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Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO
ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA
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ESTUDIO DE MECANICA DE
SUELOS CON FINES DE
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
COMERCIAL DR. PATRICIA
CANNATA
PIURA, SETIEMBRE DEL 2015
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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
COMERCIAL DR. PATRICIA CANNATA
CONTENIDO
1.0.- ASPECTOS GENERALES
1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO
1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS
2.0.- GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO
2.1.- GEOLOGIA REGIONAL
2.2.- FORMACIÓN ZAPALLAL (Ts-Za)
2.3.- DEPOSITOS CUATERNARIOS
2.3.1.- Depósitos Aluviales (Qr-al)
2.3.2.- Depósitos Eólicos (Qr-e)
2.3.3.- Depósitos Recientes
2.3.3.1.- Depósitos Eluviales (Qr-el)
2.3.3.2.- Depósitos Fluviales (Qr-fl)
2.4.- GEOLOGIA LOCAL
2.4.1.- Depósitos Cuaternario
2.5.- GEOMORFOLOGIA LOCAL
2.6.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES
2.7.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA
2.7.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico
2.7.2.- Parámetros para Diseño Sismo – Resistente
2.8.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS
2.9.- GEODINAMICA EXTERNA
3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS
3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO
3.1.1.- Excavación de Calicatas, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos
3.1.2.- Descripción de Calicatas
3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT)
3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO
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3.2.1.- Contenido de Humedad Natural
3.2.2.- Peso Específico
3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado
3.2.4.- Límite de Consistencia AASHO – 89 – 60
3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima
3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo
3.2.7.- Ensayos de Corte Directo
3.2.8.- Análisis Químico por Agresividad
4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION
4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA DEL TERRENO
4.2.- CONDICIONES DE CIMENTACION
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES.
ANEXOS
- Testimonio fotográfico
- Ensayos de Laboratorio
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1.0.- ASPECTOS GENERALES.
El Presente Estudio de Mecánica de Suelos se ha realizado con fines de
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, a solicitud de la DR. PATRICIA CANNATA.
El objetivo principal es, determinar las propiedades físico - mecánicas y químicas de
los suelos, con el fin calcular la capacidad portante y admisible del terreno donde se ha
proyectado la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL.
1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO.
La zona de estudio se ubica entre las coordenadas UTM 9425600 N y 541700 E,
perteneciente a la Urbanización Miraflores del Distrito de Castilla Provincia y
Departamento de Piura.
El acceso a la zona de estudio se realiza desde el centro de la ciudad de Piura, Por
la Av. Guardia Civil a inmediaciones del puente Sánchez Cerro de Castilla,con dirección de
referencia a la Caja Municipal de Piura y farmacia Inkafarma (Sede Miraflores – Distrito der
Castilla).
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1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS
La zona de estudio se encuentra ubicada en una zona sub - tropical, seca y árida
con características similares, imperantes en las regiones desérticas donde la temperatura
es seca en casi todo el año, con una precipitación pluvial anual de 250 mm., siendo la T°
mínima de 18°C y la máxima alcanza 37° C.
Las condiciones climáticas de la zona varían cada cierto ciclo, especialmente
cuando se produce el fenómeno de "El Niño", en cuyo período las lluvias son intensas,
alcanzando promedios de hasta 1000mm.
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2.0.- GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO
2.1.- GEOLOGIA REGIONAL
Geológicamente el área de estudio se encuentra en una zona cubierta en parte por
depósitos de origen aluvial, eólico y fluvial de edad Cuaternario reciente. Por debajo de
estos, depósitos cuaternarios más antiguos de naturaleza eólica, aluvial y fluvial; que
suprayacen a rocas de edad Terciaria correspondientes a la Formación Zapallal,
representado por intercalaciones de areniscas y argilitas con restos de agregados
calcáreos.
2.2.- FORMACIÓN ZAPALLAL (Ts-Za).
Constituye la secuencia terciaria de mayor grosor y extensión regional de la Cuenca
de Sechura, en el lado Occidental de la Cuenca del Río Piura, litológicamente, se diferencia
dos miembros:
El miembro inferior, constituido por una base que yace en contacto gradacional con
la Formación Montera (Acantilado de Punta del Zorro, área de Bayóvar) y una parte alta
que se encuentra en el fondo de la Depresión Salina Grande (al Sur de la Cuenca). Según
Cheney (1961), la parte superior del miembro consiste de tres niveles que de abajo hacia
arriba son: Diatomita Tobácea, Zona Mineralizada Diana y Tobas Grises.
El miembro superior constituye la secuencia mejor expuesta de la formación y
aflora en las escarpas de abrasión del Tablazo Talara (cercanía de las dunas Julián Grande
y Chico en la Depresión Salina Grande). Chaney (1961), en este miembro identifica cinco
paquetes litológicos que en orden ascendente son:
La formación Zapallal muestra evidencias de una deposición de aguas someras,por
sus características litológicas se deduce que existió variación de facies, desde ambientes
neríticos en el Oeste hasta semicontinentales al Este (Ruegg y Naranjo 1970).
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2.3.- DEPOSITOS CUATERNARIOS.
2.3.1.- Depósitos Aluviales (Qr-al).
Se les encuentra en el curso inferior del Río Piura y en ambas márgenes; en
parte cubiertos por arena eólica. Por su litología están constituidos por material
conglomerádico inconsolidado, con cantos rodados de rocas tipo cuarcitas,
volcánicas e intrusivas provenientes de la Cordillera Occidental.
2.3.2.- Depósitos Eólicos (Qr-e).
Se les encuentra en el sector oriental de la planicie costanera (margen
izquierda y derecha del Río Piura, conformando gruesos mantos de arena eólica
pobremente diagenizada, estabilizados por la vegetación; morfológicamente
constituye colinas disectadas por una red fluvial dendrítica, muy característica que
le da un aspecto de tierras malas.
2.3.3.- Depósitos Recientes.
2.3.3.1.- Depósitos Eluviales (Qr-el).
Se les localiza al pie de las estribaciones de la Cordillera Occidental, en los
flancos y laderas de los cerros como parte de la meteorización de rocas
preexistentes, constituidos por materiales conglomerádicos y fanglomerados,
polimícticos, poco consolidados, con una matriz areniscosa a limo - arcillosa,cuya
composición varía de acuerdo al terreno de donde provienen.
2.3.3.2.- Depósitos Fluviales (Qr-fl).
Se hallan acumulados en el fondo y márgenes de los grandes cursos
fluviales, y están constituidos por conglomerados inconsolidados, arenas sueltas y
materiales limo arcillosos. Tienen su mayor amplitud en las zonas de valle y llanura;
los depósitos más importantes se hallan en el Río Piura.
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2.4.- GEOLOGIA LOCAL.
2.4.1.- Depósitos Cuaternarios.
Depósitos Aluviales.- Se ubican en la zona de estudio y son subdivididos como
Cuaternarios recientes, representados en un 90 % aproximadamente por arenas
limosas (SM) de baja compacidad y resistencia.
Depósitos Eólicos.- Cubriendo a Formaciones Terciarias y Aluviales cuaternarios,
se observan depósitos eólicos constituidos por acumulaciones de arenas
acarreadas por el viento de dirección Sur oeste a Nor este, en las que se construirá
el Edificio comercial.
2.5.- GEOMORFOLOGIA LOCAL.
La zona de estudio presenta una fisiografía relativamente ondulada, con
depresiones y colinas, en algunos sectores presenta un relieve relativamente plano con
elevaciones hacia el oeste.
La zona de estudio corresponde a la zona de llanura formada por un relleno
sedimentario Cuaternario aluvial la que cubre unidades de edad más antigua y hacia el Sur
a su vez cubiertas por depósitos eólicos de edad reciente. Los suelos que afloran en la
zona de estudio corresponden a depósitos Cuaternarios.
2.6.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES.
La región donde se ubica la zona de estudio se encuentra en la depresión Para -
Andina, limitada por la línea de Costa Pacífica al Oeste y las estribaciones de la Cordillera
Occidental al Este, en donde se observan fallas de tipo normal.
La Depresión se encuentra rellenada por materiales de diferente composición,
formando canteras de arcillas, arenas de origen aluvial, eólico ó marino, las que
actualmente conforman la llanura costanera, en la que se observan pequeñas depresiones
y colinas y que en épocas de grandes avenidas las primeras son inundadas.
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2.7.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA
2.7.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico
Sismicidad
El sector del Nor-Oeste de Perú se caracteriza por su actividad Neotectónica
muy tenue, particularidad de la conformación geológica de la zona; sin embargo,
los Tablazos marinos demuestran considerables movimientos radiales durante el
Pleistoceno, donde cada tablazo está íntimamente relacionado a levantamientos de
líneas litorales, proceso que aún continúa en la actualidad por emergencia de
costas.
Debido a la confluencia de las placas tectónicas de Cocos y Nazca, ambas
que ejercen un empuje hacia el Continente, a la presencia de las Dorsales de
Grijalvo y Sarmiento, a la presencia de la Falla activa de Huaypirá se pueden
producir sismos de gran magnitud como se observa en el siguiente cuadro:
Sismos Históricos (MR. > 7.2) de la región
Fecha
Magnitud
Escala
Richter
Hora
Local
Lugar y Consecuencias
Jul. 09 1587 - - - 19:30
Sechura destruida, número de muertos no
determinado
Feb. 01 1645 - - - - - - Daños moderados en Piura
Ago. 20 1657 - - - - - - Fuertes daños en Tumbes y Corrales
Jul. 24 1912 7,6 Parte de Piura destruido
Dic. 17 1963 7,7 12:31 Fuertes daños en Tumbes y Corrales
Dic. 07 1964 7,2 04:36
Algunos daños importantes en Piura, daños
en Talara y Tumbes
Dic. 09 1970 7,6 23:34
Daños en Tumbes, Zorritos, Máncora y
Talara.
Riesgo sísmico
Se entiende por riesgo sísmico, la medida del daño que puede causar la
actividad sísmica de una región en una determinada obra o conjunto de obras y
personas que forman la unidad de riesgo.
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El análisis del riesgo sísmico de la región en estudio define las
probabilidades de ocurrencia de movimientos sísmicos en el emplazamiento así
como la valoración de las consecuencias que tales temblores pueden tener en la
unidad analizada.
La probabilidad de ocurrencia en un cierto intervalo de tiempo de un sismo
con magnitud superior a M, cuyo epicentro esté en un cierto diferencial de área de
una zona sísmica que se considere como homogénea puede deducirse fácilmente si
se supone que la generación de sismos es un proceso de Poisson en el tiempo
cuya experiencia tiene la forma de la ecuación:
Log N = a –bM
En este sentido, la evaluación del riesgo sísmico de la región en estudio ha
sido estimada usando los criterios probabilísticos y determinísticos obtenidos en
estudios de áreas con condiciones geológicas similares, casos de Tumbes,
Chimbote y Bayovar. Si bien, tanto el método probabilístico como determinístico
tienen limitaciones por la insuficiencia de datos sísmicos, se obtiene criterios y
resultados suficientes como para llegar a una evaluación aproximada del riesgo
sísmico en esta parte de la región Piura.
Según datos basados en el trabajo de CIASA-Lima (1971) usando una “lista
histórica” se ha determinado una ley de recurrencia de acuerdo con Gutemberg y
Richter, que se adapta “realísticamente” a las condiciones señaladas, es la
siguiente:
Log N = 3.35 – 0,68m.
En principio, esta ley parece la más apropiada frente a otros, con la que es
posible calcular la ocurrencia de un sismo M ≥ = 8 para periodos históricos. En
función de los periodos medios de retorno determinados por la Ecuación 1, y
atribuyendo a la estructura una vida operativa de 50 años, es recomendable elegir
el terremoto correspondiente al periodo de 50 años, el cual corresponde a una
magnitud Mb
= 7.5. Para fines de cálculo se ha tomado también el de Mb
= 8,
correspondiente a un periodo de retorno de 125 años.
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De acuerdo con Lomnitz (1974), la probabilidad de ocurrencia de un sismo
de Mb
= 7.5 es de 59% y la de un sismo de Mb
= 8 es de 33%.
