INFORME SUELOS Hospital Luis Negreiros

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS INGENIERIA DE CIMENTACIONES - TOPOGRAFIA DIGITAL -

LEVANTAMIENTOS TOPOGRAFICOS PROYECTOS

JORGE HERNAN OCHOA FERNNDEZCONSULTOR DE INGENIERIA

INGENIERO CIVIL CIP 42446

Pasaje Senda Dorada 119, Of.201Pueblo Libre ,Telefax: 461-2337 , Celular: 9881-3223 , e-mail: [email protected]

INFORME TECNICO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

CON FINES DE CIMENTACION

SOLICITADO: ASESORES TECNICOS ASOCIADOS SAC

PROYECTO : AMPLIACION DEL HOSPITAL LUIS NEGREIROS LUGAR : AV. TOMAS VALLE CUADRA 34 ESQUINA CON

AV. PACASMAYO CALLAO - LIMA REALIZADO : JORGE HERNAN OCHOA FERNANDEZ ING. CIVIL REG. CIP: 42446

JULIO DEL 2007






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CONTENIDO 1.0 GENERALIDADES

1.1. ANTECEDENTES

1.2. OBJETIVO DEL ESTUDIO

1.3. NORMATIVIDAD

1.4. UBICACIN Y DESCRIPCIN DEL AREA DE ESTUDIO

2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD 2.1. GEOLOGIA

2.2. SISMICIDAD

3.0 TRABAJOS DE CAMPO 3.1. EXPLORACION POR MEDIO DE CALICATAS

3.2. DENSIDADES DE CAMPO

3.3. MUESTREO Y REGISTRO DE EXPLORACION

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

5.0 TRABAJOS DE GABINETE 5.1. PERFIL ESTRATIGRFICO

5.2. CONFORMACION DEL SUBSUELO

6.0 ANALISIS DE CIMENTACION 6.1. CARACTERISTICAS DE LAS OBRAS A CONSTRUIR

6.2. TIPO DE CIMENTACION

6.3. PROFUNDIDAD DE CIMENTACION

6.4. CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE

6.5. CALCULO DE ASENTAMIENTOS

7.0 AGRESIN DEL SUELO DE CIMENTACIN

8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.0 BIBLIOGRAFA

10.0 ANEXOS 10.1 FIGURAS

FIGURA N 1 MAPA DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU

FIGURA N 2 MAPA DE DISTRIBUCION DE INTENSIDADES SISMICAS

FIGURA N 3 FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

10.2 REGISTROS DE EXPLORACION

10.3 REGISTROS DE ENSAYOS DE LABORATORIO

10.4 FOTOGRAFIAS

10.5 PLANO






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INFORME TECNICO

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PARA LA AMPLIACION DEL HOSPITAL LUIS NEGREIROS

1.0 GENERALIDADES 1.1 Antecedentes Por encargo de la Empresa Asesores Tcnicos Asociados SA, se realiz el Estudio de

Mecnica de Suelos con fines de cimentacin en un terreno disponible del Hospital Luis

Negreiros, como parte de la ampliacin de la Infraestructura existente, donde se proyecta

construir edificaciones de de 3 a 4 pisos destinadas para el rea de salud.

1.2 Objetivo del Estudio El presente informe tiene por objeto efectuar el estudio de las condiciones geotcnicas del

suelo de fundacin para la cimentacin de las nuevas construcciones de la Ampliacin del

Hospital Luis Negreiros, Dichos parmetros a evaluar son: profundidad de cimentacin, tipo

de cimentacin y capacidad portante admisible del terreno adoptado como suelo de

cimentacin.

El programa de trabajo realizado con este propsito ha consistido en :

Reconocimiento del terreno . Recopilacin de informacin. Levantamiento topogrfico Ubicacin y ejecucin de calicatas. Registro y Muestreo de calicatas Toma de muestras alteradas. Ejecucin de ensayos de laboratorio. Elaboracin de registros estratigrficos . Anlisis de la cimentacin. Conclusiones y recomendaciones.

1.3 Normatividad El presente Estudio de Suelos con Fines de Cimentacin est en concordancia con la

Norma E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones.

1.4 Ubicacin y Descripcin del Terreno






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El rea del terreno en estudio se encuentra ubicado en la esquina de la Avenida Tomas

Valle cuadra 34 S/n con la Avenida Pacasmayo, perteneciente al distrito del Callao,

Provincia Constitucional del Callao, departamento de Lima. Ver Plano EG-01 en anexo.

El rea total del terreno destinado para el proyecto es de 12,046.50 m2. Actualmente

tiene un uso como terrenos de cultivo. No presenta ninguna construccin existente

dentro del terreno y se encuentra cercado con muros de material noble.

