1.0 Informe Final Iei 110

ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO EDUCATIVO EN LA INSTITUCIN EDUCATIVA INICIAL N 110 DEL

DISTRITO DE LURIGANCHO CHOSICA,

PROVINCIA DE LIMA, DEPARTAMENTO DE LIMA

Marzo 2015


PIP: CONTRATACIN DE SERVICIOS DE CONSULTORA PARA LA ELABORACIN DEL ESTUDIO DE PRE INVERSIN A NIVEL DE PERFIL DE LA INSTITUCIN EDUCATIVA INICIAL N 110 DEL DISTRITO DE LURIGANCHO CHOSICA, PROVINCIA DE LIMA, DEPARTAMENTO DE LIMA

CONSULTOR: ING. DIEGO ARMANDO QUISPE ORTEGA

INDICE

1.0 GENERALIDADES

1.1. OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.2. NORMATIVIDAD

1.3. UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.4. SISMICIDAD

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1. TRABAJOS DE CAMPO

2.2. MUESTREO

3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO Y CAMPO

4.0 CONFORMACION DEL SUB SUELO

5.0 ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.0 ANEXOS

7.1 REGISTROS ESTRATIGRAFICOS

7.2 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

7.3 FOTOGRAFIAS

7.4PLANOS

PG-01: PLANO GEOTCNICO.


PIP: CONTRATACIN DE SERVICIOS DE CONSULTORA PARA LA ELABORACIN DEL ESTUDIOS DE PRE INVERSIN A NIVEL DE PERFIL DE LA INSTITUCIN EDUCATIVA INICIAL N 110 DEL DISTRITO DE LURIGANCHO CHOSICA, PROVINCIA DE LIMA,

DEPARTAMENTO DE LIMA


1

INFORME TCNICO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO EDUCATIVO EN LA INSTITUCIN EDUCATIVA INICIAL N 110

DEL DISTRITO DE LURIGANCHO CHOSICA, PROVINCIA DE LIMA

1.0 GENERALIDADES

1.1 Objetivo del Estudio

El presente estudio tiene el objetivo realizar la verificacin de las

condiciones geotcnicas del suelo de fundacin, para las estructuras

proyectadas a partir de las propiedades ndice del terreno en la I.E.I.

N 110.

Esta evaluacin se realiz por medio de trabajos de laboratorio,

campo y gabinete, que incluyen la excavacin de 02 calicatas o pozos

a cielo abierto, se realizaron ensayos de campo y laboratorio, a fin de

obtener las principales caractersticas fsicas y propiedades ndice del

suelo, y realizar las labores de gabinete en base a los cuales se define

los perfiles estratigrficos y la determinacin de la capacidad de

soporte del suelo de fundacin.

1.2 Normatividad

La evaluacin del suelo est en concordancia con la Norma E-050 de

Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.

1.3 Ubicacin de la Zona de Estudio

La zona de estudio se encuentra ubicado en Av. La Paz S/N, Huachipa,

perteneciente al Distrito de Lurigancho Chosica, provincia y

departamento de Lima.





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LAMINA N1

FOTOGRAFIA SATELITAL UBICACIN ZONA ESTUDIO

FUENTE GOOGLE EARTH.

1.4 Sismicidad

De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la

nueva Norma Sismo Resistente ( NTE E-030) y del Mapa de Distribucin

de Mximas Intensidades Ssmicas observadas en el Per, presentado

por Alva Hurtado (1984), el cual se bas en isosistas de sismos

peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos histricos y

sismos recientes; se concluye que el rea en estudio se encuentra

dentro de la Zona de alta sismicidad (Zona 3), existiendo la posibilidad

de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII y IX

en la escala Mercalli Modificada. (Ver Figura N1 "Mapa de Distribucin

de Mximas Intensidades Ssmicas").





3

Figura N 01. Zonas Ssmicas del territorio Peruano. El departamento de Lima se

ubica en la Zona 3.

El departamento de Lima, se ubica en una zona de alta sismicidad, y segn el

mapa de isoaceleraciones confeccionado por Alva, J. y Castillo, J, (1993) en

nuestra zona de estudio se esperan aceleraciones entre 0.38g 0.44g. (Ver

Figura N 02).