Mapa de intensidades sísmicas del Perú
Así mismo es necesario mencionar que las limitaciones impuestas por la
escasez de información sísmica en un período estadísticamente representativo,
restringe el uso del método probabilístico y la escasez de datos tectónicos
restringe el uso del método determinístico, no obstante un cálculo basado en la
aplicación de tales métodos, pero sin perder de vista las limitaciones citadas,
aporta criterios suficientes para llegar a una evaluación previa del riesgo sísmico en
el Norte del Perú, J. F. Moreano S. (trabajo de investigación docente UNP, 1994)
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establece la siguiente ecuación mediante la aplicación del método de los mínimos
cuadrados y la ley de recurrencia : Log n = 2.08472 - 0.51704 +/- 0.15432 M. Una
aproximación de la probabilidad de ocurrencia y el período medio de retorno para
sismos de magnitudes de 7.0 y 7.5 Mb. se puede observar en el siguiente cuadro:
Magnitud
Probabilidad de
Ocurrencia
Período
medio de
retorno
Mb 20
(años)
30
(años)
40
(años)
(años)
7.0 38.7 52.1 62.5 40.8
7.5 23.9 33.3 41.8 73.9
2.7.2.- Parámetros para Diseño Sismo – Resistente
De acuerdo al Mapa de Zonificación sísmica para el territorio Peruano
(Normas Técnicas de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente), el área de
estudio se ubica en la zona 03, cuyas características principales son:
1. Sismos de Magnitud VII MM
2. Hipocentros de profundidad intermedia y de intensidad entre VIII y IX.
3. El mayor Peligro Sísmico de la Región está representado por 4 tipos de efectos,
siguiendo el posible orden (Kusin,1978) :
 Temblores Superficiales debajo del océano Pacífico.
 Terremotos profundos con hipocentro debajo del Continente.
 Terremotos superficiales locales relacionados con la fractura del plano
oriental de la cordillera de los Andes occidentales.
 Terremotos superficiales locales, relacionados con la Deflexión de
Huancabamba y Huaypira de actividad Neotectónica.
De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se
obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:
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Factores valores
Parámetros de zona zona 3
Factor de zona Z (g) = 0.4
Suelo Tipo S - 3
Amplificación del suelo S = 1.4
periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg
Sísmico C = 0.60
Uso U = 1.00
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Mapa de zonificación sísmica
Zona de estudio ubicada en la zona 03
El factor de reducción por ductilidad y amortiguamiento depende de las
características del diseño estructural del EDIFICIO COMERCIAL, según los
materiales usados y el sistema de estructuración para resistir la fuerza sísmica.
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2.8.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS
En suelos granulares, particularmente arenosos las vibraciones sísmicas pueden
manifestarse mediante un fenómeno denominado licuefacción, el cual consiste en la
pérdida momentánea de la resistencia al corte de los suelos granulares, como
consecuencia de la presión de poros que se genera en el agua contenida en ellos
originada por una vibración violenta. Esta pérdida de resistencia del suelo se manifiesta en
grandes asentamientos que ocurren durante el sismo ó inmediatamente después de éste.
Sin embargo, para que un suelo granular, en presencia de un sismo, sea susceptible a
licuar, debe presentar simultáneamente las características siguientes (Seed and Idriss):
 Debe estar constituido por arena fina a arena fina limosa.
 Debe encontrarse sumergida (napa freática).
 Su densidad relativa debe ser baja.
Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se observan
arenas, arcillas arenosas y arenas arcillosas, de baja a mediana compacidad, habiéndose
observado nivel freático, por lo que es posible proceso de licuación de arenas.
2.9.- GEODINAMICA EXTERNA.
De los procesos Físico - Geológicos Contemporáneos de la Geodinámica externa,la
mayor actividad corresponde a los procesos de meteorización y denudación,inundaciones
y acción erosiva de las aguas.
La zona de estudio se caracteriza por presentar una configuración topográfica, en
general, poco accidentada con depresiones y colinas en la margen izquierda del Río Piura;
siendo de relieve moderado a plano, con pendiente descendente hacia el oeste. Los
fenómenos indicados obedecen a procesos de geodinámica externa generada por
factores tectónicos é hidrológicos.
Los factores que influyen en los fenómenos geológicos mencionados son: las
precipitaciones pluviales, filtraciones y el transporte eólico.
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Los fenómenos de geodinámica externa afectan en general al área de estudio y
zonas adyacentes en épocas de intensas precipitaciones pluviales; siendo el principal la
inundación y erosión que afectarán eventualmente las instalaciones durante los períodos
de ocurrencia de los mismos, caso del fenómeno de "El Niño" que es de carácter cíclico y
de período de recurrencia de 11 a 12 años de promedio; aunque no siempre de la misma
intensidad por lo que en el diseño debe considerarse un drenaje adecuado.
En el área de estudio se debe tener en cuenta la acción erosiva de las aguas que
discurren por los sectores depresivos en periodos de intensa precipitación pluvial durante
periodos de lluvias intensas.
Un segundo fenómeno, es el de migración de arenas eólicas que afectan al área de
estudio, en la que se han observado pequeñas dunas recientes, las que eventualmente
cubrirán las zonas de escasa presencia de vegetación; debiéndose realizar programas de
reforestación de las zonas adyacentes.
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3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS
Para la ejecución del presente trabajo se realizaron las siguientes actividades:
- Reconocimiento del terreno para programar las excavaciones.
- Reconocimiento Geológico de áreas adyacentes.
- Trabajos de excavación de calicatas.
- Ensayo de Penetración Standard (SPT).
- Descripción de calicatas y muestreo de suelos alterados e inalterados (monolitos).
- Ensayos de laboratorio y obtención de parámetros Físico - Mecánicos de los suelos.
- Análisis de la Capacidad Portante y Admisible del terreno con fines de cimentación.
- Redacción del informe.
3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO
La exploración del Subsuelo se realizó a través de labores de Ensayos de Penetración
Standard (SPT).
3.1.1.- Excavación de SPT, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos
Con la finalidad de ubicar los puntos de los SPT, se realizó un
reconocimiento de campo, determinándose ejecución de 01 ensayo con el equipo
de Penetración Standard hasta la profundidad final de 6.15m., con el objeto de
verificar la estratigrafía del terreno, presencia o no del nivel freático y determinar
su capacidad portante, mediante los ensayos de Penetración Standard.
En los SPT, se realizó el muestreo de los horizontes estratigráficos y su
correspondiente descripción. Así mismo se procedió a la obtención de muestras
disturbadas para los ensayos granulométricos, peso específico, limites Atterberg,
Capacidad Portante, Humedad Natural, Corte directo, Compresibilidad del suelo
toma de muestras de suelos inalterados constituidos por monolitos que
permitieron obtener los parámetros mediante ensayos de corte directo,
consolidación unidimensional, peso volumétrico, etc. Posteriormente se realizó la
descripción litológica de los diferentes horizontes.
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3.1.2.- Descripción de Calicatas y SPT
Con la información obtenida mediante los análisis granulométricos, y
observando el perfil estratigráfico de las calicatas, se ha establecido la siguiente
columna estratigráfica:
 CALICATA C-1 Ubicada entre las coordenadas: 9425508 N – 541737 E
0.00m. a 1.00m.
Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto.
1.00m. a 1.60m.
Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad
natural.
1.60m. a 1.70m.
Lente de arenisca.
1.70m. a 2.00m.
Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad
natural.
2.00m. a 3.30m.
Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de
carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y
contracción de suelos, mediana compacidad.
3.30m. a 4.00m.
Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que
aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes
de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática.
Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 3.30m. de profundidad.
 CALICATA C-2 Ubicada entre las coordenadas: 9425848 N – 542007 E
0.00m. a 1.10m.
Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto.
1.10m. a 1.60m.
Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad
natural.
Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO
ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA
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danteulises52@hotmail.com
1.60m. a 1.75m.
Lente de arenisca.
1.75m. a 1.90m.
Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad
natural.
1.90m. a 2.70m.
Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de
carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y
contracción de suelos, mediana compacidad.
2.70m. a 3.50m.
Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que
aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes
de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática.
Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 2.70m. de profundidad.
 CALICATA C-3 Ubicada entre las coordenadas: 9425852 N – 542999 E
0.00m. a 0.80m.
Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto.
0.80m. a 1.80m.
Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad
natural.
1.80m. a 2.50m.
Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de
carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y
contracción de suelos, mediana compacidad.
2.50m. a 3.50m.
Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que
aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes
de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática.
Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 2.60m. de profundidad.
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3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT).-
Luego de la excavación de calicatas, se procedió a la perforación del subsuelo
mediante el uso del Equipo de Penetración Standard, con el objeto de lograr
profundizar hasta los 5.35m. y de este modo permitir una exploración más detallada
y obtener los parámetros físico - mecánicos, que posteriormente serán utilizados
para determinar la capacidad portante de los suelos de fundación a diferentes
profundidades y definir la presencia o no de la napa freática superficial.
El Ensayo consiste en realizar una perforación metro por metro y luego dejar
caer un peso de 63.5 KG desde una altura de 76 cm, hasta una profundidad de
penetración inicial de 0.15 m. y luego cada 0.30 m. contando el número de golpes
que se requieren para penetrar la referida medida; parámetros que posteriormente
permitieron obtener los valores del ángulo de rozamiento interno de los suelos de
fundación, así como el peso volumétrico de los mismos, y determinar la capacidad
portante y admisible del terreno.
Los ensayos de Penetración Standard se realizaron en las áreas donde se
proyecta la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, que fue el objeto principal
del presente estudio (ver resultados en anexos).
SPT – 1
PROFUNDIDAD
N
ANGULO
DE
COMPACIDA
D
TIPO
DE
metros
FRICCIO
N
RELATIVA SUELO
DE A SPT f SUCS
0.80 0.95 2 28 MUY SUELTA SP
0.95 1.25 4 29 SUELTA SP
1.25 1.55 6 29 SUELTA SP
1.55 1.85 10 30 MEDIA SP
1.85 2.15 13 30 MEDIA CL
2.15 2.45 15 30 MEDIA CL
2.45 2.75 17 30 MEDIA CL
2.75 3.05 3 28 MUY SUELTA SC
3.05 3.35 5 29 SUELTA SC
3.35 3.65 7 29 SUELTA SC
3.65 3.95 9 29 SUELTA SC
3.95 4.25 12 30 MEDIA SC
4.25 4.55 16 30 MEDIA SC
4.55 4.85 17 30 MEDIA SC
4.85 5.15 19 30 MEDIA SC
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SPT – 2
PROFUNDIDAD
N
ANGULO
DE
COMPACIDA
D
TIPO
DE
metros
FRICCIO
N
RELATIVA SUELO
DE A SPT f SUCS
1.00 1.15 3 28 MUY SUELTA SP
1.15 1.45 5 28 MUY SUELTA SP
1.45 1.75 7 29 SUELTA SP
1.75 2.05 10 30 MEDIA SP
2.05 2.35 13 30 MEDIA CL
2.35 2.65 15 30 MEDIA CL
2.65 2.95 4 28 SUELTA CL
2.95 3.25 7 29 SUELTA SC
3.25 3.55 11 30 MEDIA SC
3.55 3.85 13 30 MEDIA SC
3.85 4.15 13 30 MEDIA SC
4.15 4.45 15 30 MEDIA SC
4.45 4.75 18 30 MEDIA SC
4.75 5.05 20 30 MEDIA SC
5.05 5.35 20 30 MEDIA SC
3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO
La toma de muestras disturbadas se realizó para cada horizonte, para ensayos de
humedad natural, granulometría, límites de Atterberg, proctor estándar y/o modificado,
peso específico y muestras inalteradas para los ensayos de corte directo y
compresibilidad.
 Análisis Granulométrico por Tamizado (ASTM D422).
 Límite Líquido de Suelos (ASTM d423, D4318).
 Límite Plástico de Suelos (ASTM d424, D4328).
 Corte Directo con Especimenes Remoldeados y Saturados (ASTM D3080).
 Peso Específico de los Suelos (ASTM D 854).
 Peso Volumétrico de los Suelos.
 Análisis Químicos por Agresividad al Concreto (Sales Solubles Totales, Sulfatos,
Cloruros y Carbonatos).
 Contenido de Humedad Natural (ASTM D 2216).
 Compresibilidad o Asentamiento Relativo de Suelos.
 Relación Densidad Humedad (ASTM D1557).
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Con los análisis granulométricos y límites de Atterberg,así como por observaciones
de campo se han obtenido los perfiles estratigráficos que acompañan el presente informe.
3.2.1.- Contenido de Humedad Natural.-
De acuerdo a los ensayos realizados, se han podido establecer rangos de
humedad natural de acuerdo a los tipos de suelos que varían entre (8.06 – 27.00%),
se evidencio la presencia de nivel freático a 2.60m. de profundidad.
