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INFORME TECNICO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PROYECTO CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA UBICACIÓN

ATE - LIMA - LIMA

MARDYER INGENIEROS CONSULTORES - INGENIERIA GEOTECNICA SETIEMBRE 2,016

MARDYER

INGENIEROS CONSULTORES

INGENIERIA GEOTECNICA

INFORME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

PROYECTO

:

"CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA”

UBICACIÓN

:

DISTRITO: ATE, PROVINCIA Y DEPARTAMENTO: LIMA.

FECHA

:

SETIEMBRE DEL 2,016

CONTENIDO 1.00

GENERALIDADES 1.01 ANTECEDENTES 1.02 OBJETO DEL ESTUDIO 1.03 ALCANCES DEL ESTUDIO 1.04 METODOLOGIA DEL ESTUDIO 1.05 UBICACIÓN DE LA ZONA EN ESTUDIO 1.06 CLIMA 1.07 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

2.00

INVESTIGACIONES EFECTUADAS 2.01 TOPOGRAFIA DE LA ZONA 2.02 GEOLOGIA, GEOMORFOLOGÍA Y SISMICIDAD DE LA ZONA 2.02.01 GEOLOGIA 2.02.02 GEOMORFOLOGIA 2.02.03 SISMICIDAD DE LA ZONA 2.03 GEOTECNIA DE LA ZONA DE TRABAJO 2.03.01 SONDAJES - INVESTIGACION DE CAMPO 2.03.02 ENSAYOS DE LABORATORIO 2.03.03 CLASIFICACION DE SUELOS 2.03.04 PERFILES ESTRATIGRAFICOS

Estudio geotécnico del proyecto: Losa deportiva de uso mùltiple en la Asociación de vivienda El Paraiso de Santa Clara. Ate -Lima - Lima

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2.04

NAPA FREATICA

3.00 CARACTERISTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN

4.00 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 4.01 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN 4.02 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE 4.02.01 CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE POR RESISTENCIA 4.02.02 CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE POR ASENTAMIENTO 4.02.03 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE 4.03 ANALISIS

DE

LA

EXISTENCIA

DE

ATAQUE

QUIMICO

A

CIMENTACIÓN 5.00 ANALISIS Y DISEÑO DEL PAVIMENTO DE LA LOSA DEPORTIVA 5.01 ANALISIS 5.02 CONSIDERACIONES DE DISEÑO 5.02.01 TRAFICO 5.02.02 CARACTERISTICAS DEL TERRENO DE FUNDACION. 5.02.03 DISEÑO DEL PAVIMENTO. 6.00 OBSERVACIONES 7.00 CONCLUSIONES 8.00 RECOMENDACIONES

ANEXO I

:

PERFILES ESTRATIGRAFICOS DE LOS POZOS DE EXPLORACION

ANEXO II

:

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

ANEXO III

:

GRAFICOS Y PLANOS

ANEXO IV

:

FOTOGRAFIAS

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LA

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INFORME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

1.00

GENERALIDADES

1.01

Antecedentes.

El presente estudio se genera como parte de la necesidad establecida por la Municipalidad Metropolitana de Lima de dotar de una infraestructura adecuada a los diversos sectores urbanos, con la finalidad de prestar un mejor servicio a la comunidad, lo cual repercute en mejorar la salud, seguridad y confort en cada uno de los espacios urbanos del distrito. 1.02

Objeto del estudio

El objetivo del presente estudio de mecánica de suelos consiste en establecer las características físicas, químicas y mecánicas del suelo del área de estudio, en atención al proyecto: “CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA”, para luego establecer un diseño estructural adecuado técnica y económicamente de la cimentación, que permita dotar a los utilitarios un ambiente que tengan buenas condiciones de servicio, seguridad y durabilidad.

1.03

Alcances del estudio.

El presente estudio es válido solamente dentro de los límites del área del proyecto, con fines de cimentación y con atención al proyecto: "CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA”. En el presente informe se presenta la descripción de los trabajos realizados en campo y laboratorio, los resultados de los análisis efectuados y las conclusiones obtenidas del estudio geotécnico efectuado en el terreno de estudio, ubicado en el distrito de Ate.

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1.04

Metodología del estudio.

En el presente estudio se han desarrollado las siguientes actividades: -

Inspección ocular de la zona.

-

Recopilación de información.

-

Revisión de la información, principalmente de la información geológica.

-

Ubicación y excavación de calicatas de exploración.

-

Toma de muestras disturbadas.

-

Ensayos de laboratorio de mecánica de suelos.

-

Elaboración de los perfiles estratigráficos.

-

Interpretación y análisis de los resultados obtenidos.

-

Conclusiones y recomendaciones. El método empleado en el presente estudio comprende las siguientes etapas: 

Inspección ocular.primera

etapa

se

En esta efectúa

un

reconocimiento

general

terreno,

de

planificar

los

trabajos,

a

fin

adecuadamente

del

como son: personal, métodos y equipos

a

emplearse,

determinación de las zonas de acceso,

reconocimiento

del

Vista de la zona del proyecto Asoc. de Vivienda El Paraíso de Santa Clara- Ate.

trazado de los lotes, programación de los trabajos, etc. 

Recopilación de información.-

Corresponde

a la recolección de

material útil para el estudio realizado, tales como mapas, planos, informes y estudios anteriores realizados en la zona y/o en sus alrededores. Se accedió a la información del I.G.N., INGEMMET, Instituto Geofísico, etc.

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

Trabajo de campo.- Consistió en lo siguiente: -

Se realizó la exploración del suelo por medio de una calicata ubicada en la zona a investigarse, convenientemente localizada, de manera de tener un muestreo representativo para determinar las características del subsuelo. Se excavó 01 (una) calicata, realizada según la Norma Técnica ASTM D 420.

-

Paralelamente al muestreo de suelos se realizó el registro e identificación de cada uno de los estratos encontrados en la calicata, anotándose las principales características, tales como: ubicación, profundidad, espesor, tipo de suelo, color, plasticidad, compacidad, entre otros.



Ensayos de laboratorio.- Las muestras alteradas se llevaron al Laboratorio de Mecánica de Suelos de MARDYER INGENIEROS CONSULTORES y a la Universidad Nacional Agraria La Molina para efectuar los ensayos correspondientes. Estos ensayos, cuyos resultados se presentan en el anexo II, han permitido caracterizar los suelos. A continuación se realiza una breve explicación de los principales ensayos efectuados y los objetivos de cada uno de ellos. Cabe anotar que los ensayos físicos corresponden a aquellos que determinan las propiedades índices de los suelos y que permiten su clasificación.

Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM D422) La

granulometría

es

la

distribución

de

las

partículas de un suelo de acuerdo a su tamaño, que se determina mediante el tamizado o paso del agregado por mallas de distinto diámetro hasta el tamiz N° 200 (de diámetro 0.074 milímetros), considerándose el material que pasa dicha malla

Juego de tamices de bronce usados en el ensayo de granulometría

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en forma global. El análisis granulométrico deriva en una curva granulométrica, donde se plotea el diámetro de tamiz versus porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo.

Limite Liquido (ASTM D-423) y Limite Plástico (ASTM D-424) Se conoce como plasticidad de un suelo a la capacidad de este de ser moldeable. Esta depende de la cantidad de arcilla que contiene el material que pasa la malla N° 200, porque es este el material que tiene la propiedad de cohesión. El suelo, de acuerdo al contenido de humedad que tenga, pasa por tres estados definidos: líquidos,

Copa de Casagrande usado en el ensayo para la determinación del Límite Líquido

plásticos y secos. Cuando el agregado tiene determinado contenido de humedad en la cual se encuentra húmedo de modo que no puede ser moldeable, se dice que está en estado semilíquido. Conforme se le reduce la humedad, comienza a adquirir una consistencia que permite moldearlo o hacerlo trabajable, entonces se dice que está en estado plástico. Si continuamos reduciendo la humedad, se logra un punto en el cual el material pierde su trabajabilidad, lo que es observable, pues se cuartea al tratar de moldearlo, entonces se dice que está en estado semi-seco. El contenido de humedad en el cual el suelo pasa del estado semilíquido al plástico es el Limite Liquido (ASTM D-423), y el contenido de humedad en el que para del estado plástico al semi-seco es el Limite Plástico (ASTM D-424).

