Estudio de mecánica de suelos para proyecto de muro de contención

1
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE
CIMENTACION
““MMUURROO DDEE CCOONNTTEENNCCIIOONN EENN EELL BBUUMM AAAA..HHHH.. LLAASS BBRRIISSAASS DDEE
VVEENNTTAANNIILLLLAA,, VVIILLLLAA HHEERRMMOOZZAA,, AAMMPPLLIIAACCIIOONN AALLMMIIRRAANNTTEE
GGRRAAUU II yy IIII,, HHIIJJOOSS DDEE AALLMMIIRRAANNTTEE GGRRAAUU MMzz.. SS yy SS’’
PRESENTADO POR:
MITMA RAMÍREZ, Guelia.
NAJARRO CÁCERES, Felber.
ORTEGA HUAYANAY, Roberto.
TORIBIO ROMERO, Hassan.
LIMA – DICIEMBRE
2015

2
PROFESOR:
ING. UCHUYPOMA MONTES FERNANDO M.

3
Este trabajo de investigación está
dedicado a la comunidad
universitaria del UPLA - Filial Lima.

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INDICE
Página
INTRODUCCION
RESUMEN
ABSTRACT
1. Problemas de Investigación 10
1.1.Problema General 10
1.2.Problema Especifico 10
1.3.Objetivo 11
1.4.Objetivo General 11
1.5.Objetivo Especifico 11
2. Justificación 12
3. Hipótesis 12
3.1.Hipótesis General
3.2.Hipótesis Especifico 12
4. Marco Referencial 13
4.1.Características Geotécnicas del suelo de Lima y Callao 13
5. Antecedentes 17
6. Marco Teórico 17
7. Método 19
7.1.Tipo y Diseño de Investigación 19
7.2.Tipos de Investigación 19
7.3.Diseño de Investigación 19
7.4.Variables 20
8. Resultados 23
8.1.Características Físicas 23
8.2.Perfil Estratigráfica
Ensayos de Laboratorio 24
8.3.Nivel Freático 33
8.4.Características del suelo de cimentación 33
Sondajes 33
8.5.Análisis de la Cimentación 37

5
8.5.1. Tipos de Cimentación 37
8.5.2. Profundidad de Cimentación 37
8.5.3. Capacidad Admisible 37
8.5.4. Asentamiento Admisible 39
8.5.5. Asentamiento Inmediato 39
8.6.Agresión del suelo al concreto de la cimentación 41
9. Discusión 43
10.Conclusiones 44
11.Recomendaciones 46
12.Bibliografías 49
13.Referencias y Anexos 50
14.Fotos 56

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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación “ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS
CON FINES DE CIMENTACIÓN PARA EL PROYECTO MURO DE
CONTENCIÓN EN EL AA.HH LAS BRISAS DE VENTANILLA, VILLA
HERMOZA,AMPLIACIÓN ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE
GRAU MZ S S´” ha sido elaborado con la finalidad de entender y aplicar los
conceptos y teoría acerca del estudio de suelos y su aplicación en las obras
civiles.
En la ciudad de Lima se encuentra diferentes tipos de suelo muchos de los
cuales poseen características especiales, planteando serios problemas y
retos a la ingeniería.
El estudio de estos suelos se ha iniciado en la mayoría de estos casos, luego
que estos han generado alguna falla o colapso de las estructuras. La
manifestación del comportamiento anómalo de los suelos está generalmente
relacionada con algún fenómeno natural o con la actividad del hombre.
En este trabajo se enfoca al estudio de las características físico-mecánicas y
químicas, así como las condiciones naturales del terreno de cimentación, para
el proyecto de construcción de un muro de contención en el AA.HH Villa
Hermosa.

7
RESUMEN
El presente Informe se ha desarrollado con la finalidad de investigar las
características del suelo donde se proyectan los Muros de Contención,
ubicado en los AA.HH. Las Brisas de Ventanilla, Villa Hermosa, Ampliación
Almirante Grau I y II, Hijos de Almirante Grau Mz. S y S’, en el Distrito de
Ventanilla.
En la zona en estudio las formaciones que afloran son de origen volcánico -
sedimentario del cretáceo inferior (Formación Ventanilla) perteneciente al
Grupo Puente Piedra, conformado por limonitas e illitas, cubiertos por
depósitos de arenas finas de gradación pobre, transportados eólicamente.
Con el propósito de identificar las características físicas y mecánicas del suelo
de fundación se ubicaron 04 calicatas o excavaciones a cielo abierto en las
ubicaciones predeterminadas de los muros de contención, llegando hasta una
profundidad de1.50m.
El perfil estratigráfico en esta zona, presenta hasta la profundidad explorada
de
1.50m arena mal gradada, compacidad media, ligera humedad, color beige.
Para la zona de la Calicata C-4, a partir de 1.00m de profundidad se presenta
arena de grano fino con presencia de restos de roca de forma angulosa
alargada TM=2”. En algunos casos existen taludes conformados por rellenos
sueltos contaminados como el registrado en la Calicata C-3 . Y Roca suelta
muy meteorizada como el registrado en la Calicata C-4.
Hasta la profundidad explorada de 1.50m, NO se ha determinado el nivel
freático en ninguna de las excavaciones.
El muro de Contención se cimentará a una profundidad (Df) no menor de
1.00m