Figura N2. Mapa de Isoaceleraciones para un 10% de excedencia en 50 aos. (Alva

& Castillo, 1993)

Zona de

Estudio





4

De acuerdo con la nueva Norma Tcnica NTE E-30 y el predominio

del suelo bajo la cimentacin, se recomienda adoptar en los Diseos

Sismo-Resistentes para las obras no lineales y obras menores, los

siguientes parmetros:

CUADRO N 01

TIPO DE SUELO Z S Tp(S)

ARENAS CON GRAVAS o GRAVAS

ARENOSAS-LIMOSAS 0.4 g 1.4 0.9 seg

(Z) Factor de zona

(S) Factor de amplificacin del suelo

(Tp) Periodo que define la Plataforma del espectro

2.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO

2.1 Trabajos de Campo

Con la finalidad de definir el perfil estratigrfico del rea de estudio, se

realiz un programa de identificacin mnimo en el rea de estudio y

basados en las indicaciones de la NTE.050 del Reglamento Nacional

de Edificaciones, de la tabla Tipo de Edificacin, donde nos indica

segn el tipo de estructura a disear, nos encontramos con una

edificacin de tipo C.

Fuente: Norma Tcnica E.050





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Se ejecutaron 02 calicatas para realizar el estudio de mecnica de

suelos con fines de cimentacin.

CUADRO N 02 Cuadro de Calicatas

CALICATA PROF.

( m )

COORDENADA

ESTE

COORDENADA

NORTE

UBICACIN

C1 2.00 291017.1 8670617.1 I.E.I. 110

C2 2.00 291040.9 8660642.0 I.E.I. 110

2.2 Muestreo

Siguiendo la Norma Tcnica E-050 se realiz el tipo de Muestra

alterada, segn la Norma NPT 339.151 (ASTM D4220) Prcticas

normalizadas para la preservacin y transporte de muestras de suelos

con bolsas de plstico.

Teniendo en cuenta el RNE, se tomaron muestras representativas

segn la estratigrafa observada y en las profundidades indicadas en

los registros de exploracin (Anexo 7.1), con la finalidad de realizar los

ensayos estndar de Mecnica de Suelos.

Fuente: Norma Tcnica E.050





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3.0 ENSAYOS DE LABORATORIO Y CAMPO

Se realiz una clasificacin de campo de forma manual y visual de cada uno

de los estratos registrados en cada calicata, en los que se indican las

diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como tipo de

suelo, espesor del estrato, color, humedad, compacidad, consistencia etc, tal

como se puede observar en los registros estratigrficos y fotos que se

adjuntan en los anexos 7.1 y 7.3 respectivamente.

En el laboratorio de Mecnica de Suelos, se realiz la identificacin y

clasificacin de las muestras representativas y se procedi a ejecutar con ellas,

la determinacin de las propiedades fsicas y mecnicas mediante ensayos

efectuados bajo Normas del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) y

especificaciones correspondientes para estos casos (ASTM, ASSHTO, NTP),

los cuales se presentan en el Anexo 7.2.

Los ensayos entre otros son:

Contenido de Humedad (ASTM D2216)

Anlisis Granulomtrico (ASTM D422)

Lmites de Atterberg (ASTM D4318)

Densidades (ASTM D4254)

Densidad de campo (ASTM D1556)

Gravedad Especfica (ASTM C127)

Clasificacin de suelos SUCS (ASTM D2487)

CUADRO N3: RESULTADOS DE LABORATORIO

CALICATA MUESTRA PROF. (M) W% L.L L.P I.P SUCS DESCRIPCION

C-1 M-1 0.00-2.00 1.1 N.P. N.P. N.P. GW GRAVA BIEN

GRADUADA

C-2 M-1 0.00-2.00 3.5 N.P. N.P. N.P. GP GRAVA POBREMENTE

GRADUADA

Donde:

W% : contenido de humedad L.L. % : Limite lquido L.P. % : Limite plstico I.P. % : ndice plstico





