EMS Complemento JI Abejitas Creadoras La Ligua 1 Revisión Final. Rev. 00

8/19/2019 EMS Complemento JI Abejitas Creadoras La Ligua 1 Revisión Final. Rev. 00

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Estudio de Ingeniería

Informe Mecánica de Suelos

COMPLEMENTO JARDIN INFANTIL

ABEJITAS CREADORAS

COMUNA DE LA LIGUA

REGIÓN DE VALPARAÍSO

REVISIÓN FINAL

REVISIÓN N°: 00

CLIENTE: FUNDACIÓN INTEGRA

ATENCIÓN: SRTA. MARIANNE AGURTO

INFORME NÚMERO: EIG – 442 - 78

FECHA DE INFORME: AGOSTO 2015


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Estudio Mecánica de Suelos J.I Abejitas Creadoras, La Ligua, Región de Valparaíso.

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ESTADO DE REVISIONES

Documento N° EIG 442 - 78

Título

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

COMPLEMENTO JARDIN INFANTIL ABEJITAS CREADORAS –

LA LIGUA

RevisiónCgeVal

Ingeniería en Geotécnia

Marianne Agurto

Fundación Íntegra

Rev. Descripción Fecha Por Por Por Revisó Aprobó Aprobó

AGeneración Informe

Final21-08-2015 CJM BYM NDZ -- -- --

00 Informe Revisión Final 24-08-2015 CJM BYM NDZ -- -- --


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ÍNDICE

1 ASPECTOS GENERALES .................................................................................................. 3

1.1 Introducción .................................................................................................................... 3

1.2 Alcance ........................................................................................................................... 4

2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO ..................................................................................... 5

2.1 Criterios de diseño geotécnico ....................................................................................... 5

2.2 Normas, documentos y otras especificaciones aplicables .............................................. 6

3 RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO................................................................................... 7

3.1 Geomorfología local ....................................................................................................... 7

3.2 Características del terreno .............................................................................................. 9

3.3 Perfil estratigráfico de diseño ....................................................................................... 11

4 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA SUELO DE CIMENTACIÓN ................................... 14

4.1 Propiedades índice ....................................................................................................... 14

4.2 Capacidad de soporte del suelo de fundación .............................................................. 15

4.3 Análisis de asentamientos ............................................................................................ 16

4.3.1 Asentamientos instantáneos.................................................................................... 16

4.3.2 Asentamientos por consolidación primaria .............................................................. 18

4.4 Coeficiente de reacción ................................................................................................ 18

4.5 Parámetros sísmicos .................................................................................................... 19

4.6 Parámetros para el diseño de pavimentos. .................................................................. 20

5 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ...................................................................... 22

5.1 Especificaciones sobre excavaciones .......................................................................... 22

5.2 Especificaciones sobre sellos fundación. ..................................................................... 23

5.3 Especificaciones granulométricas rellenos estructurales .............................................. 24 6 COMENTARIOS GENERALES ......................................................................................... 29

ANEXO A.1: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (A) ............................................................ 31

ANEXO A.2: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (B) ............................................................ 36

ANEXO A.3: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (A). ESTUDIO COMPLEMENTARIO ....... 41

ANEXO B: CERTIFICADOS DE LABORATORIO ........................................................................ 43


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1 ASPECTOS GENERALES

1.1 Introducción

El presente informe tiene por objetivo la caracterización del suelo de fundación asociado al

proyecto Jardín Infantil Abejitas Creadoras de La Ligua, cuya etapa de construcción se distribuirá en la

ampliación de las estructuras existentes, así como también en la ejecución de nuevas construcciones.

Para efectos de clasificar las zonas en estudio, se designa la denominación sector (A) a la zona de

construcción existente y sector (B) a la zona de estructuras a proyectar. Las materialidades a utilizar

serán principalmente muros de albañilería. En una primera etapa se realizó un estudio de mecánica de

suelos con el fin de contemplar la construcción de la estructura, sin embargo, con la entrega del

presente informe, se realizan estudios complementarios adicionales a los ya realizados, y se incluye el

estudio de diseño de pavimentos.

El proyecto se emplaza en la calle Centenario S/N, zona oeste, sector La Chimba de la

comuna de La Ligua, región de Valparaíso.

Imagen N° 1: Emplazamiento proyecto en estudio


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1.2 Alcance

El alcance del presente informe técnico corresponde a la caracterización geomecánica y

determinación del comportamiento del suelo de fundación a servir como sistema de soporte y

transmisión de esfuerzos de la estructura proyectada.

Se recomiendan valores asociados al diseño geotécnico del suelo en estudio en lo que

respecta a tensiones admisibles de carga, deformaciones esperadas e interacción suelo-estructura,

análisis basados en la determinación de propiedades índice del suelo de cimentación. Sumado a lo

anterior, se incorporan análisis particulares de acuerdo a las características propias de los suelos en

estudio.

