• Author / Uploaded
• Angela Maribel Valdez Neyra

• Categories
• Hormigón
• Cemento
• Mecánica de suelos
• Suelo
• Ciencias de la tierra y de la vida

Citation preview

Consorcio Bellavista

Contenido 1.

2.

3.

GENERALIDADES.................................................................................................1 1.1

INTRODUCCIÓN.........................................................................................1

1.2

OBJETIVOS................................................................................................1

1.3

UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO.......................................................1

1.4

CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO......................................................1

1.5

GEOGRAFÍA...............................................................................................2

1.6

GEOMORFOLOGÍA....................................................................................2

GEOLOGÍA............................................................................................................. 2 2.1

GEOLOGÍA LOCAL....................................................................................2

2.2

RASGOS DE GEODINÁMICA EXTERNA...................................................2

SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO..................................................................2 3.1

4.

INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA...........................................................................3 4.1

5.

SISMICIDAD................................................................................................2

EXCAVACIÓN DE CALICATAS...................................................................3

ENSAYOS DE LABORATORIO..............................................................................3 5.1

ENSAYOS ESTÁNDAR...............................................................................3

5.2

ENSAYOS QUÍMICOS DE SUELOS...........................................................4

6.

PERFIL ESTRATIGRÁFICO...................................................................................5

7.

EVALUACIÓN QUÍMICA........................................................................................6

8.

cONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................7

INFORME DE MECANICA DE SUELOS Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

EMS – 04 Febrero 2015

Consorcio Bellavista

Tablas Tabla 4.1 Resumen de calicatas

3

Tabla 5.1 Resumen de ensayos estándar de clasificación de suelos

4

Tabla 5.2 Resultados de Ensayos Químicos

4

Tabla 7.1 Límites Permisibles

6

ANEXO A: ANEXO B: ANEXO C: ANEXO D:

PLANOS REGISTRO DE EXCAVACIONES RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO REGISTRO FOTOGRÁFICO

INFORME DE MECANICA DE SUELOS Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

EMS – 04 Febrero 2015

Consorcio Bellavista

1.

GENERALIDADES

1.1

Introducción La Empresa de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado de Lima, SEDAPAL, a través de la Adjudicación Directa Selectiva N°0130-2014-SEDAPAL, se convoca la contratación de los servicios de consultoría para la elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”.

1.2

Objetivos El

presente estudio tiene por finalidad realizar una evaluación de las condiciones

geotécnicas de los componentes del suelo para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico del Proyecto: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”. Esta evaluación esta orientado a definir las características físicas y químicas del subsuelo. El programa de trabajo realizado con este propósito ha consistido en: Ejecución de Calicatas en el área del terreno. Toma de muestras alteradas. Ejecución de ensayos de laboratorio. Análisis de trabajos de campo y laboratorio. Perfiles estratigráficos. Conclusiones y Recomendaciones.

1.3

Ubicación del Área en Estudio El área del proyecto se centra se encuentra en la Urbanización San Joaquín – Distrito de Bellavista, provincia y departamento de Callao, el área de influencia del proyecto se encuentra entre las cotas topográficas 53 y 61 m.s.n.m. En el Anexo A, se presenta la ubicación de la zona en estudio.

1.4

Características del Proyecto El proyecto contempla el Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín ubicado en el Distrito de Bellavista.

1.5

Geografía Geográficamente el distrito de Bellavista se encuentra ubicado en la zona de costa del callao, Se extiende en su mayor parte como una zona residencial con instalaciones

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

1

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

industriales en diversos puntos de la misma, presentando un clima cálido en verano, templado y húmedo en invierno.

1.6

Geomorfología La zona en estudio presenta un relieve suave, producto del acarreo del rio Rímac, cuya variación de cotas topográficas va desde los 53 a 61 m.s.n.m.

2.

GEOLOGÍA La zona de estudio se encuentra ubicado al oeste de la ciudad de Lima, en el Distrito de Bellavista. Según la carta geológica nacional del cuadrángulo 25-i “Cuadrángulo de Lima” a escala 1/100,000 del boletín N° 43A de Ingemmet, a continuación se detalla los rasgos geológicos.

