ESTUDIO DE SUELOS Y RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN Edificio Trifamiliar EL BOSQUE Calle 73 A No. 113 A 42 Barrio BOSQUES DE GRANADA Bogotá D. C. C O N T E N I D O

1. Objetivo2. Proyecto3. Cargas y Exploración4. Estratigrafía5. Rangos de Variación de Resultados de Laboratorio6. Conclusiones y Recomendaciones6.1 Profundidad de Cimentación6.2 Justificación de los Sondeos6.3 Capacidad Portante

6.4 Asentamiento probable

6.5 Parámetros del Diseño Sismo Resistente6.6 Caracterización Sísmica6.7 Presión Neta en la Base de la Cimentación6.8 Tipo de CimentaciónANEXOS

Bogotá D. C., Noviembre 5 de 2007

1. OBJETIVO

Este informe tiene como finalidad presentar los resultados del Estudio de Suelos realizado en el Lote No. 14 de la Manzana F del Barrio Catastral Bosques de Granada, de la Localidad Décima Sexta (16), ENGATIVÁ, Proyecto de propiedad de José Alberto Núñez Parada, predio ubicado en la Calle setenta y tres A (CL 73 A) número ciento trece A cuarenta y dos (No. 113 A 42), del Barrio Bosques de Granada, de la ciudad de Bogotá D. C., así como establecer las recomendaciones para la cimentación de una edificación que se proyecta construir con fines de uso de vivienda para primer piso, segundo y tercer piso. Se incluye en el informe, un anexo que contiene los resultados de los ensayos de laboratorio.

2. PROYECTO

El desarrollo Arquitectónico corresponde a la construcción de una edificación sobre terreno regular plano en tres (3) plantas y azotea, utilizando el Primer piso como área de vivienda; el Segundo piso como área de vivienda, y el tercer piso como área de vivienda con azotea o terraza.

La Edificación está planteada en estructura convencional conformada por Pórticos en Concreto Reforzado, en placa de contrapiso para primer

piso, y losas macizas esbeltas para placas de segunda y tercera planta (azotea). La mampostería constituida por ladrillo tolete común limpio, y bloque hueco número cuatro (4) para muros divisorios.

El lote de construcción es un predio cuadrilátero regular, con forma rectangular, de tipo medianero, con frente de siete metros con cincuenta centímetros (7.50 Mts) y con fondo de once metros con cero centímetros (11.00 Mts), y colinda vecindariamente con predios que igualmente tienen un uso de vivienda, en todos sus costados alinderantes.

Se proyectan nueve (9) zapatas separadas por luces que oscilan entre 3.50 metros y 4.00metros de longitud, las cuales soportarán una carga de comprensión máxima de treinta (30) toneladas, cada una. Las cargas por compresión, tracción y desplazamiento por sismos pueden llegar a treinta y seis (36) toneladas. La edificación tiene la categoría de construcción mixta, de acuerdo con el área del lote a construir y la altura de la misma. La categoría del lote es normal (está en el rango de 100-250 M2, hasta cuatro (4) pisos y menor de 100 M2 construidos). Se atendió la norma NSR-98 sobre zonificación sísmica, diseño y construcción sismo resistente.

3. CARGAS Y EXPLORACIÓN

De acuerdo con los planos arquitectónicos presentes, las cargas de uso a las cuales estará sometida la estructura variarán entre 30 toneladas fuerza y 36 toneladas fuerza.

Teniendo en cuenta el Área del Lote, construcción, uso y proyección de predio, se realizaron tres ( 3 ) sondeos con una profundidad promedio de diez metros ( 10.00 Mts ) para todos los sondeos. (NSR H.3.1.1, H.3.1.2, H.3.1.3)

Se identificaron los estratos encontrados y se tomaron muestras alteradas e inalteradas para su correspondiente análisis y ensayos de laboratorio tales como: Humedad Natural, Compresión Inconfinada, Peso Unitario, Límites líquido ( LL ) y Límites Plástico ( LP ) ( NSR H.3.4.1, H.3.4.2 y H.3.4.3 ).

