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INSTITUTO METROPOLITANO
PROTRANSPORTE DE LIMA
INFORME TECNICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
PROYECTO:
PUENTE PEATONAL N 1 ENTORNO
ESTACION JAVIER PRADO Y AV. LAS
BEGONIAS
UBICACIN :
INTERSECCIONES DE LA AV. JAVIER PRADO
CON LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA
REPBLICA DISTRITO DE SAN ISIDRO
PROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMA
NOVIEMBRE - 2008
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I N D I C E
Pg.
1 GENERALIDADES 1-11.1 Objeto del Estudio 1-1
1.2 Ubicacin del rea en Estudio 1-2
1.3 Acceso del rea en Estudio 1-2
1.4 Condiciones Climticas de la Zona 1-2
1.5 Altitud de la Zona 1-3
2 GEOMORFOLOGA, GEOLOGA Y SISMICIDAD EN EL AREA EN ESTUDIO 2-12.1 Geomorfologa 2-1
2.2 Geologa 2-2
2.3 Sismicidad 2-4
3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-13.1 Trabajos de Campo 3-1
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploracin 3-1
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploracin 3-2
4 CARACTERSTICAS DELPROYECTO
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5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-15.1 Ensayos Estndar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificacin de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIN DE LA CONFORMACIN DEL SUBSUELO DEL
REA EN ESTUDIO 7-1
8 ANLISIS DE LA CIMENTACIN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentacin 8-1
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinacin de Asentamientos 8-3
9 ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
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1. GENERALIDADES
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1.1 Objeto del Estudio
El presente Informe Tcnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno
asignado al Proyecto Puente Peatonal N 1 - Entorno Estacin Javier Prado y Av. Las
Begonias, ubicada en el distrito de San Isidro; por medio de trabajos de campo a
travs de pozos de exploracin o calicatas "a cielo abierto", ensayos de laboratorio
estndar y especiales a fin de obtener las principales caractersticas fsicas y
mecnicas del suelo, sus propiedades de resistencia y deformacin y la agresividad
qumica de sus componentes, y labores de gabinete en base a los cuales se define
los perfiles estratigrficos, tipo y profundidad de cimentacin, Capacidad Portante
Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la cimentacin. El
programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
* Reconocimiento del terreno
* Distribucin y ejecucin de calicatas
* Toma de muestras disturbadas.
* Ejecucin de ensayos de laboratorio
* Evaluacin de los trabajos de campo y laboratorio
* Perfiles estratigrficos
* Anlisis de la Capacidad Portante Admisible
* Determinacin de Asentamientos
* Anlisis de Sales Agresivas al Concreto
* Conclusiones y Recomendaciones
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1.2 Ubicacin del rea en Estudio
El proyecto Ampliacin Puente Peatonal N 1, se encuentra ubicado en las intersecciones
de la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la Repblica, en el distrito de San
Isidro Provincia y Departamento de Lima.
1.3 Acceso del rea en Estudio
Teniendo como referencia la interseccin de la Av. Jos Glvez Barnechea con la Av Javier
Prado se recorre por esta ultima en direccin Oeste 850ml, ubicndose la zona en
estudio.
1.4 Condiciones climticas de la zona
La temperatura promedio es de 18.1C - 21.5'C, baja ndo en pocas de invierno hasta 15^.
En Lima las precipitaciones son muy escasas (20 mm en promedio anual), con garas en
los meses invierno.
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1.5 Altitud de la Zona
La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas 280,120E y 8'663,030N sobre la cota promedio de
128.00 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.
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2. GEOMORFOLOGA, GEOLOGA Y SISMICIDAD EN EL REA ENESTUDIO
2.1 Geomorfologa
Por la informacin de los trabajos de Dollfos (1965), Machar (1979)
Sibrier - Machar (1980) y Martnez (1981), que muestran evidencias de
las diferencias del suelo de Lima, en especial el conglomerado se
encuentra heterogneo, errtico y discontinuo desde su deformacin por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones,
deposiciones, expresados en terrosas, acantiladas, crcavas, depresiones,
elevaciones, tendencias y perfiles de equilibrio de las ros, litoral marino,
efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su matriz, y otras
veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martnez (1975), donde se resalta las caractersticas del suelo
de Lima. Indicando el siguiente resumen:
* Los suelos de Lima estn formado por los abanicos del ro Rmac y
Chilln, las mismas que tienen diferentes caractersticas
geomtricas, de origen, propiedades, etc., donde predomina el
conglomerado.