Clasificación de Suelos por el Método SUCS y por el Método AASHTO Los diferentes tipos de suelos son definidos por el tamaño de las partículas. Son frecuentemente encontrados en combinación de dos o más tipos de suelos diferentes, como por ejemplo: arenas, gravas, limo, arcillas y limos. Uno de los más usuales sistemas de clasificación de

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suelos es el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), el cual clasifica al suelo en 15 grupos identificados por nombre y por términos simbólicos. El sistema de clasificación para Construcción de Carreteras AASHTO, es también usado de manera general. Los suelos pueden ser también clasificados en grandes grupos, pueden ser porosos, de grano grueso o grano fino, granular o no granular y cohesivo, semi.-cohesivo y no cohesivo.

Densidades Naturales (ASTM-T191-61) Este ensayo se realiza para tomar la densidad “INSITU” de los suelos. El método utilizado fue el de Cono de Arena. Este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retira todo el suelo evitando en lo posible las pérdidas de material. El peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Para determinar la densidad seca se registró la humedad del suelo con un humedómetro tipo speedy.

Ensayo Corte Directo (ASTM-D-3080-72) Sirve para determinar en forma rápida los parámetros (φ y c) para calcular la resistencia de un suelo. Este ensayo consiste básicamente en someter una muestra de suelo de sección cuadrada y 2.5 cm de espesor, confinada lateralmente, dentro de una caja metálica, a una carga normal (s) y a un esfuerzo tangencial (τ), los cuales se aumentan gradual mente hasta hacer fallar a la muestra por un plano preestablecido por la forma misma de la caja (consta de dos secciones, una de las cuales es móvil y se desliza respecto a la otra, que es fija, produciendo el esfuerzo de corte). En el ensayo se determina cargas y deformaciones.

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

Análisis de los resultados e informe final

En base a la información

recopilada de la zona, trabajo de campo y ensayos de laboratorio, se efectuaron los análisis, cálculos y determinación de parámetros de diseño, así como la interpretación de las observaciones tomadas en campo y conclusiones respectivas, con los cuales se han determinado los parámetros geotécnicos requeridos para el diseño de la cimentación y los parámetros sismo resistentes para el diseño de la estructura, todo lo cual se detalla en el presente informe técnico.

1.05

Ubicación de la zona en estudio

El terreno asignado en el proyecto se encuentra ubicado en el distrito de Ate, en la provincia y departamento de Lima.

Su ubicación geopolítica es la siguiente:

Región

:

Lima Metropolitana

Distrito

:

Ate

Provincia

:

Lima

Departamento

:

Lima

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Vista aérea de la zona de emplazamiento del proyecto: Creación losa deportiva de uso múltiple en la Asociación de Vivienda El Paraíso de Santa Clara, Distrito de Ate, Provincia de Lima - Lima

Topográficamente se encuentra entre las cotas 620 y 630 msnm.

Hidrográficamente pertenece a la cuenca del río Rímac, la misma que se ubica en la vertiente occidental de los Andes y cuyas aguas desembocan en el Océano Pacífico.

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Según lo señalado por el Dr. Javier Pulgar Vidal en su obra “Geografía del Perú”, el área del proyecto se encuentra en la región costa o chala, la que está comprendida desde la orilla del mar a 0 m.s.n.m. hasta la altitud de 500 m.s.n.m.. Esta región se

caracteriza

por

su

relieve

mayormente plano o ligeramente ondulado.

1.06

Clima

El clima es seco y árido, perteneciente al desierto subtropical (d-S) o desierto desecado sub tropical (dd-S). El clima se encuentra fuertemente influenciado por el Anticiclón del Pacifico Sur, la Corriente Von Humboldt y el sistema andino.

Temperatura En el mapa ecológico del Perú elaborado por INRENA, se indica que la biotemperatura media-anual en la región costa perteneciente al proyecto, varía entre 17.9 y 22.2ºC. Mínima

17.9 ºC

Máxima

22.2 ºC

Precipitación Pluvial La precipitación pluvial muy esporádica, llovizna netamente costera. La precipitación total promedio anual es menor de 15 mm. Sin embargo, en períodos con presencia del Fenómeno “El Niño”, se han registrado precipitaciones muy altas.

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Humedad La

evaporación

presenta

variaciones

a

baja

altitud,

ocasionando

microclimas, que son producto del efecto de neblinas. La humedad relativa media es alta durante todo el año, esto como resultado de su proximidad al Océano Pacífico.

Radiación solar El promedio de horas de sol es más de 100 horas por mes y durante los meses de verano (enero a marzo) más de 200 h/mes.

Nubosidad La nubosidad media se presenta entre 6 y 7 octavos durante el año, siendo una excepción la presencia de nubosidad entre 4 y 8 octavos.

Viento La dirección de los vientos es predominantemente del Sur, Sur-Oeste y SurEste, mientras la velocidad fluctúa entre 0,10 y 2,00 m/s.

1.07

Características del Proyecto.

El proyecto considera la construcción de una losa deportiva con pavimento rígido y específicamente formada por una losa de concreto firme apoyada sobre una capa compactada de material granular.

Asimismo, atendiendo a los desniveles del terreno en el área deportiva, el proyecto incluye la construcción de muros de contención.

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2.00

INVESTIGACIONES REALIZADAS

2.01

Topografía de la zona.

la topografía del área de estudio es accidentada, con mucha pendientes. Se encuentra entre las cotas 620 y 630 msnm.

2.02

Geología, Geomorfología y Sismicidad de la zona.

Se consultó la literatura sobre la geología y sismicidad de la zona en estudio, la cual consistió

principalmente en el mapa geológico del cuadrángulo de Lurín

(lámina 25-j de la Carta Geológica Nacional) del Instituto Geológico, Minero y Metalúrgico (INGEMMET) y el mapa de distribución de máximas intensidades sísmicas observadas en el Perú de Alva Hurtado.

2.02.01 Geología de la Zona Considerando que el suelo es el soporte físico de las actividades constructivas es importante el conocimiento de la geología del lugar, pues así podemos reconocer los fenómenos naturales que pueden afectar el proyecto y determinar las propiedades físicas del suelo. Geológicamente, el área de estudio se encuentra emplazada en la planicie costera, la misma que se caracteriza por presentar un relieve esencialmente plano con algunas lomadas y colinas aisladas remanentes de los procesos denudativos. Esta planicie se desarrolla como una faja paralela a la costa, limitada al oeste por el litoral y al este por el conjunto de cerros bajos correspondientes a las primeras estribaciones andinas occidentales. La formación de suelos en la zona en estudio son suelos residuales constituidos por la desintegración de la roca pertenecientes al grupo Casma de la Familia Volc. Quilmaná (kms-q). (Ver Figura Nº 01 en el anexo III).

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2.02.02 Geomorfología de la zona en estudio. Los

aspectos

geomorfológicos

proporcionan

información

útil

para

comprender las diferentes geoformas de la corteza terrestre y permite ubicar el terreno en su condición para el uso que se requiere.

La Súper Unidad Geomorfológica que corresponde a esta región se denomina Región Costera que estaría cortada por valles transversales al mar. La llanura aluvial así formada se encuentra comprendida por una planicie costanera angosta, frente al litoral rellenada por los materiales acumulados por las quebradas que discurren directamente al mar, teniendo en su mayor parte una cobertura de arena eólica, que en muchos casos alcanza profundidades apreciables.

El área es de topografía suave, correspondiente a la región Costanera. Está comprendida en lo que se denomina Planicies costaneras y conos deyectivos, siendo ésta, la zona comprendida entre el borde litoral y las estribaciones de la cordillera Occidental constituye una angosta faja de terreno paralelo a la línea de costa.

