UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA CENTRO PERUANO …

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

CENTRO PERUANO JAPONÉS DE INVESTIGACIONES

SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES

PROGRAMA: 0068 REDUCCIÓN DE VULNERABILIDAD Y ATENCIÓN DE EMERGENCIA POR DESASTRE

PRODUCTO: 3.000481 GOBIERNOS LOCALES CON

EVALUACIÓN DE RIESGOS ANTE SISMOS Y

TSUNAMIS

ACTIVIDAD: 5.003430 DESARROLLO DE

MICROZONIFICACIÓN ANTE SISMO Y TSUNAMI

INFORME

MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DEL DISTRITO DE

LURÍN

APÉNDICE C CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL SUELO

EN EL DISTRITO DE LURÍN LIMA- OCTUBRE, 2013


FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CENTRO PERUANO-JAPONÉS DE INVESTIGACIONES SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES

AV. TÚPAC AMARU N° 1150 – LIMA 25 – PERÚ – Apartado Postal 31-250 Lima 31 Teléfono (511) 482-0777, (511) 482-0804, (511)482-0790 FAX: (511)481-0170

e-mail: [email protected]://www.cismid.uni.edu.pe http://www.cismid-uni.org

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 3 2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ................................................................... 3

2.1 Características geotécnicas del distrito de Lurín (CISMID, 2004) ........................ 4

2.1.1 Perfiles Estratigráficos ........................................................................................... 4 2.1.2 Parámetros Geotécnicos ......................................................................................... 5

3. EXPLORACIÓN DE CAMPO ................................................................................... 5 3.1 Excavación de calicatas. ........................................................................................ 6 3.2 Descripción de perfiles de suelo y roca en taludes ................................................ 6

3.3 Ensayo de penetración dinámica ligera (DPL) ...................................................... 7 3.4 Ensayo de penetración estándar (SPT)................................................................... 8

4. ENSAYOS DE LABORATORIO ............................................................................... 9 4.1 Ensayos de Mecánica de Suelos............................................................................. 9

4.2 Ensayos de Análisis Químico .............................................................................. 10

5. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN DE SUELOS ................... 10 6. TIPOS DE MATERIAL ............................................................................................. 14

7. AGRESIÓN DEL SUELO AL CONCRETO DE CIMENTACIÓN ..................... 16 8. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA ............................................................. 17

8.1 Zona I ................................................................................................................... 18

8.2 Zona II .................................................................................................................. 19 8.3 Zona III ................................................................................................................ 19 8.4 Zona IV ................................................................................................................ 19

8.5 Zona V.................................................................................................................. 20

9. REFERENCIAS ......................................................................................................... 21






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TABLAS

Tabla C-1 : Relación de calicatas recopiladas

Tabla C-2 : Relación de ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL) recopilados

Tabla C-3 : Relación de ensayos de cono sowers recopilados

Tabla C-4 : Relación de ensayos de Penetración Estándar (SPT) recopilados

Tabla C-5 : Relación de calicatas ejecutadas

Tabla C-6 : Relación de taludes descritos

Tabla C-7 : Relación de ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL) ejecutados

Tabla C-8 : Relación de penetración estándar (SPT) ejecutados

Tabla C-9 : Resultado de ensayos estándar de mecánica de suelos.

Tabla C-10 : Resultado de ensayos de corte directo

Tabla C-11 : Resultado de ensayos triaxiales

Tabla C-12 : Resultado de ensayos de consolidación unidimensional

Tabla C-13 : Resultado de ensayos químicos

Tabla C-14 : Elementos químicos nocivos para la cimentación

ANEXOS

Anexo C-1 : Registros de sondajes recopilados

Anexo C-2 : Perfiles de Suelos recopilados

Anexo C-3 : Registros de sondajes ejecutados

Anexo C-4 : Certificados de ensayos de laboratorio

Anexo C-5 : Memoria de cálculo

Anexo C-6 : Panel fotográfico

MAPAS

Mapa C-1 : Ubicación de sondajes recopilados y ejecutados

Mapa C-2 : Tipos de material a 1.0 m de profundidad

Mapa C-3 : Tipos de material a 2.5 m de profundidad

Mapa C-4 : Microzonificación geotécnica






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1. INTRODUCCIÓN

Entre los años 2003 y 2005, el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y

Mitigación de Desastres (CISMID) desarrolló el “Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de

Diez Distritos de Lima y Callao”, que incluyó al distrito de Lurín.

