Estudio de Suelos Edificio Romero

EDIFICIO DE SEIS

PISOS BARRIO BOSTON

Departamento de Sucre

ESTUDIO DE SUELOS Y MATERIALES DE

FUNDACION

Solicita

Ingeniero

JEISON ROMERO

PROYE}

Realizó

Alex José Bracamonte Miranda

Ingeniero Civil

O

Sincelejo, julio 7de 2011

CONTENIDO

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

2. CARACTERISTICAS DE LA OBRA............................................................................4

SEGUNDA PARTE. RESULTADOS...................................................................................4

4. DESCRIPCION SOBRE MATERIALES ENCONTRADOS................................................4

5. RELACION DE PROPIEDADES INDICE......................................................................5

6. RELACION DE PROPIEDADES MECANICAS..............................................................6

7. ESTACIONALIDAD Y VARIABILIDAD DEL NIVEL FREÁTICO..........................................7

PARTE 3. PARAMETROS DE RESISTENCIA......................................................................7

8. CAPACIDAD DE CARGA.........................................................................................7

9. ASENTAMIENTOS.................................................................................................7

PARTE 4. ANALISIS BASICO DE FUNDACIONES...............................................................8

10. PROYECCION PRELIMINAR.................................................................................8

11 EVENTOS RELACIONADOS CON LA DURABILIDAD DE LOS MATERIALES DE FUNDACION 8

PARTE 5. RECOMENDACIONES AL SISTEMA DE FUNDACIONES Y AL SISTEMA CONSTRUCTIVO DE ELEMENTOS EN CONCRETO.........................................................................................9

12. SOBRE FUNDACIONES........................................................................................9

13. DATOS COMPLEMENTARIOS................................................................................9

PARTE 6. MARCO TEORICO........................................................................................10

14. TIPO DE ENSAYOS REALIZADOS........................................................................10

15 TEORIA RELACIONADA.......................................................................................11

16 VALORACIÓN DE ASENTAMIENTOS......................................................................11

BIBLIOGRAFIA...........................................................................................................13

CAPITULO 1

1 ASPECTOS GENERALES

1.1 Nombre y ubicación de la obra. Construcciónedificación de 4 niveles + sótano. BarrioBostón.

Municipio de Sincelejo

1.2 Encargo del proyecto. Perforación, muestreo y análisis de suelos para fundaciones de

la edificación.

1.3 Tipo de perforación: Elemento de corte: Con broca tetraaleta de insertos de

tungsteno

Diámetro: 4”

Evacuación del detrito: Por lavado

Equipo de perforación: De tipo hidráulico

Empuje: 1000 kg, mediante cadena

1.4 Tipo de muestreo SPT con polipasto, con testigos de 2”

1.5 Tipos de pruebas. Ensayos índice y de esfuerzo-deformación no drenados

1.6Documentación técnica y previa. Plancha geológica del departamento de Sucre.