8
con respecto al nivel de corte a pie del talud y sobre el suelo arenoso.
Se presenta la capacidad portante para los niveles de cimentación sobre el
suelo arenoso. El valor obtenido para la capacidad admisible puede ser
utilizado para toda el área estudiada.
La concentración de sustancias perjudiciales al concreto en el tramo en
estudio es moderada y respecto a agentes nocivos al acero es leve.

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ABSTRACT
This report has been developed in order to investigate the characteristics of
the soil where the walls, located in the project AA.HH. Las Brisas de
Ventanilla, Villa Hermosa, Admiral Grau Extension I and II, Sons of Admiral
Grau Mz. S and S ', in the District of Ventanilla.
In the study area that crop formations are volcanic - sedimentary Lower
Cretaceous (Training Window) belonging to Stone Bridge Group, comprising
limonite and illite, covered by deposits of fine sands of poor gradation,
transported eólicamente. In order to identify the physical and mechanical
characteristics of the soil of 04 foundation pits or open pits in the default
locations retaining walls, reaching a depth de1.50m they were located.
The stratigraphic profile in this area, presented to the depth explored 1.50m
poorly graded sand, medium compactness, light moisture, beige color. For the
area of the pit C-4, from 1.00m deep fine-grained sand occurs with presence of
rock debris angular shape elongated TM = 2 ". In some cases there are slopes
in contaminated as recorded in the pit C-3 loose fillings. And very loose rock
weathered as recorded in the pit C-4.
Explored to the depth of 1.50m, NO was determined the water level in any of
the excavations.
The embankment will build at a depth (Df) of not less than 1.00m regarding
the level walk from cutting slope and sandy soil.
Bearing capacity for foundation levels on the sandy soil is presented. The
value obtained for the carrying capacity can be used for the entire study area.
The concentration of harmful substances in particular the section under study
is moderate compared to harmful agents is mild steel.

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1. PROBLEMA DE INVESTIGACION
FORMULACION DEL PROBLEMA
1.1.PROBLEMA GENERAL
¿Cuál es el análisis del estado del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION ALMIRANTE GRAU I Y II,
HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S?
1.2.PROBLEMAS ESPECIFICOS
¿Cuál es el deterioro físico del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
¿Cuáles son las alternativas de solución al estado situacional del suelo en el
AA.HH. LAS BRISAS DE VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION
ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S?
¿Qué nivel de seguridad nos da el estado situacional del suelo en el AA.HH.
LAS BRISAS DE VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION
ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S?
¿Cuáles son las alternativas de solución del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS
DE VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION ALMIRANTE GRAU I Y II,

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2. OBJETIVOS
2.1.OBJETIVO GENERAL
Identificar en qué estado situacional se encuentra el suelo en el AA.HH. LAS
BRISAS DE VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION ALMIRANTE
GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S, por medio del
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS tendremos un diagnóstico definitivo.
2.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS
Verificar la calidad de desempeño del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S.
Determinar el deterioro físico del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S.
Identificar las alternativas de solución del estado situacional del suelo en el
ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S.
Determinar el nivel de seguridad del estado situacional del suelo en el AA.HH.
LAS BRISAS DE VENTANILLA, VILLA HERMOSA, AMPLIACION
3. JUSTIFICACION
El Estudio de Mecánica de suelos del estado situacional del suelo en el
ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S, indicara
las acciones a tomar con respecto a los resultados obtenidos de dicho estudio

12
como son las propiedades mecánicas e hidráulicas. Ya que dada a los
problemas de los distintos tipos de suelos en Lima dificulta saber con certeza
la condición del suelo y con esto se añade un mayor conocimiento de las
condiciones operativas y estructurales que permita deducir el estado
situacional del suelo en estudio. Que permita llegar a un diagnóstico del suelo
y así una solución efectiva que contenga los requisitos del proyecto.
4. HIPOTESIS
4.1.HIPOTESIS GENERAL
La condición actual del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE VENTANILLA,
VILLA HERMOSA, AMPLIACION ALMIRANTE GRAU I Y II, HIJOS DE
ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S, se encuentra deteriorada mostrando material
suelta sin compactar causando inseguridad en la población.
4.2.HIPOTESIS ESPECIFICOS
El deterioro físico del suelo se debe a rellenos sanitarios encontrados en el
El nivel de seguridad que nos brinda el estado situacional del suelo es regular.
La alternativa de solución para el estado situacional del suelo es la realización
de un muro de contención.
La calidad de desempeño del suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S Y S, se debe a su estructura geológica
presente en todo el recorrido de la zona.