Están conformadas por amplias superficies cubiertas por gravas y arenas provenientes del transporte y sedimentación de los ríos y por arena proveniente del acarreo eólico desde las playas, por vientos que corren de SO a NE. (Ver F

El proyecto se encuentra la formación geomorfológica denominada cerros remanentes de

los procesos denudativos (Ver Figura 06 – Estudio

geomorfológico de la ciudad de Lima. Fuente: Cismid – Universidad Nacional de Ingeniería).

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2.02.03 Sismicidad de La Zona La actividad sísmica en Perú es debida principalmente al proceso de subducción de la placa de Nazca bajo la Sudamericana, presente de Norte a Sur en su borde Oeste, con una velocidad relativa de 8 cm. El margen Oeste de Sudamérica, donde la litosfera oceánica subduce bajo la continental, es uno de los más activos y de los bordes de placa el mayor en la Tierra, siendo su alta velocidad de convergencia la que permite que se genere un fuerte acoplamiento entre ellas, produciendo sismos de diferentes magnitudes a diversos niveles de profundidad. Como resultado de este proceso se ha formado la fosa peruano-chilena y la Cordillera Andina en diferentes períodos orogénicos. Conforme lo mencionado en la norma sismo-Resistente E-030, el país se encuentra dividido en las cuatro zonas siguientes:

Zona 1.- Comprende parte del departamento de Loreto, Ucayali, Madre de Dios y Puno; en esta región la sismicidad es baja. Zona 2.- En esta zona la sismicidad es de media a baja. Comprende parte del departamento de Loreto, Ucayali, Madre de Dios, San Martín, Huánuco, Pasco, Junín, Cusco, Ayacucho, Apurímac, Cajamarca, La Libertad, Ancash. En esta región los sismos se presentan con mucha frecuencia, pero no son percibidos por las personas en la mayoría de las veces. Zona 3.- En esta zona la sismicidad es de media a alta. Comprende parte del departamento de Loreto, Puno, San Martín, Huánuco, Pasco, Junín, Cusco, Huancavelica, Ayacucho, Apurímac, Piura, Lambayeque, Cajamarca, La Libertad, Ancash, Lima, Arequipa, Moquegua y Tacna Zona 4.- Es la zona de más alta sismicidad. Comprende la zona oeste de toda la costa peruana, desde Tumbes hasta Tacna, así como parte de del departamento de Huánuco, Huancavelica, Ayacucho, Ancash.

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ZONIFICACION SISMICA DE ACUERDO AL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

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El Proyecto se encuentra ubicado en la Zona 4, correspondiéndole una Sismicidad alta con intensidad mayor de VII en la escala modificada de Mercalli, los registros históricos dan una aceleración de la gravedad del terreno de hasta 0.34g. El factor de zona Z se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. Las fuerzas sísmicas horizontales cortantes en la base pueden calcularse de acuerdo a lo indicado en el Reglamento Nacional de Edificaciones, aprobada con Resolución Ministerial Nº 003-2016-VIVIENDA publicada en el diario oficial El Peruano el 24 de Enero del 2016, usando la siguiente expresión:

V =

ZxUxSxCxP R

Donde: V = CORTANTE BASAL Z= FACTOR DE ZONA U= FACTOR DE USO S= FACTOR DE AMPLIFICACION DEL SUELO C= FACTOR DE AMPLIFICACION SISMICA R =COEFICIENTE DE REDUCCION P= PESO DE LA EDIFICACIÓN

De acuerdo a lo observado en las exploraciones de campo, al resultado de los ensayos de laboratorio y a lo indicado en el Mapa de Zonificación sísmica de la ciudad de Lima (ver figura Nº 4), se observa que el perfil de suelo para la zona de estudio se clasifica, conforme a la norma E-030 referente al diseño sismo resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones, como formaciones rocosas, correspondiente a perfiles de suelo rígidos conforme a su rigidez. De acuerdo a ello, se establece los parámetros sísmicos indicados en el cuadro I, cuyo valor del periodo es más conservador que el

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publicado por el CISMID- UNI y que se anexa en la figura Nº5 (isoperiodos de la ciudad de Lima).

CUADRO I

COEFICIENTES SISMICOS Zona 4

Z

0.45

Factor de uso

U

1.00

Factor de amplificación de suelo

S

0.80

Período que define la plataforma del factor C

Tp

0.30 seg

Período que define el inicio de la zona del factor C

TL

3.00 seg

con desplazamiento constante

2.03

Geotecnia de la zona de trabajo.

2.03.01 Investigación de campo Los trabajos de exploración de campo, fueron realizados por personal del consultor. Para tal efecto se excavó 1 (una) calicata, denominada C-1, (ver Cuadro II), distribuida adecuadamente en la zona de estudio, tal como se muestra en el plano de ubicación de calicata (ver plano de ubicación de calicatas en anexo III – lámina UC-01 y la evidencia fotográfica disponible, presentada en el anexo IV), alcanzándose la profundidad máxima de 0.25m. Este pozo exploratorio nos ha permitido establecer la configuración estratigráfica de la zona caracterizando el tipo de suelo de la misma, así como obtener la correspondiente muestra disturbada necesaria para la realización de los ensayos de laboratorio tendientes a conocer las características físicas mecánicas de la zona.

No se encontró el nivel freático hasta la profundidad explorada. Conforme al Mapa de los acuíferos de la ciudad de Lima, preparado por el CISMID – UNI,

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en la zona de estudio el nivel freático se encuentra por debajo de los 10m de profundidad. (Ver Fig. 3 en anexo III). Paralelamente al muestreo efectuado en cada exploración, se realizó el registro de la calicata, cuyo perfil estratigráfico correspondiente se anexa al presente informe. (Ver el registro de perfiles estratigráficos que se encuentra en el anexo I del presente informe).

CUADRO II RELACION DE CALICATAS

CALICATA Nº

UBICACIÓN

PROF. (m)

C-01

Losa deportiva

0.25

(Ver plano de ubicación de calicatas en anexo III)

2.03.02 Ensayos de Laboratorio Con la finalidad de determinar las características físicas, químicas y mecánicas de los suelos subyacentes encontrados en la exploración de campo se procedió a la respectiva recolección de muestra disturbada con la finalidad de realizar las correspondientes pruebas de laboratorio. Las pruebas se realizaron en el laboratorio de mecánica de suelos de MARDYER E.I.R.L., conforme a las normas ASTM. Se realizó un ensayo de contenido de sulfatos para determinar la agresividad química de los suelos de la zona. En los cuadros III y IV se describen los ensayos realizados.

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CUADRO Nº III RECOLECCIÓN DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE LABORATORIO

NORMA ASTM

AASHTO

Nº DE PRUEBAS

D – 420

T – 86

01

Granulometría

D – 421/22

T – 87/88

01

Límite líquido

D – 423

T – 89

01

Límite plástico

D – 424

T – 90

01

ENSAYO Recolección de muestras

Contenido de sulfatos, cloruros y sales solubles totales en el suelo

BS1377 – Parte 3

01

D-380

01

Corte directo

CUADRO Nº IV CALICATAS EXCAVADAS Y ENSAYOS REALIZADOS

CALICATA

PROFUNDIDAD

C-01

0.25m

ENSAYOS

Estándar + corte directo + ensayo químico+CBR

Los resultados se muestran en el anexo II – Resultados de los Ensayos de Laboratorio.

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2.03.03 Clasificación de suelos Las muestras ensayadas se clasificaron de acuerdo al sistema de AASHTO (AMERICAN ASOCIATION OF STATE HIGWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS),

y por

el sistema

SUCS

(SISTEMA

UNIFICADO

DE

CLASIFICACION DE SUELOS), tal como se muestra en el cuadro V.

CUADRO Nº V CLASIFICACION DE SUELOS

C-01 CALICATA Nº M-1 Profundidad (m)

0.25m

Retenido T. Nº 4

50.3%

Pasa T. Nº 200

8.2%

L.L..

21.9%

L.P.

18.0%

I.P. S.U.C.S.

3.0% GP-GM

AASHTO

A-1a(0)

De los resultados obtenidos se constata la presencia, hasta la profundidad explorada, de suelos granulares, conformadas por una mezcla de finos, y limos, con predominancia del material gravoso.

