Este documento describe un proyecto de investigación sobre cimentaciones superficiales y densidad de campo. Explica los diferentes tipos de cimentaciones, incluyendo cimentaciones superficiales como zapatas aisladas y ciclópeas. Detalla los objetivos del proyecto, que son definir y comprender mejor las cimentaciones superficiales y sus aplicaciones, así como conocer los criterios de diseño y la normativa relevante. El propósito final es reforzar los conocimientos de los estudiantes sobre este tema importante de la ingeniería civil.

1. “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento
de la Educación”
FACULTAD:
INGENIERIA CIVIL
TEMA:
TRABAJO DE INVESTIGACION
“CIMENTACIONES SUPEFICIALES Y DENSIDAD DE CAMPO´
DOCENTE:
ING. FERNANDO UCHUYPOMA
CURSO:
MECANICA DE SUELOS I
ALUMNOS:
GISELLA VARGAS TUESTA
JUAN PALACIOS GODOY
KATHERINE NAVARRO
ANTONY FALCON EGOCHEAGA
CICLO:
V
2015

2. CIMENTACIONES
SUPEFICIALES
Y
DENSIDAD DE CAMPO

3. INDICE
Introducción
Formulación del Definición y descripción del Problema
Justificación de la Investigación
Objetivos
Marco teórico
Concepto de Cimentación
Tipos de Cimentaciones
Cimentaciones Superficiales
Zapatas
Cimentación Ciclopeo
Losas (Tipos)
Criterios de diseño de Cimentaciones
Aplicación de Cimentación Superficial
Densidad de Campo
Conclusión
Recomendaciones
Bibliografía
Anexos

4. INTRODUCCION
La ingeniería de cimentaciones puede definirse como el arte de transmitir de
manera económica cargas estructurales al terreno, de forma que no se produzcan
asentamientos excesivos. Cuando se diseñan cimentaciones ya sean estas
superficiales o profundas hay que tener en cuenta lo siguiente: tipo de suelo
(cohesivo, granular, granular con finos, de alta o baja plasticidad), variación de
estratos, consistencia (blanda, media, dura), las propiedades físicas y mecánicas
(cohesión, ángulo de fricción interna, índice de compresión, módulo de elasticidad,
coeficiente de balasto), ubicación del nivel freático, supresión de agua, empuje de
agua sobre la subestructura y súper estructura, socavación, erosión eólica e
hidráulica,empuje, expansión y licuación del suelo, profundidad de cimentación,
capacidad portante por resistencia, capacidad portante por asentamiento máximo
permisible, esfuerzo neto, asentamientos diferenciales, totales y rotaciones,
agentes agresivos (sales, cloruros, sulfatos), fuerza expansiva del suelo, estabilidad
del talud de la excavación, procedimiento deconstrucción, especificaciones del
Reglamento Nacional de Edificaciones, efecto de fenómenos naturales como
inundaciones, sismos, Peligro de derrumbes y daños, que va a representar
la excavación de la cimentación propuesta. Sólo si conocemos esto procedemos a
diseñar la cimentación y determinar si esta será superficial o profunda., en
caso contrario el diseñador se convierte en un peligro público. Queda claro que las
condiciones del suelo sobre el que se apoya la estructura, y los parámetros
geotécnicos del mismo, afectan el diseño de las cimentaciones. Así mismo se debe
de tener muy encueta el estudio y conocimiento de las normas y sus aplicaciones
en el ejercicio profesional. El docente del curso con el presente estudio nos permite
investigar sobre las cimentaciones superficiales teniendo en cuenta el estudio de
las Normativas E_050, sus aplicaciones asi mismo los conceptos de las
cimentaciones superficiales. Que desarrollaremos más adelante en el presente
trabajo.

5. INTRODUCTION
Foundation engineering may be defined as the art of economically transmit
structural loads to ground, so that no excessive settlements occur. When
foundations are designed whether these surface or deep must be taken into
account: soil type (cohesive, granular, granular to fine, high or low plasticity),
variation of strata, consistency (soft, medium, hard) the physical and mechanical
properties (cohesion, angle of internal friction, compression ratio, modulus of
elasticity, coefficient of ballast), location of the water table, water suppression,
pushing water over the substructure and superstructure, scour, erosion and wind
Hydraulic push, expansion and liquefaction of soil, depth of foundation, bearing
capacity for resistance, maximum permissible load capacity of each settlement, net
stress, spreads, totals and rotations settlements, aggressive agents (salts,
chlorides, sulfates), expansive soil strength , stability of the slope of the excavation,
deconstruction process, specifications of the National Building Regulations, effect of
natural phenomena such as floods, earthquakes, landslides and damage hazard
that will represent the excavation of the foundation proposal. Only if we know that
we proceed to design the foundation and whether this will be shallow or deep.,
Otherwise the designer becomes a public danger. Clearly, soil conditions on which
the structure rests, and the geotechnical parameters thereof, affect the design of
foundations. Also you must have very encueta the study and knowledge of the rules
and their application in practice. The teacher of the course with this study allows us
to investigate the shallow foundations considering studying E_050 regulations,
applications same concepts so shallow foundations. We will develop later in this
paper.