No forma parte de este documento el diseño estructural de los sistemas a servir como

elementos de fundación.

Por último, se señala que lo presentado en este documento es válido exclusivamente para

las zonas evaluadas geotécnicamente, y que por tanto las interpretaciones e hipótesis planteadas no

son extrapolables a otros sectores y/o proyectos cercanos.


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2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Se presentan los criterios adoptados como parte del alcance definido en numeral anterior.

De igual manera, se mencionan los documentos y normativas que dan cuenta de las consideraciones

de diseño planteadas.

2.1 Criterios de diseño geotécnico

Como parte del presente informe, se consideran ciertas hipótesis del suelo de cimentación

en relación a su comportamiento como sistema de soporte. Se menciona que dichas hipótesis

corresponden a una modelación de comportamiento ideal del material.

El suelo bajo la fundación se comporta de forma isotrópica y homogénea. Lo

anterior significa que posee las mismas propiedades físicas y mecánicas en todo

su volumen y cualquiera de sus direcciones de análisis.

Las fundaciones se comportan de forma rígida comparadas con el suelo y por

tanto no se deforman al transmitir las tensiones a éste. El estado de deformaciones en el suelo de fundación es plano.

Los esfuerzos sobre el suelo de fundación se transmiten de manera uniforme.

Se considera una respuesta o comportamiento drenado del suelo de fundación.

Las estructuras proyectadas no transmiten cargas de forma excéntrica al sistema

de cimentación considerado.


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2.2 Normas, documentos y otras especificaciones aplicables

Los documentos que se listan a continuación corresponden a aquellos consultados y

revisados como parte del análisis del presente estudio.

Instituto Nacional de Normalización, INN. NCh 1508. Of. 2014: Geotecnia:

Estudios de mecánica de suelos.

Instituto Nacional de Normalización, INN. NCh 433. Of. 1996, modificada 2009 –

emergencia 2010 Diseño Sísmico de Edificios.

Bowles Joseph E (1997). Foundation analysis and design. Fifth edition. Editorial

McGraw Hill.

Crespo Villalaz (2006). Mecánica de suelos y cimentaciones. Quinta edición.

Editorial Limusa, Noriega Editores.

Das Braja M. (2006). Principios de Ingeniería de Cimentaciones. Quinta Edición.

Editorial Thomson.

Lambe T. William, Whitman Robert V. (2006). Mecánica de Suelos. Editorial

Limusa.

Jimenez Salas, José Antonio (1980). Geotécnia y Cimientos III, Primera Parte.

Editorial Rueda

Ministerio de Obras Públicas. Manual de Carreteras Volumen N° 02. En su:

Sección N° 2.503.2: Reconocimiento del perfil estratigráfico. Santiago 2003.

Servicio Nacional de Geología y Minería. Mapa Geológico de Chile: Publicación

Digital N°4, 2003. Base Geológica 1:1.000.000

Además de los documentos descritos anteriormente, se toman como referencia lo

siguiente:

Esquemas e información verbal otorgada por el cliente.


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3 RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO

Con el objetivo de evaluar las condiciones y comportamiento del suelo de fundación enestudio, se han realizado prospecciones en base a calicatas. Como primera etapa en el estudio de

mecánica de suelos, se realizó un número de 06 calicatas. En los estudios complementarios se

adiciona 01 calicata, con el fin de incluir parámetros de diseño de pavimentos. En general, el número

de éstas y su profundidad han sido realizadas en base a lo recomendado por la norma nacional NCh

1508 Of. 2014. Además se debe mencionar que dada la cantidad de m² a construir y la clasificación de

la estructura según su ocupación, no es necesario realizar estudios de geofísica.

De igual manera, se presentan las características geológicas del sector con el fin de

evaluar las propiedades y comportamientos de los suelos en estudio.

3.1 Geomorfología local

El proyecto se emplaza en la cara poniente de la comuna de La Ligua. La zona en estudio

corresponde a una estructura geomorfológica básica de la cuenca del río La Ligua, la cual se divide endos unidades morfológicas características de la zona central de Chile continental: las planicies litorales

establecidas por sistemas fluviales y marinas (o una combinación de ambas) en la costa; y una zona de

cordones montañosos con pendiente variable de localización interior, donde las macro unidades,

cordillera de la Costa y cordillera de Los Andes, confluyen formando gran parte del territorio comunal.