1.7 Usos anteriores del lote: Ninguno

2. CARACTERISTICAS DE LA OBRA

2.1 Tipo de obra Edificación de 4 pisos de tipo residencial a ser desarrollada en

un lote de aproximadamente 15 x 20 m2

2.3 Carga de servicio Sin definir a la fecha

2.4 Sistema de resistencia sísmica Pórticos en concreto reforzado

2. 5 Requisitos funcionales frente a asentamientos Tolerancia máxima hasta 60 mm

3. METODOLOGIA DE EXPLORACION Y MUESTREO

3.1 Información de sondeos

3.1.1 Número de sondeos: 2 con recuperación de testigos

3.1.2 Profundidades: 13.7 metros en sondeo 1 y 13 metros en sondeo 2

3.1.4 Ubicación: En la línea media del lote

3.2 Muestreo: Discontinuo, con cada variación del estrato.g

SEGUNDA PARTE. DESCRIPCION DE RESULTADOS

4. DESCRIPCION SOBRE MATERIALES ENCONTRADOS

4.1 Agrupación general. La siguiente tabla muestra los 2 grupos de materiales presentes en cada columna de

perforación

Datos del sondeoProfundidad

Clasificación general

Sondeo Estrato De Hasta

cm cm

1

1 0 100 Segmento de suelo

2 100 200

3 200 290Segmento

rocoso

4 290 430

Segmento de suelo

5 430 530

6 530 700

7 700 990

8 990 1100

9 1100 1350Segmento

rocoso

0

2


2 200 300

3 300 380Segmento

rocoso


5 400 600

6 600 800Segmento de

suelo

7 800 885 Segmento rocoso8 885 1340

4.2 Resistencia de los materiales encontrados

Los materiales presentes alternan entre los suelos de tipo cohesivo color marrón y de tipo granular donde predomina

el color pardo amarillento, en suscinto con variaciones importantes de propiedades.

4.2 Variación de la resistencia a la penetración con la profundidad

Se anexa la siguiente gráfica de ilustración para este evento de interacción.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550

200

400

600

800

1000

1200

1400

Variación de la resistencia a la penetración estándar con la pro-fundidad

Sondeo 1

Sondeo 2

N

Prof

undid

ad (m

)

Figura 1. Variación de la resistencia a la penetración.Fuente: Realizado por el autor

5. RELACION DE PROPIEDADES INDICE

Datos del sondeo Profundidad Limite

liquidoLimite

plásticoIndice de plasticidad Humedad Pasa

200Densidad

Humedad de

Tipo de

húmeda equilibrio suelo

Apique Estrato De Hasta LL LP IP e

cm ccm % % % % %Ton/m3 %

1

1 0 100 36,20 18,07 18,13 19,90 91,40 1,99 20,61 CL

2 100 200 35,74 20,73 15,01 19,20 82,10 1,87 20,40 CL

3 200 290 No posee No posee No posee 20,54 11,00 1,74 No aplica SM

4 290 430 32,19 No posee No posee No medida 34,50 1,76 No aplica ML

5 430 530 36,38 24,28 12,10 21,10 84,90 1,69 20,70 CL

6 530 700 41,37 27,18 14,18 20,40 88,20 1,80 23,04 ML

7 700 990 51,49 23,58 27,91 19,50 98,20 1,77 27,80 MH

8 990 1100 57,81 34,18 23,63 24,00 93,20 1,74 30,77 MH

9 1100 1350 No posee No posee No posee 21,65 37,40 1,77 No aplica SP

0

2

1 0 200 38,47 23,96 14,51 17,00 88,40 1,88 21,68 CL

2 200 300 41,75 28,02 13,73 13,73 85,20 1,91 23,22 ML

3 300 380 No posee No posee No posee No medida 42,10 1,75 No aplica SM

4 380 400 42,09 38,23 3,86 27,70 81,20 1,80 23,38 ML

5 400 600 39,40 23,66 15,74 29,30 90,90 2,10 22,12 CL

6 600 800 31,68 23,66 15,74 29,29 90,90 2,10 18,49 CL

7 800 885 31,68 6,48 25,20 14,17 90,90 2,02 18,49 SC8 885 1340 No posee No posee No posee 15,24 3,60 1,77 No aplica SP