2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD 2.1 Geologa El rea del terreno en estudio se encuentra en la ciudad de Lima, en la provincia

constitucional del Callao, departamento de Lima. De acuerdo al Mapa Geolgico del

Cuadrngulo de Lima (hoja 25-I, Boletn N43 del INGEMET), el proyecto motivo de estudio,

se halla ubicado en el antiguo cono deyectivo del ro Rmac, el cual est constituido

principalmente por gravas, cantos y boleos de forma subredondeadas de matriz arenosa,

provenientes de las partes altas de Lima. Los estratos de este cono abanico aluvial

pertenecientes al Cuaternario Pleistocnico (Qp-al), sobrepasan los 200 metros de

profundidad, segn el doctor Nstor Teves. La edad del cono deyectivo, no est an

precisada, pero sin embargo, se atribuye su ms lejana procedencia al Periodo

Pleistocnico. En superficie afloran suelos de granulometra fina como limo, arenas

limosas, arcillas, etc.

2.2 Sismicidad De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma Sismo

Resistente ( NTE E-030), se concluye que el rea en estudio se encuentra dentro de la zona

de Alta Sismicidad ( Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades

tan considerables como VIII a IX en la escala Mercalli Modificada. ( Ver Fig 1 y 2). En base

al predominio del suelo bajo la cimentacin conformado por gravas arenosas, se recomienda

adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes, los siguientes parmetros :

Factor de zona : Z = 0.40

Factor de amplificacin del suelo : S = 1.00

Periodo que define la Plataforma del espectro : Tp = 0.40

3.0 TRABAJOS DE CAMPO Con la finalidad de definir el perfil estratigrfico del rea de estudio, se ejecutaron 12

calicatas de exploracin, mediante excavacin final a cielo abierto, hasta una






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profundidad mxima de 4.00m. Ver Cuadro N1.

3.1 Excavacin por medio de calicatas Estas calicatas denominadas C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, y C12 fueron

convenientemente ubicados en la zona a edificarse, tal como se muestra en el plano EG-01.

Los respectivos registros de la estratigrafa se presentan en el ANEXO 10.2.

Cabe indicar que las calicatas C1 al C8 se encuentran ubicadas dentro del rea a

construir, mientras que las calicatas C9, C10, C11 y C12 se encuentran en las periferias

del terreno donde se ubican las reas de estacionamiento.

CUADRO N 1: CUADRO RESUMEN DE TRABAJOS DE CAMPO

Calicata Profundidad

a cielo abierto (m)

Cota

(m) Densidad de

Campo

Nivel Freatico

N.F. (m)

C-1 3.00 101.66 D1, Pro =2.00 -

C-2 4.00 101.56 D2, Prof=2.50 -

C-3 3.00 101.33 D3, Prof=2.00 -

C-4 4.00 101.23 D4,Prof=2.00 -

C-5 3.00 100.74 D5, Prof=2.50 -

C-6 4.00 101.00 - - C-7 3.00 101.85 - - C-8 3.00 100.50 - - C-9 2.00 100.72 - -

C-10 2.00 101.58 - - C-11 2.00 101.64 - -

C-12 2.00 102.08 - -

3.2 Densidades de Campo

Densidad en suelos Gruesos: Se realizaron cinco densidades de campo sobre el material de las gravas arenosas por el

mtodo del baln, segn como se detalla a continuacin. Este mtodo consiste en realizar

un agujero circular de 20cm de dimetro, por una profundidad promedio de 20 a 30cm, luego

se pesa todo el suelo que se extrae de la excavacin del hoyo . Se calcula el volumen del

hoyo colocando una membrana plstica impermeable cubriendo toda la superficie interior,

introduciendo agua al ras de la superficie, midiendo dicho volumen, con lo cual

calculamos el valor de la densidad total hmeda al conocer el peso del suelo total extrado y

el volumen del agua que viene a ser el volumen del suelo.






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CUADRO N2: DENSIDADES DE CAMPO EN SUELOS GRUESOS

Item Calicata Prof. (m)

Peso del suelo (kg)

Volumen del Agua ( cm3)

Densidad Total

hmeda gr/cm3

D1 C1 2.00 14750 6900 2.14 D2 C2 2.50 14350 5850 2.45 D3 C3 2.00 8750 4250 2.06 D4 C4 2.00 12200 5450 2.24 D5 C5 2.50 14650 6900 2.12

Densidad en suelos finos: Se realiz tres ensayos de densidad de campo, con el mtodo del anillo, utilizado

especialmente en suelos finos como arenas, arenas limosas. Este mtodo consiste en

introducir al suelo natural un anillo de volumen conocido, hasta que este penetre el suelo,

luego con ayuda de una esptula, se extrae el anillo cuidando de no perder material en el

proceso, se pesa el suelo extrado y con el volumen del anillo, se calcula la densidad

natural hmeda del suelo a la profundidad donde se realiz el ensayo.