Lo anterior se complementa con el sistema hídrico del río La Ligua, el cual escurre por un

valle que es típico de las secciones transversales de la zona central de Chile, (regiones de Valparaíso,

Metropolitana y O’Higgins). Esta cuenca tiene como límite norte con el valle del río Petorca

(administrativamente perteneciente a la Región de Coquimbo) y al sur con el valle del río Aconcagua, el

último de los cordones transversales y que marca el límite sur de la Región de Valparaíso. De esta

manera, es posible identificar los elementos fisiográficos propios de grandes estructura: Cordillera de

Los Andes, valles Transversales y cordillera de la Costa.


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De forma particular, el área en estudio se ubica en el sector La Chimba, comuna de La

Ligua, en el sector poniente de la misma. Sus coordenadas corresponden a 32° 26’ 52,43’’ sur y 71°

17’ 29,22’’ oeste.

En general, la topografía del sector es accidentada, es decir, se presentan desniveles,

propios por presentar un importante volumen de rocas ígneas efusivas, inter-estratificadas con

sedimentos marinos y continentales, cuyas edades fluctúan entre el Mioceno Superior-Cretácico

Superior y Terciario Inferior.

Los sedimentos marinos están referidos temporalmente a los periodos Jurásico y

Cretácico Inferior distribuyéndose específicamente en los sectores de la Cordillera de la Costa y en la

frontera con Argentina en la Cordillera de los Andes.

Imagen N° 2: Mapa geológico sector de análisis.


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El posicionamiento de las prospecciones realizadas, se indica en la Imagen N°4.

Imagen N° 4: Posicionamiento de calicatas

Por otra parte, se detalla la ejecución de pruebas de laboratorio destinadas a caracterizar

los horizontes observados durante la campaña de terreno, a modo de conocer el posible

comportamiento del suelo de cimentación y de esta forma, determinar sus propiedades índice.

Tabla N° 02: Resumen pruebas de caracterización de suelos.

DETALLE CALICATAS REALIZADAS EN CAMPAÑA DE TERRENO

Calicata Ubicación Coordenadas Ensayos

N°1 18 (m) al sur de cierreperimetral norte y 21 (m) cierre

perimetral este.

32°26’50,22’’S

71°17’29,30’’O

Clasificación USCS(0,80-1,00)

Densidad de terreno(1,40-1,55)

N°2 33 (m) al sur de cierreperimetral norte y 6 (m) cierreperimetral este.

32°26’50,37’’S

71°17’28,65’’O


N°3 57 (m) al sur de cierreperimetral norte y 16 (m) cierreperimetral este.

32°26’51,32’’S

71°17’29,59’’O


Compresión noconfinada (1,30-1,50)


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Peso unitario (1,30-1,50)

N°4 15 (m) al norte de cierreperimetral sur y 1 (m) cierreperimetral este.

32°26’52,55’’S

71°17’28,54’’O


N°5 24 (m) al norte de cierreperimetral sur y 13 (m) al oestede acceso principal.

32°26’52,46’’S

71°17’29,53’’O


Compresión noconfinada (0,90-1,10)

Peso unitario (0,90-1,10)

N°6 15 (m) al norte de cierreperimetral sur y 5 (m) al oestede acceso principal.

32°26’52,78’’S

71°17’29,17’’O


N°7 2 (m) al norte desde accesoprincipal y 2 (m) desde cierreperimetral este

32°26’53,19’’S

71°17’28,06’’O


Próctor modificado

CBR

3.3 Perfil estratigráfico de diseño

Por medio de la estratigrafía de terreno realizada sobre las prospecciones, más los

resultados de los análisis de laboratorio, se modela el suelo en estudio por medio de un perfil

estratigráfico de diseño. Se modelan 02 perfiles, a modo de diferenciar los sectores analizados en la

campaña de terreno.

Tabla N° 03: Estratigrafía de Diseño sector (A), construcción existente.

Horizonte Profundidad(Metros)

SímboloGráfico

ClasificaciónU.S.C.S.

Descripción

H - 01 0,00 – 2,50 CL-ML.

El estrato se observa desde 0,00 (m) hasta 2,50 (m).

Corresponde a un material fino, su distribución

granulométrica es del orden de 20% de arena y 80%

de finos. La coloración en estado natural es café, sin

olor y escasa materia orgánica representada por

raicillas aisladas, con plasticidad media a alta. El


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contenido de humedad denota un estado húmedo, con

consistencia firme en estructura homogénea. El origen

del suelo presente en el horizonte se establece como

transportado. Clasificación en sistema USCS, CL-ML,

arcillas limosas de baja plasticidad compresibilidad.

Tabla N° 04: Estratigrafía de Diseño sector (B), sector sin construir.

Horizonte Profundidad

(Metros)

Símbolo

Gráfico

Clasificación

U.S.C.S.

