U-2 1.50-2.00 Suelo natural. Limo, levemente arenoso, color caf oscuro, humedad media,

consistencia media, plasticidad media, arena fina. Arena 10%, Fino 90%. . SPT 28

U-2 2.00-3.50 Suelo natural. Limo, levemente areno arcilloso color caf oscuro, humedad media,

consistencia media, plasticidad media, arena fina. Arena 10%, Fino 90%. .

U-3A 3.50-7.00 Grava arenosa con arcilla limosa y bolones dispersos, color caf claro , humedad

alta, probablemente saturado, baja, compacidad alta, finos de plasticidad media,

grava gruesa a fina de cantos redondeados a subredondeados, alargados y

aplanados de tamao hasta 3, bolones de tamao hasta 8 y predominantes de 4,

10% de bolones. SPT R

U-3 A 7.00-7.50 Grava arenosa con bolones dispersos. En forma intercalada lentes de grava arenosa

con bajo contenido de limo, bolones dispersos con algunas pasadas de grava areno

arcillo limosa, color gris caf, humedad baja, compacidad alta, finos de plasticidad

baja, gravas gruesas a finas de cantos redondeados a subredondeados, aplanados y

alargados de tamao hasta 3, bolones de tamao hasta 7, se estima 13%

sobretamao, corresponde a la 2 depositacin fluvial del ro Mapocho.

U-3 7.50-10.0 Grava arenosa De 7.60m a 8.00m transicin de gravas arenosas a gravas arcillo

arenosas. Grava arenosa con bolones dispersos y arcilla rodeando sus partculas de

grava y bolones, color gris caf, humedad baja a media y a partir de 8,00m, humedad

alta, compacidad alta a muy alta con la profundidad, buena trabazn entre

partculas, no desgranable, finos de plasticidad alta a muy alta. A partir de 8.00m

aumenta gradualmente la arcilla;presencia de depsitos de arcilla por debajo de las

partculas de grava y bolones, inicialmente espesor de pelcula de arcilla de 1mm y

llegando a un mximo de 3mm, gravas de cantos redondeados a subredondeados,

alargados y aplanados de tamao hasta 3, bolones de cantos redondeados,

subredondeados, alargados y aplanados de tamao hasta 11. sobre tamao 15%,

estructura homognea. Corresponde a la 1 depositacin fluvial del ro Maipo.

18 Observacion de terreno complementada con informacin proporcionada por sondajes

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82 ESTRATIGRAFIA TIPICA SONDAJES CERCANOS

Cota napa de agua (m) 10.00

Fecha de observacin FEBRERO 2013 Y FEBRERO 2014

SONDAJES


Descripcin

U-1 0.00-1.50 Relleno artificial no controlado

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