Ems Hualmay - Playa Costanera

8/16/2019 Ems Hualmay - Playa Costanera

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MUNICIPALIDAD DISTRITAL HUALMAY INFORME TECNICO ESTUDIO DE MECANICA DSUELOS

(FINES DECIMENTACION) PR OYECTO: “CREACION DE MUROS DE CONTENCION EN LA

COSTANERA DE PLAYA TRAMO JR. IRENE ELSALVADOR - CALLE SANTA ROSA, DISTRITO DE

HUALMAY - HUAURA - LIMA”.

UBICACIÓN:COSTANERA DE PLAYA.DISTRITO DE HUALMAY.PROVINCIA DEHUAURA.

DEPARTAMENTO DELIMA.

DICIEMBRE -2,014



MECANICA DE SUELOS CONCRETO YASFALTO

ÍNDICE

1.0 GENERALIDADES.

1.1 OBJETIVO DEL ESTUDIO.1.2 UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO.1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DE LA ZONA1.4 ALTITUD DE LA ZONA EN ESTUDIO1.5 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO1.6 NORMATIVIDAD

2.0 TOPOGRAFÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD

2.1 TOPOGRAFÍA2.2 GEOLOGÍA2.3 SISMICIDAD

3.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS

3.1 TRABAJOS DE CAMPO.3.1.1 EXCAVACIÓN DE CALICATAS3.1.2 RESUMEN DE EXCAVACIONES.

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO3.2.1 ENSAYOS ESTÁNDAR3.2.2 ENSAYOS ESPECIALES3.2.3 CLASIFICACIÓN DE SUELOS

4.0 DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO

5.0 ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN

5.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN5.2 TIPO DE CIMENTACIÓN5.3 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE5.4 CALCULO DE ASENTAMIENTOS5.5 CALCULO DE EMPUJES LATERALES

Pje: Quinta Cárdenas Nº 384 – HUACHO Telf.: 01- 232-6407 / CEL. 975348126 / RPM#954651383 / RPC 951718570 E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]





1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DE LA ZONA.

Su clima es templado-cálido, oscilando su temperatura entre la mínima ymáxima (14.5ºC - 18ºC) con un promedio de 16ºC (grados)de Temperatura. Sus vientos son moderados de sur a norteespecialmente en finales de época de primavera. Sus lluvias son decarácter moderado en época de invierno.

1.4 ALTITUD DE LA ZONA EN ESTUDIO

Tiene una altitud entre 0 a 50 metros sobre el nivel del mar (Chaupi,yunga o costa media). Forma parte de la denominada Zona LimaProvincias.

1.5 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

Las adecuada estabilidad a los taludes de La Playa Costanera del Distritode Hualmay – Huaura – Lima,

1.6 NORMATIVIDAD

El presente informe esta en concordancia con la Norma E-050 de Suelosy Cimentaciones, Norma E-030, Diseño Sismo resistente del ReglamentoNacional de Edificaciones.




2.0 TOPOGRAFÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD.

2.1 TOPOGRAFÍA

La topografía de la zona es medio accidentado, ya que se encuentra enla parte alta. Con pendientes moderadas, Donde presenta cambios dealtura significativo conformando por taludes.Latitud 8'771,600.00 N, 214,300 E

2.2 GEOLOGÍA

El área Lima Provincias, está localizada sobre los abanicos dedeyección cuaternarios del los ríos Huaura, enmarcados en rocassedimentarias del Jurásico Superior al Cretáceo Inferior y rocas intrusitasdel batolito andino.La estratigrafía del área dentro del cual se desarrolla el proyecto e nestudio, está comprendida dentro de la zona costanera de la provincia de

