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• Julieta Zamora

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY

INFORME TECNICO ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION

PROYECTO: "VIVIENDA, COMERCIAL Y OFICINAS ABANCAY - APURIMAC"

UBICACIÓN DISTRITO PROVINCIA REGION

: ABANCAY : ABANCAY : APURIMAC

OCTUBRE 2018

INFIRME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY CONTENIDO 1.

GENERALIDADES 1.1

Objeto del Estudio

1.2

Ubicación del Área en Estudio

1.3

Acceso del Área en Estudio

1.4

Condiciones climáticas de la zona

2.

GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO 2.1

Geomorfología

2.2

Geología

2.3

Sismicidad

2.4

Plano de zonificación sísmica del Perú

2.5

Parámetros de diseño Sismo Resistente

3.

DESARROLLO DEL TRABAJO 3.1

Programa de laboratorio

4.

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE

5.

TIPO DE CIMENTACIÓN Y ASENTAMIENTOS

6.

ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO

7.

ESTRATIGRAFÍA DEL TERRENO

8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

INFIRME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY 1.

1.1

GENERALIDADES

Objeto del Estudio

El presente Informe Técnico tiene por objeto realizar una investigación del subsuelo del Proyecto “VIVIENDA, COMERCIAL Y OFICINAS ABANCAY - APURIMAC”, por medio de trabajos de calicatas, ensayos de laboratorio estándar y especiales a fin de obtener las principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia, deformación y la agresividad química de sus componentes, y labores de gabinete en base a los cuales se define los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, Capacidad Portante Admisible, Asentamientos, y las Recomendaciones Generales. El programa seguido, fue el siguiente:  Reconocimiento del terreno  Ejecución de sondajes y calicata  Toma de muestras inalteradas y disturbadas  Ejecución de Ensayos de Laboratorio  Evaluación de los Trabajos de Campo y Laboratorio  Perfiles Estratigráficos  Cálculo de la Capacidad Portante Admisible  Determinación de Asentamientos  Análisis de Sales Agresivas al Concreto  Conclusiones y Recomendaciones

1.2

Ubicación del Área en Estudio

El proyecto se encuentra ubicado al norte de la ciudad de Abancay de la provincia en la avenida 4 de Noviembre sector San Jose, en el Distrito de Abancay, Provincia de Abancay, Departamento de Apurímac.

N: 8491791 E: 0729167 Alt. 2350.85 msnm aprox.

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1.3

Acceso del Área en Estudio

Teniendo como referencia la losa deportiva del sector de San José, en la avenida 4 de Noviembre de la Ciudad de Abancay

1.4

Condiciones climáticas de la zona

La temperatura media anual fluctúa entre 15° C a 23° C, con temperatura mínimas hasta de 10º C en los meses de Diciembre a Marzo. Se tiene un clima de soleado a caluroso en los meses de Abril a Octubre, con niebla y lluvias esporádicas en los meses de Junio a Noviembre pasando a lluvioso entre los meses de Diciembre a Marzo. Las precipitaciones se inician en Diciembre y terminan en Marzo y superan los 685 mm anuales de acuerdo a la información (SENAMI)

2. 2.1

GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO Geomorfología

Desde el punto de vista geomorfológico se han diferenciado cinco unidades, resultantes de procesos tanto tectónicos como erosivos y de acumulación, las cuales han recibido las denominaciones de: Relieves Caóticos -sin ordenamiento alguno, Mesetas Estructurales. La zona de estudio, se caracteriza por la presencia de superficies de relieve accidentado, dentro de la cual destaca una faja cordillerana de orientación andina con elevaciones que bordean los 3,900 m.s.n.m., alcanzando las zonas más bajas cotas próximas a los 2300 m.s.n.m. que corresponden al valle del río Pampas. Los relieves moderados a suaves corresponden a las regiones Quechua y Puna. Los principales cursos de agua están conformados por el rio pampas y las vertientes tributarias a este.