* Los cantos rodados estn formados por el Cono del Rmac y por
rocas gneas predominando las granodioritas.
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Cuaternario. En la actualidad, la accin erosiva de transporte y sedimentacin ha
quedado reducida a su mnima actividad.
Depsitos Elicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La direccin predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de 1.7
m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeo
avance Depsitos : Fluvio - Aluvionales - Elicos (Cuaternario)
La accin denundante del Cuaternario modific las primitivas formas topogrficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existi en esta
Era.
En el pleitoceno, la precipitacin fue copiosa y permitieron mayor compactacin de las
arenas en comparacin de las arenas en comparacin con la poca actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolacin. As en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamacin y desagregacin de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente
hubo deposicin de arenas elicas.
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2.3 Sismicidad
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3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
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3.1 Trabajos de Campo
Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploracin
Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploracin "a cielo abierto", designados
como C-1, C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente, con
profundidades suficientes de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el
proyecto.
Este sistema de exploracin "a cielo abierto" es el ms prctico, debido a las
condiciones del terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos
en su estado natural.
Hasta la profundidad explorada no se encontr nivel fretico.
Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:
Pozo Profundidad (m) Acielo abiertoC-1 5.00C-2C-3
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3.1.2 Muestreo y Registros deExploracin
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Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en
cada calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de
identificacin y clasificacin, as como tambin para el ensayo de Corte Directo
Remoldeado, y los Anlisis Qumicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploracin, en los que se
indican las diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como tipo de
suelo, espesor del estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
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4. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
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5. ENSAYOS DE LABORATORIO
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Los ensayos de laboratorio Estndar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecnica
de Suelos "J.J. Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L."; bajo las Normas de
la American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
5.1 Ensayos Estndar
Se realizaron los siguientes ensayos:
* Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422
* Contenido de Humedad ASTM D-2216
5.2 Ensayos Especiales
Fueron realizados los siguientes:
* En una muestra representativa del pozo C-3 de 1.60-5.00 m., de profundidad,
se realiz el ensayo de Corte Directo Remoldeado.
* En las muestras representativas de los siguientes pozos se realizaron los
ensayos de Anlisis Qumicos de Sales Agresivas al Concreto.
Pozo Profundidad (m) A5-1
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cielo abiertoC-1 0.70-5.00C-3 1.60-5.00
5.3 Clasificacin de Suelos
Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al Sistema
Unificado de Clasificacin de Suelos (S.U.C.S.) y las muestras restantes que no
figuran en el cuadro fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observacin
y comparacin con las muestras representativas ensayadas.
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7. DESCRIPCION DE LA CONFORMACION DEL SUBSUELO DEL AREA ENESTUDIO
De acuerdo a los perfiles estratigrficos inferidos y a la inspeccin realizada, se
determina que el subsuelo del rea en estudio est conformado de la siguiente manera:
Superficialmente y un espesor variable de 0.15m - 0.90m presenta material de relleno conformado por arena
de grano fino, con presencia de gravas subredondeadas, cascotes de ladrillos y concreto, races
delgadas, etc., color beige, hmedo, no plstico, en estado semicompacto.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 entre la profundidad de 0.15m - 0.30m presenta una losa de concreto.
Continuando y hasta la profundidad variable de 5.00m con material de grava subredondeada, con
22.58% - 31.61% de arena de grano fino a medio, con presencia de cantos en un 25% -
30%, color beige, hmeda, no plstica, en estado semicompacto, con 0.20% - 0.32% de
material fino que pasa la malla N 200. Grava de tamao predominante 1"-2" y cantos de
tamao mximo 12".
Cabe resaltar que en el pozo C-3 entre la profundidad de 0.90m - 1.60m presenta
material de grava subredondeada, con matriz de arena de grano fino a medio, con
presencia de races delgadas aisladas y cantos en un 30%, color beige, hmeda, no
plstica, en estado semisuelto a semicompacto. Grava de tamao predominante 1"-2" y
cantos de tamao mximo 12".