2.03.04 Perfiles Estratigráficos La calicata realizada nos ha permitido identificar los tipos de suelos existentes en la zona de estudio, hasta la profundidad alcanzada (0.25m en promedio). La zona está constituida mayormente por un manto general de material predominantemente granular y con presencia de material gravoso, caracterizando el suelo predominante como GP-GM según SUCS, con contenidos de humedad del orden de 3.5%. En términos generales se encontró material predominantemente gravoso y con ligero contenido de

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limos. A continuación se reseña brevemente la estratigrafía de las exploraciones:

C – 1.- Presenta una sola muestra, en donde encontramos una mezcla de gravas, arenas y limos, con predominancia del material gravoso, pobremente graduado y con ligera presencia de limos no plásticos

(límite líquido =

21.9%, límite plástico = 18.9% e índice de plasticidad = 3.0%). Contiene 50.3% de gravas con bordes sub angulosos, 41.5% de arenas de grano grueso y 8.2% de limos de baja plasticidad. Su clasificación en el sistema SUCS requiere símbolo doble y es GP-GM y A-1b(0) en el sistema AASHTO. No se observó el nivel de la napa freática hasta la profundidad excavada. Se presentan los registros de exploración en el anexo I.

2.04

Napa freática No se encontró el nivel freático en la calicata efectuada. (Ver Fig. 03 en anexos).

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3.00

CARACTERISTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN El

donde se cimentarán las estructuras del proyecto está conformado por un

material rocoso o predominantemente gravoso, con clasificación SUCS GP-GM y A-1a(0) en el sistema AASHTO, de consistencia firme y buenas condiciones de capacidad portante.

El suelo donde se ha proyectado la cimentación de las estructuras presenta las siguientes características: • Permeabilidad

:

alta

• Capilaridad

:

media

:

media a alta

:

baja

• Resistencia al corte en estado seco • Compresibilidad en estado compacto

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4.00

ANALISIS DE LA CIMENTACION Se presenta a continuación el análisis de la cimentación, que incluye recomendaciones para su diseño.

4.01

PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION En base a estas características del suelo, las cargas estimadas de la edificación, la descripción del perfil estratigráfico del sub-suelo, el nivel de cimentación existente (1.20m bajo el piso terminado del sótano) y considerando cimentaciones de tipo superficial se usará para el cálculo de la capacidad portante Df=1.20m. La cimentación de acuerdo a esta nivel de desplanté se encuentra cimentada en el estrato gravoso o en roca. Esto es, la cimentación de las estructuras, está constituida por suelos clasificados como A-1a(0) en el sistema AASHTO y GP-GM en el sistema SUCS. Las cimentaciones son superficiales del tipo zapatas aisladas y/o cimentaciones corridas, desplantadas en el estrato gravoso.

4.02

CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE Analizaremos el estrato gravoso para conocer su capacidad portante. Se analiza la capacidad portante por la resistencia del terreno y la capacidad portante por asentamiento. 4.02.01 CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE POR RESISTENCIA Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las características de resistencia del subsuelo y asumiendo dimensiones para zapatas corricas de 1.00m de ancho. Para ello, se ha utilizado la fórmula de Terzaghi y Peck y sus modificaciones según las siguientes ecuaciones:

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qu = Sc . c . Nc + Sq . y1 . Df . Nq + 0.5 . Sγ . B . y2 . Nγ q adm =

qu F .S .

........................(1)

..................................................(2)

Donde: qu

=

Capacidad última de carga

qad

=

Capacidad admisible de carga

c

=

Cohesión del suelo (Kg/cm2)

y1

=

Peso unitario del suelo sobre el nivel de cimentación

y2

=

Peso unitario del suelo debajo del nivel de cimentación

B

=

Ancho de la cimentación (mt.)

Df

=

Profundidad de cimentación = 1.00m

Nc, Nγ, Nq

=

Factores de capacidad de carga en función de Ø.

Sc, Sγ, Sq

=

Factores de forma.

Ø

=

Angulo de fricción interna del suelo

F.S.

=

Factor de seguridad = 3.0

Factores de capacidad de carga Los factores de capacidad de carga son adimensionales y se han calculado usando las expresiones siguientes (Caquot y Kerisel, 1953):

φ  N q = e πtgφ tg 2  45 +  2  N c = (N q − 1)ctgφ N γ = 2(N q + 1)tgφ

............................(3)

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Factores de forma de cimentaciones superficiales Tratándose de cimentaciones de tipo superficial, los factores de forma se calcularon de acuerdo a las siguientes ecuaciones (Vesic 1973):

Para cimentaciones rectangulares (zapatas):

Sc = 1 + (Nq /Nc) (B/l) Sγ =1 – 0.4 (B/l) Sγ =1 + tgØ (B/l)

............................(4)

Para cimentaciones corridas: Sγ = S q = S c = 1

.........................(5)

Donde: l = largo de la cimentación

Se tiene los siguientes datos: γ

= 1.87 gr/cm3 = 1.87 Ton/m3

Df = 1.20m B =

1.00m

De la calicata C-1 se obtuvieron muestras a las que se les realizó el ensayo de corte directo en especímenes remoldeados y saturados, el cual arroja los siguientes resultados: Ø = 32.4º c

= 0.00 Kg/cm2 = 0.00 Ton/m2

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Reemplazando valores se obtiene: En (3): Nc = 36.70 Nγ = 32.10 Nq = 24.29 En (4): Sc = 1.66 Sγ = 0.60 Sq = 1.63

CIMENTACION CORRIDA

En (1) qu = 84.52 Ton/m2 = 8.45 Kg/cm2 En (2) qadm= 2.82 Kg/cm2 Nota.- Este valor debe ser revisado si cumple por asentamiento admisible

4.02.02 CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE POR ASENTAMIENTO Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de la cimentación a 1 pulgada (2.54 cm) de acuerdo a Terzagui y Peck. Para determinar el asentamiento del cimiento se ha utilizado el método elástico para el cálculo de asentamientos inmediatos.

Si =

qB(1 − u 2 ) If ES

..........................................(6)

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Donde:

Si

=

Asentamiento inicial en cm

u

=

Relación de Poisson

If

=

Factor de forma (cm/m)

ES

=

Módulo de elasticidad de Young (ton/m2)

q

=

Presión de trabajo (ton/m2)

B

=

Ancho de la cimentación

Para gravas

:

u

= 0.15

If = 120cm/m ES = 6,500 Tn/m2 q

= 2.82 Kg/cm2

B = 1.00 m

Reemplazando valores en (6): Si = 0.51cm

El asentamiento diferencial, por ser un suelo granular lo estimamos como el 75% del asentamiento inmediato. En este caso el asentamiento diferencial sería: 0.38cm.

4.02.03 ANALISIS DE LOS RESULTADOS DEL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE En base al análisis anterior, considerando la capacidad admisible de carga y el asentamiento, se observa que para los esfuerzos máximos admisibles el asentamiento no supera el límite máximo (1”)

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Se propone adoptar como valor para el diseño de la cimentación de zapatas aisladas y cimentaciones corridas 2.82 Kg/cm2, valor que cumple las condiciones de resistencia y asentamiento.

4.03

ANALISIS

DE LA EXISTENCIA

DE ATAQUE QUIMICO A LA

CIMENTACION

De los resultados de laboratorio obtenidos en el ensayo de Contenido de sulfatos, cloruros y sales solubles totales en el suelo (ver anexo II – Resultados de los ensayos de laboratorio), realizado en la muestra M-1 de la calicata C-1 de 0.00 a 0.25m de profundidad, que estará en contacto con la cimentación, se tiene:

Sales solubles totales

=

182

ppm

Cloruros como ión Cl-

=

31

ppm

Sulfatos como ión SO4

=

118

ppm

Estos resultados determinan que existe baja posibilidad de ataque químico de sales presentes en el suelo a las obras de concreto proyectadas.

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5.00

ANÁLISIS Y DISEÑO DEL PAVIMENTO DE LA LOSA DEPORTIVA El diseño se efectuará de acuerdo con la sección estratigráfica, así como de la evaluación de los resultados de laboratorio (ver Anexo II), evaluación del tráfico y otros.