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4.0 CONFORMACION DEL SUBSUELO DEL AREA DEL ESTUDIO

CALICATA N1

Ubicada en las coordenadas (WGS84):

E= 291017.1; N= 8670617.1; C= 345.0 msnm

Presenta la siguiente estratigrafa:

De 0.00 m. a 2.00 m. de profundidad,

Grava bien graduada en una matriz de arena y limo color gris a beige, la

granulometra presenta 69.2% Grava, 29% Arena y 1.8% Finos, gravas de

formas subredondeadas de textura semi lisa, la fraccin fina no presenta

plasticidad, compacidad media, no presenta Nivel Fretico, contenido de

humedad < 2%, presenta grava de sobre tamao > 3" en 15%

aproximadamente.

CALICATA N2

Ubicada en las coordenadas (WGS84):

E= 291040.9; N= 866064.1; C= 346.0 msnm

Presenta la siguiente estratigrafa:

De 0.00 m. a 2.00 m. de Profundidad,

Grava pobremente graduada en una matriz de arena y limo de color gris a

marrn, la granulometra presenta 66.8% Grava, 30.4% Arena y 2.8% Finos,

gravas de formas subredondeadas de textura semi lisa, la fraccin fina no

presenta plasticidad, compacidad media-alta, no presenta Nivel Fretico,

contenido de humedad 3.5%, presenta grava de sobre tamao > 3" en 10%

aproximadamente

5.0 ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE CARGA

El clculo de la capacidad de carga se realiz por el mtodo de la carga ltima de

falla o de cohesin friccin, por medio de la teora de TERZAGHI y con los

parmetros de Vesic.





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El factor de seguridad contra falla por capacidad de carga debe ser del orden de 3,

por lo que la presin admisible en el suelo qadm puede por lo tanto tomarse como 1/3

de la Presin ultima con el objeto de:

Prevenir las variaciones naturales de la resistencia al corte de suelo.

Prevenir contra la probable disminucin local en la Capacidad de carga durante el

proceso constructivo.

Prevenir asentamientos perjudiciales de la cimentacin.

Por las incertidumbres implicadas en los mtodos o frmulas para la determinacin

de la carga ultima de falla.

Se ha empleado La ecuacin de capacidad de carga ltima:

(1)

(2)

Donde:

qult : Capacidad Portante ltima

qadm : Capacidad Portante admisible

: ngulo de friccin interna

: Densidad Natural del terreno

c : Cohesin

q : Sobre carga equivalente efectiva (q=*Df, donde : Peso

especfico del suelo Df: Profundidad de cimentacin)

Nc,Nq,N : Factores de capacidad de carga adimensional en funcin del

ngulo de friccin del suelo





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CALICATA C 01. El tipo de falla por resistencia cortante del suelo del terreno sera una superficie de falla de Tipo Local, con un ngulo de friccin de 39.4, este material est conformado por gravas bien graduadas, se corregir el ngulo de friccin por tipo de falla, la cohesin es baja o nula. Propiedades: Cohesin (Kg/cm2) = 0.0 Angulo de Friccin () = 39.4 Densidad in situ (gr/cm3) = 2.296 Factor de seguridad = 3 Densidad Relativa = 62.5 Clasificacin SUCS = GW Tipo Falla = Local = 28.71 Factores de capacidad de carga Nq= 15.92 Nc= 27.24 N= 18.54 Aplicando la ecuacin 1 y 2 se tienen los resultados:

A. Para Cimientos Corridos:

C 1

Nivel de Cimentacin Df=1.00 m

Dimensiones Qult (Tn/m2) Qadm (kg/cm2)