5. RELACION DE PROPIEDADES MECANICAS

Datos del sondeo Profundidad

Tipo de

suelo

Cohesión no

drenada N Clasificación Consistencia Compacidad

Módulo de elasticidad

ton/m2

Apique Estrato De Hasta Cu E

0 (T/m²) 0,00

1

1 0 100 CL 5,44 16,0 Segmento de suelo

Muy firme 2041,0

2 100 270 CL 12,00 48,0 Dura 4500,0

3 270 360 SM 0 30,0Segmento

rocoso Media 2298,0

4 360 430 ML 11,00 35,0

Segmento de suelo

Dura 4125,0

5 430 530 CL 2,59 30,0 Muy firme 969,4

6 530 700 ML 12,00 18,0 Muy firme 4500,0

7 700 990 MH 9,00 18,0 Muy firme 3375,0

8 990 1100 MH 11,00 30,0 Dura 4125,0

9 1100 1350 SP 0 35,0Segmento

rocoso Compacta 2681,0

0 0,00

2


Firme 3937,5

2 200 300 ML 11,00 19,0 Muy firme 4125,0

3 300 380 SM 0,00 32,0 Segmento rocoso

Media 2451,2

4 380 400 ML 15,00 35,0 Segmento de suelo

Dura 5625,0

5 400 600 CL 12,50 26,0 Muy firme 4687,5


Muy firme 4500,0

7 800 885 SC 0 21,0 Segmento rocoso

Media 1608,68 885 1340 SP 0 35,0 Compacta 2681,0

Tabla 2. Propiedades índicesFuente: Realizado por el autor

7. ESTACIONALIDAD Y VARIABILIDAD DEL NIVEL FREÁTICO.

No fue posible detectar nivel freático en relación que el método de trabajo fue mediante lavado

PARTE 3.PARAMETROS DE RESISTENCIA

8. CAPACIDAD DE CARGA

8.1 Tipo de fundaciones Se proyectan de tipo superficial

8.2 Presión neta para diseño de fundaciones. Se recomienda el uso de 30 ton/m2a una profundidad de

200 cm. Sin embargo el diseñador puede utilizar la

siguiente figura de manera que hasta los 200 cm puede

proyectar en material cohesivo y en el intervalo de 200

cm a 250 cm en material granular con las variaciones en

las presiones netas que se señalan

0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.6010.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

24.0030.51

Variación de capacidad de carga con la profundidad y el tipo de es-trato

Suelo cohesivoSuelo granular

Df (m)

Pres

ión n

eta

adm

isible

ton/

m2

Figura 2. Variación de la capacidad de carga con la penetraciónFuente: Realizado por el autor

8.3 Ángulo de fricción interna en material cohesivo 0° debido a la condición drenada.

8.4 Ángulo de fricción en materiales granulares 40° aproximadamente

9. ASENTAMIENTOS.

Se han analizado asentamientos por consolidación primaria para una presión sobre el terreno de 7 mm, valorados con

cargas de 120 toneladas sin mayorar bajo una zapata cuadrada con ancho preliminar de 2.4 metros

PARTE 4. ANALISIS BASICO DE FUNDACIONES

10. PROYECCION PRELIMINAR

10.1 Capacidad de carga:30 ton/m2

10.2 Tipo de fundaciones: Superficiales, de tipo zapata rectangular fijada con vigas de enlace

10.3 Desplante: Mayor o igual a 200 cm

10.4 Manejo especial: Deben proyectarse elementos que impidan el acceso del agua al interior de las zonas de

construcción, pues aún cuando los suelos finos se presentan con consistencia firme, tienen alta afinidad al agua. Se

recomienda que las zapatas y vigas de fundación sean colocadas cobre material granular tipo SW o GW, o plantillas

de concreto

Un cuidado importante es proyectar disminuir los tiempos de exposición de las excavaciones al igual que evitar las

infiltraciones de agua o excesos de humedad al interior de la zona

No se proyectan mayores acciones sobre esta cimentación

10.5 Drenajes. Deben proyectarse cunetas o cualquier otro medio de evacuación de tipo perimetral que recolecte e

impida el acceso de agua hacia los bordes interiores del edificio

12. DATOS COMPLEMENTARIOS

12.1 Zona de amenaza sísmica: Intermedia

12.2 Aceleración pico efectiva: 0.1

12.3 Ni: 24

12.4 Tipo de perfil de suelo: D

12.5 Fa: 1.6

12.6Fv: 2.3

ALEX JOSE BRACAMONTE MIRANDA

Ingeniero Civil Esp, MSc

PARTE 6. MARCO TEORICO

14. TIPO DE ENSAYOS REALIZADOS

14.1Ensayos realizados.