3.2.2.- Peso Específico.-
La mayoría de suelos ensayados, muestran valores muy similares, en sus
diferentes tipos de suelos cuyos valores fluctúan entre 2.55 y 2.60 gr/cm3
; en
función a su contenido de minerales.
3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado.-
Este ensayo realizado utilizando mallas de acuerdo a las normas ASTM,
mediante lavado o en seco permite identificar el tipo de suelo, que juntamente con
el ensayo de Atterberg permite la clasificación de los suelos; habiéndose
establecido los siguientes tipos: “SP” para las arenas, “CL” arcillas arenosas y
“SC” para las arenas arcillosas (ver curvas granulométricas).
3.2.4.- Límite de Consistencia AASHTO – 89 – 60.-
Con las fracciones que pasan el tamiz Nº 40, se realizaron ensayos de
límites de consistencia de las muestras, dando los siguientes resultados:
CALICATA / MUESTRA C-1/M-5 C-1/M-6 C-2/M-5
% Límite Líquido 40.20 31.10 40.00
% limite plástico 23.88 22.34 23.96
% Índice de Plasticidad 16.32 8.76 16.04
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CALICATA / MUESTRA C-2/M-6 C-3/M-3 C-3/M-4
% Límite Líquido 28.50 38.40 30.50
% limite plástico 20.89 22.87 22.38
% Índice de Plasticidad 7.61 15.53 8.12
CALICATA / MUESTRA C-1/M-5 C-2/M-5 C-3/M-3
% Hinchamiento libre 14.20 14.00 13.37
% Limite de contracción 13.43 13.23 12.53
3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima.-
Estas propiedades de los suelos naturales se han obtenido mediante el
método de Compactación Proctor Modificado y los resultados muestran valores
diferentes en función a la naturaleza del suelo.
RELACION DENSIDAD HUMEDAD (ASTM D1557) PROCTOR MODIFICADO
MUESTRA DENSIDAD HUMEDAD
MÁXIMA OPTIMA
C-1/M-2 1.66 gr/cm3
9.19 %
C-2/M-2 1.67 gr/cm3
9.08 %
C-3/M-2 1.67 gr/cm3
9.40 %
3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo.-
El presente ensayo se realizó con la finalidad de evaluar el asentamiento
relativo de los suelos de arenas, ante la aplicación de cargas verticales 0.5,1.0,2.0
y 3.0 Kg/cm2
en estado de confinamiento.
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C - 1 / M – 2
ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO
P DEFORMACIO
N
VARIACION
COEFICIENT
E
REGISTRO
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
COMPRESIB. DE
gr/cm2
POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB.
0.00 0.703 0.703
0.50 0.40 0.034 0.669 0.669 0.068 2.00
1.00 0.63 0.054 0.649 0.649 0.039 3.15
2.00 0.96 0.082 0.621 0.621 0.028 4.80
3.00 1.28 0.109 0.594 0.594 0.027 6.40
C - 2 / M – 2
ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO
P DEFORMACIO
N
VARIACION
COEFICIENT
E
REGISTRO
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
DE DE COMPRESIB. DE
gr/cm2
POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB.
0.00 0.679 0.679
0.50 0.43 0.036 0.643 0.643 0.072 2.15
1.00 0.67 0.056 0.622 0.622 0.040 3.35
2.00 0.98 0.082 0.596 0.596 0.026 4.90
3.00 1.31 0.110 0.569 0.569 0.028 6.55
C - 3 / M – 2
ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO
P DEFORMACIO
N
VARIACION
COEFICIENT
E
REGISTRO
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
COEFICIENT
E
DE DE COMPRESIB. DE
gr/cm2
POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB.
0.00 0.713 0.713
0.50 0.38 0.033 0.681 0.681 0.065 1.90
1.00 0.62 0.053 0.660 0.660 0.041 3.10
2.00 0.95 0.081 0.632 0.632 0.028 4.75
3.00 1.26 0.108 0.605 0.605 0.027 6.30
3.2.7.- Ensayos de Corte Directo.-
Con la finalidad de obtener los parámetros del ángulo de rozamiento interno
(Ý) y la cohesión (C) de los materiales se programaron ensayos de corte, en
muestras inalteradas en los suelos existentes, de baja a mediana compacidad,
ubicados en diferentes sectores del área del terreno, en los intervalos de 1.00 m. a
1.80m. de profundidad, considerando el tipo de suelo predominante; ensayándose
en estado natural.
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RESISTENCIA AL CORTE DIRECTO DE SUELOS
MUESTRA PROFUNDIDAD ANGULO DE PESO HUMEDAD
ROZAMIENTO VOLUMETRICO
(m) INTERNO gr/cm3
W%
C-1 1.00 - 1.80 31° 1.62 9.22
C-2 1.00 - 1.80 30° 1.64 10.45
C-3 1.00 - 1.80 31° 1.63 10.05
3.2.8.- Análisis Químico por Agresividad
Con el fin de evaluar la agresividad de los suelos hacia el concreto se
realizaron los ensayos químicos para determinar el contenido de sales solubles,
cloruros y sulfatos, habiéndose obtenido valores bajos a moderados, por lo que es
necesario utilizar cemento tipo MS.
SALES
MUESTRA PROF. SOLUBLES CLORUROS SULFATOS CARBONATOS
m. %. %. %. %.
C - 1 / M - 2 1.00 - 1.60 0.6500 0.0340 0.0360 0.0000
C - 1 / M - 4 1.70 - 2.00 0.5900 0.0300 0.0270 0.0000
C - 1 / M - 5 2.00 - 3.30 0.6000 0.0470 0.0220 0.8100
C - 1 / M - 6 3.30 - 4.00 0.5500 0.0420 0.0320 0.0000
C - 2 / M - 2 1.10 - 1.60 0.6200 0.0390 0.0240 0.0000
C - 2 / M - 4 1.75 - 1.90 0.5700 0.0320 0.0360 0.0000
C - 2 / M - 5 1.90 - 2.70 0.5100 0.0410 0.0300 0.7400
C - 2 / M - 6 2.70 - 3.50 0.6600 0.0350 0.0210 0.0000
C - 3 / M - 2 0.80 - 1.80 0.5000 0.0470 0.0330 0.0000
C - 3 / M - 3 1.80 - 2.50 0.6400 0.0410 0.0240 0.8400
C - 3 / M - 4 2.50 - 3.50 0.5200 0.0330 0.0280 0.0000
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4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION.
En el análisis de cimentación se debe considerar los parámetros de ángulo de
rozamiento interno, compacidad del suelo, peso volumétrico, ancho del cimiento corrido y
la profundidad de la cimentación. Así mismo en suelos arenosos deberá estudiarse los
problemas de asentamientos relativos.
4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA DEL TERRENO
Llamada también capacidad última de carga del suelo de cimentación. Es la carga
que puede soportar un suelo sin que su estabilidad sea amenazada. Para la aplicación de
la capacidad portante, se aplica la teoría de Terzaghi para zapatas continuas de base
rugosa en el caso de un medio friccionante o medianamente denso; también se hace
extensivo para el caso de zapatas cuadradas y plateas o losas de cimentación.
Es necesario mencionar que de acuerdo a las Calicatas y sondaje SPT, se
identificaron suelos del tipo arenoso (SP), arcillosos (CL) y areno arcilloso (SC),
determinados como friccionantes (arenas de grano fino).
A continuación se realiza el análisis de la cimentación para diferentes
profundidades teniendo en cuenta los parámetros obtenidos con el equipo de perforación
standard y los ensayos de laboratorio (Ver Cuadro de Capacidad Portante y Capacidad
Admisible).
En suelos medianamente densos con valores de cohesión (C).
Para zapata continua:
Qc = C*Nc + *D*N'q + 0.5**ß*N'g
Para zapata cuadrada:
Qc = 1.3*C*Nc + *D*N'q + 0.4**ß*N'g
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Para Platea o Losa de Cimentación:
En suelos arcillosos:

















B
Df
L
B
Cu
q
qu
u
qneta 4
.
0
1
195
.
0
1
14
.
5
)
(
En suelos arenosos:
q adm. (KN/m²) = 


















25
)
(
33
.
0
1
98
.
11
mm
Se
B
Df
Ncor
Pt = 11.98 Ncor. [ 1 + 0.33 (Df/B)] [ Semm./25]
Donde:
Qc = Capacidad Portante Kg/cm²
 = Peso volumétrico gr/cm3.
Df = Profundidad de cimentación (m).
C = Cohesión.
Nc, N'q y N'g = Factores de capacidad de carga
Ncor = N corregido para 0.30m. de penetración con SPT.
B = Ancho de la cimentación.
N = Numero de Penetración Standard
Se = Asentamiento
L = Largo de la cimentación
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CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE Y ADMISIBLE DEL TERRENO
CALICATA C – 1
TIPO DE Df B g c
f N'c N'q N' g
Qc Pt
ESTRUCTURA m m gr/cm3
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
1.00 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.18 0.73
1.20 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.48 0.83
1.50 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.91 0.97
1.80 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.35 1.12
1.00 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.30 0.77
ZAPATAS 1.20 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.59 0.86
AISLADAS 1.50 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.03 1.01
1.80 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.47 1.16
1.00 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.42 0.81
1.20 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.71 0.90
1.50 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.15 1.05
1.80 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.58 1.19
1.00 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.80 0.60
1.20 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.10 0.70
1.50 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.53 0.84
1.80 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.97 0.99
1.00 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.88 0.63
CIMIENTOS 1.20 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.17 0.72
CORRIDOS 1.50 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.61 0.87
1.80 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.04 1.01
1.00 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.95 0.65
1.20 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.24 0.75
1.50 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.68 0.89
1.80 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04
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CALICATA C – 2
TIPO DE Df B G c
f N'c N'q N' g
Qc Pt
ESTRUCTURA m m gr/cm3
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
1.00 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.26 0.75
1.20 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.56 0.85
1.50 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.00 1.00
1.80 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.44 1.15
1.00 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.38 0.79
ZAPATAS 1.20 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.67 0.89
AISLADAS 1.50 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04
1.80 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.56 1.19
1.00 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.50 0.83
1.20 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93
1.50 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.23 1.08
1.80 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.68 1.23
1.00 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 1.86 0.62
1.20 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.16 0.72
1.50 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.60 0.87
1.80 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.04 1.01
1.00 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 1.94 0.65
CIMIENTOS 1.20 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.23 0.74
CORRIDOS 1.50 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.68 0.89
1.80 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04
1.00 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.01 0.67
1.20 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.31 0.77
1.50 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.75 0.92
1.80 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.19 1.06
Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO
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CALICATA C – 3
TIPO DE Df B G c
f N'c N'q N' g
Qc Pt
ESTRUCTURA m m gr/cm3
Kg/cm2
Kg/cm2
Kg/cm2
1.00 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.94 0.65
1.20 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.23 0.74
1.50 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.67 0.89
1.80 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.11 1.04
1.00 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.05 0.68
ZAPATAS 1.20 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.35 0.78
AISLADAS 1.50 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93
1.80 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.23 1.08
1.00 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.17 0.72
1.20 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.46 0.82
1.50 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.90 0.97
1.80 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.34 1.11
1.00 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.61 0.54
1.20 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.91 0.64
1.50 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.35 0.78
1.80 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93
1.00 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.69 0.56
CIMIENTOS 1.20 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.98 0.66
CORRIDOS 1.50 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.42 0.81
1.80 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.86 0.95
1.00 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.76 0.59
1.20 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.05 0.68
1.50 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.49 0.83
1.80 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.93 0.98
SPT – 1
TIPO DE Df B
N Se m.
Qc (q ult.) Pt (q adm.)
ESCTRUTURA m m Kg/cm2
Kg/cm2
1.40 10.00 6 0.0270 2.44 0.81
1.60 10.00 10 0.0270 4.09 1.36
1.80 10.00 10 0.0270 4.11 1.37
2.00 10.00 13 0.0270 5.38 1.79
1.40 12.00 6 0.0270 2.42 0.81
PLATEA DE 1.60 12.00 10 0.0270 4.05 1.35
CIMENTACION 1.80 12.00 10 0.0270 4.07 1.36
2.00 12.00 13 0.0270 5.32 1.77
1.40 15.00 6 0.0270 2.40 0.80
1.60 15.00 10 0.0270 4.02 1.34
1.80 15.00 10 0.0270 4.04 1.35
2.00 15.00 13 0.0270 5.27 1.76
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SPT – 2
TIPO DE Df B
N Se m.