2.1

Geología Local La zona en estudio pertenece a depósitos cuaternarios, principalmente depósitos aluviales, de superficie plana que forma parte del amplio cono deyectivo del río Rímac. Este depósito aluvial está conformado principalmente de coberturas de limo, arcillas y arenas seguidas de grava de forma redondeada, producto del acarreo del río Rímac.

2.2

Rasgos de Geodinámica Externa En la zona no se ha observado evidencias de actividad geodinámica externa, pudiendo restringirse esta al crecimiento del rio Rímac, lo cual ha variado la morfología de las zonas en estudio.

3.

SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO

3.1

Sismicidad Según a las Normas de Diseño Sismo Resistente E-030 y E-050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones, a la zona en estudio presenta las siguientes condiciones sísmicas: Intensidad Sísmica

: VIII a IX

Zonificación Sísmica

:3

Suelo perfil tipo

: S1

Periodo Predominante

: 0.40

Factor S

: 1.00

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

2

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

4.

INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA

4.1

Excavación de Calicatas La exploración de campo ha consistido en la excavación un total de 06 calicatas. La Tabla 4.1 muestra el resumen de las calicatas realizadas. Tabla INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA.1 Resumen de calicatas Nivel Agua

Nivel de Roca

Prof. Total

(m)

(m)

(m)

272 498

NE

NE

1.20

272 663

NE

NE

2.00

272 694

NE

NE

2.00

NE

2.70

Calicata

Norte

Este

C - 01

8 666 146

C - 02 C - 03

8 666 443 8 666 720

C - 04

8 666 119

272 252

NE

C - 05

8 666 457

272 414

NE

NE

2.70

C - 06 8 666 593 Abreviaturas:

272 247

NE

NE

2.00

NE: No encontrada

En el Anexo A se presenta la ubicación de las excavaciones y en el Anexo B se presenta los registros de campo de las calicatas.

5.

ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos se ejecutaron siguiendo la Norma Técnica Peruana NTP y fueron realizadas en el laboratorio de mecánicas de suelos, concreto y asfalto “WRC Ingeniería y Geotecnia S.A.C.” el cual está acreditado en INDECOPI con el Nº 00076131 y el laboratorio de Agua, Suelo, Medio Ambiente y Fertirriego de la Universidad Nacional Agraria La Molina.

5.1

Ensayos estándar Con las muestras alteradas obtenidas de las excavaciones (calicatas), se realizaron ensayos estándar de clasificación de suelos y de propiedades físicas. La Tabla 5.1 muestra el resumen de los ensayos estándares realizados. Las normas técnicas para los ensayos de laboratorio son las siguientes:

-

Análisis granulométrico por tamizado Contenido de humedad Clasificación SUCS

339.128 (ASTM D-422) 339.127 (ASTM D-2216) 339.134 (ASTM D-2487)

En el siguiente cuadro se presenta un resumen de los resultados de los ensayos estándar realizados.

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

3

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

Tabla ENSAYOS DE LABORATORIO.2 Resumen de ensayos estándar de clasificación de suelos Calicata

Muestra

C-1 C-3 C-5

Profund.

Granulometría (%)

Límites (%)

C. H.

Clasificación

(m)

Grava

Arena

Finos

L.L.

L.P.

(%)

SUCS

M -1

0.40-12.0

11.2

37.7

51.1

29

21

10.0

CL

M -1

1.10-2.00

53.9

29.1

17

27

19

7.9

GC

M -1

0.40-2.70

73.1

21.9

5.0

N.P.

N.P.

1.7

GP

Abreviaturas: L.L.: Límite líquido L.P.: Límite plástico C.H.: Contenido de humedad N.P.: No presenta SUCS: Sistema Unificado de Clasificación de Suelos

En el Anexo C se presentan los certificados de los ensayos de laboratorio.

5.2

Ensayos Químicos de Suelos Con el objeto de estimar el grado de agresividad del suelo a la cimentación de estructuras se han ejecutado ensayos químicos de suelo, donde se han determinado los sulfatos, sales solubles totales y cloruros contenidos en las muestras de suelo. Los resultados de los ensayos químicos se presentan en la Tabla 5.2.

Tabla ENSAYOS DE LABORATORIO.3 Resultados de Ensayos Químicos Calicata / rev ura

Muestra C – 01 / M – 1 C – 03 / M – 1 C – 05 / M – 1

Profundidad (m) 0.40-1.20 1.10-2.00 0.40-2.70

Cloruro

SO4

(ppm)

(ppm)

(ppm)

5634.00

904.03

1320.73

7.44

5.63

837.00

94.51

160.51

7.65

0.84

795.00

34.93

289.27

8.02

0.80

S.S.T.