Descripción

H - 01 0,00 – 0,50 CL

Horizonte H – 01: El primer estrato se observa entre

los ±0,00 (m) hasta 0,50 (m). Corresponde a un suelo

fino, con características típicas de los estratos

superficiales de la zona. Se presenta en color café, sin

olor, estado húmedo y plasticidad media a alta,

materia orgánica representada por raicillas. Su

consistencia natural es del tipo media, en estructura

vesicular, el origen de este suelo se establece como

transportado. Clasificación en sistema USCC, CL,

arcillas de baja plasticidad - compresibilidad.

H - 02 0,50 – 2,50 CL-ML.

El segundo estrato se observa desde 0,50 (m) hasta

2,50 (m). Corresponde a un material fino, su

distribución granulométrica es del orden de 20% de

arena y 80% de finos. La coloración en estado natural

es café, sin olor y escasa materia orgánica

representada por raicillas aisladas, con plasticidad

media a alta. El contenido de humedad denota un

estado húmedo, con consistencia firme en estructura

homogénea. El origen del suelo presente en el

horizonte se establece como transportado.

Clasificación en sistema USCS, CL-ML, arcillas

limosas de baja plasticidad - compresibilidad.


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Es importante destacar que a las profundidades analizadas, y la época en que se

realizaron las prospecciones, no se detectó nivel freático. No obstante, se desconoce la variación

temporal de los niveles de napa para otras épocas del año, dando especial énfasis en el sector (B),

considerando que se trata de zona susceptible a inundaciones propias de la estación invernal.


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4 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA SUELO DE CIMENTACIÓN

Se indican las formulaciones en lo que respecta a las capacidades de carga admisibles del

suelo de fundación, en conjunto con las deformaciones asociadas, los módulos de reacción de éstos y

los parámetros asociados a la clasificación sísmica del suelo de fundación.

4.1 Propiedades índice

Los valores de diseño se han obtenido por medio de parámetros característicos acorde a

los suelos observados en el sector. Dichos valores se presentan de forma resumida en la Tabla N° 05.

Se indica la ejecución de ensayes especiales referidos a los niveles de consistencia del suelo en

estudio en función de la compresión no confinada, con el fin de obtener la resistencia no drenada del

material de cimentación.

Tabla N° 05: Parámetros geomecánicos característicos de diseño

PARÁMETROS DE DISEÑO

Ángulo de Fricción Interna; Φp (°) 0,00

Cohesión; c (kgf/cm2) 1,30

Peso Unitario Suelo Sobrecarga; t1 (kgf/m3) 1,47

Peso Unitario Suelo Fundación; t2 (kgf/m3) 1,47

Módulo de Deformación; Es (kgf/cm2) 100

Coeficiente Poisson; µs 0,30

Relación de vacíos 0,74


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4.2 Capacidad de soporte del suelo de fundación

Para la evaluación de la capacidad de carga última del suelo de fundación, se utiliza la

teoría de Terzaghi para incluir el aporte en términos de resistencia al corte de la superficie de falla a lo

largo del suelo sobre el sello de fundación. La expresión propuesta por dicho autor, bajo la

consideración de falla por corte local, es:

FS

qq

N B N q N cq

uadm

qcu

`2

1``

3

2

Ecuación 1: Capacidad de soporte última y admisible

Donde:

qadm: Tensión admisible del suelo; [kgf/cm2 ]

F.S.: Factor de seguridad. Se considera con un valor igual a 3,0 para el caso estático,

más un 30% para el caso sísmico.

c: Cohesión del suelo; [kgf/m2]

: Peso unitario del suelo [kgf/m3]

q= *Df : Esfuerzo vertical geoestático; [kgf/m2]

Df: Profundidad de apoyo cimentación; [m]

B: Ancho de fundación; [m]

N c , N , N q: Factores de capacidad de carga

De acuerdo a las consideraciones adoptadas y en función de los parámetros indicados en

la Tabla N° 05, se indica capacidad de carga admisible para una profundidad de sello de fundación, Df,

igual a 0,80 (m) .


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2

2

70,1

30,1

cm

kgf q

cm

kg q

dinámicoadm

estáticoadm

4.3 Análisis de asentamientos

En función de las características y propiedades de los suelos del lugar, se estima la

existencia de asentamientos en sus fases primarias. Lo anterior indica que se tiene una deformación

inmediata asociada a los tiempos de construcción.

4.3.1 Asentamientos instantáneos

Las solicitaciones que la estructura transmita al suelo de fundación serán disminuidas en

función de la profundidad a través de la teoría de Boussinesq

o p q I

Ecuación N° 2: Variación de esfuerzos

Donde:

q0 : Carga por unidad de área

I : Factor de influencia


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Gráfico N°0 1: Variación de esfuerzos en la profundidad analizada.