Este ensayo se realiz en las calicatas C-2, C-4 y C-6, obteniendo los siguientes

resultados:

CUADRO N3: DENSIDADES DE CAMPO EN SUELOS FINOS

CALICATA CALICATA

C-2

CALICATA

C-4

CALICATA

C-6

ITEM D-1 D-2 D-3

PROFUNDIDAD (m) 1.00 1.00 1.00

VOLIMEN DEL ANILLO (cm3) 55.19 55.19 55.19 PESO DEL SUELO HMEDO

(gr)

80.00 105.00 85.0

DENSIDAD NATURAL HUMEDA (gr/cm3)

1.45 1.90 1.54

Densidad promedio hmedo = 1.63 gr/cm3

3.3 Muestreo y Registros de exploracin

Se realiz el registro y exploracin de campo de forma manual y visual del perfil del suelo

en cada calicata, en los que se indican las diferentes caractersticas geotcnicas del






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suelo, tales como tipo de suelo, espesor del estrato, color, humedad, compacidad,

consistencia etc, tal como se pueden observar en los registros estratigrficos y fotos que

se adjuntan en el anexo.

4.0 ENSAYOS DE LABORATORIO De las calicatas C1, C2, C-3, C-4, C-5,C-6, C-7, C8, C-9, C-10, C11 se extrajeron muestras

alteradas representativas del suelo que debidamente identificadas se remitieron al

laboratorio para los ensayos correspondientes para la identificacin y clasificacin de suelos.

Las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Geotecnia del CISMID de la

Universidad Nacional de Ingeniera.

Tambin se realizo el ensayo de la Relacin de Soporte California (CBR) a partir de una

muestra del material limoso de la calicata C-11 a una profundidad de 0.90 a 2.00m, cuyo

valor al 95% de la MDS es de 14%. Este valor es un parmetro para la determinacin de los

espesores del pavimento en el rea de estacionamiento.

Tambin se realizaron los ensayos de anlisis qumicos de cloruros, sulfatos y sales totales

en dos muestras disturbadas de suelos de las calicatas C-4 y C-8.

A continuacin se detalla un cuadro resumen de los resultados de los ensayos de

laboratorio:

CUADRO N4: RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO CALICATA PROF MUESTRA W% L.L L.P I.P SUCS DESCRIPCION C-1 M-2 1.50 2.50 21.1 29 NP NP ML Limo

C-2 M-3 1.60 4.00 2.50 27 NP NP GP GRAVA MAL GRADADAS CON ARENAS

C-3 M-2 0.90 3.00 2.10 NP NP NP GP GRAVA BIEN GRADADA CON ARENA

C-4 M-2 1.50 - 4.00 1.90 NP NP NP GP GRAVA MAL GRADADAS CON ARENAS

C-5 M-1 0.50 -1.80 6.00 NP NP NP SM ARENA LIMOSA

C-6 M-2 1.20 4.00 3.20 NP NP NP GP-GM GRAVA MAL GRADADA CON LIMO Y ARENA

C-7 M-1 0.50 1.50 2.60 NP NP NP ML LIMO ARENOSO

C-8 M-2 1.20 3.00 2.00 NP NP NP GP GRAVA BIEN GRADADA CON ARENA

C-9 M-1 0.50 1.20 12.6 24 15 9 CL ARCILLA ARENOSA

C-10 M-1 1.00 2.00 7.10 NP NP NP SM ARENA LIMOSA

C-11 M-1 0.90 2.00 4.70 NP NP NP ML LIMO

Donde:

W% : contenido de humedad L.L.% : Limite liquido L.P. % : Limite plstico I.P. % : Indice plstico 5.0 TRABAJOS DE GABINETE 5.1 Perfil Estratigrfico En base a la informacin obtenida de los trabajos de campo se elabor el plano de ubicacin






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de calicatas, indicndose los registros estratigrficos de cada calicata, Ver Plano EG-01.

5.2 Conformacin del Subsuelo:

Sector de la calicata C-1:

0.00 0.50 Material removido limpio conformado por arcillas arenosas de color marrn obscuro, de

consistencia firme, con presencia de gravas y cantos aislados.

1.50 2.50 Material conformado por limo ( ML) de color beige amarillento, no plstico, hmedo, de

compacidad media a firme, con manchas de oxidaciones.

2.50 3.00 Suelo fluvio aluvional conformado por un buen porcentaje de gravas mal gradadas de

tamao promedio 1 a 3 de forma subredondeada, con arenas ( GP), no plstico, de color

gris plomizo, hmedo, conteniendo adems cantos rodados de tamao promedio de 4 a 7

en un 15% a 20% con tamao mximo de 8 a 10 de manera aislada; en su conjunto el

suelo heterogneo se encuentra en un estado de compacidad relativa que varia de firme a

muy firme.