5.1

ANALISIS Conforme al clima, tráfico pesado, disponibilidad de mantenimiento correctivo y de materiales de la zona y uso del pavimento (losa deportiva), se usará pavimento del tipo rígido y específicamente de concreto simple. Esta es la solución más conveniente técnica y económicamente para la zona. Para los diseños correspondientes se establecerán los parámetros comunes y luego se tomarán en cuenta las consideraciones correspondientes al método AASHTO 93.

5.2

CONSIDERACIONES DE DISEÑO.

4.2.1 TRANSITO. De acuerdo al uso y con fines de diseño consideramos un tránsito liviano; Esto es TP1, para un periodo de diseño = 20 años. En este sentido se ha considerado: EAL = 150,000.

5.2.2 CARACTERISTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN

De acuerdo con el análisis efectuado de la estratigrafía del subsuelo y a los ensayos de laboratorio realizados se concluye que en el sector del área en

estudio

la

subrasante

de

los

pavimentos

estará

constituido

principalmente por arenas medias y finas con ligera presencia de finos no

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plásticos, clasificadas como SP-SM en el sistema SUCS, presentando las siguientes características:

Permeabilidad

:

alta

Capilaridad

:

baja

Elasticidad

:

Baja

Cambio de Volúmenes

:

Bajo

Valor como Sub-Rasante

:

mediano

compactación de la M.D.S.)

:

30.5%

Características de drenaje

:

alto

:

22769

Razón Soporte California Promedio (para el 95% de

Módulo de reacción de la subrasante (psi)

4.2.3 DISEÑO DEL PAVIMENTO

Método AASTHO 1993 En lo que respecta al método de diseño propuesto por la AASHTO, se ha tomado la información proveniente de la Guide for Paviment Structures, edición 1993, que se basa en el valor de CBR (California Bearing Ratio) de la subrasante, número de ejes estándar anticipado, para determinar el espesor de diseño. Este método proporciona una expresión analítica que para efectos de cálculos computarizados la solución matemática es

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sumamente útil. La evolución del método, establece las complementaciones siguientes:  Se introduce el coeficiente de drenaje como parámetro de caracterización de la base granular. Indirectamente se mide la influencia del agua en la capacidad estructural del pavimento.  Se deja sin efecto el parámetro factor regional.  Se introduce el concepto de “pérdida de servicio”.  El valor soporte de la subrasante “S”, se reemplaza por el módulo resilente MR.  Se introduce el parámetro de confiabilidad partiendo de la consideración que el comportamiento vs. tránsito sigue la distribución normal de Gauss.

A pesar de las bondades mencionadas la aplicación de la versión 86, al igual que la 72, encuentra un vacío en nuestro medio en cuanto a la ejecución directa al Ensayo que mide el MR en suelos, sin embargo para el diseño se ha establecido la correspondencia con los valores de C.B.R., siguiendo las recomendaciones de la experiencia Brasilera. La fórmula general que gobierna el número estructural de diseño, presenta la expresión siguiente:

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 ∆PSI  Log 10   4.5 − 1.5  log10 (W18 ) = Z r S 0 + 7.35 log10 (D + 1) − 0.06 + 1.624 x10 7 1+ (D + 1)8.46

           S c' C d ( D 0.75 − 1.132) '  + (4.22 − 0.32 Pt ) log10         18.42   0.75   215.63 J D −  0.25    Ec           k    

Donde:

W18

:

Número proyectado de aplicación de carga axial simple equivalente de 18 kip (18000 lb)

Zr

:

Área bajo la curva de distribución estandarizada para una confiabilidad de 90%.

So

:

Error estándar combinado del trafico proyectado y del comportamiento proyectado

∆ PASI

:

Diferencia entre índice de Serviciabilidad inicial (po), y el índice de Serviciabilidad terminal (pt).

MR

:

Módulo Resilente (psi)

D

:

Espesor de la losa del pavimento en pulgadas

S’c

:

Módulo de rotura del concreto en psi

Cd

:

Coeficiente de drenaje

Ec

:

Módulo de elasticidad del concreto en psi

K

:

Módulo de reacción de la subrasante (coeficiente de balastro), en pci (psi/pulg)

Del procedimiento iterativo de la fórmula, se despeja el valor de diseño D que permite encontrar la situación de un pavimento nuevo. Con la finalidad de procesar iterativamente la fórmula indicada, se dividió el análisis por componentes. Estas componentes son de fácil proceso y

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permitieron establecer los valores en una hoja de cálculo y cuyas partes tienen la forma siguiente:

K 1 = Log 10 (W18 ) − Zr * So + 0.06  ∆PSI  K 2 = Log10    4.5 − 1.5              S c' C d ( D 0.75 − 1.132) ' K 3 = (4.22 − 0.32 Pt ) log10         18.42   0.75    215.63 J D − 0.25    Ec          k     

Donde: CBRSR =2555* CBR0.64 (psi)

Luego de reemplazar y despejar, la ecuación general de AASHTO, quedó de la manera siguiente: K1 − K 3 =

K2 + 7.35 log10 ( D + 1) 1.624 x10 7 1+ (D + 1)8.46

Si, se hace: J1 = 7.35 * Log10 (D + 1)

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Y además: J2 =

K2 1.624 x10 7 1+ (D + 1)8.46

Por igualdad se debe cumplir que:

K1 − K 3 = J 1 + J 2 ; o también:

(K 1

− K 3 ) − (J 1 + J 2 ) = 0

Esta última expresión, permitió efectuar las iteraciones hasta cumplir la igualdad y por lo tanto encontrar el SN de diseño. El cuadro adjunto “Diseño del Pavimentos - AASHTO 93” (ver anexo III), presentan los insumos para la evaluación de las fórmulas

antes descritas, como valores de CBR y

concluye en los espesores de refuerzo o alternativas de solución a interpretar por el ingeniero especialista. Datos para el diseño: W 18

:

150,000

Es el número previsto de ejes equivalentes (EAL) de 18 kilo-libras (18kips) a lo largo de la vida útil del proyecto (20 años).

De acuerdo al uso (losa

deportiva) y con fines de diseño consideramos un tránsito liviano; Esto es TP1, para un periodo de diseño = 20 años. En este sentido se ha considerado para el diseño: EAL = 150,000.

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ZR

:

-0.385

para R=65%

Es el fráctil de la ley normal asociado al nivel de confiabilidad con el que se proyecta el pavimento. La confiabilidad se define como "la probabilidad de que un pavimento desarrolle su función durante su vida útil en condiciones adecuadas para su operación". La guía AAHSTO recomienda estos valores en función del nivel de tráfico.

:

SO

0.35

Desviación estándar

Es la desviación estándar que combina la desviación estándar de los errores de predicción del tráfico durante el periodo de diseño y la desviación de los errores de predicción del comportamiento del pavimento al alcanzar un determinado índice de servicio terminal. La

guía

AASHTO

recomienda

adoptar

para

valores

So

valores

comprendidos dentro de los siguientes intervalos: Pavimentos rígidos

0.30 - 0.40

Pavimentos flexibles

0.40 – 0-50

En virtud de lo expuesto elegimos SO = 0.35

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PO

:

4.1

Serviciabilidad inicial.

La serviciabilidad se define como la habilidad del pavimento de servir al tipo de tráfico (autos y camiones) que circulan en la vía. Se mide en una escala del 0 al 5 en donde 0 (cero) significa una calificación para pavimento intransitable y 5 (cinco) para un pavimento excelente. La serviciabilidad inicial del pavimento PO es la condición que tiene un pavimento inmediatamente después de la construcción del mismo. La serviciabilidad inicial PO depende de la calidad de la construcción. En los pavimentos de ensayos AASHTO, PO alcanzó un valor medio de 4.5 en pavimentos rígidos y de 4.2 en pavimentos flexibles.

En nuestro caso,

tratándose de un pavimento de concreto y conforme al nivel de tráfico tomamos PO =4.1

Pt

:

2.0

Serviciabilidad final.