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5. MARCO REFERENCIA
Distribución de los suelos en la ciudad de Lima y Callao

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CARACTERISTICAS GEOTECNICAS DE LOS SUELOS DE LIMA Y CALLAO
GRAVA ALUVIAL: Zona conformada predominantemente por el conglomerado
del río Rímac y algunos sectores de los conos de los ríos Chillón y Lurín, así
como de sus quebradas tributarias. Esta zona presenta las mejores
características geomecánicas para la cimentación superficial. Este tipo de
suelo cubre la mayor parte del área de estudio.
GRAVA COLUVIAL: Zona conformada por grava coluvial que cubre las
laderas y los pies de taludes de los cerros rocosos que circundan la ciudad.
Este material puede tener características geomecánicas similares a las del
conglomerado aluvial; existen problemas de lixiviación que se han reportado
en algunos sectores y que han ocasionado algunos daños a las edificaciones.
ARENAS Y LIMOS (e=10m): Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un
estrato superficial de material fino, limo arcilloso y arenas limosas o arcillosas,
cuyo espesor varía entre 3 y 10m, por debajo del cual se encuentra la grava
aluvial del conglomerado de los conos de deyección. El estrato portante para
las cimentaciones convencionales será el material fino superficial, cuyas
características de resistencia y compresibilidad son menos favorables que las
del conglomerado.
ARENAS Y LIMOS (10m<e<20m): Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un
estrato superficial de material fino, limo arcilloso y arenas limosas o arcillosas,
cuyo espesor varía entre 10 y 20m, por debajo del cual se encuentra la grava

15
aluvial o coluvial del pie de las laderas. El mayor espesor de material fino ha
influenciado en el nivel de daños reportados en sismos pasados, evidenciando
un comportamiento dinámico más desfavorable. Esta zona se encuentra
predominantemente en el distrito de La Molina.
ARENAS Y LIMOS (e<20m): Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un
estrato superficial de material fino potente, limo arcilloso y arenas limosas o
arcillosas, cuyo espesor es mayor que 20m, por debajo del cual se encuentra
la grava aluvial o coluvial del pie de las laderas. En esta zona se han
reportado los mayores niveles de daños durante sismos pasados,
encontrándose localizados predominantemente en el distrito de La Molina. Los
efectos dinámicos son mayores tanto por el potente espesor del material fino
como por los efectos de cuenca que generan los cerros circundantes.
SUELOS ORGANICOS Y ARCILLAS (e=10m): Zona conformada por un
estrato de suelo fino, predominantemente arcilloso a limo arenoso, con lentes
de suelos altamente orgánicos y turbas, cuyo espesor alcanza los 10m en
promedio y el nivel freático varía entre 1m y 3m. Por debajo a este material se
encuentra la grava aluvial potente de los conos del Rímac y Chillón. Estos
suelos se presentan predominantemente en la zona central del distrito del
Callao y en el límite de este distrito con Ventanilla.
GRAVAS Y ARCILLAS POTENTES: Zona conformada por un estrato
superficial de material gravoso de 10 a 20m de espesor que ha sido
depositado en un potente estrato de arcilla, el cual, según los registros de
pozos, se encuentra intercalado con estratos de grava en profundidad. El nivel
freático se encuentra entre 1 a 3m. Esta zona se localiza predominantemente
en el distrito de La Punta y en el sector del Callao colindante con este distrito.
ARCILLAS BLANDAS: Zona conformada por un estrato de suelo fino arcilloso
de 5 a 15m de espesor, con presencia de materia orgánica y nivel freático a
profundidades que varían entre 1 y 2m. Se localiza predominantemente en la
zona Suroeste del Callao, y en la zona próxima al Terminal Marítimo. Este
suelo tiene características pantanosas, con resistencia cortante prácticamente
nula. De bajo a este material se encuentran estratos de gravas y arcillas de
gran potencia que se van alternando con la profundidad.