0.00 0.25 Material de relleno limpio conformado por material limo arenoso de color marrn, no plstico,

seco, de consistencia media.

0.25 0.70 Material de arcilla arenosa de color marrn negruzco, de baja plasticidad, ligeramente

hmedo, de estado de consistencia firme. (CL)

0.70 1.60 Material conformado por limo ( ML) de color beige amarillento, no plstico, hmedo, de

compacidad media a firme, con presencia de oxidaciones.



gris plomizo a anaranjado por la presencia de oxidaciones, hmedo, conteniendo adems

cantos rodados de tamao promedio de 4 a 6 en un 15% a 20% con tamao mximo de 8

a 10 de manera aislada; en su conjunto el suelo heterogneo se encuentra en un estado de

compacidad relativa que varia de firme a muy firme. No se encontr nivel fretico hasta dicha

profundidad de exploracin.


0.00 0.50 Terreno de cultivo conformado por arcilla arenosa de color marrn negruzco, de baja

plasticidad, hmedo, de estado de consistencia media a firme. (CL)






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0.50 0.90 Material conformado por limo arenoso ( ML) de color beige amarillento con presencia de

oxidaciones, no plstico, hmedo, de compacidad media a firme.






compacidad relativa que varia de firme a muy firme.




0.50 1.50 Material conformado por limo ( ML) de color beige amarillento con presencia de oxidaciones,

no plstico, hmedo, de compacidad media a firme, con raicillas delgadas.










0.50 1.80 Material conformado por arena limosa ( SM) de color beige amarillento, no plstico, hmedo,

de compacidad media a firme, con raicillas delgadas.


tamao promedio 1 a 3 de forma subredondeada, con arenas ( GP), no plstico, de






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color gris plomizo a anaranjado por la presencia de oxidaciones, hmedo, conteniendo

adems cantos rodados de tamao promedio de 4 a 7 en un 15% a 20% con tamao

mximo de 8 a 10 de manera aislada; en su conjunto el suelo heterogneo se encuentra en

un estado de compacidad relativa que varia de firme a muy firme.





de compacidad media a firme.


tamao promedio 1 a 3 de forma subredondeada, con limos y arenas ( GP-GM), no

plstico, de color gris plomizo a anaranjado por la presencia de oxidaciones, hmedo,

conteniendo adems cantos rodados de tamao promedio de 4 a 6 en 20% con tamao

mximo de 10 de manera aislada; en su conjunto el suelo heterogneo se encuentra en un

estado de compacidad relativa que varia de firme a muy firme.


0.00 0.20 Material de afirmado conformado por gravas angulosas con limos y arenas



0.50 1.50 Material conformado por limo arenoso ( ML) de color beige amarillento con presencia de

oxidaciones, no plstico, hmedo, de compacidad media a firme.












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0.40 1.20 Material conformado limo (ML) de color beige amarillento, no plstico, hmedo, de

compacidad media a firme.

1.20 3.00 Material de gravas mal gradadas de tamao de forma subredondeada con matriz arenosa,

(GP), no plstico, de color gris plomizo a anaranjado por la presencia de oxidaciones,

hmedo, conteniendo adems cantos rodados de tamao promedio de 4 a 6 en 20% con

tamao mximo de 8 de manera aislada; en su conjunto el suelo heterogneo se encuentra

en un estado de compacidad relativa que varia de firme a muy firme.


0.00 0.50 Material de relleno ligeramente contaminado, conformado por material de arcilla arenosa con

gravas, hmedo, de compacidad media, con restos aislados de restos de fragmentos de

ladrillos y concreto .

0.50 1.20 Material de arcilla arenosa de color marrn negruzco, de baja plasticidad, hmedo, de estado

de consistencia media a firme. (CL)


de compacidad media a firme, con presencia de oxidaciones.

Sector de la calicata C-10

0.00 1.00 Material de relleno ligeramente contaminado, conformado por material de arcilla arenosa de

color marrn, hmedo, de compacidad media, con restos aislados de restos de fragmentos

de ladrillos, plsticos, etc.


de compacidad media a firme, con presencia de oxidaciones.






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0.00 0.90 Material removido conformado por material de arcilla arenosa de color marrn con presencia

de cantos aislados, poco hmedo, de consistencia media a firme.

0.90 2.00 Material conformado por material de limo (ML) de color beige amarillento, no plstico, poco

hmedo, de compacidad media a firme, con presencia de oxidaciones y raicillas.