La serviciabilidad final del pavimento Pt es función de la calificación que esperamos tenga el pavimento al final de su vida útil. La selección del índice de servicio final Pt

debe basarse en el índice

más bajo que pueda ser tolerado en el pavimento, antes de que se requiera efectuar una intervención en el mismo (como rehabilitación, reforzamiento o reconstrucción) para que recupere un nivel aceptable de serviciabilidad. La guía sugiere valores de 2.5 o mayores para carreteras con alto tráfico y 2.0 para tráficos menos importantes.

En nuestro caso, en vista de las

condiciones de tráfico ligero se toma como valor Pt = 2.0.

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∆ PASI

:

2.5

Diferencia de índices de serviciabilidad El procedimiento de Diseño AASHTO predice el porcentaje de pérdida de serviciabilidad (ΔPSI) para varios niveles de tráfico y cargas de ejes. En nuestro caso a partir de los valores anteriormente expuesto se obtiene:

∆ PASI = PO - Pt = 4.5 – 2.0 = 2.5

MR

:

22769

(psi)

Modulo Resilente

Para la obtención del módulo resilente se utilzó la correlación con el CBR propuesta por el Instituto de Aeronáutica de Brasil, de acuerdo a la siguiente expresión: CBRSR =0.0624* (MRSR)1.176 (Mpa) El valor del C.B.R. obtenido del ensayo de laboratorio efectuado a la muestra extraída del terreno natural de la calicata C-1 (ver anexo II) es 30.5% al 95% de la M.D.S. del ensayo Próctor Modificado. Reemplazando en

la

fórmula

anterior

y

realizando

la

conversión

de

unidades

correspondiente se obtiene: MR=22769 psi.

D

:

Espesor de la losa del pavimento en pulgadas

Es la variable que se pretende determinar. El resultado del espesor se ve afectado por todas las demás variables que intervienen en los cálculos. El espesor de diseño es de 4; luego de realizados los cálculos, se obtiene un espesor de 4pulg (10cm)

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S’c

:

Módulo de rotura del concreto en psi = 445psi

El módulo de rotura es la resistencia media del concreto a la flexotracción a la edad de 28 días. Se determina mediante ensayo de vigas de concreto aplicándole cargas en los tercios de la luz. El procedimiento se describe en la norma ASTM C78. Para tráfico liviano se permite el uso de concreto de resistencia a la compresión f´c=210 Kg/cm2. El valor correspondiente de la resistencia a flexotracción se grafica en la figura N° 4 (ver anexo III), en donde se determina S’c=31.3Kg/cm2. Realizando la conversión de unidades se tiene: S’c=445 psi.

Cd

:

Coeficiente de drenaje = 0.90

En cualquier tipo de pavimento, este es un factor determinante en el comportamiento de la estructura en su vida útil y en el diseño. Es muy importante evitar que exista presencia de agua en la estructura de soporte, de presentarse esta situación afectará en gran medida la respuesta estructural del pavimento. El valor del coeficiente de drenaje se obtiene de la siguiente tabla:

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Teniendo en cuenta las condiciones topográfica y climatológicas se tiene: calidad de drenaje: mediano y pocentaje de tiempo expuesto a niveles de humedad próximos a la saturación: enter 5 y 25%. Luego Cd = 1.00.

Ec

:

Módulo de elasticidad del concreto en psi =3115195 psi

Esta íntimamente relacionado con su Módulo de Ruptura y se determina mediante la norma ASTM C469. Lo determinamos a partir de la siguiente correlación con la resistencia a la compresión: Ec (psi) = 57000[f’c(psi)^0.5] De donde se obtiene Ec = 3115195 psi

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K

:

Módulo de reacción de la superficie en la que se apoya el pavimento de concreto en pci (psi/pulg=lb/pulg3) = 890

Este parámetro es función de las siguientes variables: -

El módulo resilente de la subrasante, el cual se calculó actualmente en base al CBR., resultando MR=22769psi.

-

El espesor de la base de afirmado. La cual se asume de 0.10m.

-

El módulo de elasticidad de la base de afirmado. En base al CBR se calcula EBASE=15000 psi.

En base a estos valores se obtiene en la figura 07 (ver anexo III) el módulo de reacción compuesto de la subrasante, el cual es K=890.

Conclusión En base a los parámetros anteriores se ha adoptado como diseño de la sección del pavimento de la vía a construir la siguiente sección:

Subrasante: Será escarificada, retirando las partículas mayores de 2”, raíces y otros, en un espesor de 0.10 m y compactada al 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado.

Base: Material granular, afirmado con CBR 80% como mínimo (referido al 100% de la máxima densidad seca y una penetración de carga de 0.1”), con un espesor de 0.10m, compactada al 100% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado ASTM D-1557.

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Losa de concreto: Losa de concreto simple de 0.10m de espesor, f’c=210 Kg/cm2.



La configuración del pavimento de la losa deportiva será la siguiente

(ver figura 9 en anexo III): Losa de concreto f`c=210 Kg/cm2 Base (C.B.R = 80%)

0.10 m (4”) 0.10 m (4”)

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6.00

OBSERVACIONES

1.

El terreno estudiado se encuentra ubicado en el distrito de Ate, en la provincia y departamento de Lima.

2.

No se registró el nivel freático en ninguna de las exploraciones efectuadas.

3.

Se ha considerado un período de diseño de 20 años.

4.

Se observa que la distribución de las características del suelo en toda el área en estudio es homogénea, teniéndose suelos granulares con limos de baja plasticidad, siendo los más representativos del conjunto, las gravas con leve presencia de material limoso, con clasificación doble GP-GM en el sistema S.U.C.S. y A-1a(0) en el sistema AASHTO. Debido a la homogeneidad del suelo, en toda la superficie estudiada, se ha practicado un ensayo químico en la calicata C-1, representativa para todo el terreno estudiado y un solo ensayo de corte directo para estimar la capacidad portante.

5.

El índice de grupo es nulo (IG=0), lo que indica que el suelo se cataloga como bueno en cuanto a su comportamiento como subrasante. En concordancia con ello se ha obtenido un CBR de 14.4%, lo cual corrobora la categoría de la subrasante.

6.

Los finos presentes en el suelo tienen baja plasticidad. Esto indica que son suelos exentos de arcillas o poco arcillosos. El tipo de suelos encontrados es adecuado como subrasante.

7.

De las exploraciones efectuadas y la información geológica disponible, se puede observar que el suelo se puede clasificar como “muy profundo” (>1.20m), conforme al criterio de

Storie (1970). Un suelo muy profundo

permite efectuar las operaciones de enterramiento de las cimentaciones hasta la profundidad requerida de cimentación. 8.

Del ensayo químico practicado se observa que el suelo de la zona, no presenta cantidades de sulfato soluble que la hacen potencial agresiva al concreto que entre en contacto con este material.

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7.00

CONCLUSIONES

1.

En las excavaciones realizadas, han sido encontrados una mezcla de suelos granulares con contenidos apreciables de limos de considerable plasticidad, con

predominancia

del

material

gravoso,

hasta

las

profundidades

alcanzadas. Este tipo de perfil de suelo se caracteriza por tener buena capacidad portante, aceptable comportamiento como material de relleno, suelo de fundación y subrasante de pavimento. 2.

Se ha encontrado un valor de C.B.R. de la subrasante de 30.5% en concordancia con lo mencionado en el inciso anterior, calculados al 95% de la M.D.S. del ensayo Próctor Modificado.

3.

De acuerdo al ensayo químico realizado, se tiene presencia de sales solubles agresivas concreto en grado leve, por lo que la durabilidad de las estructuras de concreto no se verá afectada.

4.

Por las excavaciones realizadas, se determina que la cimentación de las estructuras de la estructura se encuentra en terreno gravoso, de consistencia firme o en roca. Los ensayos de laboratorio realizados establecen que el material existente en la zona es gravoso con ligero contenido de limos de baja plasticidad, clasificado como GP-GM (SUCS) y A-1a(0) (AASHTO).

5.