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ARENAS EOLICAS: Zona conformada por depósitos de arena que han sido
acarreados por el viento y acumulados en las laderas de los cerros rocosos,
por lo que su potencia es variable. Superficialmente se encuentran en estado
suelto y su compacidad aumenta rápidamente con la profundidad. En muchos
casos se encuentran cementadas con sales solubles, formando costras
calichosas de gran rigidez. Las zonas donde se localizan predominantemente
estos tipos de suelos son el sector Suroeste del distrito de Ancón, el sector
Norte de Ventanilla, Villa El Salvador y sectores de los distritos de Chorrillos,
San Juan de Miraflores y Villa María del Triunfo.
SUELOS PANTANOSOS: Zona conformada por depósitos de arena que han
sido acarreados por el viento y acumulados en las laderas de los cerros
rocosos, por lo que su potencia es variable. Superficialmente se encuentran
en estado suelto y su compacidad aumenta rápidamente con la profundidad.
En muchos casos se encuentran cementadas con sales solubles, formando
costras calichosas de gran rigidez. Las zonas donde se localizan
predominantemente estos tipos de suelos son el sector Suroeste del distrito
de Ancón, el sector Norte de Ventanilla, Villa El Salvador y sectores de los
distritos de Chorrillos, San Juan de Miraflores y Villa María del Triunfo.
ACANTILADOS DE LIMA: Zona conformada por una franja de 100m de ancho
a lo largo de los acantilados de la playa y del río Rímac en el distrito de El
Cercado, los cuales, a pesar que el terreno está constituido por el
conglomerado del Rímac en su mayor parte, se esperan amplificaciones
sísmicas y deformaciones permanentes del talud durante eventos sísmicos
severos.
DEPOSITOS MARINOS: Zona conformada por la franja de playa constituida
por suelos arenosos saturados y sueltos, cuyas características mecánicas son
poco favorables para la cimentación de estructuras, y en los cuales se puede
presentar el fenómeno de licuación de suelos durante sismos de moderada
intensidad.
RELLENOS DE DESMONTE Y BASURA: Están constituidos por depósitos
localizados de rellenos sueltos de desmontes heterogéneos que han sido
colocados en depresiones naturales o excavaciones realizadas en el pasado,

17
con potencias entre 5 y 15m. En esta zona se incluye también a los rellenos
sanitarios que en el pasado se encontraban fuera del área urbana y en la
actualidad han sido urbanizados. En todos estos depósitos no es
recomendable la cimentación de edificaciones, requiriendo de estudios
específicos.
6. ANTECEDENTES
Normatividad
La evaluación del suelo está en concordancia con la Norma E-0.50 de
suelos y cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.
7. MARCO TEORICO
Geología y Sismicidad del área en estudio
Geología
Se ha utilizado la carta geológica nacional editado por el INGEMMET (1992),
ubicando al cuadrángulo de Chancay (hoja 24-i), para el mapeo geológico
regional, a escala
1:100,000. Para tener una visión general de todo el desarrollo estratigráfico y
su relación litológica.
Unidades Lito-estratigráficas
Las unidades litológicas que afloran en el cuadrángulo, varían de
acuerdo a las edades; siendo la más representativa la Formación Ventanilla
(Ki-v) perteneciente al grupo Puente Piedra. Ver Figura N° 01, Anexo II.
Formación Ventanilla (Ki-v). Pertenece al Grupo Puente Piedra y proviene
del cretáceo inferior. Se trata de una serie Volcánico-Sedimentaria que aflora
en los cerros a los alrededores de la ciudad de Ventanilla. Descansa

18
concordantemente sobre la Formación Puente Inga y hacia el sureste de
Ventanilla a lo largo de la margen izquierda de la quebrada “Rinconada”, se le
reconoce también a la altura de la Urb. La Marina, adyacente a la carretera a
Ventanilla y a Norteste de esta urbanización.
Litologicamente, esta constituido por limonitas y arcillas abigarradas (illita),
sobresaliendo los matices blanquecinos, parcialmente pigmentadas por
oxidaciones limolíticas. Se intercalan con limonitas y areniscas limosas
de color gris beige finamente estratificadas.
Geología Local
En el área de estudio, se realizó un reconocimiento del subsuelo donde se
cimentarán las estructuras proyectadas, identificando la formación geológica y
posibles efectos por geodinámica externa; logrando así el conocimiento de la
geología y las características físico-mecánicas del terreno de fundación.
El proyecto se desarrollará a través de la unidad lito-estratigráfica
denominada Formación Ventanilla, cuya edad viene del cretaceo inferior. La
cual esta constituida por limonitas e illitas. Las cuales están cubiertas por
arenas finas de gradación pobre, transportadas eolicamente. En general, el
terreno presenta condiciones buenas de cimentación, tanto en resistencia
como deformabilidad.
Parámetros sísmicos de sitio
Dentro de los alcances de la “Norma Técnica de Edificaciones E.030” de
“Diseño sismo resistente”, el área donde se proyectan los Muros de
Contención se encuentra ubicada en la Provincia del Callao y Departamento
de Lima; la cual esta dentro de la denominada “Zona 3” de la clasificación de
“Zonas Sísmicas” del territorio nacional, correspondiéndole un “factor de
zona” de Z=0.4, interpretándose como la aceleración máxima del terreno con
una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. Además, le
corresponde una sismicidad alta de intensidad IX en la Escala Mercalli
Modificado.