PH

C.E. (dS/Cm)

Ab iat s:

S.S.T.: Sales solubles totales SO4: Sulfatos ppm: Partes por millón C.E.: Conductividad eléctrica

En el Anexo C se presentan los certificados de los ensayos de laboratorio.

6.

PERFIL ESTRATIGRÁFICO En base a los registros de excavaciones, inspección superficial del terreno y ensayos de laboratorio se deduce la siguiente conformación.

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

4

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

El perfil estratigráfico en el área de estudio se encontró: Un material de relleno en las calicatas C-01, C-02, C-03, C-04 y C-06 hasta la profundidad de 0.40, 0.15, 0.40, 0.30 y 0.15 m respectivamente, seguido de un material fino (CL), plasticidad media, firme, húmeda, pardo oscuro y granular (GC, GP y GP-GM), plasticidad media y nula, medianamente densa, ligeramente densa, grava de forma redondeada, con bolonerias de tamaño máximo de 7”, denominados suelo normal. En la calicata C-05 se encontró un material de cobertura (arcilla), plasticidad media, firme, húmeda, seguido de un material granular (GP), plasticidad nula, medianamente densa, ligeramente húmeda, grava de forma redondeada y subredondeada con presencia de bolonería de tamaño máximo 7”. En la calicata C-01 se encontró una tubería a la profundidad de 1.20 m y cable de luz a la profundidad de 0.80 m. No se ha registrado nivel freático en ninguna de las excavaciones.

7.

EVALUACIÓN QUÍMICA En el siguiente cuadro se presentan los límites permisibles recomendados por el Comité ACI 318-83 y valores recopilados de la literatura existente sobre las cantidades en partes por millón (p.p.m) de sales solubles totales, así como el grado de alteración y las

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

5

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

observaciones del ataque a las armaduras y al concreto, se da las recomendaciones necesarias para la protección ante el ataque químico. Tabla evaluación química.4 Límites Permisibles Presencia en el Suelo

p.p.m

de:

*Sulfatos

Consecuencia

0-1000

Alteración Leve

1000-2000

Moderado

Ocasiona un ataque químico al concreto de

2000-20,000

Severo

la cimentación

>20,000

Muy Severo

**Cloruros

**Sales Soluble Totales

Grado de

>6,000

>15,000

Perjudicial

Perjudicial

Ocasiona

problemas

corrosión

de

armaduras o elementos metálicos. Ocasiona problemas de pérdida

de

resistencia

de

mecánica

de

por

problema

lixiviación * N.T.E. E060 – Tabla 4.4 ** Experiencia existente

De la comparación de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio y los valores recomendados se puede deducir el siguiente comportamiento. Los elementos químicos de las muestras de las calicata C-03 y C-05 E se encuentran por debajo de los valores permisibles, por lo que se recomienda la utilización de cemento Portland Tipo I para las estructuras de concreto y del refuerzo. Los elementos químicos de la muestra de la calicata C-01 se encuentran por encima de los valores permisibles, por lo que se recomienda la utilización de cemento Portland Tipo II para las estructuras de concreto y del refuerzo. Dado que el cemento Portland Tipo II no es muy comercial, se recomienda la utilización del cemento Portland Tipo V.

8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones:

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

6

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

8.1

Se ha concluido con la etapa de exploración, que ha consistido en ejecutar el siguiente programa: 

06 Calicatas, con profundidades que varían de 1.20 a 2.70 m.



En los sondeos se realizo el registro de Calicatas, muestreo de suelos alterados para la ejecución de ensayos estándar y químicos.

8.2

8.3

Para la aplicación de las normas de diseño sismo resistente se debe considerar: 

Zona

3

Z = 0.40g



Suelo (S1)



Período Predominante

S = 1.00 Ts = 0.40 seg.