Qc (q ult.) Pt (q adm.)
ESCTRUTURA m M Kg/cm2
Kg/cm2
1.40 10.00 5 0.0290 2.18 0.73
1.60 10.00 7 0.0290 3.07 1.02
1.80 10.00 10 0.0290 4.42 1.47
2.00 10.00 10 0.0290 4.44 1.48
1.40 12.00 5 0.0290 2.16 0.72
PLATEA DE 1.60 12.00 7 0.0290 3.05 1.02
CIMENTACION 1.80 12.00 10 0.0290 4.38 1.46
2.00 12.00 10 0.0290 4.40 1.47
1.40 15.00 5 0.0290 2.15 0.72
1.60 15.00 7 0.0290 3.02 1.01
1.80 15.00 10 0.0290 4.33 1.44
2.00 15.00 10 0.0290 4.35 1.45
CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA
Es la capacidad admisible del terreno que se deberá usar como parámetro de diseño de la
estructura. También se le conoce como "Carga de Trabajo" ó "Presión de Trabajo".
(Cuadro de Capacidad Admisible).
Pt = Qc / Fs
Donde:
Pt = Presión de trabajo ( kg/cm² )
Qc = Capacidad de carga.
Fs = Factor de seguridad ( 3.0 ).
ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACION DE LOS SUELOS
La ecuación de cálculo a tenerse en cuenta es:
(Cc)* H σ´ + σ
S = ------------ log ( -----------)
1 + e σ´
Donde:
S = Asentamiento por consolidación primaria a la mitad del estrato de arena, donde
se cimentará el edificio
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Cc = Índice de compresión Cc = e2 – e1 (log σ2/ σ1)
e = Relación de vacíos de la arcilla.
Ỵs - Ỵo
e = ----------------
Ỵo
Ỵs = Peso específico del sólido
Ỵo = Peso volumétrico o densidad natural del suelo.
σ´ = Esfuerzo efectivo a la profundidad de cimentación.
σ = Esfuerzo que actúa por la sobrecarga del edificio.
H = Altura del estrato de arenas.
4.2.- CONDICIONES DE CIMENTACION
De acuerdo a los resultados de las investigaciones de campo, los ensayos de
laboratorio, la clasificación de suelos, la capacidad portante, los resultados de cálculos
geotécnicos y el criterio ingenieril del Consultor se concluye en las condiciones de
cimentación para la construcción del Edificio Comercial y se describe a continuación:
EDIFICIO COMERCIAL
a).- Descripción del suelo de cimentación.
El suelo de cimentación promedio está conformado predominantemente por arenas de
grano fino, mal graduado (SP), arenas arcillosas y arcillas (CL) de mediana plasticidad,
moderado grado de hinchamiento, moderado grado de contracción de suelos
b).- Condiciones de cimentación.
En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del estudio,
son terrenos relativamente estables, con ángulo de talud natural de 85° en las calicatas
excavadas y de compacidad relativa entre 20 – 40% en función a los valores de N del SPT.
En el EDIFICIO COMERCIAL, se construirán estructuras superficiales a una profundidad de
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2.00m., para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. de ancho para el caso de un
Semisótano, siendo la capacidad admisible del terreno de 1.45 a 1.49 kg/cm².
Es necesario mejorar las condiciones del terreno de cimentación colocando un sub platea
de 0.50m. de espesor, constituido por material Hormigón y sobre este un solado de
concreto, en una relación 1:10, con espesor de 0.10m.
c).- Clasificación de los materiales de excavación.
Los suelos de arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL),
encontrados en el subsuelo de cimentación, se clasifican como Material Común (MC), de
compacidad media y se puede realizar la excavación en forma manual.
d).- Estabilidad de talud natural y de corte.
Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 2.00m., presenta bajo
contenido de humedad natural, no presentándose derrumbes de las paredes,habiéndose
determinado que existen ángulos de corte natural subverticales de 80 grados.
e).- Uso del material procedente de las excavaciones.
Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican como arenas
de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), que serán eliminados después de
la cimentación de las estructuras superficiales que se han proyectado.
f).- Agresión química de los suelos al concreto.
Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos, son
relativamente bajos, pudiéndose usar cemento tipo I o MS. Se han realizado los ensayos
por contenido de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos en el laboratorio.
g).- Parámetros para diseño sismo - Resistente
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De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se obtuvieron
los parámetros del suelo en la zona de estudio:
Factores Valores
Parámetros de zona Zona 3
Factor de zona Z (g) = 0.4
Suelo Tipo S – 3
amplificación del suelo S = 1.4
Periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg
Sísmico C = 0.60
Uso U = 1.00
h).- Licuación de arenas
En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos de baja
estabilidad debido a la presencia de napa freática, por lo que es probable que ocurrirán
fenómenos de licuación de arenas ante un sismo de gran magnitud, debido a que los
suelos en el sector están constituidos por arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas
(SC) y arcillas (CL), sin presencia de nivel freático, siendo los valores de N menores de 20
hasta la referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la zona no es probable la
ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5.
i).- Problemas especiales de la cimentación.
En el sector del EDIFICIO COMERCIAL, los suelos están en estado medianamente
compacto, sin presencia del nivel freático, por lo que pueden ocurrir problemas de
asentamiento en el fondo de la cimentación, por lo que antes de la cimentación se deben
humedecer las arenas limosas, compactarlas, luego deberá colocarse un solado de
concreto.
CONCLUSIONES.
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1.- El área donde se cimentará la infraestructura para la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
COMERCIAL de la Dra. Patricia Cannata, se ubica en una zona donde existen materiales
de baja compacidad y baja resistencia a la penetración.
2.- En el área del terreno donde se realizara la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL,
en función a la densidad, ángulo de fricción interna (Ý), Cohesión (c), grado de
Compacidad, granulometría, etc. los suelos de fundación, son considerados del tipo
friccionante (SP), medianamente densos (SC) y densos (CL).
3.- Las condiciones de cimentación para la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, se
describe a continuación:
- El suelo de cimentación promedio está conformado predominantemente por arenas de
grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL).
- En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del EDIFICIO
COMERCIAL a construir, son terrenos relativamente estables, con ángulo de talud natural
de 85° en las calicatas excavadas y de compacidad relativa entre 40 – 60% en función a los
valores de N del SPT.
- En el sector del EDIFICIO COMERCIAL a construir, se cimentaran estructuras superficiales
a una profundidad de 2.00m., siendo la capacidad admisible es de 1.45-1.49 kg/cm².,
para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. de ancho, previa compactación del fondo de
la cimentación y la colocación de una sub platea de cimentación de 0.50m. de espesor
constituido por Hormigón y sobre este un solado de 0.15 m. de espesor.
- Los suelos de arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL),
encontrados en el subsuelo de cimentación, se clasifican como Material Común (MC), de
compacidad media y se puede realizar la excavación en forma manual.
- Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 2.00m., presenta bajo
contenido de humedad natural, incrementándose a mayor profundidad y no se han
presentado derrumbes de las paredes, habiéndose determinado que existen ángulos de
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corte natural subverticales de 80-85°, sin embargo por debajo de 2.00m., es necesario la
entibación de las zanjas según normas constructivas.
- Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican como arenas
limosas.
- Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos, son
relativamente de valores medios, pudiéndose usar cemento tipo I o MS.
- De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se obtuvieron
los parámetros del suelo en la zona de estudio:
Factores Valores
Parámetros de zona Zona 3
Factor de zona Z (g) = 0.4
Suelo Tipo S – 3
amplificación del suelo S = 1.4
periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg
Sísmico C = 0.60
Uso U = 1.00
- En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos de regular
estabilidad, por lo que es poco probable que ocurran fenómenos de licuación de arenas
ante un sismo de gran magnitud, debido a que los suelos en el sector están constituidos
por arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), siendo los valores de
N mayores de 20 hasta la referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la zona no
es probable la ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5.
.
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RECOMENDACIONES
1.- Para las construcciones proyectadas, las cimentaciones serán del tipo superficial de
acuerdo a las características siguientes:
a.- La profundidad mínima de cimentación medida a partir de la superficie libre del
terreno, será de 2.00m. Para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. ancho y
espesor de la losa de 0.30m. La capacidad admisible es de 1.45 a 1.49 kg/cm².
b.- Es recomendable el uso de Plateas o losas de cimentación.
c.- En la zona de cimentación, se recomienda cortar el material, poco compactado
de 2.00m. (incluye Semisótano de 1.40m. de alto y sub platea de cimentación de
0.50 m. de espesor.).
d.- Compactar el terreno de fundación al 95% de la densidad seca máxima y a
continuación colocar el material tipo Hormigón con caras angulares de 3” de
tamaño de 0.50m. de espesor, SOBRE ESTE MATERIAL COLOCAR un solado de
0.10m. de espesor y finalmente la Platea de cimentación de 0.30m. de espesor la
cual debe protegerse al igual que el sótano con una placa de concreto armado
para evitar la infiltración de las aguas.
Para el caso de losas de Pisos y veredas deberá cortarse el material de 0.30m. de
espesor y luego compactar la subrasante y reemplazar con materiales de afirmado
debidamente compactado.
Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se observan
arenas de grano medio, arcillas, de baja a mediana compacidad y habiéndose observado
nivel freático a profundidades que varían de 2.60m., por lo tanto es poco probable la
ocurrencia de Fenómenos de Licuación de arenas, sin embargo es recomendable un
mejoramiento del terreno de fundación, colocando debajo de la cimentación (sótano) y
conformado de la siguiente manera:
1) 0.30m. de platea de cimentación de concreto armado,
2) 0.10m. de solado
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3) 0.50m. de Material tipo Hormigón.
4) El sótano debe protegerse con una placa de concreto armado con aditivos
para evitar la infiltración de las aguas.
2.- Los elementos del cimiento deberán ser diseñados de modo que la presión de contacto
(carga estructural del edificio entre el área de cimentación) sea inferior ó cuando menos
igual a la presión de diseño ó capacidad admisible.
3.- El agua superficial que pudiera inundar la zona de los cimientos y del edificio
multifamiliar de 05 pisos, durante la construcción, deberá ser alejado, a fin de que su
presencia no debilite la cimentación.
4.- El contenido de sales solubles es moderado, por lo que deberá usarse cemento
Pórtland tipo MS para el diseño del concreto.
5.- Considerando que cíclicamente se presentan fuertes precipitaciones pluviales, es
necesario diseñar sistemas de drenaje pluvial que eviten la infiltración de aguas y puedan
originar asentamientos futuros y dañar las estructuras proyectadas.
6.- El material de préstamo de afirmado a ser usado, debe reunir las características
siguientes: Índice de plasticidad IP < 6%, Límite Líquido menor que 25% y Resistencia a la
penetración de 0.1" de 80 - 100% para los ensayos CBR. La compactación deberá realizarse
mayor de 100% del Proctor Modificado del material de Base durante la fase constructiva.
7.- Es necesario realizar las pruebas de densidad de campo, del material de afirmado para
subbase, base, subrasante para comprobar la compactación.
8.- Para las losas de cimentación y obras auxiliares de concreto, se deberá diseñar con
materiales de agregados de las canteras Vice, Sojo, Sol Sol o Cerro Mocho, con una
dosificación de 210 – 250 kg/cm², previa evaluación de los materiales, durante la fase
constructiva.