6. DEFINICION Y DESCRIPCION DEL PROBLEMA
En el sector Construcción, vemos a diario construcción de edificios de diferentes
índoles, mega infraestructuras, puentes, carreteras; que nos hace pensar como
está constituido ese cimiento para que el suelo pueda resistir la capacidad portante
del peso de la nueva edificación. Nos preguntamos qué tipos de cimentaciones es
para cada caso, ¿Quizás son las mismas para todas las construcciones
mencionadas anteriormente?
Por lo tanto nos vemos en la necesidad de empezar investigar este tema, por el
simple hecho de que somos estudiantes en formación y necesitamos saber las
diferencias de cimentaciones y en la Norma la cual se rigen los Ingenieros para
poder realizar este tipo de construcciones.
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cuáles son los tipos de Cimentaciones que se realizan en cada una de las
obras?, según su dimensión, peso envergadura, etc.
¿Qué son cimentaciones superficiales y cuál es su aplicación?
JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
Queremos reforzar nuestros conocimientos, en el tema de la construcción y así
poder aplicarlos cuando estemos realizando nuestras laborales profesionales.

7. DEFINICION DE OBJETIVOS
Objetivo general:
El objetivo del presente trabajo tiene como finalidad definir que la cimentación
constituye el elemento intermedio que permite transmitir las cargas que soporte una
estructura al suelo subyacente, de modo que no rebase la capacidad portante del
suelo, y que las deformaciones producidas en éste sean admisibles para la
estructura. Por tanto, para realizar una correcta cimentación habrá que tener en
cuenta las características geotécnicas del suelo y además dimensionar el propio
cimiento como elemento de hormigón, de modo que sea suficientemente resistente.
El objetivo de la cimentación es sustentar la estructura del edificio dando garantía a
la estabilidad e intentando evitar daños a los materiales estructurales y no
estructurales. Para el cual tenemos cimentaciones superficiales y profundas.
Tener conocimiento más exacto de las Cimentaciones Superficiales como su
propósito y sus aplicaciones
Objetivos específicos:
 Definir cada uno de las cimentaciones superficiales.
 Tener conocimiento de los criterios de diseño de cimentación.
 Conocer las Norma E050- Suelos Y Cimentaciones.
 Conocer sobre Densidad de Campo.

8. CIMENTACION
La cimentación es el conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir
las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas
de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales.
Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de
los pilares o muros que soportará, el área decontacto entre el suelo y la
cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados.
La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la
superestructura.
TIPOS DE CIMENTACION:
La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características
mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno,
posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A
partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la
homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación.
Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo
de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas
con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar
cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.
Hay dos tipos fundamentales de cimentación: SUPERFICIALES y PROFUNDAS.
CIMENTACION SUPERFICIAL
Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo,
por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de
importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la
carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
Las cimentaciones superficiales se clasifican en:

9. Cimentaciones ciclópeas.
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y
sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es
sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando
dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla
de concreto en proporción 1:3:5. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras
más o menos grandes a medida que se va hormigonado para economizar material.
Zapatas.
§ Zapatas aisladas.
Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de
base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de
modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el
suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata
aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el
nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el
momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en
su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las
que se asienten más de un pilar. La zapata aislada no necesita estar
junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los
cambios térmicos, aunque en las estructuras sí que es normal además de
aconsejable poner una junta cada 30 m aproximadamente, en estos
casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único
pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de
dilatación y en este caso se denomina "zapata bajo pilar en junta de
diapasón".
En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en
cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la
propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos
últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento.
Por otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata
y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable. El cálculo de la
presión de hundimiento, para excentricidades pequeñas (e = Mmax/Nx,

10. donde Nx es la carga vertical sobre el terreno y Mmax es el momento
flector máximo) pueden usarse las siguientes fórmulas:
Donde A es el área de la zapata aislada y P su peso. Para construir una
zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de
los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterogénea, o con
discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan
cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estén
sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni riostras. Para todo
tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 1
dm en el estrato del terreno.
La profundidad del plano de apoyo se fija basándose en el informe
geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a
causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos
a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por
debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm en aquellas zonas afectadas
por estas variables. En el caso en que el edificio tenga una junta
estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola
zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormigón de consistencia
plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm. En la ejecución, y
antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón
pobre de aproximadamente 10 cm de espesor (hormigón de limpieza),
antes de colocar las armaduras.
Zapatas corridas.
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras
de pilares Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales
o puntuales separadas.

11. Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal.
Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento
estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los
asientos en el terreno.
Zapatas combinadas.
Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más
pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares
tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento
de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a
un menor momento resultante.
Losas de Cimentación.
Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el
terreno. La cimentación por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores
cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un
porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza, aligerada o
disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo
los soportes individualmente (denominados pedestales si están sobre la losa y
refuerzos si están bajo ella) o por líneas (nervaduras).
En particular, también cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se diseñan
cimentaciones “compensadas”. En ellas el diseño de la edificación incluye la
existencia de sótanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale
aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las
tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son
reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deberá
preverse la distribución proporcional de los sótanos así como juntas estructurales.

12. APLICACIONES EN TERRENOS:
TERRENO FIRME A PROFUNDIDAD ASEQUIBLE
Cimentación Continua de Mampostería u Hormigón en Masa
 Cimentación Continua de Hormigón Armado.
 Macizos Aislados de Hormigón en Masa.
 Zapatas Aisladas de Hormigón Armado (rígidas y flexibles).
TERRENO FIRME A PROFUNDIDAD MEDA
A esta profundidad pero no justifican la cimentación profunda:
 Cimentación por pilares y arcos.
 Cimentación por pilares y vigas.
TERRENO FIRME A GRAN PROFUNDIDAD
(Pero con posibilidad de cimentación superficial con tensiones bajas)
 Cimentación por vigas flotantes de hormigón armado.
 Cimentación por losa de hormigón armado
CIMENTACIONES PROFUNDAS
Las Cimentaciones Profundas son un tipo de Cimentaciones que solucionan la
trasmisión de cargas a los sustratos aptos y resistentes del suelo.

13. ¿En qué casos se utilizan las Cimentaciones Profundas?
Se opta por cimentaciones profundas cuando los esfuerzos transmitidos por el
edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a través de una cimentación
superficial, y en la solución probable se sobrepasa la capacidad portante del suelo.
Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones estacionales: por
hinchamientos y retracciones.
Cuando los estratos próximos al cimiento pueden provocar asientos imprevisibles y
a cierta profundidad, caso que ocurre en terrenos de relleno o de baja calidad.
En edificios sobre el agua.
Cuando los cimientos están solicitados a tracción; tal como ocurre en edificios altos
sometidos a esfuerzos por vientos, o en estructuras que necesitan
elementos sometidos a tracción para lograr estabilidad, como estructuras de cables
o cualquier estructura anclada al suelo.
Para resistir cargas inclinadas, como aquellos pilotes que se colocan en los
muelles para resistir el impacto de los cascos de barcos durante el
atraque.(tablestacado)
Para el recalce de cimientos existentes
Tipos de cimentación profunda:
 Muros Pantalla
 Sustitución
 Flotación
 Pilotes
Muros Pantalla
Los Muros Pantalla constituyen un tipo de Cimentación Profunda muy usada en
edificios de altura, que actúa como un muro de contención y brinda muchas
ventajas por ahorro de costes y mayor desarrollo en superficies.
Anclajes
Los anclajes son elementos constructivos que ayudan a mantener la estabilidad, ya
que estos muros de contención de tan delgado espesor en relación a la profundidad

14. excavada, reciben importantes empujes de la tierra y también los efectos
producidos por el agua, de modo que este recurso les permite reforzar y asegurar
su estabilidad.
CRITERIOS DE DISEÑO DE CIMENTACIONES
TIPOS DE CRITERIOS
Esfuerzo Permisible Transmitido
Se obtiene empíricamente al observar que la presión máxima no causa daño
estructural en diferentes condiciones de suelos. Lo anterior no significa que no
ocurrirán asentamientos. Esta presión admisible es válida para tamaños de
cimentación y tipos de estructuras para las cuales las reglas prácticas se han
establecido. Los valores son conservadores y es difícil averiguar en qué datos han
sido basados. Las fallas registradas se atribuyen a mala clasificación de suelos,
en vez de mala regla empírica. En muchos casos se verifica con ensayos de carga,
que pueden no ser significativos.
Factor de Seguridad contra Falla por Capacidad Portante
Es un método más racional que el anterior. Debe evitarse este tipo de falla. El
factor de seguridad (2 a 4) debe reflejar no sólo la incertidumbre en el análisis de
capacidad portante, sino la observación teórica y práctica que el asentamiento no
es excesivo. No debe usarse sin estimar el asentamiento. Se presenta la forma de
determinar q
Movimientos Permisibles
Es el verdadero criterio de diseño para la mayoría de estructuras. Existen dos
problemas al aplicar el criterio: (a). Qué movimiento puede ser tolerado por la
estructura y (b). Cómo se pueden predecir tales movimientos.