Huaura. El área está mayormente constituida por rocas sedimentarias eígneas y depósitos de suelos inconsolidados, cuyas edades se extiendendesde el Jurásico al Cuaternario reciente. Tectónicamente, se trata deuna suave estructura anticlinal, fallada por estructuras orientadassensiblemente N-S, que condicionan un espesor entre 400 a 600 m de losdepósitos aluviales, de características heterogéneas, rellenandoprobablemente una fosa tectónica.Localmente, la unidad morfológica sobre la que se asienta la mayor partedel área de estudio corresponde a las laderas y crestas marginales de laCordillera de los Andes, de topografía abrupta formada por plutones ystocks del Batolito Costanero. El suelo, hasta la profundidad deexploración efectuada en el Estudio de Mecánica de Suelos, estáconformado por depósitos coluvio-aluviales de gravas, arenas, arcillas ylimos depositados sobre rocas calizas metamorfizadas.




Los depósitos coluvio-aluviales son mayormente producto de una

dinámica de laderas muy intensa, teniendo como agentes de erosión elviento, el agua de lluvia y la gravedad por ello las partículas de gravas yarenas son sub-angulosas y mal lavadas.Los afloramientos rocosos y depósitos no consolidados comprometidoscon la zona de estudio, están conformados por rocas de naturalezamagmática del tipo Granito y Tonalita y depósito Coluvio aluvional. Estasrocas en buen estado con resistentes y muy duras.

2.3 SISMICIDAD. De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según lanueva Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribuciónde Máximas Intensidades Sísmicas observadas en el Perú, presentadopor Alva Hurtado (1984), el cual se basó en isosistas de sismos peruanosy datos de intensidades puntuales de sismos históricos y sismosrecientes; se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de laZona de Sismicidad IIIDe acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y la Norma Técnica deedificación E-030, Diseño Sismorresistente, se deberá tomar los siguientesvalores para el análisis sísmico:

(a) Factor de zona …………………………………………….…. Z = 0.4(b) Condiciones Geotécnicas

Elsuelo investigado, pertenece al perfil Tipo S1 ………….. S = 1.0(c) Periodo de Vibración del suelo ………………………….… Tp = 0.4 seg.(d) Factor de Amplificación Sísmica (C)

Se calculara en base a la expresión siguiente:Tp

C = 2.5 x ; C < 2.5T

Para T = Periodo de Vibración de la Estructura = H/Ct

(e) Categoría de la estructura ………………………………… “A” (f) Factor de Uso …………………………………………………U = 1.5(g) Lafuerza horizontal o cortante basal, debido a la acción sísmica se



MECANICA DE SUELOS CONCRETO YASFALTO determinara por la formula siguiente:

Para:

V =Cortante BasalZ =Factor de Zona V =Z*U*S*C*PU =Factor de Uso RS = Factor de Ampliación del sueloC = Factor de Ampliación SísmicaR = coeficiente de ReducciónP = Peso de la Edificación*, el área en estudio, corresponde a la zona 3, el factorde zona se interpreta como unaaceleraciónmáxima del terreno con una probabilidadde 10 % de ser excedida en 50 años.

3.0 INVESTIGACIONES EFECTUADAS.

3.1 TRABAJOS DE CAMPO.

Los trabajos de exploración de campo se realizaron el día 02 deDiciembre del 2,014, con la finalidad de definir el perfilestratigráfico en el área de estudio, se ejecutó 03 pozo deexploración a cielo abierto alcanzando el máximo a 0.90 m. de

profundidad, ubicado convenientemente en el terreno disponible.

3.1.1 EXCAVACIÓN DE CALICATAS

Con la finalidad de identificar los diferentes estratos de suelo ysu composición. Se ejecuto la excavación manual de 03Calicatas a cielo abierto a los que denominamos según códigosdel proyecto, en números correlativos, alcanzando una

profundidad máxima de 0.90 (m). y se tomaron muestrasconvenientemente para realizar los ensayos y que fueronidentificadas y embaladas en bolsas de polietileno, las quefueron remetidas al Laboratorio de Suelos, Para poder realizarlos Ensayos correspondientes. Con las Normas TécnicasEstandarizados. En cada una de las calicatas se extrajeronmuestras disturbadas, las cuales fueron analizadas y clasificadasde acuerdo a las Normas ASTM.