A la fecha, y en base al estudio existente mencionado, el propósito del presente informe,

denominado “Apéndice C”, es determinar las características geotécnicas de los suelos de

cimentación del distrito de Lurín. Para cumplir con tal propósito, se recopiló información

existente, se desarrolló un programa de exploraciones de campo, se realizó ensayos de

laboratorio y se evaluó los datos obtenidos; dando como resultado, principal, un mapa de

microzonificación geotécnica actualizado para el distrito de Lurín.

Este resultado se complementa con los resultados del Apéndice A: “Características Geológicas

del Distrito de Lurín”, del Apéndice B: “Análisis de Peligro Sísmico del Distrito de Lurín” y del

Apéndice D: “Características Dinámicas de los Suelos del Distrito de Lurín”, que en su conjunto

permitirán fortalecer las tecnologías para la mitigación de desastres por terremoto en el

mencionado distrito.

2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

La principal fuente de información existente sobre las características geotécnicas del distrito de

Lurín lo constituye el estudio de Microzonificación Geotécnica Sísmica realizada por el CISMID,

en el año 2004. En este estudio, se recopilaron 11 calicatas.

Adicionalmente, en el presente estudio (CISMID, 2013), se ha recopilado información de

estudios de mecánica de suelos con fines de cimentación, ejecutados en el distrito de Lurín por

empresas privadas de prestigio reconocido. Esta información incluye cuatro registros de

sondajes representativos, dos ensayos con Cono Sowers (Cono Peck), cinco Ensayos de

Penetración Dinámica Ligera (DPL) y nueve Ensayos de Penetración Estándar (SPT).

La ubicación de los sondajes recopilados se presenta en el Mapa C-1; sus registros, en el

Anexo C-1, y una relación de los mismos, en las Tablas C-1, C-2, C-3 y C-4.






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A continuación se presenta parte del contenido del estudio del CISMID para el distrito de Lurín,

realizado durante el año 2004, en lo que concierne, específicamente, a las características

geotécnicas.

2.1 Características geotécnicas del distrito de Lurín (CISMID, 2004)

Las características geotécnicas del distrito de Lurín fueron determinadas mediante sondajes y

perfiles de pozos de agua recopilados, y sondajes ejecutados durante el estudio del año 2004.

La ubicación de todos estos sondajes se muestran en el Mapa C-1 y un resumen de los mismos,

en las tablas C-1, C-2, C-3 y C-4.

2.1.1 Perfiles Estratigráficos

Dentro del área en estudio, se han trazado 03 ejes a través de los sondajes recopilados y

ejecutados (Ejes A-A, B-B y C-C), con la finalidad de presentar perfiles de suelos que cubran las

diferentes áreas de la zona en estudio. La representación de estos perfiles de suelos se

encuentra en el Anexo C-2 (Láminas 01 al 03), y son los que se describen a continuación:

Perfil Estratigráfico A-A. Este eje se ha trazado en forma paralela al litoral. Superficialmente,

tal como se muestra en el sondaje E04, se registra la presencia de material de relleno, hasta

una profundidad máxima de 1.70 m —los materiales de relleno están conformados por restos de

concreto, ladrillo cerámica, conchuelas, etc. con matriz de arcilla, limos y presencia de materia

orgánica—. Asimismo, en los extremos del eje, desde la superficie se tiene la presencia de

suelo natural, constituido por arena pobremente gradada (SP), arena con limos (SM, SP-SM) y

arcillas de baja plasticidad (CL) de consistencia media. Subyaciendo a estos materiales, se

tiene a las arenas mal gradadas (SP), arenas arcillosas (SC), arenas limosas (SM, SW-SM) y a

los limos (ML), que presentan compacidades que varían de suelta a densa y se encuentran

intercaladas con lentes aislados de arcilla (CL), de consistencia blanda a media, y de manera

focalizada, en el sondaje E01, se tiene la presencia de grava mal gradada (GP). La máxima

profundidad alcanzada por los sondajes en este perfil fue de 5.00 m.

