117
22/05/2010 CURSO: INTRODUCCION A LA INGENIERIA CIVIL CICLO 2010 2

114351992 Mecanica de Suelos i y II Explicacion de Nte 0 50 Norma de Suelos y Cimentaciones Ppt

Embed Size (px)

Citation preview

  • 22/05/2010

    CURSO: INTRODUCCION A LA

    INGENIERIA CIVIL CICLO 2010 2

  • Reglamento Nacional de

    Edificaciones

    Reglamento Nacional de Edificaciones sali en

    vigencia el 20 de Junio del 2006, el cual sustituyo al

    Reglamento Nacional de Construcciones.

    El RNE tiene por objeto normar los criterios y

    requisitos mnimos para el Diseo y ejecucin de las

    Habilitaciones Urbanas y las Edificaciones,

    permitiendo de esta manera una mejor ejecucin de

    los Planes Urbanos.

  • RNE

    El Ttulo Primero norma las Generalidades y constituye la base introductoria a las normas contenidas en los dos Ttulos siguientes.

    El Ttulo Segundo norma las Habilitaciones Urbanas y contiene las normas referidas a los tipos de habilitaciones, los componentes estructurales, las obras de saneamiento y las obras de suministro de energa y comunicaciones.

    El Ttulo Tercero norma las Edificaciones y comprende las normas referidas a arquitectura, estructuras, instalaciones sanitarias e instalaciones elctricas y mecnicas.

  • TITULO III : EDIFICACIONES

    III.1 ARQUITECTURA

    III.2 ESTRUCTURAS

    E.010 Madera

    E.020 Cargas

    E.030 Diseo sismorresistente

    E.040 Vidrio

    E.050 Suelos y cimentaciones

    E.060 Concreto armado

    E.070 Albailera

    E.080 Adobe

    E.090 Estructuras

    metlicas

    III.3 INSTALACIONES

    SANITARIAS

    III.4 INSTALACIONES

    ELECTRICAS Y

    MECNICAS

  • NDICE

    CAPTULO 1

    GENERALIDADES

    1. OBJETIVO

    2. MBITO DE APLICACIN

    3. OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS

    4. ESTUDIOS DE MECNICA DE SUELOS (EMS)

    5. ALCANCE DEL EMS

    6. RESPONSABILIDAD PROFESIONAL POR EL

    EMS

    7. RESPONSABILIDAD POR APLICACIN DE

    LA NORMA

    8. RESPONSABILIDAD DEL SOLICITANTE

  • NDICE

    CAPTULO 2

    ESTUDIOS

    9. INFORMACIN PREVIA

    10. TCNICAS DE INVESTIGACIN

    11. PROGRAMA DE INVESTIGACIN

    12. INFORME DEL EMS

  • NDICE

    CAPTULO 3

    ANLISIS DE LAS CONDICIONES DE

    CIMENTACIN

    13. CARGAS A UTILIZAR

    14. ASENTAMIENTO TOLERABLE

    15. CAPACIDAD DE CARGA

    16. FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA

    FALLA POR CORTE

    17. PRESIN ADMISIBLE

  • NDICE

    CAPTULO 4

    CIMENTACIONES SUPERFICIALES

    18. DEFINICIN

    19. PROFUNDIDAD DE CIMENTACIN

    20. PRESIN ADMISIBLE

    21. CIMENTACIN SOBRE RELLENOS

    22. CARGAS EXCNTRICAS

    23. CARGAS INCLINADAS

    24. CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN

    TALUDES

  • NDICE

    CAPTULO 5

    CIMENTACIONES PROFUNDAS

    25. DEFINICION

    26. CIMENTACIN POR PILOTES

    26.1 PROGRAMA DE EXPLORACIN PARA PILOTES

    26.2 ESTIMACIN DE LA LONGITUD Y DE LA

    CAPACIDAD DE CARGA DEL PILOTE

    26.3 CONSIDERACIONES EN EL CLCULO DE

    CAPACIDAD DE CARGA

    26.4 CAPACIDAD DE CARGA DEL GRUPO DE PILOTES

    26.5 ASENTAMINTOS

    26.6 CONSIDERACIONES DURANTE LA EJECUCIN DE LA

    OBRA

    27. CIMENTACIN POR PILARES

  • NDICE

    CAPTULO 6

    PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACIN

    29. SUELOS COLAPSABLES

    30. ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS

    SUBTERRANEAS

    31. SUELOS EXPANSIVOS

    32. LICUACIN DE SUELOS

    33. SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES

    ANEXO 1

    GLOSARIO

  • GENERALIDADES

    CAPITULO I

    NORMA E-050: SUELOS Y

    CIMENTACIONES

  • 25/11/2012

    1. OBJETIVO

    El objetivo de esta Norma es establecer los

    requisitos para la ejecucin de Estudios de

    Mecnica de Suelos (EMS), con fines de

    cimentacin, de edificaciones y otras obras

    indicadas en esta Norma. Los EMS se

    ejecutarn con la finalidad de asegurar la

    estabilidad y permanencia de las obras y para

    promover la utilizacin racional de los recursos.

  • 25/11/2012

  • 2. MBITO DE APLICACIN

    El mbito de aplicacin de la presente Norma comprende todo el territorio nacional. La presente Norma no toma en cuenta los efectos de los fenmenos de geodinmica externa y no se aplica en los casos que haya presuncin de la existencia de ruinas arqueolgicas; galeras u oquedades subterrneas de origen natural o artificial. En ambos casos debern efectuarse estudios especficamente orientados a confirmar y solucionar dichos problemas.