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TESTIMONIO FOTOGRAFICO
Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO
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  • 1. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL DR. PATRICIA CANNATA PIURA, SETIEMBRE DEL 2015
  • 2. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL DR. PATRICIA CANNATA CONTENIDO 1.0.- ASPECTOS GENERALES 1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO 1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS 2.0.- GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO 2.1.- GEOLOGIA REGIONAL 2.2.- FORMACIÓN ZAPALLAL (Ts-Za) 2.3.- DEPOSITOS CUATERNARIOS 2.3.1.- Depósitos Aluviales (Qr-al) 2.3.2.- Depósitos Eólicos (Qr-e) 2.3.3.- Depósitos Recientes 2.3.3.1.- Depósitos Eluviales (Qr-el) 2.3.3.2.- Depósitos Fluviales (Qr-fl) 2.4.- GEOLOGIA LOCAL 2.4.1.- Depósitos Cuaternario 2.5.- GEOMORFOLOGIA LOCAL 2.6.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES 2.7.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA 2.7.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico 2.7.2.- Parámetros para Diseño Sismo – Resistente 2.8.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS 2.9.- GEODINAMICA EXTERNA 3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS 3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO 3.1.1.- Excavación de Calicatas, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos 3.1.2.- Descripción de Calicatas 3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT) 3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO
  • 3. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 3.2.1.- Contenido de Humedad Natural 3.2.2.- Peso Específico 3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado 3.2.4.- Límite de Consistencia AASHO – 89 – 60 3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima 3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo 3.2.7.- Ensayos de Corte Directo 3.2.8.- Análisis Químico por Agresividad 4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION 4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA DEL TERRENO 4.2.- CONDICIONES DE CIMENTACION CONCLUSIONES RECOMENDACIONES. ANEXOS - Testimonio fotográfico - Ensayos de Laboratorio
  • 4. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 1.0.- ASPECTOS GENERALES. El Presente Estudio de Mecánica de Suelos se ha realizado con fines de CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, a solicitud de la DR. PATRICIA CANNATA. El objetivo principal es, determinar las propiedades físico - mecánicas y químicas de los suelos, con el fin calcular la capacidad portante y admisible del terreno donde se ha proyectado la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL. 1.1.- UBICACION Y ACCESIBILIDAD DEL AREA DE ESTUDIO. La zona de estudio se ubica entre las coordenadas UTM 9425600 N y 541700 E, perteneciente a la Urbanización Miraflores del Distrito de Castilla Provincia y Departamento de Piura. El acceso a la zona de estudio se realiza desde el centro de la ciudad de Piura, Por la Av. Guardia Civil a inmediaciones del puente Sánchez Cerro de Castilla,con dirección de referencia a la Caja Municipal de Piura y farmacia Inkafarma (Sede Miraflores – Distrito der Castilla).
  • 5. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com
  • 6. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 1.2.- CONDICIONES CLIMATICAS La zona de estudio se encuentra ubicada en una zona sub - tropical, seca y árida con características similares, imperantes en las regiones desérticas donde la temperatura es seca en casi todo el año, con una precipitación pluvial anual de 250 mm., siendo la T° mínima de 18°C y la máxima alcanza 37° C. Las condiciones climáticas de la zona varían cada cierto ciclo, especialmente cuando se produce el fenómeno de "El Niño", en cuyo período las lluvias son intensas, alcanzando promedios de hasta 1000mm.
  • 7. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.0.- GEOLOGIA DEL AREA DE ESTUDIO 2.1.- GEOLOGIA REGIONAL Geológicamente el área de estudio se encuentra en una zona cubierta en parte por depósitos de origen aluvial, eólico y fluvial de edad Cuaternario reciente. Por debajo de estos, depósitos cuaternarios más antiguos de naturaleza eólica, aluvial y fluvial; que suprayacen a rocas de edad Terciaria correspondientes a la Formación Zapallal, representado por intercalaciones de areniscas y argilitas con restos de agregados calcáreos. 2.2.- FORMACIÓN ZAPALLAL (Ts-Za). Constituye la secuencia terciaria de mayor grosor y extensión regional de la Cuenca de Sechura, en el lado Occidental de la Cuenca del Río Piura, litológicamente, se diferencia dos miembros: El miembro inferior, constituido por una base que yace en contacto gradacional con la Formación Montera (Acantilado de Punta del Zorro, área de Bayóvar) y una parte alta que se encuentra en el fondo de la Depresión Salina Grande (al Sur de la Cuenca). Según Cheney (1961), la parte superior del miembro consiste de tres niveles que de abajo hacia arriba son: Diatomita Tobácea, Zona Mineralizada Diana y Tobas Grises. El miembro superior constituye la secuencia mejor expuesta de la formación y aflora en las escarpas de abrasión del Tablazo Talara (cercanía de las dunas Julián Grande y Chico en la Depresión Salina Grande). Chaney (1961), en este miembro identifica cinco paquetes litológicos que en orden ascendente son: La formación Zapallal muestra evidencias de una deposición de aguas someras,por sus características litológicas se deduce que existió variación de facies, desde ambientes neríticos en el Oeste hasta semicontinentales al Este (Ruegg y Naranjo 1970).
  • 8. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.3.- DEPOSITOS CUATERNARIOS. 2.3.1.- Depósitos Aluviales (Qr-al). Se les encuentra en el curso inferior del Río Piura y en ambas márgenes; en parte cubiertos por arena eólica. Por su litología están constituidos por material conglomerádico inconsolidado, con cantos rodados de rocas tipo cuarcitas, volcánicas e intrusivas provenientes de la Cordillera Occidental. 2.3.2.- Depósitos Eólicos (Qr-e). Se les encuentra en el sector oriental de la planicie costanera (margen izquierda y derecha del Río Piura, conformando gruesos mantos de arena eólica pobremente diagenizada, estabilizados por la vegetación; morfológicamente constituye colinas disectadas por una red fluvial dendrítica, muy característica que le da un aspecto de tierras malas. 2.3.3.- Depósitos Recientes. 2.3.3.1.- Depósitos Eluviales (Qr-el). Se les localiza al pie de las estribaciones de la Cordillera Occidental, en los flancos y laderas de los cerros como parte de la meteorización de rocas preexistentes, constituidos por materiales conglomerádicos y fanglomerados, polimícticos, poco consolidados, con una matriz areniscosa a limo - arcillosa,cuya composición varía de acuerdo al terreno de donde provienen. 2.3.3.2.- Depósitos Fluviales (Qr-fl). Se hallan acumulados en el fondo y márgenes de los grandes cursos fluviales, y están constituidos por conglomerados inconsolidados, arenas sueltas y materiales limo arcillosos. Tienen su mayor amplitud en las zonas de valle y llanura; los depósitos más importantes se hallan en el Río Piura.
  • 9. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.4.- GEOLOGIA LOCAL. 2.4.1.- Depósitos Cuaternarios. Depósitos Aluviales.- Se ubican en la zona de estudio y son subdivididos como Cuaternarios recientes, representados en un 90 % aproximadamente por arenas limosas (SM) de baja compacidad y resistencia. Depósitos Eólicos.- Cubriendo a Formaciones Terciarias y Aluviales cuaternarios, se observan depósitos eólicos constituidos por acumulaciones de arenas acarreadas por el viento de dirección Sur oeste a Nor este, en las que se construirá el Edificio comercial. 2.5.- GEOMORFOLOGIA LOCAL. La zona de estudio presenta una fisiografía relativamente ondulada, con depresiones y colinas, en algunos sectores presenta un relieve relativamente plano con elevaciones hacia el oeste. La zona de estudio corresponde a la zona de llanura formada por un relleno sedimentario Cuaternario aluvial la que cubre unidades de edad más antigua y hacia el Sur a su vez cubiertas por depósitos eólicos de edad reciente. Los suelos que afloran en la zona de estudio corresponden a depósitos Cuaternarios. 2.6.- ESTRUCTURAS PRINCIPALES. La región donde se ubica la zona de estudio se encuentra en la depresión Para - Andina, limitada por la línea de Costa Pacífica al Oeste y las estribaciones de la Cordillera Occidental al Este, en donde se observan fallas de tipo normal. La Depresión se encuentra rellenada por materiales de diferente composición, formando canteras de arcillas, arenas de origen aluvial, eólico ó marino, las que actualmente conforman la llanura costanera, en la que se observan pequeñas depresiones y colinas y que en épocas de grandes avenidas las primeras son inundadas.
  • 10. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.7.- FENOMENOS DE GEODINAMICA INTERNA 2.7.1.- Sismicidad y Riesgo Sísmico Sismicidad El sector del Nor-Oeste de Perú se caracteriza por su actividad Neotectónica muy tenue, particularidad de la conformación geológica de la zona; sin embargo, los Tablazos marinos demuestran considerables movimientos radiales durante el Pleistoceno, donde cada tablazo está íntimamente relacionado a levantamientos de líneas litorales, proceso que aún continúa en la actualidad por emergencia de costas. Debido a la confluencia de las placas tectónicas de Cocos y Nazca, ambas que ejercen un empuje hacia el Continente, a la presencia de las Dorsales de Grijalvo y Sarmiento, a la presencia de la Falla activa de Huaypirá se pueden producir sismos de gran magnitud como se observa en el siguiente cuadro: Sismos Históricos (MR. > 7.2) de la región Fecha Magnitud Escala Richter Hora Local Lugar y Consecuencias Jul. 09 1587 - - - 19:30 Sechura destruida, número de muertos no determinado Feb. 01 1645 - - - - - - Daños moderados en Piura Ago. 20 1657 - - - - - - Fuertes daños en Tumbes y Corrales Jul. 24 1912 7,6 Parte de Piura destruido Dic. 17 1963 7,7 12:31 Fuertes daños en Tumbes y Corrales Dic. 07 1964 7,2 04:36 Algunos daños importantes en Piura, daños en Talara y Tumbes Dic. 09 1970 7,6 23:34 Daños en Tumbes, Zorritos, Máncora y Talara. Riesgo sísmico Se entiende por riesgo sísmico, la medida del daño que puede causar la actividad sísmica de una región en una determinada obra o conjunto de obras y personas que forman la unidad de riesgo.
  • 11. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com El análisis del riesgo sísmico de la región en estudio define las probabilidades de ocurrencia de movimientos sísmicos en el emplazamiento así como la valoración de las consecuencias que tales temblores pueden tener en la unidad analizada. La probabilidad de ocurrencia en un cierto intervalo de tiempo de un sismo con magnitud superior a M, cuyo epicentro esté en un cierto diferencial de área de una zona sísmica que se considere como homogénea puede deducirse fácilmente si se supone que la generación de sismos es un proceso de Poisson en el tiempo cuya experiencia tiene la forma de la ecuación: Log N = a –bM En este sentido, la evaluación del riesgo sísmico de la región en estudio ha sido estimada usando los criterios probabilísticos y determinísticos obtenidos en estudios de áreas con condiciones geológicas similares, casos de Tumbes, Chimbote y Bayovar. Si bien, tanto el método probabilístico como determinístico tienen limitaciones por la insuficiencia de datos sísmicos, se obtiene criterios y resultados suficientes como para llegar a una evaluación aproximada del riesgo sísmico en esta parte de la región Piura. Según datos basados en el trabajo de CIASA-Lima (1971) usando una “lista histórica” se ha determinado una ley de recurrencia de acuerdo con Gutemberg y Richter, que se adapta “realísticamente” a las condiciones señaladas, es la siguiente: Log N = 3.35 – 0,68m. En principio, esta ley parece la más apropiada frente a otros, con la que es posible calcular la ocurrencia de un sismo M ≥ = 8 para periodos históricos. En función de los periodos medios de retorno determinados por la Ecuación 1, y atribuyendo a la estructura una vida operativa de 50 años, es recomendable elegir el terremoto correspondiente al periodo de 50 años, el cual corresponde a una magnitud Mb = 7.5. Para fines de cálculo se ha tomado también el de Mb = 8, correspondiente a un periodo de retorno de 125 años.
  • 12. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com De acuerdo con Lomnitz (1974), la probabilidad de ocurrencia de un sismo de Mb = 7.5 es de 59% y la de un sismo de Mb = 8 es de 33%. Mapa de intensidades sísmicas del Perú Así mismo es necesario mencionar que las limitaciones impuestas por la escasez de información sísmica en un período estadísticamente representativo, restringe el uso del método probabilístico y la escasez de datos tectónicos restringe el uso del método determinístico, no obstante un cálculo basado en la aplicación de tales métodos, pero sin perder de vista las limitaciones citadas, aporta criterios suficientes para llegar a una evaluación previa del riesgo sísmico en el Norte del Perú, J. F. Moreano S. (trabajo de investigación docente UNP, 1994)
  • 13. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com establece la siguiente ecuación mediante la aplicación del método de los mínimos cuadrados y la ley de recurrencia : Log n = 2.08472 - 0.51704 +/- 0.15432 M. Una aproximación de la probabilidad de ocurrencia y el período medio de retorno para sismos de magnitudes de 7.0 y 7.5 Mb. se puede observar en el siguiente cuadro: Magnitud Probabilidad de Ocurrencia Período medio de retorno Mb 20 (años) 30 (años) 40 (años) (años) 7.0 38.7 52.1 62.5 40.8 7.5 23.9 33.3 41.8 73.9 2.7.2.- Parámetros para Diseño Sismo – Resistente De acuerdo al Mapa de Zonificación sísmica para el territorio Peruano (Normas Técnicas de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente), el área de estudio se ubica en la zona 03, cuyas características principales son: 1. Sismos de Magnitud VII MM 2. Hipocentros de profundidad intermedia y de intensidad entre VIII y IX. 3. El mayor Peligro Sísmico de la Región está representado por 4 tipos de efectos, siguiendo el posible orden (Kusin,1978) :  Temblores Superficiales debajo del océano Pacífico.  Terremotos profundos con hipocentro debajo del Continente.  Terremotos superficiales locales relacionados con la fractura del plano oriental de la cordillera de los Andes occidentales.  Terremotos superficiales locales, relacionados con la Deflexión de Huancabamba y Huaypira de actividad Neotectónica. De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio:
  • 14. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Factores valores Parámetros de zona zona 3 Factor de zona Z (g) = 0.4 Suelo Tipo S - 3 Amplificación del suelo S = 1.4 periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg Sísmico C = 0.60 Uso U = 1.00
  • 15. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Mapa de zonificación sísmica Zona de estudio ubicada en la zona 03 El factor de reducción por ductilidad y amortiguamiento depende de las características del diseño estructural del EDIFICIO COMERCIAL, según los materiales usados y el sistema de estructuración para resistir la fuerza sísmica.