15. MOVIMIENTOS PERMISIBLES
Existe una gran cantidad de información disponible sobre métodos de predicción de
asentamientos en edificaciones, más poca información sobre la cantidad y tipo de
movimiento que la edificación puede tolerar sin causar daño. Es necesario
determinar el asentamiento permisible.
Criterios de Diseño
El asentamiento tiene importancia por tres razones: aspecto, condiciones de
servicio y daños a la estructura. Los tipos de asentamiento son:
a. Asentamiento Uniforme
b. Inclinación
c. Asentamiento No-Uniforme
Existen asentamientos máximos y asentamientos diferenciales. El asentamiento
diferencial se caracteriza por la distorsión angular. El asentamiento admisible
depende de muchos factores, tal como se ilustra en la Tabla 14.1 y la Fig.14.8 de
Lambe y Whitman.
Relación entre Asentamiento y Daño
Tiene mayor importancia el asentamiento diferencial que el total, aún cuando es
más difícil estimar el diferencial. Lo anterior es debido a que la magnitud del
diferencial depende del sueloy la estructura. Usualmente se establecen relaciones
entre la distorsión máxima y el asentamiento diferencial máximo, luego se tiene
relaciones entre el asentamiento diferencial máximo y el asentamiento máximo de
una zapata. Usualmente se especifica para zapatas de edificios comerciales un
asentamiento total admisible de 1 pulgada.
APLICACIÓN DE CIMENTACIONES EN LIMA
Si nosotros recorremos la Costa Verde y nos detenemos frente del Centro
Comercial Larcomar, en el distrito de Miraflores compuesto por 160 locales
comerciales, y estacionamientos con capacidad para aprox. 750 autos; y divisamos
los Taludes que lo integran nos preguntamos cómo llegaron a Construir los
Cimientos y Zapatas sabiendo que la zona no es la más favorable para éstos
trabajos. Aquí algunos detalles de esta construcción:
La Constructora a Cargo de este proyecto fue Graña Y Montero – GYM, que
lo primero que se realizó es hacer un estudio de suelo, en la cual los Taludes
dentro del área estudiada tienen pendientes variables entre 40º a 60º y partes

16. donde la superficie está cubierta por una costra cimentada de grava arenosa. En la
parte donde no hay este tipo de costra la pendiente del Talud varía normalmente
entre 45º a 30º.
El Talud natural del acantilado se ha encontrado diferentes tipos de rocas
como son: grava arenosa, mal graduada y densa; limo arenoso medianamente
compacta de hasta 1.5m de espesor. A la vez también se encontró relleno de un
espesor de 6m ubicado al sur del terreno.
Son construcciones metálicas y anclajes, no hay cimentación por el tipo de
suelo. El metal es un material aligerado que ayuda a mantener su estabilidad.
Durante la visita, vimos que existe plantas que ayudan a fortalecer el suelo.
La construcción del edificio no afectará estabilidad del acantilado, sin embargo
dado que la pendiente del Talud en su parte inferior es mayor a la que corresponde
al ángulo de estabilidad es posible que se produzcan desmoronamientos del talud
por eventos sísmico, erosión los cuáles no afectará al edifico pero si a la Av. Costa
verde en la pie del Talud.
EXCAVACION DE LA LADERA

17. MEDIDAS PREVENTIVAS
Cuando estos trabajos se realicen junto a taludes se habrán de adoptar las
precauciones siguientes:
 Se eliminarán todas las piedras sueltas o bloques de piedra que se aprecien en el
talud; evitando así su posible caída.
 No se dejaran viseras en la parte superior del talud.
 Se realizará un saneamiento de la zona inmediatamente superior del talud,
retirando los árboles y arbustos de sus inmediaciones así como las piedras sueltas
que puedan haber.
 En ningún momento se realizarán trabajos en la zona superior del talud, mientras
duren los trabajos en la base del mismo.
 En general deberá realizarse un refino del talud. Este refino se efectuará teniendo
en cuenta que todos los trabajadores se encuentren al mismo nivel, para evitar que
los productos de refino puedan caer a otro trabajador situado en un plano inferior.
 Los operarios que se encuentren en taludes y exista riesgo de caída de altura,
estarán provistos de calzado de seguridad dotados de suela antideslizante, sujetos
con cuerdas o bien a dispositivos de seguridad anticaidas.
 Deben utilizarse siempre herramientas en buen estado.
 Cuando el refino del talud se realice con maquinaria, se tomarán las
siguientes medidas preventivas:
No se permitirá que nadie se acerque a las máquinas mientras éstas estén en
marcha.
Los trabajos de refino se harán a medida que vaya progresando la excavación del
talud para evitar el peligro de vuelco de la máquina por exceso de inclinación en el
talud.
Deben ponerse los medios adecuados para evitar la colisión con otras máquinas.