Los sondeos se ejecutaron con Equipo de Tornillo manual, y se recuperaron muestras alteradas e inalteradas por medio del tubo Shelby. 4. ESTRATIGRAFÍA

De acuerdo con la forma y el orden estratigráfico como se recuperó el material de los sondeos, los materiales recuperados presentaban las siguientes características físicas:

Profundidad Descripción del Suelo 0.0 Mts - 0.20 Mts Capa vegetal de color negro con presencia de raíces 0.20 Mts - 1.20 Mts Material limo arcilloso suelto con materia orgánica negra. 1.20 Mts - 2.50 Mts Arcilla limosa inorgánica, de CONSISTENCIA media, de color gris claro, con vetas car- melitas medianamente firme

2.50 Mts - 5.00 Mts

Arcilla limosa inorgánica, colorGris oscuro, de plasticidad media,y de consistencia medianamentefirme. En este substrato se encon-contró el nivel freático a 2.50 mts.

5.00 Mts - 8.00 Mts

Arcilla limosa inorgánica, colorgris oscuro con carmelito, deplasticidad media, y de consisten-cia medianamente firme.

8.00 Mts - 10.00 Mts

Arcilla limosa inorgánica, colorgris pardo, de plasticidad media,y de consistencia medianamentefirme.

El Nivel Freático se detectó a una profundidad de dos metros con cincuenta centímetros ( 2.50 Mts ), en un estrato limo - arcilloso. Los parámetros de localización, y características, se consignan en el anexo de Ensayos y Resultados. 5. RANGOS DE VARIACIÓN DE RESULTADOS DE LABORATORIO

A continuación se presentan los rangos dentro de los cuales variaron los resultados de los ensayos de laboratorio, en las pruebas realizadas en los primeros diez metros ( 10.00 Mts ) de sondeo.

Límite Líquido 18 % a 54 % Límite Plástico 14 % a 28 % Índice de Plasticidad 08 % a 37 % Clasificación U. S. C ML, CL, ML-CL, CH

Humedad Natural 16 % a 25 % Compresión Inconfinada 0.41 Kgf/cm2 - 0.60 Kgf/cm2 Penetrómetro de Bolsillo 0.50 Kgf/cm2 - 1.10 Kgf/cm2 Peso Unitario 1.50 Tonf/cm3 - 1.69 Tonf/cm3

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De todos los datos obtenidos de terreno, más los análisis y resultados derivados del laboratorio de suelos, se puede conceptuar lo siguiente: 6.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN

Confrontados los resultados de laboratorio y los datos de estratigrafía tanto de campo como de laboratorio, se puede recomendar como sustrato portante de la estructura para la edificación a construir, al estrato de suelo conformado por la capa de ARCILLA LIMOSA inorgánica, de color gris claro, con vetas carmelitas, de consistencia medianamente firme, encontrada a partir de los 1.50 metros de profundidad.

En caso, de que a la hora de hacer la excavación se encuentre la arcilla negra de bajas condiciones geomecánicas indicada en la estratigrafía, ésta deberá retirarse y reemplazarse por un material tipo recebo o material seleccionado, o en su defecto profundizar el cimiento.

Se recomienda, que las zapatas de cimentación se establezcan a profundidades no menores de un metro con cincuenta centímetros, para que la cimentación global tengan un mejor comportamiento estructural y se pueda desdeñar por inapreciable el efecto de asentamientos diferenciales.

En cualquier circunstancia de construcción de la cimentación, la profundidad de la cimentación, en cumplimiento con los requerimientos arquitectónicos, deberá lograrse necesariamente sobre el sustrato de suelo denominado capa de arcilla limosa inorgánica de color gris claro con vetas carmelitas.

Finalmente se puede concluir, que toda el área analizada, tanto la parte anterior como posterior del lote, incluida en la porción trasera del predio teórico dado por la disposición de los sondeos, tiende a mostrar un

comportamiento homogéneo en su estratigrafía y en la uniformidad y espesor de las capas de los diferentes suelos involucrados.

Por tanto existe homogeneidad en la disposición de las capas de suelos analizadas.

6.2 JUSTIFICACIÓN DE LOS SONDEOS

Los sondeos se desarrollaron hasta una profundidad de 10.00 metros, y no se continuaron las perforaciones a más profundidad ya que las muestras que se iban obteniendo a partir de los 8,00 metros eran un material homogéneo tipo Arcilla limosa inorgánica, color gris oscuro y/o carmelito, de plasticidad media, y de consistencia medianamente firme, las cuales se conservaron aproximadamente uniformes hasta la profundidad de los 10.00 metros, indicándonos la no necesidad de seguir profundizando, y a que las cargas vivas más las cargas muertas, más las cargas por sismicidad no son de magnitud excepcional.

