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OMAR ALFONSO PÉREZ TEJADA Adecuación y Clasificación de Tierras

M.P. No. 22202118907 COR INGENIERO CIVIL ESPECIALISTA EN MANEJO DE SUELOS Y AGUAS, M.S.c en SUELOS POSTÍBULOS EN METODOLOGÍAS DE CONTAMINANTES AMBIENTALES EN AIRE, AGUAS Y SUELOS

Estudio de Suelos y Geotecnia

ESTUDIO DE SUELOS

PARA LA JUNTA ORGANIZADORA DE LAS FIESTAS EN CORRALEJAS EN EL MUNICIPIO DE SUCRE DEPARTAMENTO DE SUCRE

PROYECTO: CONSTRUCCIÓN PLAZA DE CORRALEJAS

LOCALIZACIÓN: BARRIO 7 DE MARZO PREDIO VILLA CAROLINA ZONA URBANA

ABRIL DE 2018

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OMAR ALFONSO PÉREZ TEJADA Adecuación y Clasificación de Tierras

M.P. No. 22202118907 COR INGENIERO CIVIL ESPECIALISTA EN MANEJO DE SUELOS Y AGUAS, M.S.c en SUELOS POSTÍBULOS EN METODOLOGÍAS DE CONTAMINANTES AMBIENTALES EN AIRE, AGUAS Y SUELOS

Estudio de Suelos y Geotecnia

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN. 2. OBJETIVO 3. LOCALIZACIÓN 4. CA RA CT E RÍ STI CAS DE L A E ST RUCT URA 5. INVESTIGACIÓN DE CAMPO 5.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL TERRENO 5.2 INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO

6. ENSAYOS DE LABORATORIO 7 RESULTADOS Y ANÁLISIS 8. RECOMENDACIONES ANEXOS

INTRODUCCIÓN 2

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El informe contiene los resultados del estudio geotécnico de suelos y análisis para proyectar la obra en los terrenos seleccionados por los profesionales, ubicado en el municipio de Sucre departamento de Sucre. Predio Villa Carolina zona urbana, proyecto que de acuerdo a su uso se clasifica en el grupo IVedificaciones indispensables, según la NSR-2010. Por lo tanto, antes de construir una obra se requiere investigar las condiciones del subsuelo del sitio propuesto para determinar si es adecuado para soportar la estructura propuesta evitando esfuerzos y deformaciones indebidas que vayan en detrimento de las obras. De esta manera el estudio de suelos incluye generalmente un programa de exploración del subsuelo, observaciones estratigráficas y del nivel freático, recuperación de muestras para su estudio mediante ensayos de laboratorio, y en algunos casos, una serie cíe ensayos en el sitio. El estudio de suelos se enfocó a la profundización detallada de todas las variables o parámetros geotécnicos y mecánicos necesarios para el diseño planeación y construcción del proyecto; incluyendo el reconocimiento geotécnico del terreno de fundación y las zonas perimetrales, la exploración del perfil del suelo, mediante dos (2) apiques o perforaciones a cielo abierto, con los respectivos ensayos en campo y el muestreo sistemático de acuerdo a las normas NSR-2010 y ASTM D1586-67. Adicionalmente se realizaron los ensayos de laboratorio requeridos, en el laboratorio de materiales de la construcción

de

la

Universidad

de

Sucre,

para

caracterizar

las

propiedades geomecánicas e índice del perfil del suelo, entre ellos la resistencia

al

corte,

plasticidad,

granulometria,

deformabilidad

y

compresibilidad; propiedades necesarias para establecer las alternativas de

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cimentación del proyecto así como para el análisis de interacción sueloestructura. Adicionalmente se incluyen las memorias de investigación (registro de ensayos de laboratorio), las alternativas de construcción, el nivel de cimentación, cálculo de capacidad portante, esfuerzos inducidos al suelo, deformaciones o asentamientos Conclusiones y recomendaciones que deben tenerse en cuenta para el diseño y construcción de la obra a construir. En el presente informe se suministra la clasificación y algunas condiciones físico-mecánicas del suelo estudiado, estudio Geotécnico, donde se proyecta la construcción de las corralejas.

El estudio se realizó a solicitud de la Junta Organizadora de las Festividades en corralejas Sucre 2018.