Perfil Estratigráfico B-B. Este eje se ha trazado en el extremo noroeste del distrito.

Superficialmente presenta depósitos de rellenos, conformados por gravas, arcillas, limos y

materia orgánica. El suelo natural está conformado por limo arcilloso (ML), de consistencia

blanda y baja plasticidad. Subyaciendo a estos materiales, hasta 5.90 m, se registra la






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presencia de arcillas, de consistencia blanda, y arenas arcillosas y limosas (SC y SM), de

compacidad media. Continuando, se tiene a la grava limosa pobremente gradada (GP-GM) de

compacidad muy densa. El nivel freático, en este eje, varía entre 1.40 y 2.30 m de profundidad.

Perfil Estratigráfico C-C. Este eje se ha trazado para el sector sur del distrito. El perfil de

suelos está conformado básicamente por la arena limosa (SM) y arena pobremente gradada

(SP, SP-SM), de compacidad media a muy densa, con presencia aislada de gravas angulosas

de T.M. 11/2”, hasta una profundidad máxima de 5.50 m —de manera focalizada, en la calicata

C03, a partir de los 3.10 m de profundidad, se registra al limo arenoso (ML), de consistencia

dura y plasticidad media—.

2.1.2 Parámetros Geotécnicos

De acuerdo a los perfiles de suelos evaluados se puede indicar que el distrito de Lurín

superficialmente está conformado por material de relleno en algunos sectores y suelo natural en

su mayor parte, la profundidad máxima del relleno es de 1.70 m conformado por arena de

granulometría media a fina la cual en un sector se presenta contaminada con restos de ladrillo,

concreto, papeles, etc. El suelo natural está constituido por arena pobremente gradada con

limos (SP, SP-SM) de grano grueso a fino, de compacidad muy suelta a muy densa, y arcillas

de baja plasticidad (CL) y limos (ML), de consistencia blanda a dura. En base a estas

características, se estima que, para cimentaciones superficiales de viviendas de interés social,

la capacidad admisible varía entre 0.70 a 1.00 Kg/cm2.

3. EXPLORACIÓN DE CAMPO

El programa de exploración de campo se realizó entre el 22 de abril y el 03 de mayo de 2013, y

consistió en la excavación de diez (10) calicatas, seis (06) Ensayos de Penetración Estándar

(SPT), dieciséis (16) Ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL) y la descripción de

diecisiete (17) taludes, sumando un total de cuarenta y nueve (49) puntos de exploración

geotécnica. Asimismo, se identificó zonas de rellenos y escombros.

En base a la información recopilada, los puntos de exploraciones geotécnicas ejecutados fueron

distribuidos convenientemente dentro del área de estudio; buscando, principalmente, reforzar

los sectores sin información disponible.






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3.1 Excavación de calicatas.

Las calicatas (excavaciones) se ejecutaron con personal obrero. La finalidad de estas

excavaciones fue evaluar las condiciones geotécnicas del suelo de cimentación. En las diez

(10) calicatas realizadas, se procedió con la caracterización de las muestras de los diferentes

tipos de suelos, siguiendo la norma de recolección y muestreo ASTM D420; así mismo, se

realizó la clasificación visual del material encontrado en campo, de acuerdo a los

procedimientos indicados en la norma ASTM D2488.

FOTO 1: Excavación de calicatas en el distrito de Lurín

La ubicación de las calicatas ejecutadas se presenta en el Mapa C-1; sus registros, en el Anexo

C-3; su panel fotográfico, en el Anexo C-6, y la relación de las mismas, en la Tabla C-5.

3.2 Descripción de perfiles de suelo y roca en taludes

Durante los trabajos de campo se estimó conveniente realizar la descripción de los perfiles de

suelos y rocas en taludes existentes, ubicados dentro del área de estudio. Cabe mencionar que,

así como en las calicatas, en los taludes fue posible realizar una identificación y descripción de

suelos y rocas. Se han descrito diecisiete (17) taludes en total.