19
La descripción litológica hecha precedentemente, indica que la edificación
proyectada se emplazará sobre suelo arenoso, según la Norma E.030, a un
“Perfil Tipo S2: suelos intermedios, teniéndose los siguientes parámetros:
Periodo que define la plataforma del espectro para el tipo de suelo (Tp): Tp =
0.60s
Factor de Suelo (S): S = 1.20
Factor de Zona (Z): Z = 0.4
Factor de Uso (U): U = 1.0 (Edificaciones comunes “Muro de Contención”
Categoría C)
Factor de Ampliación Sísmica (C):
Siendo, T el periodo fundamental de la estructura para el análisis estático o
periodo de un modo en el análisis dinámico.
8. METODO
TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACION
8.1.TIPO DE INVESTIGACION
La investigación es de tipo aplicada ya que se aplica en la solución del
problema de material suelto en la zona.
8.2.DISEÑO DE INVESTIGACION
Diseño transversal correlacional (Hernández, Fernández y Baptista, 1998,
p.185)

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8.3.VARIABLES
Calicatas:
Exploración de un terreno mediante una barrena o sonda para saber su
estructura del suelo
Excavación de calicatas
Con la finalidad de determinar el perfil estratigráfico, se realizó un
programa de exploración geotécnica en el área de estudio, que consistió en
realizar calicatas o pozos en los tramos donde se proyectan los Muros de
contención, estas se realizaron manualmente. Así se ejecutaron 04 calicatas o
pozos a cielo abierto. En el Plano P-02, Anexo I se indica la ubicación de las
calicatas.
En el Cuadro N° 01, se indica la identificación de las calicatas, profundidad
alcanzada y ubicación.

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Muestreo de suelo
De las calicatas se tomaron muestras representativas, para ser enviadas al
laboratorio de Geotecnia de SERVIG2000 y poder identificar el tipo de
material y sus características físicas-mecánicas y químicas. En el Cuadro
N° 02 se observa el número de muestras por calicata y la profundidad a la
cual se extrajo las muestras.
Muestra y Universo
Población
Es cualquier conjunto de unidades o elementos como personas, municipios,
empresas, etc. claramente definido para el cual se calculan las estimaciones
o se busca la información. Como es imposible obtener datos de toda la
población es conveniente extraer una muestra quesea representativa
(Sampieri, pag.65).
En el estudio realizado de encuentra la siguiente población: En EL AA.HH.
LAS BRISAS DE VENTANILLA, VILLA HERMOZA, AMPLIACION ALMIRANTE
GRAU I y II, HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S y S´
Muestra
Es el conjunto de operaciones que se realizan para estudiar la distribución de
determinados caracteres en la totalidad de una población universo o colectivo
partiendo de la observación de una fracción de la población considerada
(Ander – Egg, Pág. 115).

22
La muestra en el estudio realizado es: El suelo en el AA.HH. LAS BRISAS DE
VENTANILLA, VILLA HERMOZA, AMPLIACION ALMIRANTE GRAU I y II,
HIJOS DE ALMIRANTE GRAU Mz. S y S´
Instrumentos de Investigación
Hojas de datos, o cualquier sistema de almacenamiento de información en
campo que permita registrar: fecha, ubicación, componente, sección, tamaño
de la unidad de muestra, número y tamaño de losa, tipos de falla, grado de
severidad, cantidades, y nombre del encargado de la inspección.
Imágenes Fotográficas
Planos
Procedimiento-Recolección de Datos
Se presenta la descripción de los trabajos realizados en campo, desde la
ubicación, excavación manual de las calicatas, muestreo y descripción de los
materiales encontrados.

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9. RESULTADOS
PRESENTACION DE RESULTADOS
Análisis e Interpretación en gabinete
9.1.Características físicas (Ensayos estándar)
Esta fase comprende, tanto el análisis e interpretación de los resultados
obtenidos en las dos fases precedentes, como la elaboración de criterios para
el análisis de la cimentación de los Muros de Contención, conociendo el tipo
de terreno y sus características, sobre el cual se cimentará la estructura
proyectada y el efecto sobre el mismo.
Los ensayos estándar para la identificación del tipo del suelo se realizaron
según la Norma:
 Análisis granulométrico por tamizado ASTM D – 422
 Contenido de humedad ASTM D – 2216
 Limite líquido y plástico ASTM D – 4318
 Próctor Estándar ASTM D – 698
Obteniendo como resultado según anexos aduntos.
Las muestras han sido clasificados utilizando el Sistema Unificado de
Clasificación de Suelos (SUCS), en el Cuadro N° 04 se presentan los
resultados.
Cuadro N° 04
Profundidad Clasif. W LL IP
(m) (SUCS) (%) (%) (%)
C - 1 M - 1 0.00 – 1.50 SP 2.45 N.P. N.P.
C - 2 M - 1 0.00 – 1.50 SP 1.23 N.P. N.P.
C - 3 M - 1 0.90 – 1.50 SP 2.79 N.P. N.P.
C - 4 M - 1 0.00 – 1.00 SP 2.48 N.P. N.P.
MuestraCalicata

24
9.2.Perfil Estratigráfico
Sobre la base de los registros de excavaciones, inspección superficial del
terreno y ensayos de laboratorio se deduce la siguiente conformación.
El perfil estratigráfico en esta zona, presenta hasta la profundidad explorada
de 1.50m arena mal gradada, compacidad media, ligera humedad, color
beige. Para la zona de la Calicata C-4, a partir de 1.00m de profundidad se
presenta arena de grano fino con presencia de restos de roca de forma
angulosa alargada TM=2”.
En algunos casos existen taludes conformados por rellenos sueltos
contaminados como el registrado en la Calicata C-3 (Foto Nº 12). Y Roca
suelta muy meteorizada como el registrado en la Calicata C-4 (Foto Nº 13).