2. OBJETIVO:

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Adecuación y Clasificación de Tierras

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Antes de construir cualquier obra de ingeniería se necesita investigar las condiciones del subsuelo del sitio, para determinar si es adecuado para soportar la estructura propuesta evitando esfuerzo y deformaciones indebidas. De esta manera el estudio de los suelos incluye generalmente un programa de exploración del suelo, observaciones del nivel feático, recuperación de muestra para su estudio mediante ensayos de laboratorio y en algunos casos una serie de ensayos in situ. El presente informe suministra la clasificación de algunas condiciones físico – mecánica del suelo estudiada. Por intermedio del ingeniero OMAR ALFONSO PÉREZ TEJADA se efectuó una investigación del suelo del predio localizado en el predio Villa Carolina zona urbana del municipio de Sucre en el departamento de Sucre.

3. LOCALIZACIÓN: Zona urbana, predio Villa Carolina. PROPIETARIO: Alvaro Margelino Barrios Mendoza identificado con la cédula No. 9.190.649. SOLICITANTE: Junta Organizadora de Las Festividades taurinas del municipio de Sucre en el departamento de Sucre.

4.

CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA PROYECTADA

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El estudio de suelos se realizó para conocer las características estratigráficas y algunas propiedades Físico - mecánicas y geológicas del subsuelo donde se pretende construir las corralejas del municipio de Sucre 2018, para la proyección de su construcción, básicamente consiste en la construcción de un entablado y zinc clavados en varetas y columnas o postes de maderas hincados en el suelo, con luces máximas de 1.0 metro, para soportar su propio peso y de los usuarios, previa adecuación del suelo. No se suministró información sobre los diseños ni datos de cargas a aplicar sobre el suelo. Categoría de la edificación: La estructura a realizar consta de un área de construcción de 0.75 hectáreas aproximadas, por lo que de acuerdo a las tablas del 1-1- 3-1, capitulo H-3 de las NSR 2010, se clasifica como especial.

5. INVESTIGACIONES DE CAMPO 5.1 DESCRIPCIÓN DE LAS PERFORACIONES REALIZADAS El terreno en estudio es un área localizada en los predios del lote del señor Álvaro Barrios Mendoza, ubicado en el predio Villa Carolina zona urbana del municipio de Sucre.

EXPLORACIÓN DEL PERFIL DEL SUELO La caracterización de tos perfiles de los suelos de fundación se llevó a cabo siguiendo los tres pilares básicos de la investigación en geotecnia; exploración mediante sondeos o perforaciones, experimentación mediante ensayos de laboratorio y análisis de los resultados obtenidos. 6

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Las perforaciones realizadas consistieron en dos perforaciones o trincheras a cielo abierto hasta una profundidad de 1.00 metro, una en la parte delantera, zona sur, y la otra en la parte trasera, zona norte entrada del brin, se realizó la descripción estrafigráfica, la toma de muestras inalteradas y alteradas para realizar el programa de ensayos necesarios para su clasificación físico-mecánica, estudio geológico y estudios de esfuerzos.

La extracción de muestras y los ensayos fueron realizados por los ingenieros residentes y el personal del Laboratorio de materiales de la construcción de la Universidad de Sucre. Igualmente los festinados y evaluación de ensayos suministrados corresponden a lo expresado por los formatos de resultados de los ensayos del Laboratorio de materiales de la construcción.

CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRAFICAS REGIONALES Y LOCALES Geológicamente, en el subsuelo los materiales de formación son de orden sedimentarios (Tc) sedimentarias de ambiente fluvial a lagunar compuestos principalmente por arcillolitas, areniscas, conglomerados, localmente manto de carbón,

edad

Plioceno

a

pleistoceno.

Limonitas

terciarias,

débilmente

consolidadas, y en algunas zonas material arcillo-limoso cohesivos y duros el nivel freático se encuentra profundo, en la mayoría de los casos. El sitio corresponden a materiales uniformes granular compuestos de areniscas finas débilmente consolidadas, algunas veces intercaladamente mantos de arcilla y material granular (arenas y bolos de diferentes diámetros) compactados.

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La vegetación existente en las inmediaciones del proyecto en referencia consiste en suelos de sabanas y tornería, de pequeña altura, matorrales, frutales y árboles maderables en muy pequeña proporción y terrenos ligeramente inclinados a planos. Además, en los lotes vednos se encuentran fincas con producciones ganaderas, pastizales nativos y cultivos agrícolas regionales sin mucha tecnificación.