3.1.2 RESUMEN DE EXCAVACIONES

CALICATA PROFUNDIDAD

ALCANZADAm .

CORDENADAS NAPA

FREATICA NORTE SUR

01 0.70 214,320 8'771,550 NA02 0.90 214,410 8'771,480 NA03 0.80 214,380 8'771,520 NA

N.A. = No Alcanzada.

3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO.

3.2.1 ENSAYO ESTÁNDAR

Con las muestras alteradas obtenidas procedente de la calicata,se realizaron ensayos estándar de clasificación de suelos,consistente en análisis Granulométrico por tamizado. Limites de

Astterberg (índice de plasticidad), contenido de humedad. Dichosensayos se realizaron en Laboratorio LABCENTERSUELOSSAC. Siguiendo las Normas de la American Society, For andMaterials (ASTM)

CUADRO DE ENSAYOS

ENSAYO NORMA TECNICA Análisis Granulométrico Agregados Finos y Gruesos. ASTM C-422Limites de Astterberg ( Liquido y Plástico) ASTM D-4318Clasificación SUCS. ASTM D-2487Clasificación AASHTO. AASHTO M-145Contenido de Humedad. ASTM D-2216Sales Solubles Totales. ASTM D516




3.2.2 ENSAYOS ESPECIALES.

ENSAYO NORMA TECNICA Corte Directo. ASTM D-3080Sales Solubles Totales. ASTM D-516

3.2.3 CLASIFICACIÓN DE SUELOS.

El Suelo ha sido clasificado de acuerdo al Sistema Unificado de

Clasificación de Suelos (SUCS), según muestra en los ensayosde laboratorio.

CUADRO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS.

C A

L I C A T A N ° .

P R O F U N D I D A D

( m ) .

M U E S T R A

(%)GRANULOMET

RICO

VALOR RELATIVO DE

SOPORTE(CBR).

I N D I C E D E

P L A S T I C I D A D

C O N T E N I D O D E

H U M E D A D

( % ) .

C L A S I F I C A C I O N

S U C S

C L A S I F I C A C I O N

A A S H T O

.

G R A

V A S

A R E N A S

F I N

O S

1” 2”

1 0.00 – 0.90 M – 1 70.0 27.1 2.9 --- --- NP 1.5 GW A – 1 - a (0)

2 0.00 – 0.90 M – 1 63.8 32.1 4.1 73.51 106.14 NP 4.0 GW A – 1 - a (0)

3 0.00 – 0.80 M - 1 70.7 25.4 3.9 --- --- NP 2.6 GP A – 1 - a (0)

ENSAYOS ESPECIALES

Calicata Ensayo Angulo de Fricción Cohesión p. p .m.

C - 1 Corte Directo. 36 ° 0.00 ------

C - 2 . Corte Directo. 32.20° 0.00 ------

C - 2 Corte Directo. 36° 0.00 ------




4.0 DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO

CALICATA N° 1 Prof. (m). 0.00 - 0.70 Se encuentra un material Granular bien Graduada compuesto porGravas, Arena y Fino, con fragmentos de piedras hasta de 2 ” detamaño tipo angulares, de plasticidad nula, de compacidad semicompacto, de color marrón claro, con una humedad de 1.5%.

CALICATA N° 2

Prof. (m). 0.00 - 0.90 Se encuentra un material Granular bien Graduada compuesto porGravas, Arena y Fino, con fragmentos de piedras hasta de 4 ” detamaño tipo angulares, de plasticidad nula, de compacidad semicompacto, de color marrón claro, con una humedad de 4.0%.

CALICATA N° 3

Prof. (m). 0.00 - 0.80 Se encuentra un material Granular mal Graduada compuesto porGravas, Arena y Finos, con fragmentos de piedras hasta de 3” detamaño tipo angulares, de plasticidad nula, de compacidad semicompacto, de color beige claro, con una humedad de 2.6%.

