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ÍNDICE 1.0

GENERALIDADES 1.1 Objeto del Estudio 1.2 Ubicación del área de estudio 1.3 Condición climática

2.0

INVESTIGACIONES EFECTUADAS 2.1 Geología – Geomorfología 2.2 Trabajos de campo 2.2.1 Prospecciones 2.2.2 Muestreo disturbado 2.2.3 Registro de excavaciones 2.3 Ensayos de laboratorio 2.4 Trabajos de gabinete 2.5 DESCRIPCIÓN GEOTÉCNICA CONSIDERACIONES DE CIMENTACIÓN 4.1 Cálculo de la capacidad portante 4.2 Cálculo del asentamiento inmediato

3.0 4.0

5.0 6.0 7.0

ASPECTOS SÍSMICOS RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN Y PARÁMETROS SÍSMICOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOS:  ENSAYOS DE LABORATORIO  REGISTROS DE SUELOS  PLANO DE UBICACIÓN DE CALICATAS  PANEL FOTOGRÁFICO

1.0

GENERALIDADES 1.1

Objeto del estudio.El presente informe técnico, solicitado por el Arq. Edwin Valdez Quinto, tiene por objeto determinar las características físico-mecánicas del terreno que servirá de fundación del proyecto “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE EDUCACION INICIAL Nº 978 EN LA CC. NN. CENTRO SOMAVENI DEL DISTRITO DE PANGOA - SATIPO JUNÍN”. En tal sentido, se han efectuado los trabajos de exploración de campo y

ensayos de laboratorio necesarios para determinar el perfil estratigráfico del área en estudio y proponer, en base a los resultados obtenidos, alternativas de cimentación que satisfagan las solicitaciones de las cargas actuantes de las estructuras proyectadas. 1.2

Ubicación del área de estudio.El proyecto tiene la siguiente ubicación geográfica:  Dpto. Junín  Provincia Satipo  Distrito Pangoa  Dirección Centro Tsomaveni

1.3

Características del área de estudio.Está ubicada en el piso ecológico Rupa Rupa significa "ardiente". Su relieve es complejo, conformado por los valles amazónicos, pongos, cataratas, cavernas y montañas escarpadas. Su clima es Tropical. Es la región más nubosa y lluviosa del Perú. 

1.4

2.0

ALTITUD 520.06 m.s.n.m.

Condición climática.Semi cálido húmedo de 21 ºC; Cálido Húmedo, es de 29 a 25º mínimo 16ºC. Superficie: Con 732.02 km2

INVESTIGACIONES EFECTUADAS 2.1

Geología y Geomorfología.Geología La provincia de Satipo presenta una fisiografia heterogenea conformada por una amplia diversidad de paisajes como: montanas, laderas de diversos

grados de inclinacion, colinas, valles, terrazas, playas, entre otros. Estos paisajes, pueden ser agrupados en los siguientes grupos o grandes paisajes fisiograficos: • Relieve montañoso frío de la cordillera Oriental. Conformado por montanas alta, montana bajas y los valles intramontanos. • Relieve montañoso colinado. Conformado por montañas bajas, abanico de terrazas, colinas altas, colinas bajas, terrazas altas y taludes. Estos paisajes estan localizados en las cordilleras Oriental y Subandina de clima calido a templado. • Llanuras aluviales. Conformadas por playas, playones y bancos de arena, terrazas bajas y terrazas medias. Estos paisajes son tipicos, aunque no exclusivos del Llano Amazónico. • Relieve plano ondulado. Conformado por terrazas altas, taludes y colinas bajas. Corresponde al area de influencia de los rios Ene, Perene y Tambo. • Relieve colinado. Conformado por las colinas altas y colinas bajas. Estos paisajes están diseminados, principalmente, en el Llano Amazónico, . 2.2

Trabajos de Campo.Las técnicas de investigación de campo se llevaron a cabo de acuerdo a la Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.

2.2.1

Prospecciones .Con la finalidad de determinar el perfil estratigráfico del lote de terreno en estudio, se efectuaron 04 excavaciones (calicatas) ubicadas convenientemente. La ubicación de los sondajes ejecutados se presenta en el Plano de Ubicación de Calicatas en los anexos adjuntos.