18. DENSIDAD DE CAMPO
El suelo como todo cuerpo poroso tiene dos densidades.
 La densidad real (densidad media de sus partículas sólidas).
 La densidad aparente (teniendo en cuenta el volumen de poros).
Densidad aparente.
Se define como la masa contenida en la unidad de volumen que ocupa la
muestra. La densidad aparente incluye el espacio poroso y el material sólido,
tanto mineral como orgánico. La densidad aparente seca de un suelo da una
indicación de la firmeza del suelo y con ella la resistencia que presentará a
los implementos de labranza o raíces de las plantas cuando penetran en el
suelo.
A menor densidad aparente, mayor espacio poroso, es decir, se trata de un
suelo menos compacto, por lo tanto la densidad aparente, es inversamente
proporcional al espacio poroso. La densidad aparente es una propiedad
afectada por factores como: -La textura - La materia orgánica -La
consolidación -La profundidad
La densidad aparente varía de acuerdo al estado de agregación del suelo, al
contenido de agua y la proporción del volumen ocupado por los espacios
intersticiales, que existen incluso en suelos compactos. La densidad
aparente es afectada por la porosidad e influye en la elasticidad,
conductividad eléctrica, conductividad térmica, en la capacidad calorífica a
volumen constante y en la dureza.
Densidad real.
La densidad real es la relación que existe entre la masa de las partículas
secas y el volumen real de la fase sólida (no el volumen aparente)
conformada por las mismas, en contraste con la densidad aparente. Esta
densidad de la masa del suelo incluye partículas individuales de arena, limo,
arcilla y materia orgánica sin incluir los espacios porosos. En general, la
densidad real de los suelos que no poseen cantidades anormales de

19. minerales pesados, está alrededor de 2,65 si los contenidos de materia
orgánica no superar a 1% (De Leenheer, 1967; De Boodt, 1965). Estos
autores proponen reducir el valor 2,65 en 0,02 por cada 1% de aumento en
el contenido de materia orgánica, hasta tenores de 5% de este componente
del suelo. Para contenidos mayores proponen determinar la densidad real
directamente. A pesar de lo anterior, en los cálculos estándar se ha usado el
valor 2,65. La densidad real se determina obteniendo el peso seco de la
muestra de suelo y el volumen de los sólidos de la muestra. Eso último se
realiza con un aparato denominado picnómetro, y el procedimiento significa
la aplicación del principio de Arquímedes.
Factores que la afectan.
Son la composición y la estructura. Por ejemplo, suelos arenosos tienden a
tener densidades mayores que suelos muy finos, al mismo tiempo en suelos
bien estructurados los valores son menores. La densidad aparente del suelo
es un buen indicador de importantes características del suelo, tales como
porosidad, grado de aireación y capacidad de drenaje. En un tipo de suelo
los valores bajos de densidad aparente implican suelos porosos, bien
aireados y con buen drenaje. Por otro lado, si los valores son altos, quiere
decir que el suelo es compacto o poco poroso, que tiene poca porosidad en
su composición, que la infiltración del agua es lenta, lo cual puede provocar
anegamientos.
Áreas de ejecución.
 Rellenos compactados.
 Presas de tierra (durante la construcción).
 Estructuras de pavimentos (sub rasante, sub base, base).
 Pista de aterrizaje (aeropuertos).
 Terraplén para vías férreas.
 Cimentaciones de canales.
 Fondos de piscina, veredas, losa deportiva, estructuras para
pisos almacenes, silos, parques de estacionamiento, etc.