6.3 CAPACIDAD PORTANTE

Para el cálculo de la capacidad portante del terreno, se evalúo su resistencia con base en la Ecuación General Qad conforme con el ancho y tipo de cimentación así:

Q ad = C u x N c x f c + P u x D f x N q x f q

De acuerdo con los resultados obtenidos para las características del terreno en estudio, para Df = 1.5 m se tienen los siguientes valores:

Cu = 4.10 Tonf / M2 Nc = 5.14

Nq = 1.00 fc = 1.20 fq = 1.00 Pu

Tonf / M3 FS = 3.0 (Factor de Seguri dad)

Al aplicar en la formula de Qad los valores reseñados, tenemos el siguiente resultado, como capacidad portante: Qad = 9.12 Tonf / M2 ( 91 KN / M2 ) 6.4 ASENTAMIENTO PROBABLE

Dh = h x dp x Ms

Dh = asentamiento probableh = espesor de los estratos compresiblesdp = incremento de presión debido a la nueva cargaMs = módulo de compresibilidad

Dh = 8.00 metros x 0.20 kg/cm2 x 2.42 x 10-2 Dh = 0.0387 metros = 3,87 centímetros

El Decreto 074 del 30 de enero de 2001 por medio del cual se identifican los límites de la micro zonificación sísmica y se adoptan los espectros del diseño para Bogotá D. C., y de acuerdo al artículo 2º. de dicho decreto, se obtiene:

ZONA de Riesgo Sísmico = 3 Lacustre A Aceleración máxima = 0.25 g

Está conformada principalmente por depósitos de arcillas blandas con profundidades mayores de 50 metros. Pueden aparecer depósitos ocasionales de turbas y/o arenas de espesor intermedio a bajo. Presenta una capa superficial preconsolidada de espesor variable no mayor de 10 metros.

Tom = 0.50 Tcm = 3.00 Amm = 0.25 Anm = 0.30 Fam = 1.00 Fvm = 32.48 Aa = 0.20 T = 0.463 segundos

R = 5.00 I ( Grupo de Uso I ) = 1.00 S = 1.50 Sa= 0.778 Capacidad Disipación Energía

= D M O Coeficiente de sitio S3 = 1.50 6.6 CARACTERIZACIÓN SÍSMICA

Para la zona de riesgo sísmico dentro de la cual se encuentra localizada la estructura en evaluación Barrio El Rosario, el suelo es de tipo S3, y el coeficiente del sitio es 1.50. El potencial de licuación de este suelo es nulo. Según el mapa de Microzonificación de la ciudad, el sitio en estudio corresponde a una zona micro sísmica 3 Lacustre A, con Sa = 0.778 la cual indica una amenaza media de movimiento por sismo. En las cercanías de Bogotá, no hay fallas activas, por lo cual no se espera tener epicentros de sismos muy cercanos. La falla activa más cercana se encuentra en el costado oriental del Macizo de Quetame.

6.7 PRESIÓN NETA Presión Neta = Carga Total Edificio / Área de Terreno = 200.000 Kgs / 990.000 Cm2 Presión Neta = 0.202 Kg / Cm2< 0.41 Kg / Cm2

Lo cual significa que la Presión neta en la base de la cimentación, es muy inferior a la capacidad portante del suelo, lo cual clasifica para una cimentación tipo zapatas de cimentación, con vigas de amarre a nivel de placa de contrapiso, y para anchos de muro de 15 centímetros

6.8 Tipo de CIMENTACIÓN Se recomienda cimentar la estructura sobre zapatas aisladas unidas mediante vigas de amarre.

Para el caso de zapatas aisladas, las de borde pueden ser rectangulares con viga de contrapeso, y las centrales se pueden diseñar preferiblemente cuadradas o rectangulares en el sentido del lote.

Las vigas de amarre deben diseñarse para una transferencia de carga del orden del 25% de la columna, para eliminar al máximo la posibilidad de asentamientos diferenciales.

Las placas de piso deben tener un espesor de 12 centímetros de concreto con refuerzo, colocándola sobre recebo debidamente compactado al 95% del proctor modificado.

Para la cimentación propuesta y las cargas de servicio, los asentamientos esperados no superarán los 3,87 centímetros.

Gratamente se dilucidarán las dudas, o se ampliará la investigación respecto de este Estudio, y se proporcionará la asesoría necesaria, para lo cual se agradece notificarme anticipadamente.