5.0 ANALISIS DE CIMENTACION

5.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACION.

De acuerdo a las condiciones de Suelo y las características delProyecto, se analiza una profundidad de Cimentación Df = 1.00 mts. Apartir de la plataforma de uso.

5.2 TIPO DE CIMENTACION.

Se realiza el análisis para una Cimentación convencional de cimientos,que adoptaran los diseños proyectados para este tipo de construcción.

5.3 CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE Se ha determinado la capacidad admisible del terreno en base a lascaracterísticas del subsuelo y se han propuesto dimensionesrecomendables para la cimentación.




CIMENTACIONCORRIDA : B= 0.50

Cohesión © = 0.00 Kg/m3Peso específico = 1800.00 Kg/m3

Peso específico de solidos = 1800.00 Kg/m3

Contenido de humedad(W) = 1.50 %Angulo de fricción 36.00 0.562

Largo de cimentación = 0.00 m.

Profundidad de cimentación (Df)= 1.00 m.

Factor de Seguridad (Fs) = 3.00

ECUACION GENERAL CAPACIDAD DE CARGA

(m).

DATOS

(Rad)

q = 1800

Nc = 36.12 2 tan

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA= Nq = 23.76 N q tan (45 ) e 2

N 31.21

qu c'N C q Nq 1/ 2 BN

N 2( N q 1) tan

Qu = 70864.20 7.09

Qad = 23621.40 Kg/cm2

Qad = 2.36 Kg/cm2




Cohesión © = 0.00 Kg/m3

Peso específico = 1800.00 Kg/m3

Peso específico de solidos = 1800.00 Kg/m3Contenido de humedad(W) = 1.50 %Angulo de fricción 32.20 0.562

Df/B = 0.667 q = 1800

ECUACION GENERAL CAPACIDAD DE CARGA

CIMENTACION CUADRADA A= 1.50 (m).

DATOS

(Rad)

Ancho de cimentación (B) = 1.50 m.

Profundidad de cimentación (Df)= 1.00 m.Factor de Seguridad (Fs) = 3.00

Nc = 36.12 2 tan

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA= Nq = 23.76

N q tan (45 ) e 2

N 31.21

qu 1.3c'N C q Nq0.4 BN

N 2( N q 1) tan

Qu = 76482.72 7.65

Qad = 25494.24 Kg/cm2

Qad = 2.55 Kg/cm2




5.4 CALCULO DEL ASENTAMIENTO

Para el análisis de cimentaciones tenemos los llamados Asentamientos Totalesy los Asentamientos Diferenciales, de los cuales los Asentamientosdiferenciales son los que podrían comprometer laSeguridad de la estructura si sobrepasa (S=L/300) cm. De donde (L=300 cm), porlo tanto el asentamiento máximo tolerable será (S = 1.00cm.),Para estructuras convencionales. El asentamiento de la cimentación se calcularáen base a la teoría de la elasticidad (Lambe y Whitman, 1964), considerando los

2 tipos de cimentación superficial recomendado. Se asume que el esfuerzoneto transmitido es uniforme en ambos casos.El asentamiento elástico inicial será:CALCULO

S = -u²) If Es

Donde:

S = asentamiento (cm)esfuerzo neto transmisible (kg/cm2)

B = ancho de cimentación (cm)Es = módulo de Elasticidad (kg/cm2)u = relación de PoissonIf = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de lacimentación.Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron asumidas a partir delas tablas publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde irádesplantada la cimentación, en el libro del ACI de Cimentaciones de Concreto Armado en edificaciones.Para este tipo de suelo de Material de Arena Limosa, donde irá desplantada lacimentación es conveniente considerar un módulo de elasticidad de E = 1500Kg/m² y un coeficiente de Poisson de u = 0.25




Los cálculos de asentamiento se han realizado considerando cimentación rígiday flexible, se considera además que los esfuerzos transmitidos son iguales a lacapacidad admisible de carga.