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8. ANALISIS DE LA CIMENTACION
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8.1 Tipo y profundidad de cimentacin
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripcin de los
perfiles estratigrficos, caractersticas del proyecto y al anlisis efectuado; se
concluye que la cimentacin ser:
ESTRIBOSPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, enmaterial de grava arenosa.
PILARESPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, en material degrava arenosa.
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado (f = 34 y c = 0.00 kg/cm2) en la
condicin mas desfavorable y aplicando la Teora de Terzaghi y corroborado por Meyerhoff
para cimentaciones superficiales se tiene :
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qad : Capacidad Portante Admisible (kg/cm2)B : Ancho de cimentacin (m)f : Angulo de Friccin Interna = 34
c : Cohesin (kg/cm2) = 0.00Df : Profundidad del desplante (m) = 2.50
gdl : Densidad Seca por encima del nivelde cimentacin (gr/cm3) = 1.450
gd2 : Densidad Seca por debajo del nivelde cimentacin (gr/cm3) = 1.810
N*q y N*g : Factores de capacidad de carga = 24.085,22.630para una falla Intermedia
FS : Factor de Seguridad = 3
ESTRIBOS
B : Ancho de cimentacin (m) = 1.50
Luego se tiene:
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qad = 3.73 Kg/cm 2
PILARES
B : Ancho de cimentacin (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 4.28 Kg/cm2
8.3 Determinacin de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentacin, la estructura se apoyar en material de
grava arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta
sismicidad y teniendo en cuenta el reacomodo de las partculas ante eventos
ssmicos severos, se tendr un asentamiento diferencial del orden de:
AHd = 1.00 cm
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s. ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS ALCONCRETO
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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las caractersticas del
proyecto y al anlisis efectuado, se concluye lo siguiente:
* El proyecto Ampliacin Puente Peatonal N 1, se encuentra ubicado en la
interseccin de la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la Republica, en el distrito
de San Isidro Provincia y Departamento de Lima.
* Se trata de la Construccin de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y
pilares, los que transmitirn cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50
Ton. en pilares, como carga puntual.
El subsuelo del terreno en estudio est conformado:
Superficialmente y un espesor variable de 0.15m - 0.90m presenta material
de relleno conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas
subredondeadas, cascotes de ladrillos y concreto, races delgadas, etc., color
beige, hmedo, no plstico, en estado semicompacto.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 entre la profundidad de 0.15m - 0.30m presenta una losa de
concreto.
Continuando y hasta la profundidad variable de 5.00m con material de grava subredondeada,
con 22.58% - 31.61% de arena de grano fino a medio, con presencia
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de cantos en un 25% - 30%, color beige, hmeda, no plstica, en estado
semicompacto, con 0.20% - 0.32% de material fino que pasa la malla N 200.
Grava de tamao predominante 1"-2" y cantos de tamao mximo 12". Cabe
resaltar que en el pozo C-3 entre la profundidad de 0.90m - 1.60m presenta
material de grava subredondeada, con matriz de arena de grano fino a medio, con
presencia de races delgadas aisladas y cantos en un 30%, color beige, hmeda,
no plstica, en estado semisuelto a semicompacto. Grava de tamao
predominante 1"-2" y cantos de tamao mximo 12".
* El suelo de cimentacin es del tipo S1para un factor de suelo S = 1.00 y un periodopredominante de Ts=0.4 seg.
* La cimentacin ser:
ESTRIBOSPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, enmaterial de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 3.73 Kg/cm2
y un asentamiento diferencial del orden de :
AHd = 1.00 cm
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PILARESPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, enmaterial de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 4.28 Kg/cm2
y un asentamiento del orden de:
AHd = 1.00 cm
* Los resultados obtenidos en el Anlisis Qumico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros
al fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una
buena densificacin del Concreto mediante un buen vibrado.
* Las Conclusiones y Recomendaciones son vlidas para la zona en estudio y para
los niveles de cargas consideradas en el Proyecto.
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Pg.