14.1.1 Pruebas índice

a) Prueba drenada de corte directo INV E 154

b) Humedad natural INV E 122

c) Peso unitario ASTM D2937-1

d) Granulometría INV E 123

e) Límite líquido INV E 125

f) Límite plástico INV E 126

14.1.2 Pruebas de esfuerzo - deformación

Compresión inconfinada INV E 152

15TEORIA RELACIONADA

15.1 Capacidad de carga

15.1.1 Los valores de ángulo de fricción y cohesión fueron obtenidos mediante correlación con la penetración

estándar.

15.1.2 La teoría para establecer la capacidad de carga se ha evaluado bajo la consideración de cimentaciones

superficiales

15.1.3Capacidad de carga. Se ha valorado de acuerdo a la teoría de Alexander Vesic definida para cimentaciones de

tipo superficial en forma general

Qu = CNcFcsFcdFci + q NqFqsFqdFqi + (B/2) NFs Fd Fi simplificada como la valoración en suelos granulares,

Qu=σ ' v Nq+γB2N γ

en la valoración de suelos granulares y para suelos cohesivos

Qu=5 .14C(1+0 .2 BL

)(1+0 .4DfB

)+γD f

16VALORACIÓN DE ASENTAMIENTOS.

El asentamiento se calculad como, Asentamiento total= Asentamiento por consolidación primaria + asentamiento por

consolidación primaria + asentamiento elástico

16.1 Asentamientos por consolidación primaria

Se han valorado de acuerdo como:

De donde llcorresponde al límite líquido del suelo en examen

16.2 Asentamientos por consolidación secundaria

No proceden en razón a la naturaleza inorgánica del material de fundación

16.3 Asentamiento elástico

Se valoran de acuerdo a la teoría de Steinbrenner. Estos asentamientos se han valorado de acuerdo a las ecuaciones

Sc=BqoEs

(1−μ2 )[(1−μ2 )F1+(1−μs−2 μ

2 )F2 ]2 , para el caso de cimentaciones flexibles y

Sc=BqoEs

(1−μ2 )((1−μ2)F1+(1−μs−2μ2)F2)

1, para el caso de cimentaciones rígidas.

De donde

B , es el ancho de la cimentación

, es la relación de Poisson para el suelo y

F1 y F2, son los valores adimensionales según Steinbrenner

qo es la presión transferida por el elemento en el sitio.

16.4 El módulo de elasticidad del suelo E se ha valorado como 766N N es la resistencia a la penetración estándar. La

relación de Poisson ha tomado como 0.3 para estos materiales granulares y 0.2 para materiales finos2

16.5 Módulo de reacción del terreno. El coeficiente de balasto ha sido obtenido a partir de la correlación 1800N, donde

N es el número de golpes en el ensayo SPT, contrastado con datos de varios autores

1DAS, Braja. Principios de ingeniería de cimentaciones. International Thomsom Editores. México- 2OO1. Pág 25O2Bis, Pág 250

BIBLIOGRAFIA

Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica- Reglamento colombiano de construcciones sismo resistentes NSR -10,

tomo 1 y 4

BRAJA, M Das. Principio de ingeniería de cimentaciones. Thomson editores. Mejico. 2002

PECK, Ralph y otros. Ingeniería de cimentaciones. Editorial Limusa. Méjico 1986

CUJAR CHAMORRO, Germán. Cimentaciones superficiales. Universidad del Cauca. 2008. Popayán

RICO RODRIGUEZ, Alfonso. Ingeniería de suelos en las vías terrestres, tomo 1 y 2. Editorial Limusa. Méjico 2001

DELGADO VARGAS, Manuel. Interacción suelo estructura. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá. 2002

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