0.00 0.50 Material removido conformado por material de arena limosa de color marrn, poco hmedo,

de consistencia media a firme.

0.50 2.00 Material conformado por material de limo (ML) de color beige amarillento, no plstico, poco

hmedo, de compacidad media a firme.

6.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION 6.1 Caractersticas de las Obras a Construir De acuerdo con la informacin presentada por los proyectistas, la estructuracin de la

edificacin de 3 a 6 pisos y est constituida por un sistema estructural del tipo aporticado es

decir con columnas y vigas de concreto armado, combinndose con placas de concreto

armado, con losas aligeradas de concreto armado en los entrepisos.

6.2 Tipo de Cimentacin Dada las caractersticas estructurales de la edificacin a construir as como la naturaleza

del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, se recomienda

utilizar una cimentacin superficial tal como, zapatas aisladas y/o zapatas corridas

conectadas no de acuerdo al calculo estructural.

6.3 Profundidad de Cimentacin Basado en los trabajos de campo, resultados de laboratorio, registros estratigrficos y

caracterstica de la estructura a construir, se recomienda cimentar sobre el cimentacin

sobre el material heterogneo conformado por cantos, gravas y arenas (GP), de estado de

compacidad firme a muy firme, a la profundidad mnima de 1.80m con respecto a la menor

cota del terreno natural, apoyndose siempre sobre el suelo natural de gravas arenosas.

En el sector de la calicata C-1 se encontr material de gravas arenosas a partir de 2.50m de

profundidad, por lo cual se tiene que profundizar la cimentacin en todo este sector hasta

encontrar el suelo natural, pudiendo usar subcimientos de concreto pobre hasta alcanzar el

nivel de cimentacin recomendado.






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Se recomienda la presencia de un especialista en suelos durante la etapa de construccin a

fin de supervisar esta etapa de los trabajos de excavacin para la cimentacin.

6.4 Calculo de la Capacidad Portante admisible Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las caractersticas

del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentacin.

La capacidad de carga se ha determinado en base a la frmula de Terzaghi y Peck (1967),

con los parmetros de Vesic (1971).

Debido a este tipo de suelo granular de granulometra gruesa, conformado por gravas,

cantos, arenas y limos, no fue posible realizar ensayos especiales de laboratorio, debido a la

imposibilidad de extraer muestras inalteradas, lo que se hizo fue evaluar la compacidad de la

matriz del suelo con una picota de gelogo y del conjunto en su totalidad, encontrndose que

el suelo donde ir desplantada la cimentacin se encuentra en un estado de compacidad

relativa firme a muy firme .

Adems segn ensayos de corte directo insitu realizado en diferentes zonas de la ciudad de

Lima por diferentes instituciones y empresas privadas, se determin que el ngulo de friccin

del suelo gravoso arenoso varia de 33 a 37, correspondiendo a un estado de compacidad

relativa de firme a muy firme.

En base a esta referencia y considerando que la cimentacin de la estructura se apoyar

sobre la grava arenosa y por ser un suelo del tipo friccionarte, se puede considerar los

siguientes parmetros: Cohesin : C = 0.00 kg/cm2

Angulo de friccin : = 34 Segn Terzaghi y Peck : qul = Sc*C*Nc + 1/2*S*1*B*N + Sq*2*Df*Nq ..... (1) qad = qul/F.S. Donde :

qul : = capacidad ltima de carga en kg/cm2. qad : = capacidad portante admisible en kg/cm2. F.S. : = factor de seguridad = 3 : = Densidad hmeda . B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mt Df. : = profundidad de la cimentacin. Nc,N,Nq: = parmetros que son funcin de Sc,S,Sq: = factores de forma. C : = cohesin en (kg/cm2)

Los factores de capacidad de carga se obtendrn a partir de la Figura N 3.

A) Zapata corrida: C = 0.00 (kg/cm2)






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= 34 FS = 3

Df = 1.80 m

B = 0.70 m

1 = 1.63 gr/cm3 2 = 2.20 gr/cm3 Nc = 42.16

N = 41.06 Nq = 29.44

Sc = 1.0

S = 1.0 Sq = 1.0

De (1) se tiene :

qul = 11.80 kg/cm2

qad = 3.93 kg/cm2

B) Zapata cuadrada: C = 0.00 (kg/cm2)

= 34 FS = 3

Df = 1.80 m

B = 1.20 m

1 = 1.63 gr/cm3 2 = 2.20 gr/cm3 Nc = 42.16

N = 41.06 Nq = 29.44

Sc = 1.7

S = 0.60 Sq = 1.67

De (1) se tiene :

qul = 17.72 kg/cm2

qad = 5.91 kg/cm2 ( Trabajar con qad = 4.0 kg/cm2 )

6.5 CLCULO DE ASENTAMIENTOS






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6.5.1. Asentamientos Inmediatos El asentamiento inmediato instantneo de la cimentacin se calcular en base a la teora

de la elasticidad (Lambe y Whitman, 1964).