En donde se han considerado las tensiones de trabajo para un ancho de 0,80 metros,

además de la disipación mínima del 90% de los esfuerzos.

Luego de obtenida la variación de esfuerzos a la profundidad analizada, se estima elasentamiento instantáneo de la forma

21 s

adme

E

BqS

Ecuación N° 3: Expresión para asentamientos instantáneos.

Donde:

qadm : Capacidad de carga admisible; [kgf/cm2]

B : Ancho de cimentación; [cm]

Es : Modulo de deformación; [kgf/cm2]


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α : Factor de influencia.

Los asentamientos elásticos estimados corresponden a:

cmS e 00,1

4.3.2 Asentamientos por consolidación primaria

No se considera asentamiento por consolidaciones en relación a que los suelos naturales

del lugar corresponden a arcillas no saturadas de baja compresibilidad, materiales para las cuales el

fenómeno comentado no se presenta.

4.4 Coeficiente de reacción

En relación a las características del suelo de fundación, se evalúa la deformación por

medio del coeficiente de balasto, k , según la relación del módulo de reacción vertical, basado en la

teoría de elasticidad y los valores de tensiones admisibles y asentamientos elásticos.

Por tanto, para los suelos presentes, se tiene el siguiente valor asociado a la

consideración de una fundación rígida y las tensiones reales sobre el suelo de fundación.

30,2

cm

kgf

S

qk

e

adme

Ecuación N° 4: Coeficiente de balasto

Para el caso de la condición sísmica, la constante de balasto se puede estimar como:

I k

C C mk e

eq Ac

c

1

Ecuación N° 5: Constante de balasto para condiciones sísmicas.


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Considerando cargas cíclicas asimétricas y un sismo promedio de 30 ciclos, se obtiene.

ec k k 00,3

Ecuación N° 6: Coeficiente de balasto para cargas cíclicas.

Por su parte, el balasto al giro se puede considerar como 2,50 veces el balasto vertical, ke.

NOTA: En la situación de que las capacidades de carga admisibles o las deformaciones

de los suelos del sector no cumpliesen con las especificaciones de diseño requeridas por el cálculo

estructural, se debe informar a esta oficina con el fin de realizar los análisis de refuerzos de suelos

pertinentes.

4.5 Parámetros sísmicos

De acuerdo a las dimensiones de la obra proyectada, el decreto supremo DS 61 menciona

que el informe de mecánica de suelos se debe realizar de acuerdo a la NCh 1508 Of. 2014, tomando

en consideración que terreno no presente características de suelos especiales. En virtud de que el

sector en estudio no posee propiedades del tipo de suelo antes citado, se entregan los parámetrossísmicos asociados a la condición más desfavorable indicada por el DS 61, suelo tipo E. Todo lo

anterior, en consideración a las dimensiones del proyecto en estudio.

De acuerdo a lo indicado con anterioridad, se clasifica el suelo de cimentación como:

Zona Sísmica Proyección de Estructuras

Corresponde a Zona 3: Comuna de La Ligua, Región de Valparaíso.

Tipo de Suelo de Fundación

Suelo Tipo E: De acuerdo a recomendación de DS 61 en función de las dimensiones

de la estructura proyectada.


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T0 seg : 1,20

T´ seg : 1,35

n : 1,80

Aceleración Efectiva Máxima del Suelo

Corresponde a 0,40 g.

4.6 Parámetros para el diseño de pavimentos.

Tal como ha sido señalado en el presente estudio, se han ejecutado pruebas de terreno y

laboratorio destinadas a conocer las características de los suelos del lugar como elementos resistentes

para las estructuras de pavimentos proyectadas. En función de lo anterior, se indican los valores

obtenidos por medios de los ensayos de laboratorio, considerando el horizonte H-02, sector B y

horizonte H-único en sector A, como subrasante.

Tabla N° 06: Parámetros para diseño de pavimentos.


Clasificación AASHTO A-6

Densidad máxima compactada seca [kg/dm3] 1,86

Humedad óptima [%] 11,8

Razón de soporte CBR [%] 6

Infiltración [mm/h] 55,0

A partir de los valores indicados, y señalando como metodología de diseño la denominada

Mecanicista, se señalan los valores asociados a la estructura de pavimento, bajo la consideración de

ser este de tipo flexible, con una vía de tipo Pasajes, es decir, T


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Tabla N° 07: Recomendaciones para diseño de pavimentos.

Carpeta de concreto asfaltico 50 [mm]

Base granular, CBR ≥ 80 [%] 150 [mm]

Subbase granular, ≥ CBR 20 [%] 150 [mm]

Mejoramiento, ≥ CBR 20 [%] 200 [mm]

Los valores indicados en la tabla precedente, son a modo referenciales, ya que el diseño

propiamente tal deberá atender a un proyecto completo de pavimentación, una vez definido el nivel de

tránsito en el lugar.