33
9.3.Nivel freático
Hasta la profundidad máxima explorada de 1.50m, NO se ha determinado el
nivel freático en ninguna de las excavaciones.
9.4.Características del suelo de cimentación
Relación NDPL y NSPT: Se considera de acuerdo a la experiencia en suelos
arenosos la siguiente correlación del ensayo DPL con el ensayo SPT.
NDPL = 1.0 NSPT
Aplicando esta metodología, se obtiene el valor del ángulo de fricción interna
(φ) sin cohesión (C=0.0kg/cm²) según los resultados del ensayo in situ DPL
como se muestra en el Cuadro Nº 05. Ver registros de Sondajes.
Cuadro N° 05
Profundidad N DPL φ (°)
(m) (Golpe) DPL
DPL - 1 1.00 – 1.50 8 27.6
DPL - 2 1.50 – 2.00 9 28.4
DPL - 3 2.50 – 3.00 4 23.9
SondajeSuelo
Arenoso
SONDAJES DPL

37
381-6919 / 99329-3421
Finalmente, en el Cuadro Nº 06 se presenta en resumen los parámetros
resistentes que se utilizará para el análisis de la cimentación.
Peso Unitario Cohesión Angulo de fricción
(Tn/m ) (Tn/m2) (º)
Arenoso 1.70 0 28.40
Suelo 3
9.5.Análisis de la cimentación
Se presenta a continuación el análisis de la cimentación para el Muro de
Contención, que incluye recomendaciones para su diseño. Realizada según
las características del terreno y al tipo de estructura proyectada.
9.5.1 Tipo de cimentación
Dada la naturaleza arenosa y compacidad media, se recomienda el empleo
de una cimentación superficial convencional, tal como cimientos corridos
armados, etc
9.5.2 Profundidad de cimentación
Sobre la base del estudio del perfil estratigráfico, características físico-
mecánicas del subsuelo y solicitaciones de carga, se recomienda que los
muros deban estar cimentados a una profundidad no menor de 1.00m,
respecto al nivel de corte al pie del talud.
9.5.3 Capacidad admisible
Se ha determinado la capacidad portante del terreno según las
características de los suelos subyacentes y solicitaciones de carga. Para lo
cual se utilizarán los parámetros de resistencia presentados en el Cuadro Nº
06.
Luego se calcula la capacidad portante con la siguiente ecuación:
Donde:

38
qu = Capacidad ultima de carga
qad = Capacidad admisible de carga
Fs = Factor de seguridad = 3
γt = Peso unitario del suelo (kg/m3)
γf = Peso unitario del suelo superficial (Kg/m3)
Df = Profundidad de cimentación (m)
B = Ancho de la cimentación (m)
Nc, Nγ, Nq = Parámetros de capacidad portante en función de ø
Cuadro N° 07
Suelo Nc Nq Nγ
Arenoso 26.6 15.38 11.10
Nø = Tan²(45+ø/2)
Sc, Sγ, Sq = Factores de forma (Meyerhof, 1963)
Cimentación Corrida: Sc = 1, Sq = 1, S γ = 1
En el Cuadro N° 08 se presenta el Peso Unitario para el estrato analizado
Cuadro N° 08
Suelo γf (Tn/m3) γt (Tn/m3)
Arenoso 1.70 1.7
El Cuadro N° 09, presenta el cálculo de capacidad admisible para rangos de
anchos y profundidades de cimentación en el estrato arenoso,
considerando cimentaciones tipo cimiento corrido.
Cuadro N° 09

39
De acuerdo al cuadro anterior, se deduce lo siguiente: La capacidad
admisible por corte para la estructura proyectada es igual a 1.54Kg/cm2
(cimiento corrido). A continuación estos valores serán verificados por
asentamiento con lo que obtendremos los valores finales de capacidad
admisible.
9.5.4 Asentamiento admisible
Se realiza la verificación por asentamiento elástico debiendo llegar como
máximo, a una deformación de 1” (2.54cm) como deformación total, para el
caso de cimiento corrido.
9.5.4.1 Asentamiento inmediato
El asentamiento elástico inicial según la Teoría de Elasticidad “Lambe y
Witman”, está dada por:
S = Asentamiento Probable (cm.)
Δqs = Esfuerzo Neto Transmitido por corte (kg/cm2)
B = Ancho de Cimentación
Es = Modulo de Elasticidad (kg/cm2)
µ = Relación de Poisson
lw = Factor de Influencia que depende de la forma y la rigidez de la
cimentación (Bowles, 1977).
Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron asumidas a partir
de tablas publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ira
desplantada la cimentación.
Para el suelo arenoso conservadoramente se considera un módulo de
elasticidad de E = 4,000Tn/m2, y un coeficiente de Poisson de µ = 0.25, los
cálculos de asentamiento se han realizado considerando cimentación rígida y