De conformidad con el diseño del pavimento efectuado, los resultados de las pruebas de mecánica de suelos y el tráfico proyectado a 20 años,

la

estructura del pavimento de la losa deportiva a usarse en el proyecto es: losa de concreto f´c=210Kg/cm2 de 4” (10cm) de espesor, 0.10m de base de afirmado (CBR 80% al 100% de la MDS del ensayo Próctor Modificado) y 0.10m de sub-rasante), escarificada y compactada al 95% de la máxima densidad seca del ensayo Próctor Modificado. 6.

El diseño de la cimentación deberá utilizar los siguientes parámetros: 

Tipo de cimentación: El tipo de cimentación de la edificación es superficial y corrida.

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

Estrato de apoyo de la cimentación: La cimentación de los muros de contención se realizará en el estrato gravoso o en roca. No se debe cimentar sobre relleno o en zona inestable o agrietada.



Nivel de cimentación: El nivel de cimentación se encuentra a una profundidad mínima de 1.20m por debajo del nivel del terreno natural.



Capacidad portante admisible del

terreno:

La capacidad admisible

máxima para ser considerado en el diseño es de 2.82 Kg/cm2, 7.

Para

la aplicación de las normas de diseño sismo-resistente, deberá

considerarse un perfil de suelo tipo S0 y los siguientes parámetros: Z = 0.45 S = 0.80 Tp = 0.30 seg TL = 3.00 seg 8.

Para el diseño de los muros de contención deberán considerarse los valores de los coeficientes de presión lateral los siguientes: Activo Ka =: 0.30,

Pasivo Kp =3.31

( Ø=32.4º)

Estudio geotécnico del proyecto: Losa deportiva de uso mùltiple en la Asociación de vivienda El Paraiso de Santa Clara. Ate -Lima - Lima

MARDYER

INGENIEROS CONSULTORES

INGENIERIA GEOTECNICA

8.00

RECOMENDACIONES

1.

Se recomienda usar cemento tipo I, en vista de la presencia de sales y sulfatos en cantidad leve.

2.

De ninguna manera deberá cimentarse sobre material de relleno. Si se encontraran bolsones de rellenos deberá usarse falsos cimientos hasta llegar al estrato arenoso o roca. En el caso del pavimento de la losa deportiva se deberá rellenar con material adecuado en capas de 0.20m como máximo.

3.

El diseño de las estructuras deberá ser efectuado por un profesional, en base a los resultados del presente estudio, en los aspectos de capacidad portante, estabilidad del terreno y parámetros de diseño sismo-resistente.

4.

Cualquier dificultad no prevista en presente estudio deber ser resuelta durante el proceso constructivo, atendiendo a las especificaciones técnicas y a lo previsto en el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES y norma CE-010 de pavimentos urbanos.

5.

Las conclusiones y los resultados de este estudio son válidos sólo para la zona investigada y con fines de cimentación. Su uso en zonas diferentes o para otros fines no es responsabilidad del suscrito.

Estudio geotécnico del proyecto: Losa deportiva de uso mùltiple en la Asociación de vivienda El Paraiso de Santa Clara. Ate -Lima - Lima

ANEXO I PERFILES ESTRATIGRAFICOS DE LOS POZOS DE EXPLORACION

MARDYER INGENIEROS CONSULTORES INGENIERIA GEOTECNICA

PERFIL ESTRATIGRAFICO PROYECTO

: CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE,

PROVINCIA DE LIMA – LIMA RESPONSABLE : ING. JOSÉ RICARDO BONDY ESQUERRE UBICACIÓN : ATE - LIMA - LIMA PROFUNDIDAD (mt.)

TIPO DE MUESTRA EXCAV.

CALICATA

: C-1

PROFUNDIDAD : 0.25 m N.F. : No se registró FECHA : SET. 2016

DESCRIPCION DEL MATERIAL

CLASIFICACION

MATERIAL PREDOMINANTE GRAVOSO Y CON LIGERA PRESENCIA DE LIMOS

GP-GM

SIMBOLO

0.00

0.25 0.50

A CIELO ABIERTO

M-1

ROCA

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

Estudio geotécnico del proyecto: Losa deportiva de uso mùltiple en la Asociación de vivienda El Paraiso de Santa Clara. Ate -Lima - Lima

ANEXO II RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

MARDYER INGENIEROS CONSULTORES INGENIERIA GEOTECNICA

ANALISIS GRANULOMETRICO (NORMA AASHTO T-27, ASTM D422) PROYECTO :

CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA

UBICACIÓN :

ATE - LIMA - LIMA

ING. RESP. TECNICO FECHA

: : : :

76.200 63.500 50.800 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 6.350 4.760 3.360 2.380 2.000 1.190 0.840 0.590 0.426 0.297 0.177 0.149 0.074

- 200

RESULTADOS DE ENSAYOS LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO INDICE DE PLASTICIDAD

José Bondy Esquerre

K.P.C. SETIEMBRE 2,016

5.6 5.1 6.0 5.8 8.6 10.0 9.2 3.1 9.5 3.2 3.8 4.8 3.2 2.6 3.5 1.4 1.6 4.8

100.0 100.0 94.4 89.3 83.3 77.5 68.9 58.9 49.7 46.6 37.1 33.9 30.1 25.3 22.1 19.5 16.0 14.6 13.0 8.2

8.2

0.0

21.9 18.9 3.0

CLASIFICACION SUCS AASHTO GP-GM A-1a(0)

1 1/2"

3/4" 1"

1/4" 3/8" 1/2"

Nº 4

Nº 8 Nº 6

Nº 30 Nº 20 Nº 16

Nº 40

Nº 50

Nº 80

RET (%) PASA (%)

Nº100

Nº200

ABERTURA (mm)

1

CURVA GRANULOMETRICA

GRANULOMETRIA

100.0 90.0 80.0

PORCENTAJE QUE PASA (%)

MALLAS SERIE AMERICANA

MUESTRA : M-1 / C-1 SOLICITADO POR: EMAPE S.A.

3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" Nº 4 Nº 6 Nº 8 Nº 10 Nº 16 Nº 20 Nº 30 Nº 40 Nº 50 Nº 80 Nº 100 Nº 200

ENSAYO Nº

70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 0.010

0.100

1.000

10.000

100.000

ABERTURA DE MALLA (mm)

MZ. B - LOTE 01.

GRUPO RESIDENCIAL 22. SECTOR 03. DISTRITO: VILLA EL SALVADOR -



287 - 6458

email: [email protected]

MARDYER INGENIEROS CONSULTORES INGENIERIA GEOTECNICA

LIMITES DE CONSISTENCIA-PASA LA MALLA Nº40 (NORMA AASHTO T-89, T-90, ASTM D 4318) LABORATORIO MECANICA DE SUELOS CONCRETOS Y PAVIMENTOS PROYECTO

: CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA

SOLICITADO

: EMAPE S.A.

ING. RESPONSABLE

MUESTRA

: M1/C1

FECHA

UBICACIÓN

: ATE - LIMA - LIMA

FORMATO

MUESTRA CALICATA

: M1 : C-1

: José Bondy E. : SET. 2016 : F-002

DATOS DE LA MUESTRA

LIMITE LIQUIDO Nº TARRO PESO TARRO + SUELO HUMEDO PESO TARRO + SUELO SECO PESO DE AGUA PESO DEL TARRO PESO DEL SUELO SECO CONTENIDO DE HUMEDAD NUMERO DE GOLPES

(g) (g) (g) (g) (g) (%)

1 200.21 168.26 31.95 20.36 147.90

6 160.25 134.12 26.13 18.65 115.47

7 151.78 127.05 24.73 20.17 106.88

21.6 35

22.6 18

23.1 7

LIMITE PLASTICO Nº TARRO PESO TARRO + SUELO HUMEDO PESO TARRO + SUELO SECO PESO DE AGUA PESO DEL TARRO PESO DEL SUELO SECO CONTENIDO DE DE HUMEDAD

X

10 99.85 88.15 11.70 24.58 63.57 18.4

(g) (g) (g) (g) (g) (%)