20. Metodologías.
El ensayo de Densidad de Campo In – Situ se puede realizar mediante 3
métodos:
 Densidad del suelo por el Cono de Arena (ASTM D 1556).
 Densidad y peso unitario por el Globo de Hule (ASTM – 2167).
 Densímetro nuclear (ASTM D 2922 y D 3017).
Densidad del suelo por el cono de arena (ASTM d 1556).
Este método es muy difundido para determinar la densidad de suelo
compactado utilizado en la construcción de terraplenes de tierra, rellenos
de carreteras y estructuras de relleno. Es comúnmente utilizado como
base de aceptación para suelos compactados a una densidad específica
o a un porcentaje de la densidad máxima determinada por un método de
ensayo estándar. Este método puede ser usado para determinar la
densidad in-situ de depósitos de suelos naturales, agregados, mezclas
de suelos u otro material similar. El uso de este método está
generalmente limitado a un suelo en una condición no saturada. Este
método no es recomendable para suelos que son blandos o fáciles de
pulverizar o que estén en una condición de humedad tal que el agua
escurra en un hueco excavado a mano. La precisión del ensayo puede
ser afectada para suelos que se deforman fácilmente o que sufran
cambios volumétricos en el hueco excavado debido a que el personal
camine o se detenga cerca del hueco durante la prueba.
MATERIALES
 Aparato del cono de arena :
El aparato del cono de arena consistirá de un frasco de
aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable
que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio de 12.7mm (1/2”)

21. de diámetro y que tiene un pequeño embudo que continua hasta una
tapa de frasco de tamaño normal en un extremo y con un embudo
mayor en el otro. La válvula deberá tener topes para evitar su rotación
cuando este en posición completamente abierta o completamente
cerrada. El aparto deberá estar de acuerdo con las exigencias
indicadas.
Placa base para su uso esto puede hacer más difícil la nivelación pero
permite en el ensayo abrir agujeros de diámetro mayores y puede
reducir la perdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al
recipiente, así como también ofrecer una base más constante para
ensayos en suelos blandos. Cuando se usa la placa de base deberá
considerarse como una parte del embudo en el procedimiento de este
método de ensayo.
Arena:
La arena que se utilice deberá ser limpia, seca, uniforme, no
cementada, durable y que fluya libremente. Además deberá tener un
coeficiente de uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contener
partículas que queden retenidas en el tamiz de 2mm (N°10). Debe ser
uniforme y preferiblemente de forma redondeada o sub-redondeada
para favorecer que fluya libremente y desprovista de partículas o
arena fina (menor que 250 m, N°60), para
prevenir segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso
unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad
atmosférica.
Al seleccionar una arena para ser usada, deberá hacerse, como
mínimo, cinco determinaciones de peso unitario aparente de cada
bulto y para que la arena sea aceptable, no deberá existir entre cada
uno de los resultados individuales y el promedio una variación mayor
que el 1% del promedio. Antes de usar una arena deberá secarse y

22. dejarse luego en reposo hasta que obtenga la condición de “seca al
aire”, en la zona en que va a ser usada.
 Balanzas:
Una balanza de capacidad de 10Kg. Y sensibilidad de 2g. y otra de
capacidad de 200g. y sensibilidad de 0.1g.
 Equipo para el secamiento:
Estufa, horno u otro equipo adecuado para secar muestras con el fin
de determinar su contenido de humedad.
 Equipo misceláneo:
Pequeña pica, cinceles y cucharas para excavar el agujero de ensayo,
cazuela para freír de 224mm.(10”) o cualquier otro recipiente
adecuado para secar muestras; canastillas con tapas, canecas con
tapas, sacos de lona u otros recipientes adecuados para que
contengan las muestras de peso unitario y humedad o para el peso
unitario de la arena respectivamente, termómetro, pequeña brocha de
pintura, cuaderno y cartera, etc.
PROCEDIMIENTO
 Determinar el volumen del frasco y del conjunto, incluido el
volumen del orificio de la válvula de la siguiente manera:
Pesamos el conjunto del aparato, se colocó el aparato hacia
arriba y se abrió la válvula, llenamos el conjunto con el agua
hasta la válvula, el recipiente y el agua teniendo en cuenta la
temperatura del agua.
 Determinar el peso unitario aparente de la arena que va a ser
usada en el campo de la siguiente forma:

23. o Colocamos el aparato vació hacia arriba sobre una superficie
firme y a nivel, se cerró la válvula y llenamos el embudo con
arena.
 Se procedió a abrir la válvula y, manteniendo el embudo con arena
por lo menos hasta la mitad, llenamos el aparato. Se cerró la
válvula se sacó el exceso de arena. Se pesó el aparato con arena
y se determinó el peso neto de la arena quitando el peso del
aparato. Se determinó el peso de la arena necesaria para llenar el
embudo.
 Se determinó el peso unitario del suelo en el sitio en la siguiente
forma:
o Se preparó el sitio de la superficie para ser ensayada de tal
manera que quede en un plano a nivel, se colocó la base sobre
la superficie, la cual sirve como guía, se cavo el orificio del
ensayo, dentro de la base, teniendo cuidado de evitar la
alteración del suelo que limita al hueco.
 Se colocó el aparato invertido sobre la base y se poseída a abrir la
válvula y se pesó luego el aparto con la arena restante y
determínese el peso de la arena usada para el ensayo. Pesamos
el material que fue removido del hueco de ensayo, se saco una
muestra de este material para calcular la humedad.