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FOTO 2: Talud de roca en el distrito de Lurín

La ubicación de los taludes se presenta en el Mapa C-1, sus registros, en el Anexo C-3, su

panel fotográfico, en el Anexo C-6, y un resumen de los mismos, en la Tabla C-6.

3.3 Ensayo de penetración dinámica ligera (DPL)

Estos ensayos se programaron con la finalidad de inferir la resistencia del suelo. Se han

realizado un total de dieciséis (16) ensayos DPL, hasta una profundidad máxima de 5.0 metros.

Estos sondajes han sido realizados mediante el hincado continuo en tramos de 10 cm de una

punta cónica de 60º, utilizando la energía de un martillo de 10 kg de peso, que cae, libremente,

desde una altura de 50 cm (norma DIN 4094-90).






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FOTO 3: Auscultación con Penetrómetro Dinámico Ligero (DPL) en el distrito de Lurín

La ubicación de los ensayos DPL ejecutados se presenta en el Mapa C-1, sus registros, en el

Anexo C-3, su panel fotográfico, en el Anexo C-6 y una relación de los mismos, en la Tabla C-7.

3.4 Ensayo de penetración estándar (SPT)

Estos sondajes fueron ejecutados con la finalidad de determinar los parámetros de resistencia y

compacidad del suelo. Se realizaron seis (6) ensayos SPT, hasta una profundidad máxima de

6.45 metros. En cada uno de estos ensayos se registró el número de golpes por cada 30 cm de

penetración, dados por un martillo de 63.5 Kg, desde una altura de caída de 76 cm, a cada

metro de profundidad.






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FOTO 4: Exploración con equipo SPT en el distrito de Lurín

La ubicación de los ensayos SPT ejecutados se presenta en el Mapa C-1, sus registros, en el

Anexo C-3, su panel fotográfico, en el Anexo C-6, y una relación de los mismos, en la Tabla C-

8.

4. ENSAYOS DE LABORATORIO

4.1 Ensayos de Mecánica de Suelos

Con las muestras obtenidas en las calicatas se realizaron ensayos estándares y especiales de

mecánica de suelos, en el Laboratorio Geotécnico del CISMID de la Facultad de Ingeniería Civil

(FIC) de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Los ensayos estándares fueron llevados a

cabo en muestras alteradas, extraídas en la exploración de campo, según el Sistema Unificado

de Clasificación de Suelos (SUCS). Los ensayos estándar de mecánica de suelos realizados

fueron los siguientes:

Análisis granulométrico ASTM D 421 – D 422

Límite líquido y plástico ASTM D 4318

Contenido de humedad ASTM D 2216

Del mismo modo, los ensayos especiales realizados fueron los siguientes:

Corte Directo ASTM D 3080






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Consolidación Unidimensional ASTM D 2435-80

Triaxial no consolidado no drenado ASTM D 2850

Los resultados de los ensayos de mecánica de suelos se presentan en el Anexo C-4 y un

resumen de los mismos, en las Tablas C-9, C-10, C-11 y C-12.

4.2 Ensayos de Análisis Químico

Con cuatro muestras de suelo obtenidas en cuatro zonas del área en estudio, se ejecutaron, en

el laboratorio químico de la FIC-UNI, los siguientes ensayos de análisis químico:

Contenido de Sulfatos ASTM E 275

Contenido de Cloruros ASTM D 3370

Sales Solubles Totales y ASTM D 1888

PH ASTM D 4792

Los resultados de los ensayos químicos se presentan en el Anexo C-4 y un resumen de los

mismos, en la Tabla C-13.

5. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN DE SUELOS

El análisis del potencial de licuación de suelos se ha desarrollado en base a la National Center for

Earthquake Engineering Research (NCEER), que define un factor de seguridad contra la licuación

de suelos en términos de la capacidad del suelo a resistir la licuación (expresado en términos del

CRR), la demanda sísmica (expresado en términos del CSR) y del factor de escala por magnitud de

sismo (MSF).

Donde:

FS = Factor de seguridad contra la licuación de suelos CRR7.5 = Razón de resistencia cíclica para una magnitud sísmica de 7.5 CSR = Razón de esfuerzo cíclico impuesto por un sismo en un estrato de suelo MSF = Factor de escala por magnitud de sismo






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Si el FS es mayor a 1.0 se considera que no ocurrirá el fenómeno de licuación de suelos.