12 96.25 85.12 11.13 25.74 59.38 18.7

15 89.26 78.26 11.00 21.58 56.68 19.4

0.00 0.00 NP

CONTENIDO DE HUMEDAD A 25 GOLPES

Y 24.00 26

20.00

25

HUMEDAD (%)

25 24 23

21.9

22 21 20 19 18 1

10

NUMERO DE GOLPES

CONSTANTES FISICAS DE LA MUESTRA

25

100

OBSERVACIONES

LIMITE LIQUIDO

21.9

LIMITE PLASTICO

18.9

INDICE DE PLASTICIDAD

3.0

MZ. B - LOTE 01. GRUPO RESIDENCIAL 22. SECTOR 03. DISTRITO: VILLA EL SALVADOR -  287-6458. email: [email protected]

MARDYER

INGENIEROS CONSULTORES

INGENIERIA GEOTECNICA

RELACION DE SOPORTE - CBR (ASTM D-1883) PROYECTO: CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA

METODO DE COMPACTACION (ASTM D-1557)

SOLICITADO: EMAPE S.A. UBICACIÓN : ATE -LIMA - LIMA CALICATA : C- 1 MUESTRA : M-1 ING. RESP. Ing. José Ricardo Bondy Esquerre TECNICO : K.P.C. FECHA ENSAYO: SETIEMBRE DE 2,016

MAXIMA DENSIDAD SECA (gr/cm3) OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD CBR AL 100% DE LA M.D.S. (%) CBR AL 95% DE LA M.D.S. (%) RET. ACUM. 3/4": 16.7%

SUCS : AAHSTO:

2.2

DENSIDAD SECA (gr/cm3)

"A"

GP-GM A-1a(0)

2.138 7.4% 46.5% 30.5%

3/8":31.1% Nº 4: 50.3% Nº200: 91.8% LL: 21.9% IP: 3.0% GS: 2.76

EMB.: 4 días

EXP.: S/E

2.20 2.15

2.15 2.138

100% MDS

MDS

2.10 2.05

2.1

95% MDS

2.00 2.05 1.95 OCH 31

1.90

2 0

2

4

8 8.7 10

6

20

12

30

40

47 50

60

70

CBR a 2.5mm DE PENETRACION (%)

HUMEDAD (%) 2000 1500

1500

1000

1000

1000 810 500

Carga (Kg)

1300 Carga (Kg)

Carga (Kg)

1500

705 510

500

680 500 350

0

0 0

5

10

0

5

Penetración (mm)

Penetración (mm)

56 GOLPES

26 GOLPES

10

0 0

5

10

Penetración (mm)

13 GOLPES

MZ. B - LOTE 01. GRUPO RESIDENCIAL 22. SECTOR 03. DISTRITO: VILLA EL SALVADOR -

 287-6458

MARDYER

INGENIEROS CONSULTORES

INGENIERIA GEOTECNICA

RELACION DE SOPORTE - CBR (ASTM D-1883) PROYECTO

: CREACION DE LOSA DEPORTIVA DE USO MÚLTIPLE EN LA ASOCIACIÓN DE VIVIENDA EL PARAÍSO DE SANTA CLARA, DISTRITO DE ATE, PROVINCIA DE LIMA – LIMA

SOLICITADO UBICACIÓN

: EMAPE S.A. : ATE - LIMA - LIMA

ING. RESP. TECNICO

MUESTRA

: M-1 / C-1

FECHA DE INICIO:

: :

JOSÉ RICARDO BONDY ESQUERRE K.P.C. 19/09/2016

FECHA DE TERMINO

23/09/2016

RELACION HUMEDAD - DENSIDAD (ASTM 1557) VOLUMEN DEL MOLDE: 994 cm3 Nº DE MOLDE

S/N

S/N

S/N

S/N

Nº DE MOLDE

4

5

6

Nº MOLDE

Nº GOLPES

25

25

25

25

Nº GOLPES

56

26

13

PEN. (mm) LEC.DIAL CARGA(Kg) LEC.DIAL CARGA(Kg) LEC.DIAL CARGA(Kg)

1 (56 GOLPES)

2 (26 GOLPES)

3 (13 GOLPES)

P.MOLDE+S.HUMEDO (gr)

4181.3

4318.2

4334.8

4345.6

VOLUMEN DEL MOLDE (cm3)

2125.0 2125.0 2125.0

0.0

0

0

0

0

0

0

PESO MOLDE (gr)

2025.1

2037.3

2031.4

2031.9

P.MOLDE+S.HUMEDO (gr)

8101.3 7993.4 7784.3

0.5

5

13

1

3

0

0

PESO SUELO HUMEDO (gr)

2156.2

2280.9

2303.4

2313.7

PESO MOLDE (gr)

3184.0 3184.0 3184.0

1.0

20

51

12

31

3

8

PESO SUELO HUMEDO (gr)

4917.3 4809.4 4600.3

1.5

87

222

77

196

8

20 33

Nº TARRO

34

33

36

44

30

69

27

28

P. TARRO+S.HUMEDO (gr)

965.8 681.7 691.9 788.1 760.4 741.8 830.2 701.5 Nº TARRO

37

30

8

2.0

190

484

156

397

13

P. TARRO+S.SECO (gr)

925.8 654.3 644.2 734.6 700.0 680.9 751.6 633.6 P. TARRO+S.HUMEDO (gr)

719.4

643.9

792.5

2.5

261

665

181

461

22

56

PESO DE AGUA (gr)

40.0

27.4

47.7

53.5

60.4

60.9

78.6

67.9 P. TARRO+S.SECO (gr)

684.5

602.6

735.4

3.0

338

861

213

542

56

143

PESO DE TARRO (gr)

12.7

10.1

10.5

11.2

11.9

10.5

12.1

12.6 PESO DE AGUA (gr)

265

PESO SUELO SECO (gr)

913.1 644.2 633.7 723.4 688.1 670.4 739.5 621.0 PESO DE TARRO (gr)

% DE HUMEDAD (%)

4.4

4.3

7.5

7.4

8.8

9.1

10.6

10.9 PESO SUELO SECO (gr)

34.9

41.3

57.1

3.5

379

965

231

588

104

121.2

120.0

103.5

4.0

413

1052

255

649

126

321

563.3

482.6

631.9

4.5

465

1184

274

698

154

392 463

4.3

7.5

8.9

10.8

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

6.2

8.6

9.0

5.0

490

1248

298

759

182

DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3)

2.169

2.295

2.317

2.328

DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3)

2.314

2.263

2.165

7.5

571

1454

343

873

272

693

DENSIDAD SECA (gr/cm3)

2.079

2.135

2.127

2.101

DENSIDAD SECA (gr/cm3)

2.179

2.085

1.985

10.0

606

1543

357

909

281

716

1

2

3

FECHA

HORA

PESO SUELO HUM.+PLATO+MOLDE (gr)

13205

12951

12786

19/09/2016

9:15pm

PESO DEL PLATO+MOLDE (gr)

8056

7949

7916

20/09/2016

CBR AL 100% DE LA MAX. DENSIDAD SECA %

46.5%

PESO SUELO HUMEDO EMBEBIDO (gr)

5149

5002

4870

21/09/2016

CBR AL 95% DE LA MAX. DENSIDAD SECA %

30.5%

PESO SUELO HUMEDO S/EMBEBER (gr)

5110

4951

4799

22/09/2016

RET. ACUM. 3/4": 11.8%

23/09/2016

% DE HUM. PROMEDIO (%)

ABSORCION

EXPANSION

39

51

71

PESO SUELO SECO (gr)

4915

4254

4307

ABSORCION DEL AGUA (%)

0.8%

1.2%

1.6%

PESO DEL AGUA ABSORVIDA (gr)

10:30pm

% DE EXPANSION

RESULTADOS

LEC.DIAL LEC.DIAL LEC.DIAL

0.000"

0.000" S/E

0.000"

0.000" S/E

MAXIMA DENSIDAD SECA gr/cm3

2.138 7.4%

0.000" OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD %

0.000" SUCS: S/E

GP-GM

AAHSTO: A-1a(0)

3/8":

LL

21.9

IP

3.0

53.5% MAT.