Se considera el horizonte H-único como subrasante en el sector A, sin embargo, se debe

tener en consideración que en la calicata N°5 existe relleno no controlado, el cual hace manifiesto

desde 0,00 (m) hasta 0,70 (m), por lo que debe ser retirado completamente hasta alcanzar el horizonte

de fundación H-02 y ser reemplazado por un mejoramiento controlado que cumpla con un CBR mínimo

de 20 [%] y con las condiciones descritas en el numeral 5.3 del presente informe, hasta alcanzar la cota

de proyección según las recomendaciones para el diseño de pavimentos.


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5 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS

Se presentan las especificaciones generales y particulares a considerar en la

materialización de los procesos constructivos.

5.1 Especificaciones sobre excavaciones

Los sellos de fundación de las excavaciones, deberán ser recepcionados por personal

especialista en mecánica de suelos. Además, si se considera técnicamente necesario, se podrá exigir

la profundización local o total de los sellos de fundación.

Según tabla Nº 3 y N° 4 “Perfil estratigráfico de diseño”, se considera fundar en H-2 para

el sector (B), el cual se hace manifiesto desde los 0,50 (m) hasta los 2,50 (m). Para el sector (A), se

considera un solo horizonte como perfil estratigráfico, por lo anterior, se debe cumplir con la

profundidad de fundación mínima recomendada.

Las excavaciones se podrán realizar de forma mecanizada mediante maquinaria. Sin

embargo, los últimos 20 (cm) para alcanzar el sello de excavación se deberán realizar de forma manual

a modo de no sobre-excavar las profundidades indicadas. De esta manera, se recomienda no excavar

de forma mecanizada más allá de los 0,60 (cm) medidos desde el nivel de terreno natural.

El sello de todas las excavaciones será compactado mediante equipo compactador de

peso estático no menor a 1.000 (kg) en un numero de 20 pasadas a una velocidad no inferior de 2,50(m/s), en suelo con humedad cercana a la óptima. Se dará por finalizado el proceso de compactación

si, una vez aplicadas las pasadas mínimas, existe estabilización en los asentamientos verticales

denotados. En caso contrario, deberá continuarse con el proceso de compactación hasta lograr dicha

estabilización. Se debe asegurar una compactación de por lo menos los 15 (cm) superficiales. El nivel

de asentamiento esperado para el proceso de compactación queda definido por el esponjamiento que

presente el material base en función de sus propiedades geomecánicas. En caso de no encontrar un


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nivel de estabilización para las deformaciones terminado el proceso de compactación, remover el

material y reemplazar por relleno estructural controlado en los términos indicados más adelante.

Se deberán tener en cuenta todas las recomendaciones de la norma Chilena NCh 349

Of.99, en referencia a la seguridad en las excavaciones.

5.2 Especificaciones sobre sellos fundación.

Los alcances de este informe aplican para sistemas tradicionales de fundaciones de

estructura. En este caso particular, se refiere a sistemas de cimentaciones corridas. En tal caso se

debe considerar las siguientes especificaciones:

Para el sistema de fundación, se considera H-02 en el sector (B) como horizonte de fundación

y H-único para el sector (A), de acuerdo al numeral 4.3. De igual forma, se deben excavar los

últimos veinte centímetros, 20 (cm), de forma manual y retirar todo fragmento de roca, material

granular de sobre tamaño, material suelto o contaminado presente. En caso de presentarse

suelos de menor calidad a los informados en este estudio, se deberá remplazar el suelo de

menor calidad por otro que cumpla lo indicado en el punto 5.3 del presente informe.

Por ningún motivo las estructuras quedaran apoyada sobre material de relleno no controlado,

sobre material de relleno ordinario o toda clase de material inadecuado. Dichos materiales

serán extraídos previamente.

El sello de todas las excavaciones por sobre el estrato de fundación, será compactado

mediante equipo compactador de peso estático no menor a 1.000 (kg) en un numero de 20

pasadas a una velocidad no inferior de 2,50 (m/s), en suelo con humedad cercana a la óptimade acuerdo al ensaye de compactación dinámica. Cabe mencionar que dada la condición de

espacios reducidos, se acepta compactar mediante equipos de impacto como pisones,

conocidos coloquialmente como Pata-Pata. Se dará por finalizado el proceso de compactación

si, una vez aplicadas las pasadas mínimas, existe estabilización en los asentamientos

verticales denotados. En caso contrario, deberá continuarse con el proceso de compactación

hasta lograr dicha estabilización.