En base a los registros de excavaciones, inspección superficial del terreno y ensayos de laboratorio se concluye que el material existente en la zona de estudio está conformado por una cobertura de relleno que va de 0.15 m a 0.40 m de espesor, seguido de un material fino (arcilla arenosa y arcilla con arena) y material granular (grava arcillosa con arena, grava pobremente gradada con arena y grava pobremente gradada con limo y arena), hasta la profundidad de excavación de 2.70 m. En la zona de estudio el material presente es denominado suelo normal. Ver plano P-1 y P-2, plano de zonificación de suelo y plano de perfil.

8.4

Dado que la zona en estudio en su gran extensión presenta un material granular (grava) y en zona puntual material fino (arcilla con grava) y tomando en cuenta la geometría de los buzones, la capacidad portante del suelo será mayor a 1kg/cm 2 y los asentamientos totales serán menores que los admisible (menor a 1”).

Capacidad de carga y asentamiento

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

7

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

Calicata

Diámetro

Tipo de Cimentación

Promedio (m)

Tipo de Suelo

Df

(SUCS)

(m)

(kg/cm2)

(cm)

C - 01

Losa circular

1.50

CL

1.20

1

2.50

C - 02

Losa circular

1.50

GP – GM

2.00

1.5

2.50

C - 03

Losa circular

1.50

GC

2.00

1.5

2.50

C - 04

Losa circular

1.50

GP – GM

2.70

2

2.50

C - 05

Losa circular

1.50

GP

2.70

2

2.50

C - 06

Losa circular

1.50

GP – GM

2.00

1.5

2.50

Los valores mostrados en la tabla líneas arriba son estimados a partir de los trabajos de campo y resultados de los ensayos de laboratorio.

Donde: qadm = Capacidad de carga del suelo verificado con el asentamiento permisible de 2.50 cm Df = Nivel de cimentación recomendado (m), como mínimo. St = Asentamiento (cm) 8.5

El empuje lateral producido por el terreno a las estructuras de los buzones estará dado por la expresión Hxdonde H es la profundidad de los buzones (variable) y

es la densidad

del terreno (1.90 Ton/m ). 3

Recomendaciones: 8.6

Los elementos químicos de las muestras de las calicata C-03 y C-05 E se encuentran por debajo de los valores permisibles, por lo que se recomienda la utilización de cemento Portland Tipo I para las estructuras de concreto y del refuerzo. Los elementos químicos de la muestra de la calicata C-01 se encuentran por encima de los valores permisibles, por lo que hacia la zona donde se encuentra la calicata C-01 se recomienda la utilización de cemento Portland Tipo II para las estructuras de concreto y del refuerzo. Dado que el cemento Portland Tipo II no es muy comercial, se recomienda la utilización del cemento Portland Tipo V. Ver plano P-3 Zonificación química.

8.7

Se recomienda para profundidades mayores a 2.00 m de excavación de zanja se utilice entibados, esto deberá ser revisado por el Ing. Residente y Supervisor durante la ejecución de la obra.

8.8

Se recomienda que el material de relleno a utilizar en la zanja que tenga las siguientes características:

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

8

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

- Cama de apoyo, este material presentará las características de una arena limpia, de grano medio o grueso. - Relleno lateral y superior, este material presentará las características de un material de afirmado (material de préstamo), el cual será compactado a una altura no menor de 30 cm y en capas de 15 cm. - Relleno final, este material podrá ser el mismo de la zona, previamente seleccionado (retirado de material de sobre tamaño, partículas orgánicas, etc.), el cual será compactado en capas de 20 cm hasta alcanzar el nivel de superficie de terreno. 8.9

Los resultados de este informe se aplican exclusivamente al área estudiada no se pueden utilizar en otros sectores o para otros fines.

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

9

Febrero 2015

Consorcio Bellavista

REFERENCIAS

1.

Alva Hurtado J. (1992), “Mecánica de Suelos Aplicada a Cimentaciones”, Capítulo de Estudiantes ACI-UNI, Lima.

2.

Reglamento Nacional de Edificaciones (2006)”, “Norma Técnica de Edificaciones E-30Diseño Sismorresistente”, Lima - Perú.

3.

Reglamento Nacional de Edificaciones (2006), “Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones”, Lima- Perú.

4.

Reglamento Nacional de Edificaciones (2006), “Norma E-060 Concreto Armado”, LimaPerú.

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

EMS – 04

Consultoría para la Elaboración del Estudio Definitivo y Expediente Técnico de Obra: “Cambio de Colector en Urbanización San Joaquín – Bellavista”

1

Febrero 2015