  • 16. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.8.- ANÁLISIS DE LICUACIÓN DE ARENAS En suelos granulares, particularmente arenosos las vibraciones sísmicas pueden manifestarse mediante un fenómeno denominado licuefacción, el cual consiste en la pérdida momentánea de la resistencia al corte de los suelos granulares, como consecuencia de la presión de poros que se genera en el agua contenida en ellos originada por una vibración violenta. Esta pérdida de resistencia del suelo se manifiesta en grandes asentamientos que ocurren durante el sismo ó inmediatamente después de éste. Sin embargo, para que un suelo granular, en presencia de un sismo, sea susceptible a licuar, debe presentar simultáneamente las características siguientes (Seed and Idriss):  Debe estar constituido por arena fina a arena fina limosa.  Debe encontrarse sumergida (napa freática).  Su densidad relativa debe ser baja. Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se observan arenas, arcillas arenosas y arenas arcillosas, de baja a mediana compacidad, habiéndose observado nivel freático, por lo que es posible proceso de licuación de arenas. 2.9.- GEODINAMICA EXTERNA. De los procesos Físico - Geológicos Contemporáneos de la Geodinámica externa,la mayor actividad corresponde a los procesos de meteorización y denudación,inundaciones y acción erosiva de las aguas. La zona de estudio se caracteriza por presentar una configuración topográfica, en general, poco accidentada con depresiones y colinas en la margen izquierda del Río Piura; siendo de relieve moderado a plano, con pendiente descendente hacia el oeste. Los fenómenos indicados obedecen a procesos de geodinámica externa generada por factores tectónicos é hidrológicos. Los factores que influyen en los fenómenos geológicos mencionados son: las precipitaciones pluviales, filtraciones y el transporte eólico.
  • 17. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Los fenómenos de geodinámica externa afectan en general al área de estudio y zonas adyacentes en épocas de intensas precipitaciones pluviales; siendo el principal la inundación y erosión que afectarán eventualmente las instalaciones durante los períodos de ocurrencia de los mismos, caso del fenómeno de "El Niño" que es de carácter cíclico y de período de recurrencia de 11 a 12 años de promedio; aunque no siempre de la misma intensidad por lo que en el diseño debe considerarse un drenaje adecuado. En el área de estudio se debe tener en cuenta la acción erosiva de las aguas que discurren por los sectores depresivos en periodos de intensa precipitación pluvial durante periodos de lluvias intensas. Un segundo fenómeno, es el de migración de arenas eólicas que afectan al área de estudio, en la que se han observado pequeñas dunas recientes, las que eventualmente cubrirán las zonas de escasa presencia de vegetación; debiéndose realizar programas de reforestación de las zonas adyacentes.
  • 18. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 3.0.- ACTIVIDADES REALIZADAS Para la ejecución del presente trabajo se realizaron las siguientes actividades: - Reconocimiento del terreno para programar las excavaciones. - Reconocimiento Geológico de áreas adyacentes. - Trabajos de excavación de calicatas. - Ensayo de Penetración Standard (SPT). - Descripción de calicatas y muestreo de suelos alterados e inalterados (monolitos). - Ensayos de laboratorio y obtención de parámetros Físico - Mecánicos de los suelos. - Análisis de la Capacidad Portante y Admisible del terreno con fines de cimentación. - Redacción del informe. 3.1.- EXPLORACION DEL SUBSUELO La exploración del Subsuelo se realizó a través de labores de Ensayos de Penetración Standard (SPT). 3.1.1.- Excavación de SPT, Muestreo de Suelos y Perfiles Estratigráficos Con la finalidad de ubicar los puntos de los SPT, se realizó un reconocimiento de campo, determinándose ejecución de 01 ensayo con el equipo de Penetración Standard hasta la profundidad final de 6.15m., con el objeto de verificar la estratigrafía del terreno, presencia o no del nivel freático y determinar su capacidad portante, mediante los ensayos de Penetración Standard. En los SPT, se realizó el muestreo de los horizontes estratigráficos y su correspondiente descripción. Así mismo se procedió a la obtención de muestras disturbadas para los ensayos granulométricos, peso específico, limites Atterberg, Capacidad Portante, Humedad Natural, Corte directo, Compresibilidad del suelo toma de muestras de suelos inalterados constituidos por monolitos que permitieron obtener los parámetros mediante ensayos de corte directo, consolidación unidimensional, peso volumétrico, etc. Posteriormente se realizó la descripción litológica de los diferentes horizontes.
  • 19. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 3.1.2.- Descripción de Calicatas y SPT Con la información obtenida mediante los análisis granulométricos, y observando el perfil estratigráfico de las calicatas, se ha establecido la siguiente columna estratigráfica:  CALICATA C-1 Ubicada entre las coordenadas: 9425508 N – 541737 E 0.00m. a 1.00m. Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto. 1.00m. a 1.60m. Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad natural. 1.60m. a 1.70m. Lente de arenisca. 1.70m. a 2.00m. Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad natural. 2.00m. a 3.30m. Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y contracción de suelos, mediana compacidad. 3.30m. a 4.00m. Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática. Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 3.30m. de profundidad.  CALICATA C-2 Ubicada entre las coordenadas: 9425848 N – 542007 E 0.00m. a 1.10m. Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto. 1.10m. a 1.60m. Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad natural.
  • 20. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 1.60m. a 1.75m. Lente de arenisca. 1.75m. a 1.90m. Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad natural. 1.90m. a 2.70m. Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y contracción de suelos, mediana compacidad. 2.70m. a 3.50m. Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática. Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 2.70m. de profundidad.  CALICATA C-3 Ubicada entre las coordenadas: 9425852 N – 542999 E 0.00m. a 0.80m. Material de relleno en matriz arenosa, con cascotes de ladrillo y concreto. 0.80m. a 1.80m. Arena de grano fino (SP), color beige, no plástica, con regular contenido de humedad natural. 1.80m. a 2.50m. Arcilla (CL) de color marrón, con tonalidades blanquecinas debido a la presencia de carbonatos, de baja a mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento y contracción de suelos, mediana compacidad. 2.50m. a 3.50m. Arena arcillosa (SC), color verde claro, de baja plasticidad, con humedad que aumenta con la profundidad hasta alcanzar el nivel freático (N.F. = 3.30m.), paredes de la calicata inestables debido a la presencia de napa freática. Nota: Se evidenció la presencia de nivel freático a 2.60m. de profundidad.
  • 21. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 3.1.3.- Ensayo de Penetración Standard (SPT).- Luego de la excavación de calicatas, se procedió a la perforación del subsuelo mediante el uso del Equipo de Penetración Standard, con el objeto de lograr profundizar hasta los 5.35m. y de este modo permitir una exploración más detallada y obtener los parámetros físico - mecánicos, que posteriormente serán utilizados para determinar la capacidad portante de los suelos de fundación a diferentes profundidades y definir la presencia o no de la napa freática superficial. El Ensayo consiste en realizar una perforación metro por metro y luego dejar caer un peso de 63.5 KG desde una altura de 76 cm, hasta una profundidad de penetración inicial de 0.15 m. y luego cada 0.30 m. contando el número de golpes que se requieren para penetrar la referida medida; parámetros que posteriormente permitieron obtener los valores del ángulo de rozamiento interno de los suelos de fundación, así como el peso volumétrico de los mismos, y determinar la capacidad portante y admisible del terreno. Los ensayos de Penetración Standard se realizaron en las áreas donde se proyecta la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, que fue el objeto principal del presente estudio (ver resultados en anexos). SPT – 1 PROFUNDIDAD N ANGULO DE COMPACIDA D TIPO DE metros FRICCIO N RELATIVA SUELO DE A SPT f SUCS 0.80 0.95 2 28 MUY SUELTA SP 0.95 1.25 4 29 SUELTA SP 1.25 1.55 6 29 SUELTA SP 1.55 1.85 10 30 MEDIA SP 1.85 2.15 13 30 MEDIA CL 2.15 2.45 15 30 MEDIA CL 2.45 2.75 17 30 MEDIA CL 2.75 3.05 3 28 MUY SUELTA SC 3.05 3.35 5 29 SUELTA SC 3.35 3.65 7 29 SUELTA SC 3.65 3.95 9 29 SUELTA SC 3.95 4.25 12 30 MEDIA SC 4.25 4.55 16 30 MEDIA SC 4.55 4.85 17 30 MEDIA SC 4.85 5.15 19 30 MEDIA SC
  • 22. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com SPT – 2 PROFUNDIDAD N ANGULO DE COMPACIDA D TIPO DE metros FRICCIO N RELATIVA SUELO DE A SPT f SUCS 1.00 1.15 3 28 MUY SUELTA SP 1.15 1.45 5 28 MUY SUELTA SP 1.45 1.75 7 29 SUELTA SP 1.75 2.05 10 30 MEDIA SP 2.05 2.35 13 30 MEDIA CL 2.35 2.65 15 30 MEDIA CL 2.65 2.95 4 28 SUELTA CL 2.95 3.25 7 29 SUELTA SC 3.25 3.55 11 30 MEDIA SC 3.55 3.85 13 30 MEDIA SC 3.85 4.15 13 30 MEDIA SC 4.15 4.45 15 30 MEDIA SC 4.45 4.75 18 30 MEDIA SC 4.75 5.05 20 30 MEDIA SC 5.05 5.35 20 30 MEDIA SC 3.2.- ENSAYOS DE LABORATORIO La toma de muestras disturbadas se realizó para cada horizonte, para ensayos de humedad natural, granulometría, límites de Atterberg, proctor estándar y/o modificado, peso específico y muestras inalteradas para los ensayos de corte directo y compresibilidad.  Análisis Granulométrico por Tamizado (ASTM D422).  Límite Líquido de Suelos (ASTM d423, D4318).  Límite Plástico de Suelos (ASTM d424, D4328).  Corte Directo con Especimenes Remoldeados y Saturados (ASTM D3080).  Peso Específico de los Suelos (ASTM D 854).  Peso Volumétrico de los Suelos.  Análisis Químicos por Agresividad al Concreto (Sales Solubles Totales, Sulfatos, Cloruros y Carbonatos).  Contenido de Humedad Natural (ASTM D 2216).  Compresibilidad o Asentamiento Relativo de Suelos.  Relación Densidad Humedad (ASTM D1557).