2.2

Geología

La secuencia litoestratigráfica presente en el área de estudio comprende rocas sedimentarias paleozoicas, mesozoicas y cenozoicas, de tipo mayormente clástico La base de la columna litoestratigráfica está constituida por rocas de la Formación cuaternaria por eluviones Q-el, de rocas sedimentarias volcánicas e intrusivas - granodiorita y formaciones mesozoicas superior ferrobamba kms-fe. INFIRME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

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2.3

Sismicidad

Desde el punto de vista sísmico, el territorio peruano pertenece al círculo circumpacífico, que comprende las zonas de mayor actividad sísmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telúricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se diferencian por su mayor o menor frecuencia de estos movimientos. Así tenemos que las Normas de Diseño Sismo resistentes del Reglamento Nacional de Edificaciones, divide al país desde el 2014 en 4 zonas:

2.4

Plano de zonificación sísmica del Perú La zona de estudio se encuentra dentro de la zona 2, de sismicidad alta, a pesar de ello, los peligros geológicos que mayor incidencia tienen en la región Apurímac en su mayoría están relacionados a la actividad fluvio – aluvial, glaciar y gravitacional. El distrito de Abancay como principales peligros geológicos las areniscas, lodolitas, lulitas y limolitas paleocenas, tal como se señala en el mapa a continuación:

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2.5

Parámetros de diseño Sismo Resistente: De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y la Norma Técnica de edificación E-030- Diseño Sismoresistente, se deberá tomar los siguientes valores: (a) Factor de zona_____________________________________ Z = 0.4(*) (b) Condiciones geotécnicas El suelo investigado, pertenece al perfil tipo S3 (c) Periodo de Vibración de suelo_________________________ t0 = 0.6 seg. (d) Factor de Ampliación Sísmica (C) Se calculara en base a la expresión siguiente: C = 2.5 x To1.25 C < 2.5 T (e) Para T =Periodo de Vibración de la Estructura = H/Ct Categoría de la estructura ____________________________ A (f) Factor de Uso ______________________________________ U = 1.5 (g) La fuerza horizontal o cortante basal, debido a la acción sísmica se determinara por la formula siguiente: Para: V = Cortante basal Z = Factor de Zona U = Factor de Uso S = Factor de Ampliación del Suelo C = Factor de Ampliación Sísmica INFIRME DE ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

V = *U*S*C*P R

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY R = Coeficiente de Reducción P = Peso de la Edificación * El área de estudio, corresponde a la zona 3, el factor de zona se interpreta como una aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.

3.

DESARROLLO DEL TRABAJO

3.1

Programa de laboratorio De acuerdo al nivel de estudio requerido, se procedió a la apertura de 01 calicatas, obteniendo muestras representativas para los ensayos y análisis de las muestras siguiendo las normas y procedimientos de la American Society For Testing and Materiales (A.S.T.M) de los siguientes ensayos:

-

Ensayos de Atterberg.

-

Contenido de humedad.

-

Ensayos de granulometría por lavados.

-

Capacidad Admisible de Carga

-

Densidad Relativa y mínima

-

Perfil estratigráfico del suelo Los resultados de los ensayos se adjuntan en las hojas correspondientes.

CUADRO N°01. UBICACIÓN DE LAS CALICATAS CALICATA

UBICACIÓN

PROFUNDIDAD (m)

C-1

Edificación

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1.50

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY CUADRO N°02. HOJA DE REGISTRO PROYECTO:

"

VIVIENDA, COMERCIAL Y OFICINAS

ABANCAY - APURIMAC Numero de Calicata : 01 Ubicación: Vivienda Tipo de Muestra: Alterada Profundidad

Estrato

Muestra

Descripción del Suelo Gradación:

Baja.

Color: Rojizo Estrato

1.50m

uniforme

Calicata N° 01

Consistencia promedia:

Subrazante

Regular a baja Plasticidad: Regular a baja. Permeabilidad : Regular

CUADRO N°03. HOJA DE REGISTRO PROYECTO:

VIVIENDA,

COMERCIAL

Y

OFICINAS

ABANCAY - APURIMAC Numero de Calicata : 02 Ubicación: Vivienda Tipo de Muestra: Alterada Profundidad

Estrato

Muestra

Descripción del Suelo Gradación:

Baja.

Color: Amarillento 1.50m

Segundo Estrato

Calicata N° 02

Consistencia promedia:

subrazante

Regular a baja. Plasticidad: Regular a baja. Permeabilidad : Regular

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY 4.