  • 25/11/2012

    FOTO DE LA HUACA PUCLLANA (Miraflores)

    La Huaca Pucllana o Juliana fue uno de los ms imponentes

    centros administrativos de la cultura Lima durante el Primer

    Desarrollo Regional o Intermedio Temprano (200 d.C. - 700

    d.C.). Durante el Horizonte Medio los grandes curacas del

    Imperio Wari lo utilizaron como recinto funerario para hacer

    sacrificios y ofrendas. Aqu fueron descubiertas recientemente

    varias momias, entre las que destacan El Seor de los Unkus y

    la Dama de la Mscara.

  • 3. OBLIGATORIEDAD DE

    LOS ESTUDIOS Casos donde existe obligatoriedad

    1. Edificaciones que presten servicios de educacin,

    servicios a la salud o servicios pblicos y en general,

    locales que alojen gran cantidad de personas, equipos

    costosos o peligrosos, tales como: colegios,

    universidades, hospitales y clnicas, estadios, crceles,

    auditorios, templos, salas de espectculos, museos,

    centrales telefnicas, estaciones de radio y televisin,

    estaciones de bomberos, archivos y registros pblicos,

    centrales de generacin de electricidad, sub-estaciones

    elctricas, silos, tanques de agua y reservorios.

  • 3. OBLIGATORIEDAD DE

    LOS ESTUDIOS

    Casos donde existe obligatoriedad

    2. Cualquier edificacin de uno a tres pisos, que ocupen

    individual o conjuntamente ms de 500 m2 de rea

    techada en planta.

    3. Cualquier edificacin de cuatro o ms pisos de altura,

    cualquiera que sea su rea.

    4. Edificaciones industriales, fbricas, talleres o

    similares.

  • 3. OBLIGATORIEDAD DE

    LOS ESTUDIOS Casos donde existe obligatoriedad

    5. Edificaciones especiales cuya falla, adems del propio

    colapso, represente peligros adicionales importantes,

    tales como: reactores atmicos, grandes hornos,

    depsitos de materiales inflamables, corrosivos o

    combustibles, paneles de publicidad de grandes

    dimensiones y otros de similar riesgo.

    6. Cualquier edificacin que requiera el uso de pilotes,

    pilares o plateas de fundacin.

    7. Cualquier edificacin adyacente a taludes o suelos que

    puedan poner en peligro su estabilidad.

  • 25/11/2012

    La desestabilizacin de este talud, ubicado en la planta de

    produccin de agregado, produjo un deslizamiento de tierra

    que afect a 57 casas ubicadas muy cerca .

  • Hincado de pilotes en la

    modernizacin de vas frreas

  • 3. OBLIGATORIEDAD DE

    LOS ESTUDIOS Casos donde no existe obligatoriedad

    Slo en caso de lugares con condiciones de cimentacin

    conocida, debidas a depsitos de suelos uniformes tanto

    vertical como horizontalmente, sin problemas especiales,

    con reas techadas en planta menores que 500 m2 y altura

    menor de cuatro pisos, podrn asumirse valores de la

    Presin Admisible del Suelo, profundidad de cimentacin y

    cualquier otra consideracin concerniente a la Mecnica de

    Suelos, las mismas que debern figurar en un recuadro en el

    plano de cimentacin con la firma del PR que efectu la

    estimacin, quedando bajo su responsabilidad la

    informacin proporcionada.

  • Cerro San Cristbal

  • 4. ESTUDIOS DE

    MECNICA DE SUELOS

    (EMS) Son aquellos que cumplen con la presente

    Norma, que estn basados en el metrado de

    cargas estimado para la estructura y que

    cumplen los requisitos para el Programa de

    Investigacin descritos en el articulo 11 de

    la norma E0-50

  • 5. ALCANCE DEL EMS

    La informacin del EMS es vlida solamente

    para el rea y tipo de obra indicadas en el

    informe.

    Los resultados e investigaciones de campo y

    laboratorio, as como el anlisis, conclusiones

    y recomendaciones del EMS, slo se aplicarn

    al terreno y edificaciones comprendidas en el

    mismo. No podrn emplearse en otros

    terrenos o para otras edificaciones.

  • 25/11/2012

  • 6. RESPONSABILIDAD

    PROFESIONAL POR EL

    EMS Todo EMS deber ser firmado por el PR,

    que por lo mismo asume la responsabilidad

    del contenido y de las conclusiones del

    informe. El PR no podr delegar a terceros

    dicha responsabilidad. NOTA SE

    RECOMIENDA QUE EL PR SEA

    ESPECIALISTA EN MECANICA DE

    SUELOSUELOS

  • 010

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0.010.101.0010.00100.00

    Abertura (mm)

    CURVA GRANULOMETRICA

    3" 2" 1-1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" N 4 N 10 N 20 N 40 N 60 N 100 N 200

    % A

    cu

    mu

    lad

    o q

    ue p

    asa

    GRAVA ARENA LIMOS Y ARCILLAS

    Calicata

    N Profundidad (m)