  • 23. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Con los análisis granulométricos y límites de Atterberg,así como por observaciones de campo se han obtenido los perfiles estratigráficos que acompañan el presente informe. 3.2.1.- Contenido de Humedad Natural.- De acuerdo a los ensayos realizados, se han podido establecer rangos de humedad natural de acuerdo a los tipos de suelos que varían entre (8.06 – 27.00%), se evidencio la presencia de nivel freático a 2.60m. de profundidad. 3.2.2.- Peso Específico.- La mayoría de suelos ensayados, muestran valores muy similares, en sus diferentes tipos de suelos cuyos valores fluctúan entre 2.55 y 2.60 gr/cm3 ; en función a su contenido de minerales. 3.2.3.- Análisis granulométrico por tamizado.- Este ensayo realizado utilizando mallas de acuerdo a las normas ASTM, mediante lavado o en seco permite identificar el tipo de suelo, que juntamente con el ensayo de Atterberg permite la clasificación de los suelos; habiéndose establecido los siguientes tipos: “SP” para las arenas, “CL” arcillas arenosas y “SC” para las arenas arcillosas (ver curvas granulométricas). 3.2.4.- Límite de Consistencia AASHTO – 89 – 60.- Con las fracciones que pasan el tamiz Nº 40, se realizaron ensayos de límites de consistencia de las muestras, dando los siguientes resultados: CALICATA / MUESTRA C-1/M-5 C-1/M-6 C-2/M-5 % Límite Líquido 40.20 31.10 40.00 % limite plástico 23.88 22.34 23.96 % Índice de Plasticidad 16.32 8.76 16.04
  • 24. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com CALICATA / MUESTRA C-2/M-6 C-3/M-3 C-3/M-4 % Límite Líquido 28.50 38.40 30.50 % limite plástico 20.89 22.87 22.38 % Índice de Plasticidad 7.61 15.53 8.12 CALICATA / MUESTRA C-1/M-5 C-2/M-5 C-3/M-3 % Hinchamiento libre 14.20 14.00 13.37 % Limite de contracción 13.43 13.23 12.53 3.2.5.- Densidad Máxima y Humedad Óptima.- Estas propiedades de los suelos naturales se han obtenido mediante el método de Compactación Proctor Modificado y los resultados muestran valores diferentes en función a la naturaleza del suelo. RELACION DENSIDAD HUMEDAD (ASTM D1557) PROCTOR MODIFICADO MUESTRA DENSIDAD HUMEDAD MÁXIMA OPTIMA C-1/M-2 1.66 gr/cm3 9.19 % C-2/M-2 1.67 gr/cm3 9.08 % C-3/M-2 1.67 gr/cm3 9.40 % 3.2.6.- Compresibilidad o asentamiento relativo.- El presente ensayo se realizó con la finalidad de evaluar el asentamiento relativo de los suelos de arenas, ante la aplicación de cargas verticales 0.5,1.0,2.0 y 3.0 Kg/cm2 en estado de confinamiento.
  • 25. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com C - 1 / M – 2 ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO P DEFORMACIO N VARIACION COEFICIENT E REGISTRO COEFICIENT E COEFICIENT E COEFICIENT E COMPRESIB. DE gr/cm2 POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB. 0.00 0.703 0.703 0.50 0.40 0.034 0.669 0.669 0.068 2.00 1.00 0.63 0.054 0.649 0.649 0.039 3.15 2.00 0.96 0.082 0.621 0.621 0.028 4.80 3.00 1.28 0.109 0.594 0.594 0.027 6.40 C - 2 / M – 2 ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO P DEFORMACIO N VARIACION COEFICIENT E REGISTRO COEFICIENT E COEFICIENT E COEFICIENT E DE DE COMPRESIB. DE gr/cm2 POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB. 0.00 0.679 0.679 0.50 0.43 0.036 0.643 0.643 0.072 2.15 1.00 0.67 0.056 0.622 0.622 0.040 3.35 2.00 0.98 0.082 0.596 0.596 0.026 4.90 3.00 1.31 0.110 0.569 0.569 0.028 6.55 C - 3 / M – 2 ENSAYO DE ASENTAMIENTO RELATIVO P DEFORMACIO N VARIACION COEFICIENT E REGISTRO COEFICIENT E COEFICIENT E COEFICIENT E DE DE COMPRESIB. DE gr/cm2 POROSIDAD POROSIDAD CURVA RELATIVA COMPRESIB. 0.00 0.713 0.713 0.50 0.38 0.033 0.681 0.681 0.065 1.90 1.00 0.62 0.053 0.660 0.660 0.041 3.10 2.00 0.95 0.081 0.632 0.632 0.028 4.75 3.00 1.26 0.108 0.605 0.605 0.027 6.30 3.2.7.- Ensayos de Corte Directo.- Con la finalidad de obtener los parámetros del ángulo de rozamiento interno (Ý) y la cohesión (C) de los materiales se programaron ensayos de corte, en muestras inalteradas en los suelos existentes, de baja a mediana compacidad, ubicados en diferentes sectores del área del terreno, en los intervalos de 1.00 m. a 1.80m. de profundidad, considerando el tipo de suelo predominante; ensayándose en estado natural.
  • 26. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com RESISTENCIA AL CORTE DIRECTO DE SUELOS MUESTRA PROFUNDIDAD ANGULO DE PESO HUMEDAD ROZAMIENTO VOLUMETRICO (m) INTERNO gr/cm3 W% C-1 1.00 - 1.80 31° 1.62 9.22 C-2 1.00 - 1.80 30° 1.64 10.45 C-3 1.00 - 1.80 31° 1.63 10.05 3.2.8.- Análisis Químico por Agresividad Con el fin de evaluar la agresividad de los suelos hacia el concreto se realizaron los ensayos químicos para determinar el contenido de sales solubles, cloruros y sulfatos, habiéndose obtenido valores bajos a moderados, por lo que es necesario utilizar cemento tipo MS. SALES MUESTRA PROF. SOLUBLES CLORUROS SULFATOS CARBONATOS m. %. %. %. %. C - 1 / M - 2 1.00 - 1.60 0.6500 0.0340 0.0360 0.0000 C - 1 / M - 4 1.70 - 2.00 0.5900 0.0300 0.0270 0.0000 C - 1 / M - 5 2.00 - 3.30 0.6000 0.0470 0.0220 0.8100 C - 1 / M - 6 3.30 - 4.00 0.5500 0.0420 0.0320 0.0000 C - 2 / M - 2 1.10 - 1.60 0.6200 0.0390 0.0240 0.0000 C - 2 / M - 4 1.75 - 1.90 0.5700 0.0320 0.0360 0.0000 C - 2 / M - 5 1.90 - 2.70 0.5100 0.0410 0.0300 0.7400 C - 2 / M - 6 2.70 - 3.50 0.6600 0.0350 0.0210 0.0000 C - 3 / M - 2 0.80 - 1.80 0.5000 0.0470 0.0330 0.0000 C - 3 / M - 3 1.80 - 2.50 0.6400 0.0410 0.0240 0.8400 C - 3 / M - 4 2.50 - 3.50 0.5200 0.0330 0.0280 0.0000
  • 27. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 4.0.- ANALISIS DE LA CIMENTACION. En el análisis de cimentación se debe considerar los parámetros de ángulo de rozamiento interno, compacidad del suelo, peso volumétrico, ancho del cimiento corrido y la profundidad de la cimentación. Así mismo en suelos arenosos deberá estudiarse los problemas de asentamientos relativos. 4.1.- CAPACIDAD PORTANTE Y CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA DEL TERRENO Llamada también capacidad última de carga del suelo de cimentación. Es la carga que puede soportar un suelo sin que su estabilidad sea amenazada. Para la aplicación de la capacidad portante, se aplica la teoría de Terzaghi para zapatas continuas de base rugosa en el caso de un medio friccionante o medianamente denso; también se hace extensivo para el caso de zapatas cuadradas y plateas o losas de cimentación. Es necesario mencionar que de acuerdo a las Calicatas y sondaje SPT, se identificaron suelos del tipo arenoso (SP), arcillosos (CL) y areno arcilloso (SC), determinados como friccionantes (arenas de grano fino). A continuación se realiza el análisis de la cimentación para diferentes profundidades teniendo en cuenta los parámetros obtenidos con el equipo de perforación standard y los ensayos de laboratorio (Ver Cuadro de Capacidad Portante y Capacidad Admisible). En suelos medianamente densos con valores de cohesión (C). Para zapata continua: Qc = C*Nc + *D*N'q + 0.5**ß*N'g Para zapata cuadrada: Qc = 1.3*C*Nc + *D*N'q + 0.4**ß*N'g
  • 28. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Para Platea o Losa de Cimentación: En suelos arcillosos:                  B Df L B Cu q qu u qneta 4 . 0 1 195 . 0 1 14 . 5 ) ( En suelos arenosos: q adm. (KN/m²) =                    25 ) ( 33 . 0 1 98 . 11 mm Se B Df Ncor Pt = 11.98 Ncor. [ 1 + 0.33 (Df/B)] [ Semm./25] Donde: Qc = Capacidad Portante Kg/cm²  = Peso volumétrico gr/cm3. Df = Profundidad de cimentación (m). C = Cohesión. Nc, N'q y N'g = Factores de capacidad de carga Ncor = N corregido para 0.30m. de penetración con SPT. B = Ancho de la cimentación. N = Numero de Penetración Standard Se = Asentamiento L = Largo de la cimentación
  • 29. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE Y ADMISIBLE DEL TERRENO CALICATA C – 1 TIPO DE Df B g c f N'c N'q N' g Qc Pt ESTRUCTURA m m gr/cm3 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 1.00 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.18 0.73 1.20 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.48 0.83 1.50 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.91 0.97 1.80 1.20 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.35 1.12 1.00 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.30 0.77 ZAPATAS 1.20 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.59 0.86 AISLADAS 1.50 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.03 1.01 1.80 1.50 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.47 1.16 1.00 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.42 0.81 1.20 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.71 0.90 1.50 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.15 1.05 1.80 1.80 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.58 1.19 1.00 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.80 0.60 1.20 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.10 0.70 1.50 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.53 0.84 1.80 0.30 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.97 0.99 1.00 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.88 0.63 CIMIENTOS 1.20 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.17 0.72 CORRIDOS 1.50 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.61 0.87 1.80 0.45 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.04 1.01 1.00 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 1.95 0.65 1.20 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.24 0.75 1.50 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 2.68 0.89 1.80 0.60 1.62 0.010 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04
  • 30. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com CALICATA C – 2 TIPO DE Df B G c f N'c N'q N' g Qc Pt ESTRUCTURA m m gr/cm3 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 1.00 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.26 0.75 1.20 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.56 0.85 1.50 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.00 1.00 1.80 1.20 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.44 1.15 1.00 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.38 0.79 ZAPATAS 1.20 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.67 0.89 AISLADAS 1.50 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04 1.80 1.50 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.56 1.19 1.00 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.50 0.83 1.20 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93 1.50 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.23 1.08 1.80 1.80 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.68 1.23 1.00 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 1.86 0.62 1.20 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.16 0.72 1.50 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.60 0.87 1.80 0.30 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.04 1.01 1.00 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 1.94 0.65 CIMIENTOS 1.20 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.23 0.74 CORRIDOS 1.50 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.68 0.89 1.80 0.45 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.12 1.04 1.00 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.01 0.67 1.20 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.31 0.77 1.50 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 2.75 0.92 1.80 0.60 1.64 0.012 31 20.0 9.0 6.0 3.19 1.06
  • 31. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com CALICATA C – 3 TIPO DE Df B G c f N'c N'q N' g Qc Pt ESTRUCTURA m m gr/cm3 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 1.00 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.94 0.65 1.20 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.23 0.74 1.50 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.67 0.89 1.80 1.20 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.11 1.04 1.00 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.05 0.68 ZAPATAS 1.20 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.35 0.78 AISLADAS 1.50 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93 1.80 1.50 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.23 1.08 1.00 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.17 0.72 1.20 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.46 0.82 1.50 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.90 0.97 1.80 1.80 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 3.34 1.11 1.00 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.61 0.54 1.20 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.91 0.64 1.50 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.35 0.78 1.80 0.30 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.79 0.93 1.00 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.69 0.56 CIMIENTOS 1.20 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.98 0.66 CORRIDOS 1.50 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.42 0.81 1.80 0.45 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.86 0.95 1.00 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 1.76 0.59 1.20 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.05 0.68 1.50 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.49 0.83 1.80 0.60 1.63 0.000 31 20.0 9.0 6.0 2.93 0.98 SPT – 1 TIPO DE Df B N Se m. Qc (q ult.) Pt (q adm.) ESCTRUTURA m m Kg/cm2 Kg/cm2 1.40 10.00 6 0.0270 2.44 0.81 1.60 10.00 10 0.0270 4.09 1.36 1.80 10.00 10 0.0270 4.11 1.37 2.00 10.00 13 0.0270 5.38 1.79 1.40 12.00 6 0.0270 2.42 0.81 PLATEA DE 1.60 12.00 10 0.0270 4.05 1.35 CIMENTACION 1.80 12.00 10 0.0270 4.07 1.36 2.00 12.00 13 0.0270 5.32 1.77 1.40 15.00 6 0.0270 2.40 0.80 1.60 15.00 10 0.0270 4.02 1.34 1.80 15.00 10 0.0270 4.04 1.35 2.00 15.00 13 0.0270 5.27 1.76