5.2 INVESTIGACIONES DEL SUBSUELO Para conocer las propiedades índices y de resistencia se realizaron dos perforaciones hasta una profundidad de un metro, pero geológicamente y estratigráficamente las perforaciones 1 y 2 presentaron condiciones similares, por lo tanto se tomaron sendas muestras, de cada una; de la perforación #1 (zona sur entrada anterior), y de la perforación 42 (zona norte, lado del torin); ambas se tomaron a una profundidad de 1.0 m para la realización de los ensayos de laboratorios. En cada una de las perforaciones se llevó a cabo un levantamiento estrafigráfico y se tomaron muestras representativas alteradas para la determinación de las propiedades índices y algunas de resistencia, e inalteradas, donde el suelo lo permitió.

6. ENSAYOS DE LABORATORIO

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Sobre las muestras obtenidas se llevó a cabo, independientemente por parte del Laboratorio de Materiales de la Construcción de la Universidad de Sucre. Un programa de ensayos, según el interesado. Los ensayos realizados fueron: 

Humedad natural por estrato, método gravimétrico, norma NTC 1495.



Granulometría mecánica por tamizado con lavado, norma NTC 1522



Limites de Atterberg, Líquido con tres puntos y Plástico con dos puntos, norma NTC 4630.



Peso Unitario, norma INV E-217



Corte Directo, norma NTC: 2122

Con estos ensayos se establecieron las siguientes propiedades: 

Clasificación mecánica



Humedad natural



Capacidad de carga neta

7. RESULTADOS Y ANALISIS Con los resultados de los análisis mecánicos de suelos, ver anexos, se condensan en la tabla 1, que junto con los resultados de los ensayos mecánicos de granulometria y límites de atterberg (ver anexos) se realizó la respectiva Gasificación mecánica para las profundidades dadas, según los sistemas USC y AASHTO, los cuales se encuentran consignados en las tablas 1 y 2.

Tabla 1. DESCRIPCIÓN DE LAS PROPIEDADES INDICES

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Estrato A1E2 A2E2

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%PASA LA MALLA No. 4 No. 40 No. 200 1.00 82.08 11.85 1.00 91.77 16.63

L.L. %

L.P. %

I.P. %

23.30

18.33

NP 4.96

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PU kN/m3 16.09 17.42

Tabla 2. CLASIFICACIÓN MECÁNICA DEL SUELO Estrato

Profundidad Humedad Clasificación Mecánica m. % USC AASHTO A1E2 1.00 6.83 SM A-2-4 A2E2 1.00 8.14 SN-SC A-2-4 A1E2 Apique 1 estrato2, A2E2: Apique2, estrato 2 L.L.: Limite líquido L.P.: Límite plástico IP: Indice Plástico PU: Peso Unitario

Según la perforación 1, a la profundidad de 0,80 metros, presenta la clasificación mecánica según el sistema USC como un SM que corresponde a arenas mal gradadas de baja plasticidad, arenas con limos o arcillas o una mezcla de ellas, con características de drenaje deficiente a impermeable, compactación regular a malo, con cilindro apisonador, compresibilidad y expansión muy alta, muy alta resistencia a la tubificación, baja a media resistencia al cortante, igual para su capacidad de soporte, manejabilidad muy pobre, muy baja susceptibilidad a la licuación, Como fundación malo a muy malo, dependiendo la densidad y la humedad. Mediana a alta susceptibilidad al agrietamiento. Como base de pavimento inaceptable. El estrato dos de la perforación dos (A2E2), el suelo estudiado se clasificó según el sistema USO como un Silit-SO, que corresponde a suelos granulares (más del 50% se retiene en el tamiz #200) que es un material compuesto por arena con finos vinosas mezclas de arena y limos y arcillas que posee las siguientes