    Cloruros

    ppm

    Sulfatos

    Ppm

    C-1 0.00 3.00 121 610

    ANLISIS QUIMICO

  • REGISTRO ESTRATIGRAFICO

    SOLICITA GOBIERNO REGIONAL DE LIMA DIRECCION REGIONAL

    AGRARIA DE LIMA CALICATA:C-1

    PROYECTO PERFIL REPRESA YACOCOYONCA Prof. (m). 2.50

    CONSULTOR ING. MANUEL F. CORREA MOROCHO

    FECHA 02 de julio del 2009

    Prof.(m) Descripcin SUCS

    0.00

    0.30

    Terreno de cultivo, con races color marrn claro,

    con pasto superficial y fragmentos de piedra R

    1.10

    Arcilla de color marrn amarillento, poco hmeda

    de baja plasticidad con gravas sub angulosas a

    sub redondeadas en un 20.6% y porcentaje de

    finos de 57.2%

    CL

    2.50

    Arcilla de color gris claro hmeda, de mediana

    plasticidad, de consistencia semi-dura con gravas

    sub angulosas a sub redondeadas en un 23.8% y

    porcentaje de finos de 54.8%

    CL

  • 7. RESPONSABILIDAD

    POR APLICACIN DE LA

    NORMA Las entidades encargadas de otorgar la

    ejecucin de las obras y la Licencia de

    Construccin son las responsables de hacer

    cumplir esta Norma. Dichas entidades no

    autorizarn la ejecucin de las obras, si el

    proyecto no cuenta con un EMS, para el

    rea y tipo de obra especfico.

    25/11/2012

  • 25/11/2012

    Ente Responsable

    El organismo de dar la aprobacin de las

    normas tcnica en general que son parte del

    RNE, es el Ministerio de Transportes,

    Comunicaciones, Vivienda y Construccin,

    mediante resolucin del Viceministro de

    Vivienda y Construccin, y es quin autoriza

    su difusin, distribucin y venta de la Normas

    Tcnicas, mediante el SENCICO.

  • 8. RESPONSABILIDAD

    DEL SOLICITANTE

    Proporcionar la informacin indicada en el

    articulo 9 de la norma E0-50 y garantizar el

    libre acceso al terreno para efectuar la

    investigacin del campo.

    25/11/2012

  • ESTUDIOS

    CAPITULO II

    NORMA E-050: SUELOS Y

    CIMENTACIONES

  • INFORMACIN PREVIA

    Es la que se requiere para ejecutar el EMS

    Debe ser proporcionados por el Solicitante

    del EMS al PR antes de ejecutarlo.

    Los datos indicados en las Secciones

    restantes sern obtenidos por el

    PR(profesional responsable).

    25/11/2012

  • 9. INFORMACIN PREVIA

    Del terreno a investigar

    a) Plano de ubicacin y accesos.

    b) Plano topogrfico con curvas de nivel. (linderos,

    usos del terreno, obras anteriores, obras

    existentes, situacin y disposicin de acequias y

    drenajes). En el plano deber indicarse tambin,

    de ser posible, la ubicacin prevista para las obras.

    Si la pendiente promedio del terreno fuera inferior

    al 5%, bastar un levantamiento planimtrico.

    c) La situacin legal del terreno.

  • PLANO

    TOPOGRFICO

    OBTENIDO

    MEDIANTE

    RESTITUCIN

    AEROFOTOGRA

    MTRICA

    (FOTOS 1958)

  • De la obra a cimentar

    a) Caractersticas generales (uso que se le dar, nmero de pisos, niveles de piso terminado, rea aproximada, tipo de estructura, stanos, luces y cargas estimadas).

    b) En el caso de edificaciones especiales (cargas concentradas importantes, que presenten luces grandes, alberguen maquinaria pesada o que vibren, que generen calor o fro o que usen cantidades importantes de agua).

    9. INFORMACIN PREVIA

  • De la obra a cimentar

    c) Los movimientos de tierras ejecutados y los previstos en el proyecto.

    d) Para los fines de la determinacin del Programa de Investigacin Mnimo (PIM) del EMS (articulo 11.2), las edificaciones sern calificadas, segn la Tabla N 1;donde A, B y C designan la importancia relativa de la estructura desde el punto de vista de la investigacin de suelos necesaria para cada tipo de edificacin, siendo el A ms exigente que el B y ste que el C.

    9. INFORMACIN PREVIA

  • TABLA N 2.1.2

    TIPO DE EDIFICACIN

    TIPO DE ESTRUCTURA

    DISTANCIA

    MAYOR

    ENTRE

    APOYOS (m)

    N DE PISOS

    (Incluidos los stanos)

    3 4 a 8 9 a 12 > 12

    APORTICADA DE ACERO < 12 C C C B

    PRTICOS Y/O MUROS DE

    CONCRETO < 10 C C B A

    MUROS PORTANTES DE

    ALBAILERA < 12 B A --- ---

    BASES DE MQUINAS Y

    SIMILARES Cualquiera A --- --- ---

    ESTRUCTURAS

    ESPECIALES Cualquiera A A A A

    OTRAS ESTRUCTURAS Cualquiera B A A A

    Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificar en el tipo de edificacin inmediato superior.