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Como acondicionamiento superficial del nivel de sello de excavación se indica perfilar y

nivelar el sector de incidencia directa de los sistemas de apoyo, logrando un contacto suelo –

estructura uniformemente repartido, evitando al máximo la conformación de sobre relieves que

induzcan fallas locales por concentración puntual de tensiones. Para lo anterior, cobra gran importancia

la verificación en terreno al momento de obtener los niveles de excavación detallados la existencia de

un solo material que conforme el plano de contacto entre suelo y estructura.

En el sector en donde se construirán radiares, se deberá eliminar cualquier capa vegetal;

seguidamente para alcanzar las cotas de piso proyectadas, se remplazará este material por el granular

descrito en el numeral 5.3 El material de relleno, se compactará en capas de 20 (cm) de espesor, con

un mínimo de 8 pasadas por sector por medio de una rodillo vibratorio. Se recomienda que dicho

relleno sea apoyado en el estrato definido como H-02, en caso del sector (B) y en el H-único, para el

sector (A), siempre y cuando los suelos encontrados posean las características de la tabla N° 3 y N° 4,

se acepta como material de apoyo.

5.3 Especificaciones granulométricas rellenos estructurales

En el caso del suelo de cimentación para radieres, presencia de material inadecuado u

otra singularidad que implique la conformación de una plataforma de nivelación menor, se recomienda

incorporar un relleno mejorado y controlado, según las especificaciones de este numeral, en espesor

definido según la naturaleza del mismo, a modo de uniformar el nivel de contacto y capacidad de

transferencia de solicitaciones entre la estructura y el sello de fundación.

Se recomienda realizar tal relleno con material granular, con no más de un 20% bajo malla

Nº 200, con Índice de Plasticidad, IP, menor o igual a 6,0 (%) y sin restos vegetales orgánicos.

El suelo a emplear como relleno controlado, debe cumplir con los requisitos

granulométricos indicados a continuación, sin incluir restos orgánicos.


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Tabla N° 08: Requisitos de los materiales para rellenos estructurales.

REQUISITOS GRANULOMETRICOS RELLENO ESTRUCTURAL

TamicesRelleno Estructural

[mm] ASTM

80 3” 100

5 N° 4 35 - 100

0,08 N° 200 0 - 20

Además de los requisitos anteriores, el material deberá cumplir con un equivalente de

arena de mínimo 20%, determinado según método descrito en 8.202.9 del MC-V8.

Cada capa debe ser compactada hasta obtener una Densidad Compactada Seca superior

o igual al 95 % de la Densidad Máxima Compactada Seca (D.M.C.S.), o una Densidad Relativa, Dr , o

menor al 80 %.

El proceso de compactación deberá ser controlado por un laboratorio de Mecánica de

Suelos reconocido oficialmente, el cual deberá certificar todas las capas que conforman el relleno. Se

recomienda efectuar controles de densidad cada 100 [m2].

Las propiedades índice del relleno se indican en la siguiente tabla.

Tabla N° 09: Parámetros geomecánicos característicos de rellenos estructurales.


Ángulo de Fricción Máximo; Φp 38,0 (°)

Cohesión; c 0,0 (kgf/cm2)

Peso Unitario; t 2.100 (kgf/m3)

Módulo de Deformación; Es 800 (kgf/cm2)


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Coeficiente Poisson; µs 0,30

Por su parte, para el caso de pavimentos, las subbases granulares deben tener requisitos

granulométricos indicados a continuación, cuyos materiales deben encontrarse libres de materiaorgánica.

Tabla N°10: Requisitos granulométricos subbase granular

TAMIZ

(mm) % EN PESO QUE PASA

50 100

40 -

25 55 – 100

20 -

10 30 – 75

5 20 - 65

2 10 – 50

0,5 5 – 30

0,08 0 – 20


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Mientras que para bases granulares

Tabla N°11: Requisitos granulométricos base granular

TAMIZ

(mm) % EN PESO QUE PASA

50 100 100 -

40 70 - 100 - -

25 55 – 85 70 – 100 100

20 45 – 75 60 – 90 70 – 100

10 35 – 65 40 – 75 50 – 80

5 25 – 55 30 – 60 35 – 65

2 15 – 45 15 – 45 25 – 50

0,5 5 – 25 10 – 30 10 – 30

0,08 0 - 10 0 – 15 0 - 15

Los porcentajes que pasan por el tamiz N° 200, no deben exceder los 32

de los

porcentajes que pasan por la malla N°40 (0,5 (mm)).