1 GENERALIDADES 1-11.1 Objeto del Estudio 1-1
1.2 Ubicacin del rea en Estudio 1-2
1.3 Acceso del rea en Estudio 1-2
1.4 Condiciones Climticas de la Zona 1-2
1.5 Altitud de la Zona 1-3
2 GEOMORFOLOGA, GEOLOGA Y SISMICIDAD EN EL AREA EN ESTUDIO 2-12.1 Geomorfologa 2-1
2.2 Geologa 2-2
2.3 Sismicidad 2-4
3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-13.1 Trabajos de Campo 3-1
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploracin 3-1
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploracin 3-2
4 CARACTERSTICAS DELPROYECTO
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5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-15.1 Ensayos Estndar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificacin de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIN DE LA CONFORMACIN DEL SUBSUELO DEL
REA EN ESTUDIO 7-1
8 ANLISIS DE LA CIMENTACIN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentacin 8-1
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinacin de Asentamientos 8-3
9 ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
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ANEXOS
ANEXO I:ENSAYOS DE LABORATORIO
* Ensayos Estndar
* Ensayos Especiales
ANEXO II:TRABAJOS DE CAMPO
* Registros de Exploracin
ANEXO III:MATERIAL FOTOGRFICO
* Material Fotogrfico
ANEXO IV:
PLANO* Plano de ubicacin de la zona, ubicacin de calicatas, Perfiles
Estratigrficos.
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1. GENERALIDADES
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1.1 Objeto del Estudio
El presente Informe Tcnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno
asignado al Proyecto Puente Peatonal N 2 - Entorno Estacin Javier Prado y Av. Las
Begonias, ubicada en el distrito de San Isidro; por medio de trabajos de campo a
travs de pozos de exploracin o calicatas "a cielo abierto", ensayos de laboratorio
estndar y especiales a fin de obtener las principales caractersticas fsicas y
mecnicas del suelo, sus propiedades de resistencia y deformacin y la agresividad
qumica de sus componentes, y labores de gabinete en base a los cuales se define
los perfiles estratigrficos, tipo y profundidad de cimentacin, Capacidad Portante
Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la cimentacin. El
programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
* Reconocimiento del terreno
* Distribucin y ejecucin de calicatas
* Toma de muestras disturbadas.
* Ejecucin de ensayos de laboratorio
* Evaluacin de los trabajos de campo y laboratorio
* Perfiles estratigrficos
* Anlisis de la Capacidad Portante Admisible
* Determinacin de Asentamientos
* Anlisis de Sales Agresivas al Concreto
* Conclusiones y Recomendaciones
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2. GEOMORFOLOGA, GEOLOGA Y SISMICIDAD EN EL REA ENESTUDIO
2.1 Geomorfologa
Por la informacin de los trabajos de Dollfos (1965), Machar (1979)
Sibrier - Machar (1980) y Martnez (1981), que muestran evidencias de
las diferencias del suelo de Lima, en especial el conglomerado se
encuentra heterogneo, errtico y discontinuo desde su deformacin por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones,
deposiciones, expresados en terrosas, acantiladas, crcavas, depresiones,
elevaciones, tendencias y perfiles de equilibrio de las ros, litoral marino,
efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su matriz, y otras
veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martnez (1975), donde se resalta las caractersticas del suelo
de Lima. Indicando el siguiente resumen:
* Los suelos de Lima estn formado por los abanicos del ro Rmac yChilln, las mismas que tienen diferentes caractersticas
geomtricas, de origen, propiedades, etc., donde predomina el
conglomerado.
* Los cantos rodados estn formados por el Cono del Rmac y por
rocas gneas predominando las granodioritas.
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* Muchas de las reas crticas para las cimentaciones concuerdan con reas donde
algn evento geomorfolgico ha ocurrido o est ocurriendo en su evolucin como
depsitos elicos sepultados por sedimentos fluviales y/o aluvionales.
* Variaciones importantes en el nivel de la napa fretica cuyo descenso pasa los 50 m
en el centro y niveles altos en las depresiones o zonas cultivadas dentro del
conglomerado.
2.2 Geologa Depsito
Fluvio-Aluvionales
Se encuentran depsitos de material reciente suelto constituido por lechos de arena, ms
o menos en un 70% y, limo en otro 15% englobando clastos y bloques angulosos y sub-
angulosos en otro 15% proveniente de las partes altas de las vertientes.