    TANQUES ELEVADOS Y SIMILARES

    9 m de altura 9 m de altura

    B A

    9. INFORMACIN PREVIA

  • Otras informaciones

    a) Usos anteriores del terreno

    b) Construcciones antiguas

    c) De los terrenos colindantes (Datos disponibles sobre EMS efectuados)

    d) De las edificaciones adyacentes(Nmeros de pisos incluidos stanos, tipo y estado de las estructuras. De ser posibles tipo y nivel de cimentacin, la capacidad portante, deformabilidad y/o la estabilidad del terreno)

    9. INFORMACIN PREVIA

  • 10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

    Tcnicas de Investigacin de

    Campo

    Las Tcnicas de Investigacin de Campo

    aplicables al uso de los EMS son las

    indicadas en la siguiente Tabla

    25/11/2012

  • TCNICA NORMA APLICABLE*

    Mtodo de ensayo de penetracin estndar SPT NTP 339.133 (ASTM D

    1586)

    Mtodo para la clasificacin de suelos con

    propsitos de ingeniera(sistema unificado de

    clasificacin de suelos SUCS)

    NTP 339.134 (ASTM D

    2487)

    Densidad in-situ mediante el mtodo del cono de

    arena

    NTP 339.143 (ASTM

    D1556)

    Densidad in-situ mediante mtodos nucleares

    (profundidad superficial)

    NTP 339.144 (ASTM

    D2922)

    Ensayo de penetracin cuasi-esttica profunda de

    suelos con cono y cono de friccin

    NTP 339.148 (ASTM D

    3441)

    Descripcin e identificacin de suelos

    (Procedimiento visual manual)

    NTP 339.150 (ASTM D

    2488)

    Mtodo de ensayo normalizado para la capacidad

    portante del suelo por carga esttica y para

    cimientos aislados.

    NTP 339.153 (ASTM D

    1194)

  • 25/11/2012

  • EXCAVACION MANUAL

    25/11/2012

  • DENSIDAD NATURAL METODO DEL CONO Y LA ARENA

    25/11/2012

  • EXPLORACIONES GEOTECNICAS: POZO DE PRUEBA

    LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS FIC - UNI

    25/11/2012

  • POZO DE PRUEBA: FIC UNI: LIMPIEZA Y

    COMPACTACION DEL MATERIAL ARENOSO

    25/11/2012

  • POZO DE PRUEBA: FIC UNI: OMPACTACION DEL

    MATERIAL ARENOSO PARA LUEGO REALIZAR LA

    PRUEBA DE PENETRACION DINAMICA SPT Y DPL

    25/11/2012

  • POZO DE PRUEBA: FIC UNI: PRUEBA DE PENETRACION

    DINAMICA LIGERA DPL

    AUS ULTACION DINAMICA : NO SE RECUPERA MUESTRAS

    APLICACIN: SUELOS FINOS DE

    CONSISTENCIA SEMIBLANDA A MUY BLANDA ARENAS DE

    COMPACIDAD SEMIDENSA A MUY SUELTA

    EQUIPO: PESO : 20 KG.

    ALTURA DE CAIDA 0.50M.

    VALOR N DPL CADA 0.10M

    SIREVE PARA DETERMINAR EL ANGULO DE

    FRICCION INTERNA DE LAS ARENAS Y EN

    SUELOS FINOS LA COHESION. QUE NOS

    PERMITE DETERMINAR LOS PARAMETROS

    DE CARGA PARA EL CALCULO DE LA

    CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELOS

    POR CORTE Y ASENTAMIENTO

    25/11/2012

  • AUSCULTACION

    DINAMICA DPL

    25/11/2012

  • 25/11/2012

  • PENTRACION ESTANDAR SPT

    25/11/2012

  • PRUEBA SPT

    APLICACIN: SUELOS ARENOSOS Y FINOS CON GRAVILLAS DE TAMAO

    MAXIMO 3/8.

    RECUPERA MUESTRAS PARA LOS ENSAYOS ESTANDAR

    EQUIPO: PESO : 64 KG.

    ALTURA DE CAIDA 0.76 M.

    VALOR N DEL SPT SE DETERMINA CADA 0.15M EN UN SET DE 0.45 M. EL VALOR N

    DEL SPT ES LA SUMA DE LOS DOS ULTIMOS 0.15M EJEMPLO

    0.15 N=12

    0.15 N = 10

    0.15 N = 16.VALOR N SPT= 26

    SIREVE PARA DETERMINAR EL ANGULO DE

    FRICCION INTERNA DE LAS ARENAS Y EN SUELOS FINOS LA COHESION. QUE NOS

    PERMITE DETERMINAR LOS PARAMETROS DE CARGA PARA

    EL CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELOS POR CORTE Y POR

    ASENTAMIENTO

    25/11/2012

  • 25/11/2012

  • 25/11/2012

  • EQUIPO SPT: RECUPERACION DE MUESTRAS ALTERADAS

    25/11/2012

  • TCNICA NORMA APLICABLE*

    Mtodo de ensayo normalizado para la auscultacin

    con penetrmetro dinmico ligero de punta cnica

    (DPL)

    NTE 339.159

    (DIN4094)

    Norma prctica para la investigacin y muestreo de

    suelos por perforaciones con barrena

    NTP 339.161 (ASTM D

    1452)

    Gua normalizada para caracterizacin de campo

    con fines de diseo de ingeniera y construccin

    NTP 339.162 (ASTM D

    420)

    Mtodo de ensayo normalizado de corte por veleta

    en miniatura de laboratorio en suelos finos arcillosos

    saturados.

    NTP 339.168 (ASTM D

    4648)

    Prctica normalizada para la perforacin de ncleos

    de roca y muestreo de roca para investigacin del

    sitio.