El asentamiento elstico inicial ser:

S = qs B(1-u)If Es donde:

S = asentamiento inmediato (cm)

qs = esfuerzo neto transmisible (kg/cm2) B = ancho de cimentacin (cm)

Es = mdulo de Elasticidad (kg/cm2)

u = relacin de Poisson

If = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentacin.

Las propiedades elsticas del suelo de cimentacin fueron asumidas a partir de tablas

publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde ir desplantada la cimentacin.

De acuerdo al material encontrado en la zona de estudio, conformado por gravas con

arenas, los valores recomendables son :

Es = 1300.00 kg/cm2 If = 1.12 (flexible)

u = 0.30

qs = 4.00 kg/cm2 B = 120cm

Se obtiene:

Cimentacin flexible : Si = 0.38cm

6.5.2 Asentamientos Tolerable El valor del asentamiento inmediato calculado debe comprobarse si es inferior a los valores

limites tolerables. Segn la Norma Tcnica de Suelos y Cimentaciones E-050, establece que

el asentamiento diferencial no debe ser mayor que el calculado para una distorsin ()

angular prefijada, de acuerdo al tipo de estructura, as como la naturaleza del terreno.

Luego para el tipo de estructura proyectado, se espera una distorsin angular de:

= / L = 1/500 ( Para estructuras que no admiten grietas )

Donde:

= Asentamiento Tolerable en cm (75%)






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L = Distancia entre dos columnas

= Distorsin angular

Luego: L= 500cm, entonces :

El asentamiento Tolerable es: = 500/500 = 1.00 cm ( 75%)

Luego el asentamiento permisible ser : 1.33 cm ( 100%)

Luego se tiene que: 0.38cm < 1.33 cm OK El asentamiento instantneo a producirse es tolerable.

7.0 AGRESION AL SUELO DE CIMENTACION El suelo bajo el cual se cimenta toda estructura tiene un efecto agresivo a la cimentacin.

Este efecto est en funcin de la presencia de elementos qumicos que actan sobre el

concreto y el acero de refuerzo, causndole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las

estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin embargo, la accin qumica del suelo

sobre el concreto slo ocurre a travs del agua subterrnea que reacciona con el concreto;

de ese modo el deterioro del concreto ocurre bajo el nivel fretico, zona de ascensin capilar

presencia de agua infiltrado por otra razn (rotura de tuberas, lluvias extraordinarias,

inundaciones, etc.).

Los principales elementos qumicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su accin

qumica sobre el concreto y acero del cimiento respectivamente.

CUADRO N 05 ELEMENTOS QUIMICOS NOCIVOS PARA LA CIMENTACION

Presencia en el Suelo de : p.p.m Grado de Alteracin OBSERVACIONES 0 1000 Leve 1000 2000 Moderado Ocasiona un ataque qumico al 2000 - 20,000 Severo concreto de la cimentacin

* SULFATOS

>20,000 Muy severo Ocasiona problemas de corrosin De armaduras o elementos ** CLORUROS > 6,000 PERJUDICIAL Metlicos Ocasiona problemas de prdida de resistencia mecnica por problema ** SALES SOLUBLES > 15,000 PERJUDICIAL De lixiviacin

* Comit 318-83 ACI ** Experiencia Existente

De los resultados de anlisis qumicos, obtenidos a partir de una muestra






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representativa del suelo, de la calicata C-8 a una profundidad de 1.90m a 2.50,se tiene:

Calicata Muestra Prof. (m) Sulfatos (ppm)

Cloruros (ppm)

Sales Totales (ppm)

C-4 M-2 1.50 3.00 354.24 98.00 950.00

C-8 M-1 0.40 1.20 650.40 238.00 1880.00

En base a estos resultados se concluye lo siguiente:

Una concentracin de cloruros en el suelo superficial de 238 ppm, menor que 6000 ppm,

indica que no ocasionar un ataque por corrosin al acero de la cimentacin.

Una concentracin de sulfatos de 650.40 ppm menor que 1000 ppm indica que no

ocasionar al concreto de la cimentacin un ataque moderado. Una concentracin de sales totales de 1880 ppm, menor que 6000 ppm, indica que no

ocasionar perdida de la resistencia mecnica por lixiviacin.

Se concluye que el suelo que forma parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin no contiene concentraciones moderadas de sulfatos y cloruros, que podran atacar al

concreto y la armadura de la cimentacin. Por lo Tanto el cemento a usar para la

cimentacin ser el Tipo I, de uso general.