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características: Con buena a deficiente capacidad de soporte, dependiendo de su densidad, en este caso es alta ya que tiene una alta densidad, aceptable a bueno como material de fundación, compresibilidad y expansión baja a nula, drenaje semipermeable a impermeable. Regularmente a bueno para uso de terraplenes; como fundación para carreteras y aeropuertos bueno a excelente. Compresibilidad y expansión ligera a mediana, resistencia a la tubificación alta y al cortante alta; susceptibilidad al agrietamiento mediana a alta; susceptibilidad a la licuación muy susceptible si mal compactos. Y según el sistema de clasificación AASHTO, tos mismos estratos, para el apique 1 y 2. resultaron ser un material, clasificado como A-2-4, para la misma profundidad de 1.0 m, correspondiente a materiales granulares (35% o menos pasa la malla #200) representado por cascajos y arenas limosas. Presenta las siguientes características: Permeabilidad baja a mediana, capilaridad mediana a baja perjudicial a veces, elasticidad elevada a mediana, medianos a elevados cambios de volumen, comportamiento del suelo compactado bueno a excelente estable en tiempo seco, en húmedo se reblandece; como terreno de fundación bueno a excelente para sub-base regular, para base malo a regular para terraplenes regular a excelente.

Para las pruebas de resistencia, según el anexo B efectuada a la profundidad de 1.0 - 1.10 metro se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 3: Resultado de resistencia

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Estrato A1E2

Prof. M. 100

C 0.5399

Qu 5.79

33.56

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Qneta -

Para el estrato tomado de fas perforaciones 1. no se le pudieron realizar las pruebas de corte directo, ya que estaban muy friables y sueltos, lo cual no se pudo obtener las muestras inalteradas, por las mismas características granulométricas y de consistencia presentes.

8. RECOMENDACIONES Según los resultados de los análisis de suelos y el informe geotécnico do los sitios estudiados se tienen las siguientes recomendaciones: 

El terreno en estudio del proyecto, está ubicado en la región plana de la Costa

Atlantica

en

el

municipio

de

Sucre

-

Sucre.

Área

que

geomorfológicamente no representa grandes alturas. hace parte de la zona de transición los departamentos de la Costa Atlántica. 

El área de la ubicación del proyecto corresponde a suelos de origen residual

de

bajo

espesor.

evolucionados

a

partir

de

materiales

sedimentarios rocosos calcáreo de depósitos fluviales, lacustres, ambiente marino marginal. De composición predominante cohesión, constituidos hasta la profundidad explorada por sucesión de capas de arcillas superficiales y arenas limosas de plasticidad y consistencia media a baja, clasificadas según la USC como SM y eventualmente mezclas de SM y SCcarentes de aguas freáticas libres hasta la profundidad explorada, en la mayoría de estos, pero con media humedad en profundidad especialmente en las capas compactas Los perfiles presentan valores de resistencia al 12

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codo y grado de compactación variables, sin embargo tiende a incrementarse en forma directa con la profundidad. El mecanismo de esfuerzo deformación para este tipo de perfil de Suelos corresponde al modelo elástica - plástico, caracterizándose como perfil normalmente consolidado, con drenaje defectuoso y permeabilidad baja a muy baja. 

En los suelos clasificados como SM-SC. es recomendable la utilización de pilotes, hasta el material rocoso. consolidado o resistente, previo estudio del perfil del suelo.



La capacidad de carga serán solo para el sitio o estrato a los cuales se le realizó el ensayo.



Utilizar un intervalo de profundidades para el desplante de los postes o bases entre 0.90 a 1.00 metro.



Utilizar una presión admisible según la profundidad de implante según la tabla 3 y analizar el estudio geotérmico.



Para evaluar la capacidad de las cargas admisibles se deben basar en la teoria de Therzaghi y se deben partir evaluando los ángulos de fricción interna según los resultados de los ensayos de esfuerzo deformación del corte directo.



Desde el punto de vista de control de la amenaza por procesos morfodinámicos activos, se hace necesario implantar un sistema estricto de manejo integral de aguas de escorrentias en el entorno global del área de implantación del proyecto, incluyendo la protección a la erosión mediante

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impermeabilización en biomantos o especies arbustivas y do pastos nativos. 

Para este tipo de construcciones se recomienda que a la madera a utilizar se le haga los ensayos de resistencia y que desechen las más débiles, viejas y perforadas.



En los elementos de construcción deben usarse clavos de nuevos para reforzar la estructura.



La separación entre columnas (postes) de confinamiento a distancias no mayores a 2 m medido centro a centro.



Cualquier cambio en la excavación de los resultados, condiciones de drenaje encontrados en el momento de las perforaciones y demás acontecimientos no incluidos en este informe deberán ser notificados inmediatamente al ingeniero residente o consultor de la obra.

ING. OMAR ALFONSO PÉREZ TEJADA Matricula No. . 22202118907 COR

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