Los clastos y bloques son de rocas granticas-tonalticas y dioritas-gabros, las rocas sub-
redondeadas en procesos de meteorizacin algunas presentan alteraciones secundarias
por accin de agua.
El mximo espesor conocido es de 120 m sin alcanzar el basamento.
Estos depsitos aluviales se han formado debido a la accin del meteorismo (secamiento
y humedecimiento), que prevaleci anteriormente. Todos estos fenmenos han ocurrido
en el
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Cuaternario. En la actualidad, la accin erosiva de transporte y sedimentacin ha
quedado reducida a su mnima actividad.
Depsitos Elicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La direccin predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de 1.7
m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeo
avance Depsitos : Fluvio - Aluvionales - Elicos (Cuaternario)
La accin denundante del Cuaternario modific las primitivas formas topogrficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existi en esta
Era.
En el pleitoceno, la precipitacin fue copiosa y permitieron mayor compactacin de las
arenas en comparacin de las arenas en comparacin con la poca actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolacin. As en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamacin y desagregacin de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente
hubo deposicin de arenas elicas.
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3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
3-52
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Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en
cada calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de
identificacin y clasificacin, as como tambin para el ensayo de Corte Directo
Remoldeado, y los Anlisis Qumicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploracin, en los que se
indican las diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo,
espesor del estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
3-55
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Se trata de la Construccin de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y pilares, los
que transmitirn cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
4-1
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5. ENSAYOS DE LABORATORIO
5-1
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cielo abiertoC-1 1.10-5.00C-2 0.50-5.00
5.3 Clasificacin de Suelos
Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al Sistema Unificado de
Clasificacin de Suelos (S.U.C.S.) y las muestras restantes que no figuran en el
cuadro fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observacin y
comparacin con las muestras representativas ensayadas.
CUADRO DE CLASIFICACIN DE SUELOS
POZO C-1 C-3Profundidad (m) 1.10-5.00 0.50-5.00 0.60-5.00Muestra M-2 M-2 M-2% Pasa Malla N 4 28.71 23.61 36.18% Pasa Malla N 200 0.36 0.26 0.39Coef. Uniformidad (Cu) 49.24 72.77 46.73Coef. Curvatura (Cc) 3.39 8.65 0.36Dimetro Efectivo(D10) 0.46 0.42 0.41Contenido de Humedad (%) 1.36 2.71 2.42Clasificacin
de Suelos
"SUCS"
GP GP GP
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8.1 Tipo y profundidad de cimentacin
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripcin de los
perfiles estratigrficos, caractersticas del proyecto y al anlisis efectuado; se
concluye que la cimentacin ser:
ESTRIBOSPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, enmaterial de grava arenosa.
PILARESPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, enmaterial de grava arenosa.
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado (f = 34 y c = 0.00 kg/cm2) en la
condicin mas desfavorable y aplicando la Teora de Terzaghi y corroborado por
Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene :
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qad = 3.77 Kg/cm2
PILARES
B : Ancho de cimentacin (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 4.34 Kg/cm2
8.3 Determinacin de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentacin, la estructura se apoyar en material de grava
arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta sismicidad y
teniendo en cuenta el reacomodo de las partculas ante eventos ssmicos severos,
se tendr un asentamiento diferencial del orden de:
AHd = 1.00 cm
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s. ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS ALCONCRETO
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De los resultados obtenidos del ensayo de Anlisis Qumico de Sales Agresivas al Concreto,
se realizaron las siguientes muestras:
Pozo Profundidad Sales Totales (ppm) SO4 (ppm)C-1 1.10-5.00 149.00 67.00 49.00C-2 0.50-5.00 142.00 58.00 53.00
Los resultados obtenidos en el Anlisis Qumico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificacin del Concreto mediante un buen vibrado.
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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las caractersticas del
proyecto y al anlisis efectuado, se concluye lo siguiente:
* El proyecto Ampliacin Puente Peatonal N 2, se encuentra ubicado en las
intersecciones de la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la
Repblica, en el distrito de San Isidro, Provincia y Departamento de Lima.