40
flexible, además los esfuerzos transmitidos son iguales a la capacidad
admisible de carga por corte. A continuación se presentan los siguientes
cálculos, con los resultados obtenidos en el presente estudio. En el Cuadro N°
10 se presentan los siguientes cálculos, con los resultados de asentamiento
obtenidos para el proyecto
Cuadro N° 10
Por lo tanto de acuerdo a la verificación por asentamiento máximo, 1”
(2.54cm.) para cimiento corrido y zapatas aisladas, se presenta en el Cuadro
Nº 11 el asentamiento admisible.
Cuadro N° 11
En el Cuadro Nº 12, se aprecia en resumen el valor de capacidad de carga
admisible, para el suelo de cimentación verificado por asentamiento.
Cuadro N° 12

41
9.6.Agresión del suelo al concreto de la cimentación
Los problemas de durabilidad ocasionada en estructuras que están en
contacto con el suelo, tales como las cimentaciones, son debido al deterioro y
destrucción de los materiales de concreto y acero por agresividad del medio.
Por lo que una vez conocido la zona, se identificó los agentes agresivos
probables, según las observaciones realizadas en las construcciones
cercanas, para definir las medidas de prevención más convenientes.
Según el certificado del análisis químico del Laboratorio Geotécnico
de SERVIG2000, la concentración de elementos perjudiciales es la que se
muestra en el siguiente cuadro:
Cuadro N° 13

18
En el Cuadro N° 14, se muestra los límites permisibles de la agresividad de los
elementos químicos presentes en un suelo en contacto con estructuras de concreto.
Cuadro N° 14
En resumen se concluye que el subsuelo donde irán desplantados los Muros de
Contención, contiene concentraciones moderadas de sulfatos y una leve agresividad
por cloruros a la armadura o fierros; con respecto a las SST están muy por debajo del
rango perjudicial. En general se recomienda emplear Cemento Pórtland Tipo II, IP
(MS) o Tipo V, que tendrá adecuado comportamiento frente a los contenidos de
sulfatos encontrados en el presente trabajo.
10. DISCUSION
Gracias a este estudio de suelo se ha podido observar y verificar mediante las diversas
calicatas como sondeos explorados las propiedades físicas y mecánicas del dicho suelo
llegando a una finalidad de plantear muchas consideraciones a la hora de realizar el
diseño estructural requerido(muro de contención).
Con estos resultados de mecánica de suelo tendremos que tener en cuenta la en los
diseños la seguridad de la infraestructura como de los beneficiarios directos e
indirectos.

19
11. CONCLUSIONES
1. El presente Informe se ha desarrollado con la finalidad de investigar las
características del suelo donde se proyectan los Muros de Contención, ubicado en
los AA.HH. Las Brisas de Ventanilla, Villa Hermosa, Ampliación Almirante Grau I y
II, Hijos de Almirante Grau Mz. S y S´, en el Distrito de Ventanilla.
2. En el ámbito regional respecto a la zona en estudio, las formaciones que afloran son
de origen volcánico - sedimentario del cretáceo inferior (Formación Ventanilla)
perteneciente al Grupo Puente Piedra, conformado por limonitas e illitas, cubiertos
por depósitos de arenas finas de gradación pobre, transportados eolicamente.
3. Para la aplicación de las normas de diseño sismo resistente se debe considerar, los
siguientes valores:
Zona 3 Z = 0.40
Suelo (S2) S = 1.2
Período Predominal Tp = 0.60seg.
Factor de Uso (U): U = 1.0 (Edificaciones comunes “Muro de Contención” Categoría
C)
Factor de amplificación sísmica C=1.50/T (T: Período fundamental de la
estructura)
4. Con el propósito de identificar las características físicas y mecánicas del suelo de
fundación se ubicaron 04 calicatas o excavaciones a cielo abierto en las ubicaciones
predeterminadas de los muros de contención, llegando hasta una profundidad de
1.50m.
5. Los ensayos estándar de clasificación de suelos y ensayos químicos se ejecutaron
en el Laboratorio de Geotécnico de SERVIG2000. De tal manera que nos permiten
identificar e interpretar las características del terreno en la zona en estudio y
determinar el perfil estratigráfico.
6. El perfil estratigráfico en esta zona, presenta hasta la profundidad explorada
de1.50m arena mal gradada, compacidad media, ligera humedad, color beige. Para

20
la zona de la Calicata C-4, a partir de 1.00m de profundidad se presenta arena de
grano fino con presencia de restos de roca de forma angulosa alargada TM=2”.
En algunos casos existen taludes conformados por rellenos sueltos contaminados
como el registrado en la Calicata C-3 (Foto Nº 12). Y Roca suelta muy meteorizada
como el registrado en la Calicata C-4 (Foto Nº 13).
7. Hasta la profundidad explorada de 1.50m, no se ha determinado el nivel freático en
ninguna de las excavaciones.
8. El muro de Contención se cimentará a una profundidad (Df) no menor de 1.00m con
respecto al nivel de corte a pie del talud y sobre el suelo arenoso.
9. Se presenta la capacidad portante para los niveles de cimentación sobre el suelo
arenoso. El valor obtenido para la capacidad admisible puede ser utilizado para toda
el área estudiada.
10. La concentración de sustancias perjudiciales al concreto en el tramo en estudio es
moderada y respecto a agentes nocivos al acero es leve. (Según el Cuadro Nº 13).