    NTP 339.173 (ASTM D

    2113)

    Densidad in-situ mediante el mtodo del reemplazo

    con agua en un pozo de exploracin

    NTP 339.253 (ASTM

    D5030)

    Densidad in-situ mediante el mtodo del baln de

    jebe ASTM D2167

    Cono Dinmico Superpesado ( DPSH) UNE 103-801:1994

  • Aplicacin de las Tcnicas de Investigacin Pozos o Calicatas y Trincheras

    Tcnicas de muestreo

    Prueba de carga

    Perforacin Manual

    Ensayo de Penetracin Estndar (SPT)

    Perforacin Mecnica

    Descripcin Visual de Suelos

    Corte Mediante Veleta Normal

    Auscultacin Semi-esttica (CPT)

    Corte Mediante Veleta Miniatura

    Auscultacin Dinmica con Cono Tipo Peck (ACP)

    Auscultacin Dinmica (DP) con Cono Alemn

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • 25/11/2012

  • Pozos o Calicatas y Trincheras

    Son excavaciones de formas diversas que permiten una observacin directa del terreno, as como la toma de muestras y la realizacin de ensayos in situ que no requieran confinamiento. Las calicatas y trincheras sern realizadas segn la NTP 339.162 (ASTM D 420). El PR deber tomar las precauciones necesarias a fin de evitar accidentes.

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • 25/11/2012

  • Perforaciones Manuales y Mecnicas

    Son sondeos que permiten reconocer la naturaleza y localizacin de las diferentes capas del terreno, as como extraer muestras del mismo y realizar ensayos in situ.

    La profundidad recomendable es hasta 10 metros en perforacin manual y no hay limitacin en perforacin mecnica.

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • Perforaciones Manuales y Mecnicas

    Las perforaciones manuales o mecnicas tendrn las siguientes limitaciones:

    a) Perforaciones mediante Espiral Mecnico

    b) Perforaciones por Lavado con Agua.

    c) Mtodo de Ensayo de Penetracin Estndar (SPT) NTP 339.133 (ASTM D 1586)

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • 25/11/2012

  • 25/11/2012

  • Perforaciones Manuales y Mecnicas

    Las perforaciones manuales o mecnicas tendrn las siguientes limitaciones:

    d) Ensayo de Penetracin Cuasi-Esttica Profunda de Suelos con Cono y Cono de Friccin (CPT) NTP339.148 (ASTM D 3441).

    e) Cono Dinmico Superpesado (DPSH) UNE 103-801:1994

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • Perforaciones Manuales y Mecnicas

    f) Cono dinamico tipo Peck UNE103-801:1994.

    Las barras (AW) y punta usada en el ensayo SPT, se remplazaran por un cono de 6.35cm (2.5) de dimetro y 60 de Angulo de punta

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • Perforaciones Manuales y Mecnicas

    Las perforaciones manuales o mecnicas tendrn las siguientes limitaciones:

    h) Mtodo Normalizado para Ensayo de Corte con Veleta de Campo en Suelos Cohesivos NTP 339.155 (ASTM D 2573)

    i) Mtodo de Ensayo Normalizado para la Capacidad Portante del Suelo por Carga Esttica y para Cimientos Aislados NTP 339.153 (ASTM D 1194)

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • 1. Segn Clasificacin SUCS, los ensayos son aplicables a

    suelos de doble simbologa, ambos estn incluidos.

    2. Leyenda:

    Cu = Cohesin en condiciones no drenadas.

    N = Nmero de golpes por cada 0,30 m de penetracin

    en el ensayo estndar de penetracin.

    Cn= Nmero de golpes por cada 0,20 m de penetracin

    mediante auscultacin con DPSH

    n = Nmero de golpes por cada 0,10 m de penetracin

    mediante auscultacin con DPL.

    qc = Resistencia de punta del cono en unidades de

    presin.

    fc = Friccin en el manguito.

    St = Sensitividad.

    3. Slo para suelos finos saturados, sin arenas ni gravas.

  • Tipos de Muestras

    Se considera los cuatro tipos de muestras

    que se indican en funcin de las exigencias

    que debern atenderse en cada caso,

    respecto del terreno que representan.

    10. TCNICAS DE

    INVESTIGACIN

  • Tipos de Muestras 10. TCNICAS DE INVESTIGACIN

    TIPO DE

    MUESTRA

    FORMAS DE

    OBTENER Y

    TRANSPORTAR

    ESTADO DE

    LA

    MUESTRA

    CARACTERSTICAS

    Mib

    NTP 339.151

    (ASTM D4220)

    Bloques

    Inalterada

    Debe mantener inalteradas las

    propiedades fsicas y mecnicas del

    suelo en su estado natural al

    momento del muestreo (Aplicable

    solamente a suelos cohesivos, rocas

    blandas o suelos granulares

    suficientemente cementados para

    permitir su obtencin).

    Mit

    NTP 339.169

    (ASTM D1587)

    Tubos de pared

    delgada

    Mab

    NTP 339.151

    (ASTM D4220)

    Con bolsas de

    plstico Alterada

    Debe mantener inalterada la

    granulometra del suelo (partculas

    menores de 75 mm) en su estado

    natural al momento del muestreo.

    Mah

    NTP 339.151

    (ASTM D4220)

    En lata sellada Alterada Debe mantener inalterado el

    contenido de agua.