2.2.2

Muestreo disturbado.Se tomaron muestras de los estratos de suelos encontrados, las cuales fueron identificadas y etiquetadas para su posterior análisis en el laboratorio. Además, se extrajeron 04 muestras representativas, a profundidades de -3.00m, para los ensayos de corte directo en condiciones no consolidado no drenado (UU) Registro de excavaciones.-

2.3

Paralelamente a la toma de muestras se realizó el registro visual de la prospección efectuada, anotándose las características de los tipos de suelos encontrados, tales como espesor, humedad, compacidad, forma, textura, color, permeabilidad, etc., así mismo, se efectuó el registro fotográfico de vistas en detalle de estratos encontrados en la calicata y vistas panorámicas del área en estudio. Ensayos de laboratorio.Con la finalidad de determinar las características físico-mecánicas de los materiales obtenidos en campo, se han seguido las Normas Técnicas Peruanas (NTP) y ASTM, las mismas que a continuación se detallan: -

Ensayos Estándar Contenido de Humedad Natural NTP 339.127 (98) Análisis Mecánico por Tamizado NTP 339.128 (99) Límites de Consistencia Límite Líquido NTP 339.129 (99) Límite Plástico NTP 339.129 (99) Clasificación AASHTO NTP 339.134 (99) Clasificación SUCS NTP 339.135 (99) Densidad Relativa Ensayos Especiales Corte Directo (ASTM D-3080)

2.4

3.0

Trabajos de gabinete.Con los datos de la evaluación superficial, información de la fase de exploración y resultados de los ensayos del laboratorio se procedió a la elaboración del presente informe. DESCRIPCIÓN GEOTÉCNICA La zona de estudio se encuentra asentada sobre terrazas aluviales conformadas por gravas, arenas , limos y arcillas plásticas. Se describe a continuación los tipos de materiales encontrados en cada una de las calicatas efectuadas:

CALICATA N ° 01

En la excavación de profundidad de 3.00 m. se encontró suelos uniformes de una sola textura predominante, son suelos considerados como finos de mediana plasticidad, encontrándose pequeñas piedras sub angulares de en forma aislada y de diámetro aprox. De 1”, de color naranjado y de mediana compacidad. CALICATA N° 02

En la excavación de profundidad de 3.00 m. se encontró suelos uniformes de una sola textura predominante, son suelos considerados como finos de mediana plasticidad, de color naranjado, de mediana compacidad CALICATA N° 03

En la excavación de profundidad de 3.00 m. se encontró suelos uniformes de una sola textura predominante, son suelos considerados como finos de mediana plasticidad, con mezclas de limos, de color naranjado, de mediana compacidad CALICATA N° 04

En la excavación de profundidad de 3.00 m. se encontró suelos uniformes de una sola textura predominante, son suelos considerados como finos de mediana plasticidad, encontrándose pequeñas piedras sub angulares de en forma aislada y de diámetro aprox. De 1”, de color naranjado y de mediana compacidad Se presenta el siguiente cuadro resumen de caracterización de los suelos s encontrados: REGISTRO DE PROSPECCIONES CALICATA

C-1

C-2

C-3

C-4

MUESTRA

UNICO

UNICO

UNICO

UNICO

PROF. (m)

0.00 - 3.00

0.00 - 3.00

0.00 - 3.00

0.00 - 3.00

11.50

17.00

18.00

10.00

% PIEDRA (RET. N°4)

0.4

0.2

7.5

31.1

% FINOS (PASA N°200)

79.7

79.8

61.1

52.3

LÍMITE LÍQUIDO (%)

41.60

46.00

46.00

41.50

LÍMITE PLÁSTICO (%)

23.50

26.80

25.00

23.50

ÍNDICE DE PLASTICIDAD (%)

18.10

19.20

21.00

18.00

CL

CL

CL

CL

A-7-6-(15)

A-7-6-(16)

A-7-6-(11)

A-7-6-(7)

HUM. NAT. (%)

CLASIFICACIÓN SUCS CLASIFICACIÓN AASHTO

Nota: Las profundidades de las muestras encontradas en las calicatas son con respecto al nivel actual de la superficie considerada como cota 0,00m (al momento de la prospección efectuada).