B= 0.40 45.07 1.50

B= 0.50 47.19 1.57

B= 0.60 49.32 1.64

B= 0.70 51.45 1.72

B= 0.80 53.57 1.78



B= 0.40 63.34 2.11

B= 0.50 65.47 2.18

B= 0.60 67.60 2.26

B= 0.70 69.72 2.32

B= 0.80 71.86 2.39





10

B. Para Zapatas Cuadradas

C 1



B= 0.80 71.86 2.39

B= 1.00 76.11 2.53

B= 1.25 81.43 2.71

B= 1.50 86.75 2.89



B= 0.80 82.82 2.76

B= 1.00 87.08 2.90

B= 1.25 92.40 3.08

B= 1.50 97.72 3.25



B= 0.80 97.44 3.24

B= 1.00 101.69 3.38

B= 1.25 107.02 3.56

B= 1.50 112.34 3.74 CALICATA C 02. El tipo de falla por resistencia cortante del suelo del terreno sera una superficie de falla de Tipo Local, con un ngulo de friccin de 39.1, este material est conformado por gravas mal graduadas, se corregir el ngulo de friccin por tipo de falla, la cohesin es baja o nula. Propiedades: Cohesin (Kg/cm2) = 0.0 Angulo de Friccin () = 39.1 Densidad in situ (gr/cm3) = 2.238 Factor de seguridad = 3 Densidad Relativa = 61.2 Clasificacin SUCS = GP Tipo Falla = Local = 28.50 Factores de capacidad de carga Nq= 15.55 Nc= 26.81 N= 17.98





11

Aplicando la ecuacin 1 y 2 se tienen los resultados:

A. Para Cimientos Corridos:

C 2



B= 0.40 42.85 1.43

B= 0.50 44.86 1.50

B= 0.60 46.87 1.56

B= 0.70 48.88 1.63

B= 0.80 50.90 1.69



B= 0.40 60.25 2.01

B= 0.50 62.26 2.07

B= 0.60 64.27 2.14

B= 0.70 66.29 2.21

B= 0.80 68.30 2.28

B. Para Zapatas Cuadradas

C 2



B= 0.80 68.30 2.28

B= 1.00 72.32 2.41

B= 1.25 77.35 2.58

B= 1.50 82.38 2.75



B= 0.80 78.73 2.62

B= 1.00 82.76 2.75

B= 1.25 87.79 2.92

B= 1.50 92.82 3.09



B= 0.80 92.65 3.09





12

B= 1.00 96.68 3.22

B= 1.25 101.71 3.39

B= 1.50 106.74 3.55

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El presente informe se ha elaborado en base a la Norma Tcnica E.050

Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.

En base a los trabajos de campo y ensayos de laboratorio realizados as como

del anlisis y evaluacin efectuada, se puede concluir lo siguiente:

El rea de estudio se encuentra ubicado en av. La Paz S/N, Huachipa, en

el Distrito Lurigancho Chosica, provincia y departamento de Lima.

El anlisis de la excavacin indica que el tipo de suelos corresponde a un

suelo gravoso bien y mal graduado (GW y GP) segn la clasificacin

SUCS.

Los suelos donde se determinaron las capacidades de carga no presentan

cohesin por tratarse de suelos gravosos con bajo contenido de finos.

Los ngulos de friccin fueron determinados por criterio de Meyerhof para

suelos granulares con menos del 5% de arena fina y limo.

El tipo de Falla por cortante del terreno es del tipo Local por lo que se

corrigi el ngulo de friccin de acuerdo a las ecuaciones de capacidad

portante para este tipo de falla.

La capacidad portante del terreno vara de acuerdo a la profundidad y tipo

de cimentacin como se aprecia en los clculos.

El terreno presenta una compacidad media-alta, y presenta muy buenas

condiciones de resistencia.





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El departamento de Lima est ubicado en la zona 3 del Mapa de

Zonificacin Ssmica del Per, para la determinacin de la fuerza ssmica

horizontal se recomienda utilizar un factor de suelos S=1.4, para un

periodo predominante Ts=0.9 seg y un factor de zona Z=0.4g.

Se recomienda una adecuada preparacin y puesta en obra del concreto

de los cimientos con la finalidad de producir un concreto compacto con una

relacin AGUA-CEMENTO adecuado.

El presente estudio es vlido solo para la zona que corresponde el

proyecto.





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7.0 ANEXOS


7.1 REGISTROS

ESTRATIGRAFICOS


7.2 ENSAYOS DE LABORATORIO


7.3 PANEL FOTOGRFICO


7.4 PLANOS

1.0 Informe Final Iei 110

Documents

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