24. Densidad y peso unitario por el Globo de Hule (ASTM – 2167).
El procedimiento es similar al del método del Cono de arena; se hace un
hueco de prueba y se determinan el peso húmedo del suelo retirado del
hueco y su contenido de agua. Sin embargo, el volumen del hueco se
determina introduciendo a éste un globo de hule con agua de un recipiente
calibrado, del cual el volumen se lee directamente.

25. CONCLUSIONES
- Para poder determinar el tipo de cimentación a utilizar, es necesario
conocer las propiedades y características de cada uno de los suelos
encontrados. Así como su granulometría, plasticidad, ángulo de fricción
interna del suelo, cohesión, peso específico y otros
- Se establecieron de una manera específica los tipos de cimentaciones más
comunes, como superficiales, profundas y semiprofundas. Para las cuales
se hace necesario conocer la capacidad de carga del suelo donde se
necesita apoyar la cimentación, que se puede determinar mediante los
métodos propuestos por Terzaghi y Meyerhof.
- Se hizo una recopilación de los estudios de laboratorio realizados en la
ciudad de San Miguel, representados mediante tablas estratigráficas y una
zonificación de la ciudad. En ellas se determinan el tipo de material
predominante en cada una de las zonas y la resistencia a la penetración
“N”, establecidos mediante ensayos de penetración estándar.
- En la zonificación establecida por nuestra investigación, se realizaron
estudios de laboratorio de penetración estándar en cada zona para verificar
las características y propiedades del material existente, así como su
capacidad de carga, de acuerdo a las tablas estratigráficas y al Plan de
desarrollo urbano de la ciudad.
- Se encontró en la zona 1, el material más desfavorable para la
construcción de la edificación propuesta, por lo que se hace necesario
la cimentación profunda mediante pilotes colados en el lugar, siendo
éste el método más efectivo y económico ejecutado actualmente en
nuestro país.

26. - Para la realización del diseño tipo de pilote, se consideró el método de
pilotes por punta, establecido por los resultados de laboratorio de las
pruebas ejecutadas. Al mismo tiempo, se verificaron los datos
proporcionados por el laboratorio, como: capacidad de carga y diámetro del
pilote.
- Se establecieron los distintos procesos constructivos de cimentación
profunda mediante los diferentes métodos utilizados en nuestro país y en el
extranjero.

27. RECOMENDACIONES
- No se deberá considerar para la ejecución de los diferentes tipos de
cimentaciones, los valores de las tablas estratigráficas recopiladas con
la información de los estudios de laboratorios, realizados en los suelos de
la ciudad de San Miguel, ya que son representaciones generales y
promedios que sirvieron de base en esta investigación.
- Es conveniente en el área a construir, realizar una exploración
geotécnica exhaustiva de la zona, con los diferentes ensayos de laboratorio.
Dependiendo de la magnitud de la obra, es recomendable realizar ensayos
triaxiales y de consolidación.
- Como ingeniero realizador o constructor de la obra es necesario
conocer las propiedades y características de suelos, para poder determinar
y verificar la capacidad de carga del suelo que soportará la estructura, ya
que generalmente el subsuelo de la ciudad es predominante el material
arcilloso.
- Para la construcción de todo tipo de edificación, utilizando
cimentaciones profundas, será necesario realizar un buen sistema de
drenaje, con el objeto de evitar posibles infiltraciones en el subsuelo y
reducir la capacidad de carga del pilote.
- Se recomienda utilizar para el tipo de pilote a construir, el método de
Pilotes de concreto colados in situ, ya que son los más utilizados en nuestro
país, ya sean por condiciones económicas de la mano de obra y factibilidad
de maquinaria para su construcción
- El constructor o ingeniero encargado de la obra de pilotaje, deberá estar
presente en las actividades como: perforación, colocación del acero, colado
del concreto y otras. Y se deberán realizar las pruebas necesarias para la
verificación del concreto utilizado en la construcción de los pilotes.