* Se trata de la Construccin de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y
pilares, los que transmitirn cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y
50 Ton. en pilares, como carga puntual.
El subsuelo del terreno en estudio est conformado:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.50m - 1.10m, presenta material de
material de relleno conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas
subredondeadas, races delgadas, cascotes de ladrillos, etc., color beige, hmedo,
no plstico, en estado semicompacto.
Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00 con material de grava
subredondeada, con 23.35% - 35.79% de arena de grano fino a medio, con
presencia de cantos en un 20% - 30%, color beige, hmeda, no plstica, en estado
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I NST IT UT O M ET RO PO LI TA NO
PROTRANSPORTE DE LIMA
INFORME TECNICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
PROYECTO:
PUENTE PEATONALN4 ENTORNO
ESTACION REPUBLICA DE PANAM
UBICACIN :
INTERSECCIONES AV.REPUBLICA DE PANAMA Y PASEO
DE LA REPBUCA DISTRITO DE
BARRANCO PROVINCIA Y
DEPARTAMENTO DE LIMA
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5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-15.1 Ensayos Estndar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificacin de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIN DE LA CONFORMACIN DEL SUBSUELO DEL
REA EN ESTUDIO 7-1
8 ANLISIS DE LA CIMENTACIN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentacin 8-1
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinacin de Asentamientos 8-3
9 ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
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ANEXOS
ANEXO I:ENSAYOS DE LABORATORIO
* Ensayos Estndar
* Ensayos Especiales
ANEXO II:TRABAJOS DE CAMPO
* Registros de Exploracin
ANEXO III:MATERIAL FOTOGRFICO
* Material Fotogrfico
ANEXO IV:
PLANO* Plano de ubicacin de la zona, ubicacin de calicatas, Perfiles
Estratigrficos.
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1. GENERALIDADES
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1.2 Ubicacin del rea en Estudio
El proyecto Ampliacin Puente Peatonal N 4, se encuentra ubicado en las intersecciones
de la Av. Republica de Panam y Paseo de la Repblica, en el distrito de Barranco, Provincia y
Departamento de Lima.
1.3 Acceso del rea en Estudio
Teniendo como referencia la interseccin de la Av. Republica de Panama con la Via
Expresa se recorre por esta ultima en direccin Nor Oeste 130ml ubicndose la zona en
estudio.
1.4 Condiciones climticas de la zona
La temperatura promedio es de 18.1C - 21.5'C, baja ndo en pocas de invierno hasta 15*0.
En Lima las precipitaciones son muy escasas (20 mm en promedio anual), con garas en
los meses invierno.
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2. GEOMORFOLOGA, GEOLOGA Y SISMICIDAD EN EL REA ENESTUDIO
2.1 Geomorfologa
Por la informacin de los trabajos de Dollfos (1965), Machar (1979)
Sibrier - Machar (1980) y Martnez (1981), que muestran evidencias de
las diferencias del suelo de Lima, en especial el conglomerado se
encuentra heterogneo, errtico y discontinuo desde su deformacin por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones,
deposiciones, expresados en terrosas, acantiladas, crcavas, depresiones,
elevaciones, tendencias y perfiles de equilibrio de las ros, litoral marino,
efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su matriz, y otras
veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martnez (1975), donde se resalta las caractersticas del suelo
de Lima. Indicando el siguiente resumen:
* Los suelos de Lima estn formado por los abanicos del ro Rmac yChilln, las mismas que tienen diferentes caractersticas
geomtricas, de origen, propiedades, etc., donde predomina el conglomerado.
* Los cantos rodados estn formados por el Cono del Rmac y por
rocas gneas predominando las granodioritas.
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* Lapresen
cia de
diferen
tes
terraz
as,
cauces
antigu
os y
actual
es de
los ros
nos
revela
n
evento
s
import
antes
durant
e su
evoluc
in.
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* Muchas de las reas crticas para las cimentaciones concuerdan con reas donde
algn evento geomorfolgico ha ocurrido o est ocurriendo en su evolucin como
depsitos elicos sepultados por sedimentos fluviales y/o aluvionales.
* Variaciones importantes en el nivel de la napa fretica cuyo descenso pasa los 50
m en el centro y niveles altos en las depresiones o zonas cultivadas dentro del
conglomerado.