8.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.- El rea del terreno en estudio se encuentra ubicado en la esquina de la Avenida

Tomas Valle cuadra 34 S/n con la Avenida Pacasmayo, perteneciente al distrito del

Callao, Provincia Constitucional del Callao, departamento de Lima. Ver Plano EG-01 en

anexo.

El rea total del terreno destinado para el proyecto es de 12,046.50 m2. Actualmente

tiene un uso como terrenos de cultivo. No presenta ninguna construccin existente

dentro del terreno y se encuentra cercado con muros de material noble.

2.- Con la finalidad de definir el perfil estratigrfico del rea de estudio, se ejecutaron 12

calicatas de exploracin, mediante excavacin final a cielo abierto, hasta una profundidad

mxima de 4.00m, de las cuales las calicatas C1 al C8 se ubicaron convenientemente en

toda el rea a construir, mientras que las calicatas C9, C10, C11 y C12 se encuentran en

las periferias del terreno donde se ubican las reas de estacionamiento.






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3.- La conformacin del subsuelo en este sector es la siguiente:

Superficialmente presenta una superposicin de estratos de suelos de granulometra fina

conformados por material arcillas arenosas de consistencia media a firme, limos y arenas

limosas de compacidad media a firme, hasta una profundidad que varia de 0.90m a 2.50m,

luego subyacen un suelo fluvio aluvional conformado por un buen porcentaje de gravas mal

gradadas de tamao promedio 1 a 3 de forma subredondeada, con arenas ( GP), no

plstico, de color gris plomizo a anaranjado por la presencia de oxidaciones, hmedo,

conteniendo adems cantos rodados de tamao promedio de 4 a 7 en un 15% a 20% con

tamao mximo de 8 a 10 de manera aislada; en su conjunto el suelo heterogneo se

encuentra en un estado de compacidad relativa que varia de firme a muy firme. No se

encontr nivel freatico hasta dicha profundidad de exploracin.

4.- Dada las caractersticas estructurales de la edificacin a construir as como la naturaleza del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, se

recomienda utilizar una cimentacin superficial tal como zapatas aisladas y zapatas

corridas, conectadas no de acuerdo al clculo estructural.

5.- Basado en los trabajos de campo, resultados de laboratorio, registros estratigrficos y

caracterstica de la estructura a construir, se recomienda cimentar sobre el cimentacin

sobre el material heterogneo conformado por cantos, gravas y arenas (GP), de estado de

compacidad firme a muy firme, a la profundidad mnima de 1.80m con respecto a la menor

cota del terreno natural, apoyndose siempre sobre el suelo natural de gravas arenosas,

para una capacidad portante admisible de 3.93 kg/cm2 para cimientos corridos y 4.00

kg/cm2 para zapatas aisladas.

En el sector de la calicata C-1 se encontr material de gravas arenosas a partir de 2.50m

de profundidad, por lo cual se tiene que profundizar la cimentacin en todo este sector hasta

encontrar el suelo natural, pudiendo usar subcimientos de concreto pobre hasta alcanzar el

nivel de cimentacin recomendado.

Se recomienda la presencia de un especialista en suelos durante la etapa de construccin a

fin de supervisar esta etapa de los trabajos de excavacin para la cimentacin.

6.- Debido a que las deformaciones analizadas con la capacidad portante determinado

por corte, indican un nivel adecuado de asentamientos, entonces no es necesario hacer

una verificacin de la capacidad portante por deformacin.

7.- De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificacin Ssmica del Per, segn la nueva Norma






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Sismo Resistente ( NTE E-030), se concluye que el rea en estudio se encuentra dentro de

la zona de Alta Sismicidad ( Zona 3), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de

intensidades tan considerables como VIII a IX en la escala Mercalli Modificada. ( Ver Fig 1 y

2). En base al predominio del suelo bajo la cimentacin conformado por gravas arenosas, se

recomienda adoptar en los Diseos Sismo-Resistentes, los siguientes parmetros :

Factor de zona : Z = 0.40

Factor de amplificacin del suelo : S = 1.00

Periodo que define la Plataforma del espectro : Tp = 0.40

8.- De acuerdo a los resultados de los anlisis qumicos del suelo, se verific que el suelo que forma parte del contorno donde ir desplantada la cimentacin no contiene

concentraciones moderadas de sulfatos, cloruros y sales totales, que podran atacar al

concreto y la armadura de la cimentacin. Por lo Tanto el cemento a usar para la

cimentacin ser el Tipo I, de uso general.

9.- Con respecto a las reas de estacionamiento donde se requieren veredas, y pavimento,

se tiene que de acuerdo con el anlisis efectuado de la estratigrafa del suelo, se concluye

que el material de la subrasante estar constituido por limos, no plstica de estado de

compacidad media a firme arcillas arenosas de baja plasticidad, de consistencia media a

firme, cuya clasificacin Sucs es ML y CL respectivamente y clasificacin AASHTO es A-4(1)

y A-4(3) respectivamente.