El CRR7.5, se ha estimado en base a los números de golpes corregido (N1)60,cs de los ensayos

SPT, que dependen de las características del equipo utilizado y del porcentaje de finos de los

estratos de suelos, utilizando la aproximación analítica siguiente de Thomas F. Blake.

Donde: x = (N1)60,cs

El CSR se define como:

para z <= 9.15 m

Donde:

amáx = Máxima aceleración en la superficie generada por un sismo g = Aceleración de la gravedad σvo = Esfuerzo total en la profundidad z σ’vo = Esfuerzo efectivo en la profundidad z rd = Coeficiente de reducción de esfuerzos z = Profundidad de análisis

El MSF se define según I.M. Idriss como:

Donde: M = Magnitud sísmica

Para una aceleración máxima esperada se le asoció una magnitud determinada, a continuación

se presentan estos valores:

Aceleración (g) Magnitud (Mw)

0.3 7.5






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En el Anexo C-5 se presenta la memoria de cálculo detallada y un resumen de los resultados en las

siguientes líneas.

Analizando nuestro caso

Magnitud (Mw)= 7.5

Aceleración (g) = 0.3

SPT-1

Profundidad (m) Tipo de Suelo FS Resultado

0.0 - 1.0 SC 0.40 Ocurre licuación

1.0 - 2.0 SM 0.36 Ocurre licuación


3.0 - 4.0 ML 0.55 Ocurre licuación



SPT05



1.0 - 2.0 SM 1.23 No ocurre licuación

2.0 - 3.0 SM 1.04 No ocurre licuación

3.0 - 4.0 SP-SM 0.84 Ocurre licuación

4.0 - 5.0 CL-ML 2.61 No ocurre licuación

SPT06


0.0 - 1.0 CL 0.55 Ocurre licuación


2.0 - 3.0 SC 1.14 No ocurre licuación

3.0 - 4.0 CL 2.44 No ocurre licuación

SPT07









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3.0 - 4.0 ML 2.39 No ocurre licuación


SPT08






SPT09







Asimismo, se analizará el grado de peligro que existe al ocurrir licuación en los estratos

licuables. Para ello utilizaremos el método de Iwasaki y Tokimatsu (1982), que se define como

sigue:

Si FL(z) <=1

Si FL(z) >=1

para z <= 20 m

para z > 20 m

Donde:






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PL = Índice del potencial de licuación FL(z) = Factor de relación de licuación = CRR/CSR

Si: PL = 0 Suelo no licuable 0 < PL <= 5 No hay efectos de licuación 5 < PL <= 15 Puede existir efectos severos de licuación 15 < PL < 100 Efectos severos de licuación PL = 100 Suelos altamente licuables

Considerando F(z) = 0, desde la profundidad máxima alcanzada en los ensayos SPT hasta 20.0

m de profundidad, se tiene lo siguiente:

Para nuestro caso:

Magnitud (Mw)= 7.5

Aceleración (g) = 0.3

Sondaje PL Resultado

SPT-1 36.59 Efectos severos de licuación

SPT05 5.29 Puede existir efectos severos de licuación




SPT09 19.69 Efectos severos de licuación

Se concluye que existirán y/o pueden existir efectos severos de licuación para eventos

extraordinarios, en la zona donde se ejecutaron estos sondajes SPT.

6. TIPOS DE MATERIAL

Con la información geotécnica obtenida de la exploración de campo, de la información

recopilada, de los resultados de ensayos de mecánica de suelos, y siguiendo la clasificación

según el Sistema Unificado de clasificación de Suelos (SUCS) y la clasificación visual del

material encontrado en campo se ha procedido a delimitar el área de estudio según los tipos de






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material encontrados. Las características de cada uno de estos tipos de material y los criterios

seguidos para su subdivisión se describen en los ítems siguientes.

La información de tipos de material es mostrada en mapas que muestran estos a diferentes

profundidades. Así, los Mapas C-2 y C-3 muestran los tipos de material a 1.0 y 2.5 m de

profundidad, respectivamente.