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE.-

Calicata N° 01: Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Saturado ( = 29° y c = 0.50 kg/cm²) en la condición más desfavorable y aplicando la Teoría de Terzaghi y corroborado por Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene:

Donde: Qad : Capacidad portante admisible =1.81Kg/cm2 f : Ángulo de Fricción Interna C Y

: Cohesión (gr/cm3)

= 29º = 0.50 kg/cm2

: Densidad Natural (gr/cm3)

Df : Prof. De Cimentación (m) B : Ancho de cimiento

= 1.32 = 1.50 = 1.00

Nq , N y ,NC: Factores de capacidad de carga respectivamente para una falla local

FS : Factor de Seguridad

qc = cN c + g D f N q +

=3

1 g BN g 2

Qc =

51.21 Tn/m2

F.S=

3

qadm =

qc F.S.

Qadm= 18.07 Tn/m2 Qadm = 1.81 Kg/cm2

Calicata N° 02: Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Saturado ( = 33° y c = 0.29 kg/cm²) en la condición más desfavorable y aplicando la Teoría de Terzaghi y corroborado por Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene:

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qc = cN c + g D f N q +

1 g BN g 2

Donde:

Qad : Capacidad portante admisible = 2.56 Kg/cm2  : Ángulo de Fricción Interna

= 33º

C

= 0.29 kg/cm2

Y

: Cohesión (gr/cm3) : Densidad Natural (gr/cm3)

= 1.53

Df : Prof. De Cimentación (m)

= 1.50

B : Ancho de cimiento

= 1.00

Nq , N y ,NC: Factores de capacidad de carga respectivamente para una falla local FS : Factor de Seguridad

=3 Qc = 76.38 Tn/m2 F.S = 3 Qadm

=

25.46 Tn/m2

Qadm = 2.55 Kg/cm2

5.

TIPO DE CIMENTACIÓN Y ASENTAMIENTOS

De acuerdo al nivel de cimentación, la presión transmitida por la estructura será absorbida por el subsuelo, cuyas deformaciones serán atenuadas por la estructura la que consistirá en alcanzar la rigidez necesaria.

6.

ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO

El ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto, efectuado en dos muestras representativas, se obtiene los siguientes resultados:

Pozo

Ubicación

Cloruros Cl (ppm)

C-I

Vivienda

65.15

34.04

C-II

Vivienda

56.20

30.25

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Sulfatos SO4 (ppm)

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De acuerdo con este resultado se determina que no existe agresividad al concreto; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I.

7.

ESTRATIGRAFÍA DEL TERRENO

Calicata N° 01: Vivienda Los sedimentos que subrayasen el actual suelo del terreno están conformados por un capa de suelos orgánicos limoso (OL) color café, y luego por capa de arena arcillosa (SC) Y por un capa de gravas (GW). El material descrito luego de los ensayos de caracterización dentro del Sistema de Clasificación Unificada de Suelos ( SUCS ) se clasifican como un (OL).Y Como material predomínate GW (Grava)

Calicata N° 02: Vivienda Los sedimentos que subrayasen el actual suelo del terreno están conformados por materiales organicos limoso (OL) color cafe,arenisca con presencia de arcillas y gravas. El material descrito luego de los ensayos de caracterización dentro del Sistema de Clasificación Unificada de Suelos (SUCS) se clasifican como un (OL) Y GC (Grava Arcillosa)

8.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Del análisis efectuado en el presente Estudio, en base a los trabajos de campo, ensayos laboratorio, perfiles estratigráficos obtenidos y al conocimiento de los suelos encontrados, se concluye:

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY 

Se recomienda, antes del vaciado de las zapatas y/o plateas o losas de cimentación, compactar el suelo de apoyo que generalmente se altera por el proceso de excavación.



Hasta la máxima profundidad excavada de 1.50 m. no se detectó la presencia del nivel de aguas freáticas.



Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente Informe Técnico son sólo aplicables para el área estudiada. Para la profundidad de desplante de 1.50m como mínimo en el caso de zapatas aisladas de 1.20x1.20; 0.60 m de profundidad en el caso de estructuras con platea de fundación.



Material Predominante: El material predominante es un suelo (GC) Grava arcilloso



Agresividad del suelo a la cimentación: Se ha considerado que el suelo no es agresivo, para cuyo efecto se usará Cemento Tipo I en todas las cimentaciones

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL ABANCAY 9.

HOJAS DE CALCULO

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