Segn la evaluacin del laboratorio, el material de la subrasante esta constituido por

material inorgnico de granulometra fina con baja a regular capacidad de soporte. El CBR

determinado para estos tipos de suelos se encuentran en el orden de 14% al 95% de la

mxima densidad seca .

Mediante el mtodo del CBR mtodo californiano y con los datos ya establecidos de CBR

=15% y cargas de rueda de 8,000 lb y utilizando el baco del U.S. Army Coorps of

Engineers, determinamos que es necesario un espesor total de la estructura del pavimento

de 9( base mas carpeta asfltica ) para equilibrar los esfuerzos.

Por lo que la estructura del pavimento queda conformada de la siguiente manera:

SUBRASANTE: escarificado y compactado en un espesor de 20 cm al 95% de la

mxima densidad seca del proctor modificado, debiendo retirarse partculas mayores

de 2, as como elementos extraos.

BASE: De material granular seleccionado con un espesor de 20cm, con un CBR

mnimo del 80%, para un grado de compactacin del 100% de la mxima densidad

seca del Proctor modificado.

SUPERFICIE DE RODADURA Y DESGASTE: De 5cm de espesor ,






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compactado, constituido por una carpeta de mezcla asfltica en caliente, de

granulometra cerrada y colocada de acuerdo a especificaciones de obra.

NOTA:

Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente informe tcnico son slo aplicables

para el rea estudiada. De ninguna manera se puede aplicar a otros sectores u otros fines.

Lima Julio del 2007 9.0 REFERENCIAS Norma E-050, Suelos y Cimentaciones. Norma E-030, Diseo Sismoresistente Braja M. Das/ Principios de Ingeniera de Cimentaciones. 4 Ediccin 1999 Rico Castillo / La Ingeniera de Suelos, Vol 1 y 2. 1 edicion 1998 Peck/Hanson/ Thornburn: Ingeniera de Cimentaciones Roy Whitlow / Fundamentos de Mecnica de Suelos. 1 edicin 2000 Manuel Delgado Vargas / Ingeniera de Cimentaciones/ 2da edicin 1999 Juarez Badillo - Rico Rodriguez : Mecnica de Suelos, Tomos I,II. Karl Terzaghi / Ralph B. Peck : Mecnica de suelos en la ingeniera Prctica. Segunda

Edicin 1973 Ing. Carlos Crespo : Mecnica de suelos y Cimentaciones T. William Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edicin 1972.






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Reglamento Nacional de Construcciones - CAPECO. Quinta . Edicin 2003. RNC Normas de Diseo Sismo Resistente . Alva Hurtado J.E., Meneses J. y Guzmn V. (1984), "Distribucin de Mximas

Intensidades Ssmicas Observadas en el Per", V Congreso Nacional de Ingeniera Civil, Tacna, Per.

Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones - ACI American Concrete Institute.

Segunda Edicin 1998. Geotecnia para Ingenieros, Principios Bsicos. Alberto J. Martinez Vargas / CONCYTEC

1990.






ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS RESUMEN DE LAS CARACTERSTICAS DE LA CIMENTACIN

CONSTRUCCION DE LA AMPLIACION DEL HOSPITAL LUIS NEGREIROS

AV. TOMAS VALLE CUADRA 34 ESQUINA CON AV. PACASMAYO CALLAO LIMA

1.- Suelo de Fundacin: Material heterogneo conformado por cantos, gravas, arenas y arenas (GP) 2.- Profundidad de Cimentacin:

Df =1.80m como mnimo con respecto a la menor cota del terreno natural, apoyndose siempre sobre las gravas arenosas. En el sector de la calicata C-1 se encontr material de gravas arenosas a partir de 2.50m de profundidad, por lo cual se tiene que profundizar la cimentacin en todo este sector hasta encontrar el suelo natural, pudiendo usar subcimientos de concreto pobre hasta alcanzar el nivel de cimentacin recomendado.

3.- Tipo de cimentacin : Zapatas aisladas y corridas, conectadas no de acuerdo al calculo estructural. 4.- Capacidad Portante Admisible:

Qad= 3.93 kg/cm2 para cimientos corridos Qad= 4.00 kg/cm2 para Zapatas aisladas

5.- Asentamientos: Asentamiento instantneo : 0.38 cm Asentamiento Tolerable: 1.00 cm Asentamiento Permisible: 1.33 cm 6.- No existe agresividad del suelo a la cimentacin.

7.- El cemento a usar ser tipo I

Lima Julio del 2007






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INFORME SUELOS Hospital Luis Negreiros

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