  • ENSAYOS DE

    LABORATORIO ENSAYO NORMA APLICABLE

    Contenido de Humedad NTP 339.127 (ASTM D2216)

    Anlisis Granulomtrico NTP 339.128 (ASTM D422)

    Lmite Lquido y Lmite Plstico NTP 339.129 (ASTM D4318)

    Peso Especfico Relativo de Slidos NTP 339.131 (ASTM D854)

    Clasificacin Unificada de Suelos (SUCS) NTP 339.134 (ASTM D2487)

    Densidad Relativa * NTP 339.137 (ASTM D4253) NTP 339.138 (ASTM D4254)

    Peso volumtrico de suelo cohesivo NTP 339.139 (BS 1377)

    Lmite de Contraccin NTP 339.140 (ASTM D427)

    Ensayo de Compactacin Proctor

    Modificado

    NTP 339.141 (ASTM D1557)

  • CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO

    PROCEDIMIENTO

    EQUIPO NECESARIO:

  • ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

  • 25/11/2012

  • ENSAYOS DE

    LABORATORIO ENSAYO NORMA APLICABLE

    Descripcin Visual-Manual NTP 339.150 (ASTM D2488)

    Contenido de Sales Solubles Totales en

    Suelos y Agua Subterrnea

    NTP 339.152 (BS 1377)

    Consolidacin Unidimensional NTP 339.154 (ASTM D2435)

    Colapsibilidad Potencial NTP 339.163 (ASTM D5333)

    Compresin Triaxial no Consolidado no

    Drenado

    NTP 339.164 (ASTM D2850)

    Compresin Triaxial Consolidado no

    Drenado

    NTP 339.166 (ASTM D4767)

    Compresin no Confinada NTP 339.167 (ASTM D2166)

  • ENSAYOS DE

    LABORATORIO

    ENSAYO NORMA APLICABLE

    Expansin o Asentamiento Potencial

    Unidimensional de Suelos Cohesivos

    NTP 339.170 (ASTM D4546)

    Corte Directo NTP 339.171 (ASTM D3080)

    Contenido de Cloruros Solubles en Suelos

    y Agua Subterrnea

    NTP 339.177 (AASHTO T291)

    Contenido de Sulfatos Solubles en Suelos

    y Agua Subterrnea

    NTP 339.178 (AASHTO T290)

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Generalidades

    se define mediante:

    Condiciones de frontera.

    Nmero n de puntos a investigar.

    Profundidad p a alcanzar en cada punto.

    Distribucin de los puntos en la superficie del terreno.

    Nmero y tipo de muestras a extraer.

    Ensayos a realizar In situ y en el laboratorio.

    Un EMS puede plantearse inicialmente con un PIM (Programa de Investigacin Mnimo), debiendo aumentarse los alcances del programa en cualquiera de sus partes si las condiciones encontradas as lo exigieran.

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Programa de Investigacin Mnimo PIM

    a) Condiciones de Frontera

    Objetivo: la comprobacin de las caractersticas del suelo, supuestamente iguales a las de los terrenos colindantes ya edificados. Se aplicaran cuando se cumplan simultneamente las siguientes condiciones:

    a.1) No existen en los terrenos colindantes grandes irregularidades como afloramientos rocosos, fallas, ruinas arqueolgicas, estratos errticos, rellenos o cavidades.

    a-2) No existen edificaciones situadas a menos de 100 metros del terreno a edificar que presenten anomalas como grietas o desplomes originados por el terreno de cimentacin.

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Programa de Investigacin Mnimo PIM

    a) Condiciones de Frontera

    a-3) El tipo de edificacin a cimentar es de la misma o de menor exigencia que las edificaciones situadas a menos de 100 metros.

    a-4) El nmero de plantas del edificio a cimentar (incluidos los stanos), la modulacin media entre apoyos y las cargas en stos son iguales o inferiores que las correspondientes a las edificaciones situadas a menos de 100 metros.

    a-5) Las cimentaciones de los edificios situados a menos de 100 metros y la prevista para el edificio a cimentar son de tipo superficial.

    a-6) La cimentacin prevista para el edificio en estudio no profundiza respecto de las contiguas ms de 1,5 metros.

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Programa de Investigacin Mnimo PIM

    b) Nmero n de puntos de Investigacin

    NMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACION

    Tipo de edificacin Nmero de puntos de

    investigacin (n)

    A 1 cada 225 m2

    B 1 cada 450 m2

    C 1 cada 800 m2

    Urbanizaciones 3 por cada Ha. de terreno

    habilitado

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Programa de Investigacin Mnimo

    PIM

    c) Profundidad p mnima a alcanzar en

    cada punto de Investigacin

    c-1) Cimentacin Superficial

    EDIFICIO SIN SOTANO

    EDIFICIO CON SOTANO

    p = Df + z p=h+Df + z

  • c)Profundidad "p" mnima

    a alcanzar en cada punto

    Df = En edificios sin stano, es la distancia vertical de la superficie del terreno al fondo de la cimentacin.

    h = Distancia vertical entre el nivel del piso terminado del stano y la superficie del terreno natural.

    z = 1,5 B; siendo B el ancho de la cimentacin prevista de mayor rea.

    EDIFICIO SIN SOTANO EDIFICIO CON SOTANO

    p = Df + z p=h+Df + z

  • 25/11/2012

  • En el caso de ser conocida la existencia de un

    estrato resistente que normalmente se utiliza

    como plano de apoyo de la cimentacin en la

    zona, a juicio y bajo responsabilidad del

    Profesional Responsable, se podr adoptar para

    p la profundidad del estrato resistente ms una

    profundidad de verificacin, la cual no deber

    ser menor de 1 m. La profundidad p mnima ser

    de 3 m. Si se encontrase roca antes de alcanzar

    la profundidad p, el Profesional Responsable

    deber llevar a cabo una verificacin de su

    calidad, por un mtodo adecuado.