  • 32. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com SPT – 2 TIPO DE Df B N Se m. Qc (q ult.) Pt (q adm.) ESCTRUTURA m M Kg/cm2 Kg/cm2 1.40 10.00 5 0.0290 2.18 0.73 1.60 10.00 7 0.0290 3.07 1.02 1.80 10.00 10 0.0290 4.42 1.47 2.00 10.00 10 0.0290 4.44 1.48 1.40 12.00 5 0.0290 2.16 0.72 PLATEA DE 1.60 12.00 7 0.0290 3.05 1.02 CIMENTACION 1.80 12.00 10 0.0290 4.38 1.46 2.00 12.00 10 0.0290 4.40 1.47 1.40 15.00 5 0.0290 2.15 0.72 1.60 15.00 7 0.0290 3.02 1.01 1.80 15.00 10 0.0290 4.33 1.44 2.00 15.00 10 0.0290 4.35 1.45 CAPACIDAD ADMISIBLE DE CARGA Es la capacidad admisible del terreno que se deberá usar como parámetro de diseño de la estructura. También se le conoce como "Carga de Trabajo" ó "Presión de Trabajo". (Cuadro de Capacidad Admisible). Pt = Qc / Fs Donde: Pt = Presión de trabajo ( kg/cm² ) Qc = Capacidad de carga. Fs = Factor de seguridad ( 3.0 ). ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACION DE LOS SUELOS La ecuación de cálculo a tenerse en cuenta es: (Cc)* H σ´ + σ S = ------------ log ( -----------) 1 + e σ´ Donde: S = Asentamiento por consolidación primaria a la mitad del estrato de arena, donde se cimentará el edificio
  • 33. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com Cc = Índice de compresión Cc = e2 – e1 (log σ2/ σ1) e = Relación de vacíos de la arcilla. Ỵs - Ỵo e = ---------------- Ỵo Ỵs = Peso específico del sólido Ỵo = Peso volumétrico o densidad natural del suelo. σ´ = Esfuerzo efectivo a la profundidad de cimentación. σ = Esfuerzo que actúa por la sobrecarga del edificio. H = Altura del estrato de arenas. 4.2.- CONDICIONES DE CIMENTACION De acuerdo a los resultados de las investigaciones de campo, los ensayos de laboratorio, la clasificación de suelos, la capacidad portante, los resultados de cálculos geotécnicos y el criterio ingenieril del Consultor se concluye en las condiciones de cimentación para la construcción del Edificio Comercial y se describe a continuación: EDIFICIO COMERCIAL a).- Descripción del suelo de cimentación. El suelo de cimentación promedio está conformado predominantemente por arenas de grano fino, mal graduado (SP), arenas arcillosas y arcillas (CL) de mediana plasticidad, moderado grado de hinchamiento, moderado grado de contracción de suelos b).- Condiciones de cimentación. En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del estudio, son terrenos relativamente estables, con ángulo de talud natural de 85° en las calicatas excavadas y de compacidad relativa entre 20 – 40% en función a los valores de N del SPT. En el EDIFICIO COMERCIAL, se construirán estructuras superficiales a una profundidad de
  • 34. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 2.00m., para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. de ancho para el caso de un Semisótano, siendo la capacidad admisible del terreno de 1.45 a 1.49 kg/cm². Es necesario mejorar las condiciones del terreno de cimentación colocando un sub platea de 0.50m. de espesor, constituido por material Hormigón y sobre este un solado de concreto, en una relación 1:10, con espesor de 0.10m. c).- Clasificación de los materiales de excavación. Los suelos de arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), encontrados en el subsuelo de cimentación, se clasifican como Material Común (MC), de compacidad media y se puede realizar la excavación en forma manual. d).- Estabilidad de talud natural y de corte. Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 2.00m., presenta bajo contenido de humedad natural, no presentándose derrumbes de las paredes,habiéndose determinado que existen ángulos de corte natural subverticales de 80 grados. e).- Uso del material procedente de las excavaciones. Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican como arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), que serán eliminados después de la cimentación de las estructuras superficiales que se han proyectado. f).- Agresión química de los suelos al concreto. Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos, son relativamente bajos, pudiéndose usar cemento tipo I o MS. Se han realizado los ensayos por contenido de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos en el laboratorio. g).- Parámetros para diseño sismo - Resistente
  • 35. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio: Factores Valores Parámetros de zona Zona 3 Factor de zona Z (g) = 0.4 Suelo Tipo S – 3 amplificación del suelo S = 1.4 Periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg Sísmico C = 0.60 Uso U = 1.00 h).- Licuación de arenas En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos de baja estabilidad debido a la presencia de napa freática, por lo que es probable que ocurrirán fenómenos de licuación de arenas ante un sismo de gran magnitud, debido a que los suelos en el sector están constituidos por arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), sin presencia de nivel freático, siendo los valores de N menores de 20 hasta la referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la zona no es probable la ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5. i).- Problemas especiales de la cimentación. En el sector del EDIFICIO COMERCIAL, los suelos están en estado medianamente compacto, sin presencia del nivel freático, por lo que pueden ocurrir problemas de asentamiento en el fondo de la cimentación, por lo que antes de la cimentación se deben humedecer las arenas limosas, compactarlas, luego deberá colocarse un solado de concreto. CONCLUSIONES.
  • 36. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 1.- El área donde se cimentará la infraestructura para la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL de la Dra. Patricia Cannata, se ubica en una zona donde existen materiales de baja compacidad y baja resistencia a la penetración. 2.- En el área del terreno donde se realizara la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, en función a la densidad, ángulo de fricción interna (Ý), Cohesión (c), grado de Compacidad, granulometría, etc. los suelos de fundación, son considerados del tipo friccionante (SP), medianamente densos (SC) y densos (CL). 3.- Las condiciones de cimentación para la CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO COMERCIAL, se describe a continuación: - El suelo de cimentación promedio está conformado predominantemente por arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL). - En base a los resultados de campo y laboratorio se determinó que el sector del EDIFICIO COMERCIAL a construir, son terrenos relativamente estables, con ángulo de talud natural de 85° en las calicatas excavadas y de compacidad relativa entre 40 – 60% en función a los valores de N del SPT. - En el sector del EDIFICIO COMERCIAL a construir, se cimentaran estructuras superficiales a una profundidad de 2.00m., siendo la capacidad admisible es de 1.45-1.49 kg/cm²., para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. de ancho, previa compactación del fondo de la cimentación y la colocación de una sub platea de cimentación de 0.50m. de espesor constituido por Hormigón y sobre este un solado de 0.15 m. de espesor. - Los suelos de arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), encontrados en el subsuelo de cimentación, se clasifican como Material Común (MC), de compacidad media y se puede realizar la excavación en forma manual. - Durante la excavación de las calicatas, hasta la profundidad de 2.00m., presenta bajo contenido de humedad natural, incrementándose a mayor profundidad y no se han presentado derrumbes de las paredes, habiéndose determinado que existen ángulos de
  • 37. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com corte natural subverticales de 80-85°, sin embargo por debajo de 2.00m., es necesario la entibación de las zanjas según normas constructivas. - Los suelos extraídos de las zanjas de excavación, mayormente se clasifican como arenas limosas. - Los valores de los contenidos de cloruros, sulfatos, sales solubles y carbonatos, son relativamente de valores medios, pudiéndose usar cemento tipo I o MS. - De la Norma Técnica de edificaciones E.030 para Diseño Sismorresistente se obtuvieron los parámetros del suelo en la zona de estudio: Factores Valores Parámetros de zona Zona 3 Factor de zona Z (g) = 0.4 Suelo Tipo S – 3 amplificación del suelo S = 1.4 periodo predominante de vibración Tp = 0.9 seg Sísmico C = 0.60 Uso U = 1.00 - En este sector los materiales encontrados, permite considerar como terrenos de regular estabilidad, por lo que es poco probable que ocurran fenómenos de licuación de arenas ante un sismo de gran magnitud, debido a que los suelos en el sector están constituidos por arenas de grano medio (SP), arenas arcillosas (SC) y arcillas (CL), siendo los valores de N mayores de 20 hasta la referida profundidad y de acuerdo a la sismicidad de la zona no es probable la ocurrencia de sismos de grado 7 o 7.5. .
  • 38. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com RECOMENDACIONES 1.- Para las construcciones proyectadas, las cimentaciones serán del tipo superficial de acuerdo a las características siguientes: a.- La profundidad mínima de cimentación medida a partir de la superficie libre del terreno, será de 2.00m. Para plateas de cimentación de 10, 12 y 15m. ancho y espesor de la losa de 0.30m. La capacidad admisible es de 1.45 a 1.49 kg/cm². b.- Es recomendable el uso de Plateas o losas de cimentación. c.- En la zona de cimentación, se recomienda cortar el material, poco compactado de 2.00m. (incluye Semisótano de 1.40m. de alto y sub platea de cimentación de 0.50 m. de espesor.). d.- Compactar el terreno de fundación al 95% de la densidad seca máxima y a continuación colocar el material tipo Hormigón con caras angulares de 3” de tamaño de 0.50m. de espesor, SOBRE ESTE MATERIAL COLOCAR un solado de 0.10m. de espesor y finalmente la Platea de cimentación de 0.30m. de espesor la cual debe protegerse al igual que el sótano con una placa de concreto armado para evitar la infiltración de las aguas. Para el caso de losas de Pisos y veredas deberá cortarse el material de 0.30m. de espesor y luego compactar la subrasante y reemplazar con materiales de afirmado debidamente compactado. Se puede afirmar que el terreno de fundación en el área de estudio, se observan arenas de grano medio, arcillas, de baja a mediana compacidad y habiéndose observado nivel freático a profundidades que varían de 2.60m., por lo tanto es poco probable la ocurrencia de Fenómenos de Licuación de arenas, sin embargo es recomendable un mejoramiento del terreno de fundación, colocando debajo de la cimentación (sótano) y conformado de la siguiente manera: 1) 0.30m. de platea de cimentación de concreto armado, 2) 0.10m. de solado
  • 39. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com 3) 0.50m. de Material tipo Hormigón. 4) El sótano debe protegerse con una placa de concreto armado con aditivos para evitar la infiltración de las aguas. 2.- Los elementos del cimiento deberán ser diseñados de modo que la presión de contacto (carga estructural del edificio entre el área de cimentación) sea inferior ó cuando menos igual a la presión de diseño ó capacidad admisible. 3.- El agua superficial que pudiera inundar la zona de los cimientos y del edificio multifamiliar de 05 pisos, durante la construcción, deberá ser alejado, a fin de que su presencia no debilite la cimentación. 4.- El contenido de sales solubles es moderado, por lo que deberá usarse cemento Pórtland tipo MS para el diseño del concreto. 5.- Considerando que cíclicamente se presentan fuertes precipitaciones pluviales, es necesario diseñar sistemas de drenaje pluvial que eviten la infiltración de aguas y puedan originar asentamientos futuros y dañar las estructuras proyectadas. 6.- El material de préstamo de afirmado a ser usado, debe reunir las características siguientes: Índice de plasticidad IP < 6%, Límite Líquido menor que 25% y Resistencia a la penetración de 0.1" de 80 - 100% para los ensayos CBR. La compactación deberá realizarse mayor de 100% del Proctor Modificado del material de Base durante la fase constructiva. 7.- Es necesario realizar las pruebas de densidad de campo, del material de afirmado para subbase, base, subrasante para comprobar la compactación. 8.- Para las losas de cimentación y obras auxiliares de concreto, se deberá diseñar con materiales de agregados de las canteras Vice, Sojo, Sol Sol o Cerro Mocho, con una dosificación de 210 – 250 kg/cm², previa evaluación de los materiales, durante la fase constructiva.
  • 40. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com TESTIMONIO FOTOGRAFICO
  • 41. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com ANEXOS
  • 42. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com CUADROS – GRAFICOS
  • 43. Dr. ING. DANTE LLANOS CAYCHO ESPECIALISTA EN GEOLOGIA Y GEOTECNIA CIP: 29163 RUC. Nº 10026285238 URB. BELLO HORIZONTE MZ. E3 – LOTE 17 – PIURA Teléfono: 351045 Celular: 96-9935233 RPM: #948554501 danteulises52@hotmail.com ENSAYOS DE LABORATORIO