Calculo: C – 1

CIMIENTO CORRIDO:

qs(Kg/cm²) = 2.36B (cm) = 150

Es (kg/cm2) = 1500If (flexible) = 0.95If (rigido) = 0.82u = 0.25Se tiene :CimentacionFlexible S = 0.21 CimentacionRigida S = 0.18

Por tanto se tiene que: 0.21 cm < 1.00 cm OK.El asentamiento instantáneo a producirse es tolerable.

CIMIENTO CUADRADO:

qs(Kg/cm²) = 2.55B (cm) = 150Es (kg/cm2) = 1500If (flexible) = 0.95If (rigido) = 0.82u = 0.25Se tiene :CimentacionFlexible S = 0.23 CimentacionRigida S = 0.20

Por tanto se tiene que: 0.23 cm < 1.00 cm OK.El asentamiento instantáneo a producirse es tolerable.




5.5 CALCULO DE EMPUJES LATERALES

Para la determinación de los empujes laterales sobre muros de contención,encofrados ó estructuras enterradas, se emplearan una distribución triangularde presiones. El Empuje total puede determinarse mediante la siguienterelación:

EA = ½ δ H2 Ka

Dónde:

Ka : Coeficiente activo de presionesH : Altura del Muroδ : Peso específico del suelo (1.80 gr/cm3 )

CALCULO:

CALICATA N° 1 KA = tag 2 ( 45º -φ /2 )Para φ = 32.2ºKa = 0.305




6.0 AGRESIÓNDELSUELODE CIMENTACIÓN

El suelo bajo el cual se cimienta toda estructura tiene un efecto agresivo a lacimentación. Este efecto está en función de la presencia de elementosquímicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándoleefectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y clorurosprincipalmente).Sin embargo, la acción química del suelo sobre el concreto sólo ocurre a travésdel agua subterránea que reacciona con el concreto; de ese modo el deteriorodel concreto ocurre bajo el nivel freático, zona de ascensión capilar ó presencia

de agua infiltrado por otra razón (rotura de tuberías, lluvias extraordinarias einundaciones, etc.).Los principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros porsu acción química sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente y lassales solubles totales por su acción mecánica sobre el cimiento, alocasionarle asentamientos bruscos por lixiviación (lavado de sales del suelocon el agua).

Elementos nocivos para la cimentación Presencia en el Suelo de

Grado de Alteración p.p.m Observaciones

*Sulfatos

0<SO4<150150<SO4<1500

1500<SO4<1000010000< SO4

InsignificanteModerada

SeveraMuy Severa

Ocasiona un ataque químico alconcreto de la cimentación

**Cloruros >6,000 PerjudicialOcasiona problemas de

corrosión de armaduras oelementos metálicos.

Ocasiona problemas depérdida de resistencia

mecánica por problema delixiviación

**SalesSolublesTotales

>15,000 Perjudicial

El ensayo realizado al material nos da un resultado de concentración de SalesSolubles Totales:Sales Soluble Totals: 1,020 ppm




7.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El presente estudio fue elaborado con la finalidad de evaluar lascaracterísticas del Estudio de Suelos con fines de Cimentación para elproyecto en mención, el cual es exclusivamente para este fin.

El área de estudio se encuentra en un terreno constituido con un materialgranular

Considerando que las Estructuras a construirse no van hacer muy pesadasy que el ancho de cimentación está en función más de la Estabilidad alvolteo que la capacidad del suelo de cimentación, para el emplazamientodel muro de contención podrá emplearse cimientos superficiales de tipo deZapatas Corridas de Mampostería de piedra, cimentados sobre la rocaexistente

CIMENTACION

El Diseño de la Cimentación del proyecto deberá utilizar los siguientesparámetros:

Nivel de cimentación: 1.- zapatas de cimentación

Sobre el suelo natural constituido por un Material de Gravas mal

graduadas y sobre Roca fija. La profundidad mínima de cimentaciónen terreno de taludes donde pueda encontrarse el afloramiento rocoso.Será de 1.00 m en zapatas a partir del nivel del terreno natural.