  • 25/11/2012

  • 11. PROGRAMA DE

    INVESTIGACIN Programa de Investigacin Mnimo

    PIM

    c) Profundidad p mnima a alcanzar en

    cada punto de Investigacin

    c-2) Cimentacin profunda

    La profundidad mnima de investigacin,

    corresponder a la longitud del elemento

    que transmite la carga a mayores

    profundidades (pilote, pilar, etc.), ms la

    profundidad z.

  • c-2) Cimentacin profunda

    h = Distancia vertical entre el nivel de piso terminado del stano y la superficie del terreno natural. z = 6,00 metros, en el 80 % de los sondeos. = 1,5 B, en el 20 % de los sondeos, siendo B el ancho de la cimentacin, delimitada por los puntos de todos los pilotes o las bases de todos los pilares.

    Donde:

    Df = En una edificacin sin stano, es la distancia vertical desde la superficie del terreno hasta el extremo de la cimentacin profunda (pilote, pilares, etc.). En edificaciones con stano, es la distancia vertical entre el nivel de piso terminado del stano y el extremo de la cimentacin profunda.

  • 25/11/2012

    Generacin del Modelo

    Digital de Terreno

    Con la restitucin fotogramtrica se obtuvo

    un plano de curvas de nivel. Esta

    informacin generada en un software CAD

    fue trasladada a un software de sistema de

    informacin geogrfica (SIG) para su

    procesamiento

  • 25/11/2012

    Interpretacin:

    Segn la norma aproximadamente se debe considerar Pmin = 1m

    Se debe conocer Q

    Y estimar la capacidad portante del terreno por referencia o antecedentes

    La profundidad de investigacin nunca debe ser menor que 3m

  • 25/11/2012

    Por ejemplo:

    Se tiene un edificio de 10 pisos

    Luces 5.00m

    Q=25 ton/piso

    Suelo del centro de Lima:

  • 25/11/2012

    Solucin:

    Si fuera una grava: qadm=4Kg/cm2

    Q=25 ton/piso Q =25ton/piso*10pisos Q=250 ton

    Sabemos

    > 3m

    admqB

    250 mB 5.2

    40

    250

    mP 25.55.2*5.15.1

  • 25/11/2012

    12. INFORME DEL EMS

    El informe del EMS comprender:

    Memoria Descriptiva

    Planos y Perfiles de Suelos

    Resultados de los Ensayos In situ y de

    Laboratorio

  • 12. INFORME DEL EMS

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    Resumen de las Condiciones

    de Cimentacin

    - Tipo de cimentacin

    Estrato de apoyo de la cimentacin

    Parmetros de diseo para la cimentacin (Profundidad de la Cimentacin, Presin Admisible, Factor de Seguridad por Corte y Asentamiento Diferencial o Total)

    Agresividad del suelo a la cimentacin.

    Recomendaciones adicionales inherentes a las condiciones de

    cimentacin.

    Descripcin detallada de la informacin recibida de quien solicita el EMS y de la recolectada por el PR.

    Informacin Previa

  • 12. INFORME DEL EMS

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    e) Perfil del Suelo

    Descripcin de los

    diferentes estratos que

    constituyen el terreno

    investigado indicando para

    cada uno de ellos: origen,

    nombre y smbolo del grupo

    del suelo, segn el Sistema

    Unificado de Clasificacin

    de Suelos - SUCS, NTP

    339.134 (ASTM D 2487)

    C) Exploracin de Campo

    Descripcin de los ensayos

    efectuados, con referencia a

    las Normas empleadas en el

    campo.

    d) Ensayos de Laboratorio

    Descripcin de los ensayos

    efectuados, con referencia a

    las Normas empleadas en el

    laboratorio.

  • 12. INFORME DEL EMS

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    f) Nivel de la Napa Fretica

    Ubicacin de la napa fretica, indicando la fecha de medicin y comentarios sobre su variacin en el tiempo.

  • 12. INFORME DEL EMS

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    g)Anlisis de la Cimentacin

    Memoria de clculo.

    Tipo de cimentacin y otras soluciones si las hubiera.

    Profundidad de cimentacin(Df ).

    Carga de rotura al corte y factor de seguridad (FS).

    Estimacin de los asentamientos

    Presin admisible del terreno.

    Precauciones especiales que deber tomar el diseador o el constructor de la obra.

    Parmetros para el diseo

  • 12. INFORME DEL EMS

    Obra

    Prof. de

    Desplante

    Df(m) , con

    respecto al

    NPT del

    stano

    Ancho del

    Cimiento

    B(m)

    Capacidad

    Admisible del

    Suelo

    q adm (kg/cm2)

    Tipo de

    Cimentacin

    Tipo de

    Suelo

    Edificio

    Independ

    encia de

    07 Pisos

    con dos

    stanos

    1.60 2.00 5.40

    Zapatas

    Aisladas con

    vigas de

    cimentacin

    Gravas

    arenosas de

    compacidad

    densa

    Condiciones de la cimentacin:

    Los parmetros de la cimentacin de la estructura proyectada son:

  • 12. INFORME DEL EMS

    MEMORIA DESCRIPTIVA

    - En el caso que se encuentren

    suelos granulares saturados

    sumergidos de los tipos:

    arenas, limos no plsticos o

    gravas contenidas en una

    matriz de estos materiales, el

    EMS deber evaluar el

    potencial de licuefaccin de

    suelos.

    h) Efecto del Sismo

    En concordancia con la NTE E.030 Diseo Sismo resistente, el EMS proporcionar como mnimo lo siguiente:

    -El Factor de Suelo (S) y El Perodo que define la plataforma del espectro para cada tipo de suelo (Tp(S))

  • 12. INFORME DEL EMS

    PLANOS Y PERFILES DE SUELOS

    TCNICAS DE INVESTIGACIN

    TCNICA DE

    INVESTIGACIN SMBOLO

    Pozo o Calicata C n

    Perforacin P n

    Auscultacin A n

    a) Plano de Ubicacin del Programa de Exploracin

    Plano topogrfico o planimtrico del terreno, relacionado a una base

    de referencia y mostrando la ubicacin fsica de la cota (o BM) de

    referencia utilizada. En el plano de ubicacin se emplear la

    nomenclatura indicada en la Tabla

    n nmero correlativo de sondaje.