Formación rocosa

En base al informe de Geología, las formaciones rocosas, identificadas en el área de estudio,

son materiales conformados, principalmente, por la Formación Marcavilca, la Formación

Pamplona y la Formación Atocongo.

Se encuentran en los sectores topográficamente elevados del distrito de Lurín. Están

representados por los registros de sondajes recopilados, que se presentan en el Anexo C-1; y

los taludes descritos T-1, T-2, T-3, T-6, T-7, T-8, T-9, T-10, T-11, T-12, T-13, T-14, T-15, T-16 y

T-17, que se presentan en el Anexo C-3.

Grava

Son materiales que pertenecen a depósitos aluviales y coluviales. Se caracterizan por ser de

compacidad media, de bordes subredondeados, en la parte baja del distrito, y angulosos, en la

parte elevada, y de humedad baja. Se encuentran emplazados, principalmente, en la superficie

de las formaciones rocosas y, en lugares específicos del distrito, a partir de 1.0 m de

profundidad por debajo de materiales superficiales como arenas, limos y arcillas.

Están representados por los registros recopilados, que se documentan en el Anexo C-1; y por

los registros de las calicatas ejecutadas C-4 y C-9, que se presentan en el Anexo C-3.

Arenas

Son materiales que pertenecen a depósitos aluviales y eólicos recientes, conformados

predominantemente por arenas de compacidad media a densa, sin la presencia del nivel

freático, se encuentran en los sectores norte, sur y este del distrito de Lurín. Están

representados por los registros recopilados, que se documentan en el Anexo C-1; y por los

registros de las calicatas ejecutadas C-1 y C-2, que se presentan en el Anexo C-3.






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También se encontraron arenas de compacidad suelta a media, con la presencia de nivel

freático a partir de 1.0 m de profundidad que se encuentran en el sector céntrico del distrito.

Están representados por los registros recopilados, que se documentan en el Anexo C-1; y por

los registros de las calicatas ejecutadas C-3, C-5, C-8 y C-10, que se presentan en el Anexo C-

3.

Adicionalmente, se encuentran algunos depósitos marinos ubicados en una franja del litoral del

distrito de Lurín, conformado principalmente arenas de grano medio a fino, de compacidad muy

suelta a suelta.

Limos y arcillas

Son materiales finos, de consistencia media a dura, sin la presencia del nivel freático.

Se encuentran focalizados en sectores específicos del área en estudio. Están representados por

los registros de sondajes recopilados, que se presentan en el Anexo C-1.

Rellenos antrópicos y escombros

Son depósitos antrópicos, tales como materiales demolición de construcciones antiguas,

basura, etc. Son materiales heterogéneos sin selección, constituidos por diversos materiales

que van desde gravas, arenas y finos hasta concreto, ladrillos, maderas y desechos. Estas

acumulaciones han sido identificadas en sectores específicos del distrito de Lurín.

7. AGRESIÓN DEL SUELO AL CONCRETO DE CIMENTACIÓN

La agresión que ocasiona el suelo bajo el cual se cimienta la estructura, está en función de la

presencia de elementos químicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo,

causándole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos, cloruros y sales

solubles totales). Sin embargo, la acción química del suelo sobre el concreto sólo ocurre a

través del agua subterránea que reacciona con el concreto; de ese modo el deterioro del

concreto ocurre bajo el nivel freático, zona de ascensión capilar o presencia de aguas infiltrada

por otra razón (rotura de tubería, lluvias extraordinarias, inundaciones, etc.). Los principales

elementos químicos a evaluar son los sulfatos y los cloruros, por su acción química sobre el

concreto y el acero de cimentación respectivamente. A su vez, se evalúa las sales solubles

totales que podrían causar pérdida de resistencia mecánica por problemas de lixiviación.






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Las concentraciones de estos elementos en proporciones nocivas, aparecen en la Tabla C-14.

La fuente de esta información corresponde a las recomendaciones del ACI (Comité 319-83)

para el caso de los sulfatos y a la experiencia en los otros casos. Los resultados de los ensayos

de análisis químicos se presentan en la Tabla C-13.