Los agregados pétreos deberán cumplir, además, con los siguientes requisitos de calidad:

a) Para Fracción Fina de los Agregados (que pasa por el tamiz de abertura 5,0

(mm))

Límite Líquido; L.L. (%): 35 máx. para subbase y 25 máx. para base


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Índice de Plasticidad; IP: 8 máx. para subbase y 6 máx. para base.

b) Para Fracción Gruesa de los Agregados (retenida en el tamiz de abertura 5,0

(mm))

Desgaste de los Ángeles: 35% máx. para base y 40% máx. para subbase.

c) Para Base Construida

Capacidad Soporte; C.B.R. (%): 80 bases y 40 subbase

La Razón de Soporte debe ser medida al 95% de la densidad máxima compactada seca ya 0,2” de penetración, de acuerdo a norma NCH 1534 – II.

% Sales Solubles Totales: 4%máximo.

El material debe compactarse en capas confinadas de espesor suelto no mayor a 20 (cm),

mediante equipo compactador.

Cada capa debe ser compactada hasta obtener una Densidad Compactada Seca superior

o igual al 95% de la Densidad Máxima Compactada Seca (D.M.C.S.), o al 80% de la Densidad Relativa,

Dr.

El proceso de compactación deberá ser controlado por un laboratorio de Mecánica de

Suelos reconocido oficialmente, el cual deberá certificar todas las capas que conforman el relleno. Se

recomienda efectuar controles de densidad cada 200 m².


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6 COMENTARIOS GENERALES

De acuerdo a la investigación de sitio realizada para el jardín infantil en estudio, se

observa la existencia de una estratigrafía de suelo bastante uniforme en cuanto a características del

terreno y espesores del mismo en lo que respecta al horizonte H-único, para el sector denominado (A).

Condición similar para los suelos hallados en el sector (B), donde se presenta un primer horizonte de

suelo fino (CL), en espesor prácticamente constante, por lo cual se define 0,50 (m) como promedio. No

obstante, el horizonte de fundación es el H-02 para este sector, suelo que se manifiesta desde la cota

mencionada, hasta la profundidad máxima de investigación, manifestándose algunos lentes de arenas

finas, como también algunos bolsones de arenas gruesas. Por lo anterior, las consideraciones y

recomendaciones señaladas en el presente documento, se estiman aptas para las distintas zonas de

análisis, teniendo la certeza de encontrar los suelos descritos.

Respecto a las capacidades de carga indicadas en el presente documento, se ha

estimado fundar en el horizonte más representativo para ambos casos (sector A y B), el cual se

manifiesta a la misma profundidad, indistintamente de la zona investigada. Lo anterior bajo elfundamento de los resultados de laboratorio que han dado cuenta de la similitud de los suelos

observados para ambos sectores, tanto en granulometrías, plasticidad y resistencias a la compresión

no confinada. El material está compuesto por limos arcillosos de baja plasticidad - compresibilidad, los

cuales presentan características de resistencia al corte suficientes, a razón de que se proyecta una

construcción en estructura liviana.

Respecto a los parámetros de diseño de pavimentos, se debe procurar fundar sobre el

horizonte H-02, para el sector B y en el horizonte H-único para el sector A, o también en el estrato de

suelo de arcilla de baja plasticidad, como es el caso de la calicata N°07. Para ambas situaciones, los

parámetros establecidos cumplirán con los requerimientos como estructura flexible de pavimento.


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Finalmente, y tal como ha sido señalado en el cuerpo de este informe, se recomienda

informar a esta oficina en la eventualidad de que las tensiones de trabajo sean mayores a lo indicado

actualmente como capacidades admisibles del terreno de cimentación.

Nelson Del Valle Zamorano

Ingeniero Civil Geotécnico. U. de Santiago de Chile.

Diplomado en Mecánica de Suelos Aplicada. U. de Chile.

CgeVal Ingeniería en Geotécnia

SANTIAGO, AGOSTO 2015


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ANEXO A.1: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (A)

Fotografía N°1: Vista panorámica acceso principal

Fotografía N°2: Vista panorámica sector (A)


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Fotografía N°3: Vista panorámica sector (A), patio posterior

Fotografía N°4: Excavación calicata N°4


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Fotografía N°5: Inspección visual horizontes calicata N°4

Fotografía N°6: Verificación de consistencia en suelos finos calicata N°4


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Fotografía N°9: Ejecución de calicata N°6


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ANEXO A.2: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (B)

Fotografía N°1: Vista panorámica sector (B)



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Página 37

Fotografía N°3: Ensayo densidad de terreno calicata N°3

Fotografía N°4: Profundidad de prospección calicata N°1


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ANEXO A.3: REGISTRO FOTOGRÁFICO, SECTOR (A). ESTUDIO

COMPLEMENTARIO

Fotografía N°01: Ejecución de calicata N°7

Fotografía N°02: Reconocimiento calicata N°7


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Fotografía N°03: Densidad in situ calicata N° 07

Fotografía N°04: Ensayo de infiltración.


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ANEXO B: CERTIFICADOS DE LABORATORIO

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