  • 12. INFORME DEL EMS

    PLANOS Y PERFILES DE SUELOS

    b) Perfil Estratigrfico

    por Punto Investigado

    Debe incluirse la

    informacin del Perfil

    del Suelo, as como

    las muestras obtenidas

    y los resultados de los

    ensayos in situ. Se

    sugiere incluir los

    smbolos grficos

    indicados en la

    siguiente Figura:

  • 12. INFORME DEL EMS

    PLANOS Y PERFILES DE SUELOS

  • 12. INFORME DEL EMS

    PLANOS Y PERFILES DE SUELOS

  • 25/11/2012

  • 12. INFORME DEL EMS PLANOS Y PERFILES DE SUELOS

  • 12. INFORME DEL EMS

    Resultados de los Ensayos de Laboratorio

    Se incluirn todos los grficos y resultados

    obtenidos en el Laboratorio

  • ANLISIS DE LAS CONDICIONES

    DE CIMENTACIN

    CAPITULO III

    NORMA E-050: SUELOS Y

    CIMENTACIONES

  • 13. CARGAS A UTILIZAR

    a) Para el clculo del factor de seguridad de cimentaciones:

    Se utilizarn como cargas aplicadas a la cimentacin, las Cargas de Servicio que se utilizan para el diseo estructural de las columnas del nivel ms bajo de la edificacin.

    b) Para el clculo del asentamiento de cimentaciones apoyadas sobre suelos granulares:

    Se deber considerar la mxima carga vertical que acte (Carga Muerta ms Carga Viva ms Sismo) utilizada para el diseo de las columnas del nivel ms bajo de la edificacin.

    c) Para el clculo de asentamientos en suelos cohesivos: se considerar la Carga Muerta ms el 50% de la Carga Viva, sin considerar la reduccin que permite la Norma Tcnica de Edificacin E .020 Cargas.

    25/11/2012

  • 13. CARGAS A UTILIZAR

    c) Para el clculo de asentamientos en suelos cohesivos:

    Se considerar la Carga Muerta ms el 50% de la Carga Viva, sin considerar la reduccin que permite la Norma Tcnica de Edificacin E.020 Cargas.

    d) Para el clculo de

    asentamientos, en el caso

    de edificaciones con

    stanos en las cuales se

    emple plateas o losas de

    cimentacin:

    Se podr descontar de

    la carga total de la

    estructura, el peso del

    suelo excavado para la

    construccin de los

    stanos.

    25/11/2012

  • 14. ASENTAMIENTO

    TOLERABLE El EMS deber indicar el

    asentamiento tolerable

    El Asentamiento Diferencial

    (Figura) no debe ocasionar

    una distorsin angular mayor

    que la indicada en la Tabla.

    En suelos granulares el

    asentamiento diferencial se

    puede estimar como el 75%

    del asentamiento total.

  • 14. ASENTAMIENTO TOLERABLE

    DISTORSIN ANGULAR =

    = /L DESCRIPCIN

    1/150 Lmite en el que se debe esperar dao estructural en edificios

    convencionales.

    1/250 Lmite en que la prdida de verticalidad de edificios altos y rgidos

    puede ser visible.

    1/300 Lmite en que se debe esperar dificultades con puentes gras.

    1/300 Lmite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.

    1/500 Lmite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.

    1/500 Lmite para cimentaciones rgidas circulares o para anillos de

    cimentacin de estructuras rgidas, altas y esbeltas.

    1/650 Lmite para edificios rgidos de concreto cimentados sobre un solado

    con espesor aproximado de 1,20 m.

    1/750 Lmite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a

    asentamientos.

  • 15. CAPACIDAD DE

    CARGA

    La capacidad de carga es la presin ltima o de falla por corte del suelo y se determina utilizando las frmulas aceptadas por la mecnica de suelos.

    En suelos cohesivos (arcilla, arcilla limosa y limo-arcillosa), se emplear un ngulo de friccin interna igual a cero

    25/11/2012

  • 16. FACTOR DE SEGURIDAD

    FRENTE A UNA FALLA POR

    CORTE

    Los factores de seguridad mnimos que debern tener las cimentaciones son los siguientes:

    a) Para cargas estticas: 3,0

    b) Para solicitacin mxima de sismo o viento (la que sea ms desfavorable): 2,5

    25/11/2012

  • 17. PRESION ADMISIBLE

    se efectuar tomando en cuenta los siguientes factores:

    a) Profundidad de cimentacin.

    b) Dimensin de los elementos de la cimentacin.

    c) Caractersticas fsico mecnicas de los suelos

    ubicados dentro de la zona activa de la cimentacin

    d) Ubicacin del Nivel Fretico, considerando su

    probable variacin durante la vida til de la estructura.

    e) Probable modificacin de las caractersticas fsico

    mecnicas de los suelos, como consecuencia de los

    cambios en el contenido de humedad

    f) Asentamiento tolerable de la estructura.