2.2 Geologa Depsito
Fluvio-Aluvionales
Se encuentran depsitos de material reciente suelto constituido por lechos de arena, ms
o menos en un 70% y, limo en otro 15% englobando clastos y bloques angulosos y sub-
angulosos en otro 15% proveniente de las partes altas de las vertientes.
Los clastos y bloques son de rocas granticas-tonalticas y dioritas-gabros, las rocas sub-
redondeadas en procesos de meteorizacin algunas presentan alteraciones secundarias
por accin de agua.
El mximo espesor conocido es de 120 m sin alcanzar el basamento.
Estos depsitos aluviales se han formado debido a la accin del meteorismo (secamiento
y humedecimiento), que prevaleci anteriormente. Todos estos fenmenos han ocurrido
en el
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Cuaternario. En la actualidad, la accin erosiva de transporte y sedimentacin ha
quedado reducida a su mnima actividad.
Depsitos Elicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La direccin predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de 1.7 m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeo
avance Depsitos : Fluvio - Aluvionales - Elicos (Cuaternario)
La accin denundante del Cuaternario modific las primitivas formas topogrficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existi en esta
Era.
En el pleitoceno, la precipitacin fue copiosa y permitieron mayor compactacin de las
arenas en comparacin de las arenas en comparacin con la poca actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolacin. As en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamacin y desagregacin de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente
hubo deposicin de arenas elicas.
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La ciudad de Lima se ubica en la costa Occidental de Sudamrica, en una franja
desrtica entre el Ocano Pacfico y los Andes. Lima est localizada en los conos de
deyeccin de los ros Rmac y Chilln que descienden de los Andes al Ocano
Pacfico. La regin es parte del Cinturn Circum-Pacfico, que es una de las zonas
ssmicas ms activas del mundo.
Los sismos se originan principalmente por la subduccin de la placa de Nazca, bajo la
placa sudamericana. Esta zona ha generado sismos de alta magnitud con periodos de
recurrencia relativamente cortos.
El suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, segn el "Mapa de
Zonificacin Ssmica del Per" de acuerdo a las Normas de Diseo Sismo-Resistente
del Reglamento Nacional de Construccin.
Las fuerzas ssmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguienterelacin:
Z x U x C x S x PH = --
R
Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.20, para un perodo predominante de Ts=0.6 seg.
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3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
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3.1 Trabajos de Campo
Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploracin
Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploracin "a cielo abierto", designados como C-
1, C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente, con profundidades suficientes de acuerdo a la
intensidad de las cargas estimadas en el proyecto.
Este sistema de exploracin "a cielo abierto" es el ms prctico, debido a las condiciones
del terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos en su estado natural.
Hasta la profundidad explorada no se encontr nivel fretico.
Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:
Pozo Profundidad (m) Acielo abiertoC-1 5.00C-2C-3
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Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en
cada calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de
identificacin y clasificacin, as como tambin para el ensayo de Corte Directo
Remoldeado, y los Anlisis Qumicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploracin, en los que se
indican las diferentes caractersticas de los estratos subyacentes, tales como tipo de
suelo, espesor del estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
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4. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
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Se trata de la Construccin de un Puente Peatonal apoyado sobre estribo y pilares,
los que transmitirn cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
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5. ENSAYOS DE LABORATORIO
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Los ensayos de laboratorio Estndar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecnica
de Suelos "J.J. Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L."; bajo las Normas de
la American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
5.1 Ensayos Estndar
Se realizaron los siguientes ensayos:
* Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422
* Contenido de Humedad ASTM D-2216
* Lmites de Consistencia AST D- 4318
5.2 Ensayos Especiales
Fueron realizados los siguientes:
* En una muestra representativa del pozo C-2 de 3.40 - 5.00m., de profundidad,
se realiz el ensayo de Corte Directo Remoldeado.
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En las muestras representativas de los siguientes pozos se realizaron los ensayos de
Anlisis Qumicos de Sales Agresivas al Concreto.
Pozo Profundidad (m)A cielo abiertoC-1 0.70-1.70C-1 1.70-3.70C-1 3.70-5.00C- 3 0.90-3.00
5.3 Clasificacin de Suelos
Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al Sistema
Unificado de Clasificacin de Suelos (S.U.C.S.) y las muestras restantes que no figuran en
el cuadro fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observacin y comparacin
con las muestras representativas ensayadas.