21
12. RECOMENDACIONES
1. Del análisis químico realizado a la muestra de suelo donde irán desplantadas los
elementos de concreto y refuerzo de acero, se recomienda el uso de Cemento
Pórtland Tipo II, IP (MS) o Tipo V.
2. Además, se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones:
 En cualquier caso, si se desea utilizar otro ancho y profundidad de cimentación se
podrán utilizar los resultados indicados en el Cuadro N° 09.
 Se ofrece la alternativa de capacidad portante al Ingeniero Estructural, de tal
manera que analice el aspecto técnico – económico para el diseño de la
cimentación óptima.
 Para el esfuerzo máximo actuante a nivel de la cimentación debido a la
transmisión de la carga de diseño de las estructuras del Proyecto, deben
considerarse una superficie de cimentación que genere un esfuerzo
transmitido menor al esfuerzo admisible del terreno de apoyo.
 Después de terminada las excavaciones para cimientos deben efectuarse una
densificación manual o con pisones mecánicos del fondo de la excavación. En
caso de rellenos con material de afirmado para la espalda de los muros,
compactar en capas no mayores de 0.20m. con el fin de mejorar las
características del suelo, eliminando todo material mayor a 3”.
 Se debe eliminar todo material contaminado con restos de desperdicios o rellenos
y no deberá ser reutilizado bajo ningún motivo para conformación de rellenos u
otro tipo de trabajos.
 Para el Muro de Contención se recomienda el empleo de cimientos corridos;
dejando a criterio del ingeniero estructural el empleo del tipo de
cimentación adecuada, etc.
 Una vez cortado y nivelado el terreno donde ira desplantada el muro de
Contención, se deberá colocar un solado no menor de 10cm, con la finalidad de
darle las cotas o niveles del proyecto.

22
 El ángulo del talud para excavaciones mayores a 2.50m estará basado en las
propiedades mecánicas, Ø=28.4°, c = 0.0Kg/cm2 (Arena mal gradada) y con una
densidad del suelo en estado natural, γ=1.70tn/m3; además se recomienda un
talud H:V=1:3 para las excavaciones momentáneas en suelos arenosos y que
luego serán confinadas con el Muro de Contención. Y un coeficiente de fricción
activa de Ka=0.355. De ser necesario para estabilizar temporalmente los taludes
de excavación se recomienda apuntalar la misma con entibado y/o tablestacado,
si la supervisión así lo requiera.
3. La siguiente información deberá transcribirse en los planos de cimentación. Esta
información no es limitativa y deberá cumplirse con todo lo especificado en el
presente estudio de suelos y en el RNE.
4. Se debe evitar perturbar el suelo debajo de los niveles de Cimentación
recomendados.
5. El fondo de toda excavación para cimentación debe quedar limpio y parejo. Se
deberá retirar todo material suelto, antes del procedimiento de vaciado.

23
6. El presente estudio es recomendado solo para la zona donde se proyectan los
Muros de Contención, Distrito de Ventanilla, Provincia del Callao y Departamento de
Lima y no respalda ningún otro lugar y tipo de obra diferente a las estudiadas.

24
13. BIBLIOGRAFIA
 Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma E.050 Suelos y Cimentaciones
 Alva Hurtado, Jorge, Dinámica de suelos, 1ra edición, Perú – 2002.
 Braja M. Das, Fundamentos de ingeniería de geotécnica, 1ra edición, México –
2001.
 Ruiz Vásquez – González Huesca, Geología aplicada a la ingeniería civil, 3ra
edición, México – 2002.
 Reglamento nacional de Edificaciones (2010) Editorial Megabyte. 3ra
edición. Perú.
 https://es.scribd.com/doc/101935651/Suelos-Problemas
 http://puntoedu.pucp.edu.pe/entrevistas/un-suelo-bueno-se-mantiene-
intacto-durante-un-terremoto-y-resiste-bastante-peso/
 http://www.acingenieros.com/descargas/pdfs/Articulo_02_Parte_02.pdf
 http://www.acingenieros.com/descargas/pdfs/Articulo_03_Parte_02.pdf
 http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/redacis/redacis32_p.pdf
 http://larepublica.pe/03-06-2012/el-88-de-casas-en-villa-el-salvador-
colapsarian-ante-posible-terremoto
 http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/redacis/redacis07_a.pdf

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