De los resultados obtenidos en el laboratorio se puede observar que la muestra C-4/M-2 tiene

una concentración de sulfatos de 846 p.p.m., la cual ocasionaría un ataque leve al concreto de

la cimentación; la muestra C-9/M-3 tiene una concentración de sulfatos de 1,750 p.p.m., la cual

ocasionaría un ataque moderado al concreto de la cimentación; las muestras C-1/M-2 y C-2/M-

2 tienen una concentración de sulfatos de 9,168 p.p.m. y 3,234 p.p.m., respectivamente, las

cuales podrían ocasionar un ataque severo al concreto de la cimentación; la muestra C-8/M-1

tiene una concentración de sulfatos de 22,301 p.p.m., la cual podría ocasionar un ataque muy

severo al concreto de la cimentación.

En relación a la concentración promedio de cloruros, las muestras C-1/M-2, C-2/M-2, C-4/M-4,

C-8/M-1 y C-9/M-3 tienen concentraciones de cloruros de 674, 5,879, 68, 3605 y 108 p.p.m.,

respectivamente, las cuales indican una acción no agresiva a la armadura de cimentación.

Asimismo, las concentraciones de sales solubles totales en las muestras C-1/M-2, C-2/M-2, C-

4/M-4 y C-9/M-3 son de 9,886, 9,158, 961 y 1,913 p.p.m., respectivamente, las cuales indican

que no se presentará el problema de lixiviación en la estructura de cimentación; en la muestra

C-8/M-1 la concentración de sales solubles totales es de 25,954 p.p.m., la cual indica que se

presentará el problema de lixiviación en las estructuras de cimentación.

En consecuencia, el concreto de la cimentación en el distrito de Lurín, debe ser diseñado con

cemento portland puzolánico tipo IP o tipo II, para ataque moderado, cemento tipo V, para

ataque severo, y cemento tipo V más puzolana, para ataque muy severo.

8. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA

El distrito de Lurín, a la fecha, cuenta con una microzonificación geotécnica realizada por el

CISMID, en el año 2004. Por tanto, los puntos de exploración geotécnica programados en el

presente estudio fueron ejecutados con el fin de complementar a los realizados en dicha

microzonificación.






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La evaluación geotécnica del área en estudio ha permitido delimitar los diferentes tipos de

materiales con características geotécnicas similares, cuyo producto se presenta en los Mapas

C-2 y C-3. A partir de esta delimitación, se ha procedido a agrupar los diferentes tipos de

materiales según sus características geotécnicas. El propósito de esta agrupación ha sido

definir un Mapa de Microzonificación Geotécnica el cual permita identificar zonas favorables y

desfavorables para la cimentación de edificaciones convencionales, según el tipo de suelo en

cada zona propuesta en la microzonificación geotécnica.

El Mapa C-4 presenta la microzonificación geotécnica propuesta para el distrito de Lurín.

La microzonificación geotécnica incluyó, para cada zona, la estimación de la capacidad de

carga admisible que tendría la cimentación de una edificación convencional definida como

cimientos corridos de 0.60 m de ancho y profundidad de cimentación mínima de 0.80 m. El

criterio de diseño de una cimentación considera que para garantizar el comportamiento

satisfactorio de esta, se deben cumplir las dos condiciones siguientes:

La cimentación debe ser segura contra la falla de corte del suelo que la soporta, y.

Los asentamientos producidos por la carga transmitida por la cimentación deben ser

igual o menores que los permisibles para cada tipo de edificación.

Para tal fin, se ha utilizado la teoría de capacidad de carga de Terzaghi, con los factores de

capacidad de carga propuestos por Vesic (1973).

En consecuencia, se ha dividido el área de estudio en cinco zonas, los mismos que se

describen a continuación:

8.1 Zona I

Esta zona incluye a los depósitos de gravas de compacidad densa y a las formaciones rocosas

con diferente grado de fracturación en caso estén habitadas. Los tipos de materiales descritos

en esta zona presentan las mejores características geotécnicas para la cimentación de

edificaciones.

La capacidad de carga admisible en esta zona, para una cimentación corrida de 0.60 m de

ancho, varía entre 2.0 y 4.0 kg/cm2, si se desplanta sobre la grava a una profundidad mínima de

0.8 m; y mayor a 5.0 kg/cm2, si se desplanta sobre la roca ligeramente alterada o sana. Se






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considera que la cimentación debe estar asentada sobre terreno natural y bajo ninguna

circunstancia sobre materiales de rellenos.