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Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00m, con grava subredondeada, con
27.12% - 31.07% de arena, con presencia de cantos en un 20% - 25%, color beige,
hmeda, no plstica, en estado semicompacto, con 0.46% - 0.55% de material fino que pasa la
malla N 200. Grava de tamao predominante de 1" y cantos de hasta 10" - 12".
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8.1 Tipo y profundidad de cimentacin
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripcin de los
perfiles estratigrficos, caractersticas del proyecto y al anlisis efectuado; se
concluye que la cimentacin ser:
ESTRIBOSPor medio de zapatas aisladas con subzapatas desplantadas a la profundidad mnima de3.80m, en material de grava arenosa.
PILARESPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
8.2 Clculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado (f = 34 y c = 0.00 kg/cm2) en la
condicin mas desfavorable y aplicando la Teora de Terzaghi y corroborado por
Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene :
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1qad = ( gd1Df N*q + 0.4B gd2N*g)
FS
qa dBf
cDf
gdl
gd2
N*q y N*g :
FS
Capacidad Portante Admisible
(kg/cm2) Ancho de cimentacin (m)
Angulo de Friccin Interna Cohesin
(kg/cm2) Profundidad del desplante (m)
Densidad Seca por encima del nivel
de cimentacin (gr/cm3)
Densidad Seca por debajo del nivel
de cimentacin (gr/cm3) Factores de
capacidad de carga para una falla Intermedia
Factor de Seguridad
34
0.00
3.80
1.450
1.858
24.085,22.630
3
ESTRIBOS
B : Ancho de cimentacin (m) = 1.50
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Luego se tiene: qad = 5.26 Kg/c
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m2PILARES
B : Ancho de cimentacin (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 5.8 3 Kg/cm2
8.3 Determinacin de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentacin, la estructura se apoyar en material de
grava arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta
sismicidad y teniendo en cuenta el reacomodo de las partculas ante eventos
ssmicos severos, se tendr un asentamiento diferencial del orden de:
AHd = 1.00 cm
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s. ANLISIS QUMICO DE SALES AGRESIVAS ALCONCRETO
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De los resultados obtenidos del ensayo de Anlisis Qumico de Sales Agresivas al
Concreto, se realizaron las siguientes muestras:
Profundidad Sales Totales (ppm) SO4 (ppm)C-1 0.70-1.70 105.00 38.00 36.00C-1 1.70-3.70 122.00 53.00 49.00C-1 3.70-5.00 146.00 65.00 48.00C-3 0.90-3.00 188.00 76.00 57.00
Los resultados obtenidos en el Anlisis Qumico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificacin del Concreto mediante un buen vibrado.
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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las caractersticas del
proyecto y al anlisis efectuado, se concluye lo siguiente:
* El proyecto Ampliacin Puente Peatonal N 4, se encuentra ubicado en las intersecciones de
la Av. Republica de Panam y Paseo de la Repblica, en el distrito de Barranco,
Provincia y Departamento de Lima.
* Se trata de la Construccin de un Puente Peatonal apoyado sobre estribo y pilares,
los que transmitirn cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
* El subsuelo del terreno en estudio est conformado:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.70m - 1.50m, presenta material de rellenoconformado por arena limosa, con presencia de gravas subredondeadas, bolsas, vidrios,ladrillos, cascotes de concreto, races delgadas, etc., color marrn, hmedo, no
plstico, en estado semicompacto y/o arcilla limosa con presencia de gravassubredondeadas, cascotes de concreto, ladrillos, etc, color beige, hmeda, de
mediana plasticidad, de consistencia semidura.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 de 0.00 - 0.70m, y en el pozo C-3 de 0.00m -
0.30m presenta material tipo afirmado conformado por una arena gravosa, limosa,
color beige, seca, no plstica en estado semicompacto.
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y un asentamiento diferencial del orden de :
AHd = 1.00 cm
PILARESPor medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mnima de 2.50 m,
en material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 5.83 Kg/cm2
y un asentamiento del orden de:
AHd = 1.00 cm
* Los resultados obtenidos en el Anlisis Qumico de Sales Agresivas al Concreto nos