28. GLOSARIO
- Capacidad de carga del suelo: es la capacidad que tiene un suelo para
soportar una carga sin que se desconozca falla dentro de su masa.
- Capacidad de carga admisible: este es el valor máximo admisible para el
esfuerzo de compresión vertical del suelo en la superficie de contacto de los
elementos de apoyo.
- Pilotes: son miembros estructurales hechos de acero, concreto y madera
usados para construir cimentaciones profundas y semiprofundas.
- Cabeza: parte superior del pilote, es la que recibe los golpes sucesivos
del maso para su hincado.
- Fuste: es el cuerpo del pilote; es una columna estructural que está fija a la
punta y generalmente empotrado en la cabeza.
- Punta: es la parte final del contacto permanente con el suelo y se
protege con un casco metálico (pilotes hincados).
- Pilotes colados “in situ”: son pilotes en los que se abre un agujero
con una perforadora (o de forma manual), ya sea la dimensión que se
necesite para luego proceder a la colocación de el acero estructural y luego
se llena este con concreto. La forma de soportar las cargas puede ser por
fricción o de punta.
- Pilotes de acero: son capaces de absorber grandes esfuerzos de flexión y
de cortante con secciones de áreas pequeñas.
- Pila de concreto: es un miembro estructural subterráneo que tiene la
función igual al de una zapata, es decir, transmitir las cargas a un estrato
capaz de soportarla, sin peligro de que falle ni que sufra un asentamiento
excesivo.
- Arenas: son pequeñas partículas de formas redondeadas o angulosas
que proceden de rocas disgregadas.
- Limos: son suelos compuestos de partículas muy finas, con poca o
ninguna plasticidad, cuyos diámetros varían de 0.05 a 0.005 mm
aproximadamente.
- Arcillas: están compuestas de partículas finas, generalmente en forma de
laminillas o escamas, cuyos diámetros llegan a ser menores de 0.005 mm.

29. - Suelos Cohesivos: es la propiedad de atracción intermolecular que
hace que sus partículas se mantengan muy unidas entre si; como las
arcillas.
- Suelos no Cohesivos: están formados por partículas duras de diversos
diámetros en forma suelta o muy sueltas como las arenas, y no poseen
cohesión.
- Permeabilidad: es la facilidad o dificultad que ofrece un suelo al paso del
agua; se mide a través del coeficiente de permeabilidad, como una
constante que tiene dimensiones de velocidad, y expresa la capacidad
hidráulica de un suelo respecto al agua en su travesía por la masa del suelo.
- Resistencia al corte: analizar la fuerza actuante sobre el peso propio
del suelo, cargas aplicadas y determinar la resistencia del suelo con el
objeto de establecer los valores de la cohesión y el ángulo de fricción
interna del suelo.
- Textura: es el grado de finesa y uniformidad del suelo descrito según la
sensación que produce el tacto y por descripción visual.
- Estructura: es la forma que las partículas de suelo se disponen (entre sí)
dentro de la masa del suelo, conformando su esqueleto.
- Consistencia: es el grado de tracción entre las partículas del suelo y la
resistencia ofrecida a las fuerzas que tienden a deformar o a romper en sí el
suelo, se describe como dura, frágil, friable, pegajosa, plástica y blanda.
- Densidad relativa: es tomada en la información que al comparar la
porosidad de un suelo dado y las porosidades de ese mismo suelo en su
estado más denso y más suelto posible.
- Cimentación: es la parte de la estructura que permite la transmisión de
las cargas que actúan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente.
- Resistencia a la fricción: ésta es la resistencia al deslizamiento a lo largo
del fuste de un pilote en contacto con el suelo.

30. BIBLIOGRAFÍA
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Thomson
Learning.
• Principios de Ingeniería de Cimentaciones, Braja M. Das, 2001, Editorial
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Learning.
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• Manual de Cimentaciones Profundas, Sociedad Mexicana de Mecánica de
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A.C., 2001, Editorial Regina de Los Angeles S.A.
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• Control de Calidad y Seguridad en la Industria de la Construcción, ASIA,
2004.
• Curso de Micropilotes, Manuel Romana Ruiz, 2003, Escuela Técnica
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Caminos de Valencia.
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• American Society for Testing and Materials (ASTM), 2000.
• SIECA, 2002.
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31. • Estudio de Pilotes en Cimentaciones, Alvarenga. Ballecios. Echeverría,
1985, UCA.
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Rivas, 1996, UCA.
• Pilotes Hincados de Concreto Armados o Pretensazos en el Gran San
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• Manual de Fundaciones de las Estructuras según Tipos de Suelos y
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Terreno, Aguirre. Gutiérrez. Ramírez. Regalado, 1996, UES.
• Teoría de las Cimentaciones, José A. Cedeno, 2003.
• Diseño de Estructuras de Concreto, Arthur H. Nilson, 2003

32. [Escribirtexto]
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• www.construaprende.com
• www.geostru.com
• www.terratest.es
• www.todoarquitectura.com
• www.fundacion-ica.org
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• www.cimentacionesespecialesvalencia.com
• www.coag.es
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• www.piresa.es
• www.swissboring.com
• www.pileco.com
• www.geovenor.com

33. [Escribirtexto]