4.0

CONSIDERACIONES DE CIMENTACIÓN 4.1

Cálculo de la capacidad portante.Debido al tipo de suelo natural arcillosa, en estado húmedo, de condiciones físicomecánicas desfavorables para fundación de estructuras de gran envergadura, se determinó emplear zapatas aisladas de concreto armado para los apoyos de columnas. Cuando las cargas son asimétricas, las zapatas tendrán anchos distintos para transmitir al terreno una fatiga uniforme. El cimiento se debe construir más fácilmente calculando la zapata como aislada, con su área correspondiente para cada apoyo, . Para los cálculos de la capacidad portante admisible del suelo de fundación, se consideraron las ecuaciones de Terzaghi modificadas por Vesic:

Qh = Nc * Sc * c + Qs* N S *  *B + Nq* Sq *   * Df Los parámetros utilizados en los cálculos de la cimentación de la estructura proyectada, consistente en una edificación de 01 nivele, se tomaron de los ensayos de corte directo efectuados al suelo predominante limo-arcilloso, en condición inalterada. Se efectuaron 04 ensayos de corte directo a las muestras de suelo preparadas en condiciones no consolidadas–no drenadas. Dichas muestras se extrajeron de las siguientes calicatas:

CUADRO DE RESULTADOS CALICATA MUESTRA Nº PROFUNDIDAD, m CLASIFICACIÓN SUCS PROF. DE MUESTREO, m

C-1

C-2

C-3

C-4

UNICO

UNICO

UNICO

UNICO

0.00 – 3.00

0.00 – 3.00

0.00 – 3.00 0.00 – 3.00 CL

CL

CL

CL

3.00

3.00

3.00

3.00

COHESION

0.11

0.14

0.39

0.07

FRICCCION °

18.50

18.60

14.30

23.40

PROF. DESPLANTE m CAPACIDAD ´PORTANTE Kg/CM2

1.40

1.40

1.40

1.40

0.6

0.74

0.91

1.01

Los valores alternativos de capacidad portante del terreno evaluado a obtenerse con las ecuaciones de Terzaghi modificadas por Vesic, arriba indicadas, están en función del ancho de las zapatas propuestas (B) y la profundidad de cimentación de las mismas (Df), además de la forma de dichas zapatas. El tipo de falla que se considerará es el de falla local, por lo que se reducirán los parámetros de resistencia al esfuerzo cortante.

Los parámetros utilizados, tales como, factores de carga, de forma, densidad, ángulo de fricción y cohesión, así como los valores obtenidos de capacidad portante para distintas profundidad de desplante y anchos de base de las zapatas propuestas, se muestran en las siguientes páginas, tituladas: ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD ÚLTIMA – CIMENTACIÓN SUPERFICIAL.

4.1

Cálculo del Asentamiento Inmediato.Los asentamientos elásticos de la cimentación superficial dependerán de los valores del Módulo de Elasticidad. Según la teoría elástica podemos utilizar la siguiente expresión:

Se = qo*B*(1- s)*If / Es

Donde: 

Asentamiento en cm Se



Presión de trabajo q (ton/m2)



Relación de Poissons 



Factor de forma If (cm/m)



Módulo de elasticidad del suelo Es (ton/m2)



Ancho de la cimentación B (m)

Remplazando valores se obtienen los siguientes resultados, correspondientes a la profundidad mínima de cimentación: Se =

1,06 y 1,28cm

Se adoptó el criterio de limitar el asentamiento de la cimentación a 1 pulgada (2,54cm), según Terzaghi y Peck (1967). Luego: Se (1,06 y 1,28cm) < 1” (2,54cm) Los valores de asentamiento inmediato están en función del ancho (B), profundidad de cimentación (Df) y consecuentemente, la presión de contacto (qact).

Se muestran en la página siguiente (CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS – MÉTODO ELÁSTICO) valores de asentamientos para el rango de profundidades de desplante:

5.0

ASPECTO SÍSMICO De acuerdo a las Normas Peruanas de Diseño Sismo Resistente, La fuerza sísmica horizontal (V) que debe utilizarse para el diseño de una estructura debe calcularse con la siguiente expresión:

V

Z *U *S *C R

*P

Donde: Z = Factor de zona U = Factor de uso S = Factor de suelo C = Coeficiente sísmico P = Peso de la edificación R = Coeficiente de reducción Zona =