Tipo de cimentación: Se usarán cimentaciones superficiales convencionales tal comocimientos corridos y zapatas corridas.




Capacidad de Carga:

CIMIENTOCORRIDO

CIMIENTOCUADRADO

Prof. De Cimentación (Df).(m).

1.00 1.00

Qam. (Kg/cm2). 2.36 2.55

Angulo de Fricción Interna 32.2 32.2

Cohesión 0.00 0.00

En caso de no encontrar el estrato firme se podrá utilizar una falsa zapatade concreto ciclópeo hasta llegar a dicho estrato, donde se transmitirá lascargas. En ningún caso se apoyarán en terreno orgánico, relleno o suelossaturados.

Napa Freática:No se ha encontrado la Napa Freática hasta la profundidad encontrada.Dada la morfología del área de estudio se estima que se encuentra a másde 3.50 m. de profundidad de influencia de la cimentación, de tal maneraque las variaciones estacionales del Nivel Freático no contribuyen en lageneración de asentamientos diferenciales.

De acuerdo al área sísmica donde se ubica la zona en estudio existe laposibilidad de que ocurran los sismos de intensidades del orden VII en laescala de Mercalli Modificada. Asimismo, la localidad se encuentralocalizada en la zona 3 de alta sismicidad.

Para la aplicación de las Normas de Diseño Sismo resistente del RNE,debe considerarse que el depósito de suelo donde estará ubicado elproyecto corresponde a un perfil tipo S1 Roca o Suelos Rígidos yGranulares con periodo predominante Tp = 0.4s.




Se concluye por lo tanto que el estrato de suelo que forma parte delcontorno donde irá desplantada la cimentación contiene concentraciones

nocivas de Sales Solubles Totales DESPRECIABLES. Se recomienda eluso de Cemento Tipo I - Portland.

NOTA: Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informetécnico son solo aplicables para el área de estudio indicado, de ningunamanera se pondrá ser aplicada para otros sectores.




REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Norma E-050, Suelos y Cimentaciones.

Norma E-030, Diseño Sismoresistente Braja M. Das/ Principios de Ingeniería de Cimentaciones. 4 Edición 1999 Rico – Castillo / La Ingeniería de Suelos, Vol 1 y 2. 1 edición 1998 Peck/Hanson/ Thornburn: Ingeniería de Cimentaciones Roy Whitlow / Fundamentos de Mecánica de Suelos. 1 edición 2000

Manuel Delgado Vargas / Ingeniería de Cimentaciones/ 2da edición 1999 Peter L. Berry / Mecánica de Suelos/ 1998 Juarez Badillo - Rico Rodríguez : Mecánica de Suelos, Tomos I,II.

Ing. Carlos Crespo : Mecánica de suelos y Cimentaciones T. William Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edición 1972.

Roberto Michelena / Mecánica de Suelos Aplicada. Primera Edición 1991

Alva Hurtado J.E., Meneses J. y Guzmán V. (1984), "Distribución deMáximas Intensidades Sísmicas Observadas en el Perú", V CongresoNacional de Ingeniería Civil, Tacna, Perú.

Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones - ACI AmericanConcrete Institute. Segunda Edición 1998.

Geotecnia para Ingenieros, Principios Básicos. Alberto J. Martinez Vargas /CONCYTEC 1990.




Las estructuras notrabajan como sediseñan sino como seconstruyen

ANEXOS




VISTA DE LOS TRABAJOS DE EXCAVACION DE LA CALICATA N° 1




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VISTA DE LOS TRABAJOS DE EXCAVACION DE LA CALICATA N° 2

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