8.2 Zona II

Esta zona incluye, predominantemente, a los depósitos de arenas de compacidad media densa

a densa, de espesores mayores a 2.50 m, y, de manera muy localizada se encontró depósitos

de gravas, sin la presencia de nivel freático, que se encuentra en los sectores norte, este y sur

del distrito de Lurín. Los tipos de suelos descritos en esta zona presentan características

geotécnicas favorables para la cimentación de edificaciones.

La capacidad de carga admisible en esta zona, para una cimentación corrida de 0.60 m de

ancho y a una profundidad mínima de 0.80 m, varía entre 1.0 y 2.0 kg/cm2, si se desplanta

sobre la arena; y entre 0.70 y 1.00 kg/cm2, si se desplanta sobre los limos y arcillas. Se



8.3 Zona III

Esta zona incluye a los depósitos de arenas de compacidad suelta a media; limos y arcillas de

consistencia blanda con presencia del nivel freático, que se encuentra en el sector centro oeste

del distrito de Lurín. El tipo de suelo descrito en esta zona presenta características geotécnicas

menos favorables, en relación al caso anterior, para la cimentación de edificaciones.

La capacidad de carga admisible en esta zona para una cimentación corrida de 0.60 m de

ancho y desplantada entre 0.80 y 1.50 m de profundidad varía entre 0.50 y 1.00 Kg/cm2. Se



8.4 Zona IV

Zona IV A

Esta zona incluye a los depósitos marinos, que se ubican en el litoral del área en estudio, y a un

sector de depósitos de arenas potencialmente licuables, que se encuentran en un sector

céntrico y específico del distrito de Lurín, conformados por arenas muy sueltas a sueltas.






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Dadas las características desfavorables de estos materiales emplazados en los sectores

mencionados, se considera que esta zona no es apta para la construcción de edificaciones.

Zona IV B

Esta zona incluye a las canteras que han sido identificadas en el distrito de Lurín. Dadas sus

características antrópicas, se considera a esta zona no apta para la construcción de

edificaciones.

8.5 Zona V

Estas zonas incluyen a los rellenos y escombros antrópicos, identificados en sectores

específicos del área urbana y alrededores. Dadas las características desfavorables de estos

materiales, se considera que estas zonas, actualmente, no son aptas para la construcción de

edificaciones.

Los rellenos podrían ser reemplazados por material competente, esto podrá ser posible siempre

y cuando se ejecuten estudios específicos de mecánica de suelos, que respalden técnicamente

esta decisión.






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9. REFERENCIAS

- CISMID: “Seminario Taller de Mecánica de Suelos y Exploración Geotécnica”, 1992.

- CISMID: “Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de Diez Distritos de Lima y Callao”, Lima,

Perú, 2004.

- Braja M, Das: “Principios de Ingeniería de Cimentaciones”, México, Thomson Editores, 1996.

- Braja M, Das: “Shallow Foundatios”, New york, Taylor & Francis Group, 2009.

- Gonzáles de Vallejo, Luis y Ferrer, Mercedes: “Ingeniería Geológica”, Madrid, España, Prentice

Hall, 2002.

- Hunt, Roy: “Geotechnical Engineering”, USA, McGraw-Hill, 1986.

- INDECI y PNUD: “Actualización del Mapa de Peligros, Plan de Usos de Suelo ante Desastres y

Medidas de Mitigación de Chincha Alta, Pueblo Nuevo, Grocio Prado, Sunampe y Alto Larán”,

2008.

- Martínez Vargas, Alberto: “Geotecnia para Ingenieros”, Lima, Perú, CONCYTEC, 1990.

- Muni Budhu, R. E., “Soil Mechanics and Foundations”, Jhon Wiley & Sons, United States of

America, 2007.

- SENCICO, Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, Reglamento Nacional de

Edificaciones, “Norma E-050, Suelos y Cimentaciones”, Lima, Perú, 1997.

- SENCICO, Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, Reglamento Nacional de

Edificaciones, “Norma E-030, Diseño Sismo Resistente”, Lima, Perú.

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