ZONA

2 S2

PARÁMETROS DE SUELO TIPO CATEGORÍAS DE LAS EDIFICACIONES

U=

1.5

COEFICIENTE DE REDUCCIÓN

R=

7.0

FACTOR DE SUELO

S=

1.20

FACTOR DE ZONA

Z=

0.30

PERÍODO ESPECTRO DE SUELO

Tp =

0.60

PERÍODO FUNDAMENTAL

T=

0.33

COEFICIENTE SÍSMICO (Tp/T)

C=

1.80

Luego:

C/R = 0,257 > 0,125

Con estos valores, la fuerza cortante V, en la base del cimiento se calcula en:

V = 0,14*P 6.0

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN Y PARÁMETROS SÍSMICOS Norma E-050 en su acápite N° 2. 4.1 GENERALIDADES: Se ha de tener en cuenta para desarrollar el estudio en la estructuras de la obra en referencia, lo siguiente:

especialidad de

CONDICIONES DE CIMENTACIÓN: 1.

Tipo de cimentación. Zapatas armadas aisladas.

2.

Estrato de apoyo de cimentación: CL (Limos arcillosos, húmedos).

3.

Profundidad mínima de cimentación Df = 1,40m

4.

Presión admisible del terreno:

=

0,60 a 1,01kg/cm2

5.

Factor de seguridad de corte

=

3,00

=

2,54cm

6.

Asentamiento máximo permisible

RESUMEN DE PARÁMETROS SISMICOS 1.

Sistema estructural sismo-resistente : Porticado

2.

Coeficiente sísmicos

3.

De zona Z (g) = 0,30

4.

De uso U = 1,5

5.

De suelo S = 1,20 Tp 0,60 seg

6.

De ampliación Sísmica C = 2,50

7.

De reducción R = 7,0

8.

Espectro sísmico: Sa = (Z*U*S*C/R)g = 0,14g

7.0

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES  El terreno evaluado, a solicitud del Arq. Edwin Valdez Quinto, ubicado en el CC.NN de Somaveni - distrito de Pangoa , provincia de Satipo, Región Junín , está asentado sobre terrazas aluviales conformados por gravas angulares, limos y arcillas, de características físico-mecánicas de baja capacidad de soporte para los fines de uso como terreno de fundación de la estructura proyectada consistentes en una edificación de 01 piso, para el proyecto de Construcción de un centro de educación de nivel inicial.  La profundidad mínima recomendada para el desplante de las zapatas aisladas Df = 1,40m, desde el nivel de la superficie.  El ancho mínimo recomendado para las zapatas armadas aisladas a este nivel de desplante es: B = 1,40m  El tipo de falla que se considerará es el de falla local.  Bajo las condiciones del terreno y considerando las recomendaciones arriba expuestas, se calculó una capacidad portante admisible por corte :

Qadm = 0,60 y 1,01 kg/cm2  Los asentamientos producidos debido a la solicitación de las cargas actuantes, serán absorbidos por la cimentación propuesta.  En ningún caso la presión de contacto será mayor a la presión admisible del suelo.  Todo relleno con materiales de afirmado granular serán compactado debidamente, en capas de hasta 0,20m, hasta alcanzar un 95% de grado de compactación con respecto a la Máxima Densidad Seca obtenida mediante el ensayo de Proctor Modificado (ASTM D-1557.  Se recomienda realizar un control de calidad de todos los materiales e utilizarse en la construcción de los cimientos, en especial a los agregados (piedra y arena).  Debe considerarse que el comportamiento sísmico de las edificaciones mejora cuando se observan las siguientes condiciones : o Simetría, tanto en la distribución de masas como en las rigideces.

o Peso mínimo. o Selección y uso adecuado de los materiales de construcción. o Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación. o Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa.  El presente Informe Técnico se ha elaborado en base a la Norma Técnica E-050 Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.  Las conclusiones y recomendaciones presentadas sólo se aplicarán al área estudiada.

REFERENCIAS  INGEMMET (1992), “Geología de los Cuadrángulos de Huancayo”.  Reglamento Nacional de Construcciones (1997), "Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones”, Lima – Perú.  Reglamento Nacional de Construcciones (2003), "Norma Técnica de Edificaciones E030-Diseño Sismoresistente”, Lima – Perú.  Terzaghi K., Peck R.B y Mesri G. (1996), “Soil Mechanics in Engineering Practice”, John Wiley, New York.