80
Informe geotecnia aplicada Estudio de suelos Duitama, Boyacá 2012 Tabla 1. Correlación entre Pruebas SPT y valores de resistencia de suelos arcillosos 20 Tabla 2. Correlación entre pruebas SPT y valores de resistencia de suelos arenosos 21 tabla # 3 presentan compresión simple realizados en muestras tomadas de los sondeos. 25 Tabla # 4 resultados de análisis de las muestras del sondeo # 2 26 Tabla# 5: Datos resultantes para el sondeo 2 27 Tabla # 6 tabla de resultados análisis de las muestras del sondeo 5 28 Tabla # 7 datos resultantes para el sondeo 5 29 Tabla #8 tabla de resultados de las muestras del sondeo # 7 30 Tabla # 9 resultado para el sondeo 7 31 Tabla # 10 parámetros para el cálculo capacidad portante 32 Tabla #11 Resumen de las propiedades geotécnicas de la capa superior del perfil de suelos. 35 Tabla#12 . Resumen cálculos de capacidad portante. 36 CÁLCULOS DE CAPACIDAD PORTANTE 1. ZAPATA ( 1m x 2m) DATOS DE ENTRADA DATOS DEL SUELO: DATOS DE FORMA DE LA CIMENTACIÓN: Dato Valor Unidad Dato Valor Unidad C 0 Ton/m² Df 1,70 m Φ 28 º B 1,00 m ϒ 1,78 Ton/m3 L 2,00 m Dw 2,5 m

Carta de diseño geotecnia

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Informe geotecnia aplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Tabla 1. Correlación entre Pruebas SPT y valores de resistencia de suelos arcillosos 20

Tabla 2. Correlación entre pruebas SPT y valores de resistencia de suelos arenosos 21

tabla # 3 presentan compresión simple realizados en muestras tomadas de los sondeos. 25

Tabla # 4 resultados de análisis de las muestras del sondeo # 2 26

Tabla# 5: Datos resultantes para el sondeo 2 27

Tabla # 6 tabla de resultados análisis de las muestras del sondeo 5 28

Tabla # 7 datos resultantes para el sondeo 5 29

Tabla #8 tabla de resultados de las muestras del sondeo # 7 30

Tabla # 9 resultado para el sondeo 7 31

Tabla # 10 parámetros para el cálculo capacidad portante 32

Tabla #11 Resumen de las propiedades geotécnicas de la capa superior del perfil de suelos. 35

Tabla#12 . Resumen cálculos de capacidad portante. 36

CÁLCULOS DE CAPACIDAD PORTANTE

1. ZAPATA ( 1m x 2m)

DATOS DE ENTRADA

DATOS DEL SUELO:DATOS DE FORMA DE LA CIMENTACIÓN:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 1,00 mϒ 1,78 Ton/m3 L 2,00 mDw 2,5 m

FACTOR DE SEGURIDAD CORRECCIÓN POR NIVEL FREATICO

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

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2012

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui Meyerhof

Nc 37,2 25,800

Nq 22,500 14,720

Ng 19,700 16,720

Nq/Nc 0,610

tan Φ 0,530

sen Φ 0,460

tan -1 (df/b) 0,029

FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de la

cimentación carga

(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)

Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000

Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000

Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

Page 3: Carta de diseño geotecnia

3

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2012

CAPACIDAD PORTANTE

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²Meyerhof 36,817 12,272 Ton/m²

2. ZAPATA (1,5m x 3m)

DATOS DE ENTRADA

DATOS DEL SUELO:DATOS DE FORMA DE LA CIMENTACIÓN:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 1,50 mϒ 1,78 Ton/m3 L 3,00 mDw 2,5 m

FACTOR DE SEGURIDAD CORRECCIÓN POR NIVEL FREATICO

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui MeyerhofNc 37,2 25,800Nq 22,500 14,720Ng 19,700 16,720Nq/Nc 0,610tan Φ 0,530sen Φ 0,460tan -1 (df/b) 0,029

Page 4: Carta de diseño geotecnia

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FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de lacimentación carga(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)

Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²Meyerhof 42,769 14,256 Ton/m²

3. ZAPATA (2m x 4m)

DATOS DE ENTRADA

Datos del suelo: Datos de forma de la cimentación:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 2,00 mϒ 1,78 Ton/m3 L 4,00 mDw 2,5 m

Page 5: Carta de diseño geotecnia

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2012

Factor de seguridad Corrección por Nivel Freatico

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui MeyerhofNc 37,2 25,800Nq 22,500 14,720Ng 19,700 16,720Nq/Nc 0,610tan Φ 0,530sen Φ 0,460tan -1 (df/b) 0,029

FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de lacimentación carga(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)

Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²

Page 6: Carta de diseño geotecnia

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Meyerhof 48,722 16,241 Ton/m²

1. GENERALIDADES DEL PROYECTO

1.1 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO.

El proyecto se ubica en la zona urbana sector oriental del municipio de Duitama, entre las

calle 23 y margen del río Chiticuy y las carreras 31 y 32, en un predio de más de 7000

metros cuadrados. Actualmente dicho predio no tiene un uso específico y se utiliza para

agricultura. La Figura 1 presenta un esquema de la forma y obras existentes en el área de

influencia del proyecto

.imagen #1 localización del municipio de Duitama.

Page 7: Carta de diseño geotecnia

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Fuente: ubicación de los municipios en la web.

1.2 Localización de sondeos.

El lote donde se ubicará el proyecto tiene una superficie suavemente inclinada hacia el SE

cuyo nivel actual es la base para determinar la profundidad de cimentación de las obras

futuras a realizar. De acuerdo con los prediseños el área se destinara a construcción de

bloques de edificaciones de 6 pisos el primero de los cuales se utilizará como

parqueaderos para lo cual se proyectan semisótanos. De acuerdo con los criterios de

Page 8: Carta de diseño geotecnia

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2012

exploraciones geotécnicas (Norma NSR- 98, Titulo H), a la disposición geométrica y

dimensiones del lote, al tipo de construcción que se piensa realizar, a la distribución

urbanística preliminar del proyecto, etc. se realizaron siete (7) sondeos.

Imagen #2: localización de los sondeos en el municipio de Duitama

Fuente: Google Map; División política de Duitama, Boyaca

1.3 Características generales del proyecto y del lote.

El proyecto comprende las obras de infraestructura para la construcción de la

Urbanización Alto de los Rosales, la cual proyecta construir 4 bloques de apartamentos de

6 pisos cada uno, totalmente independientes, con sus respectivas obras de urbanismo

como accesos, parqueaderos, zonas verdes, campos deportivos, cerramiento, aislamiento

de la margen del río etc. Las edificaciones se proyectan construir con el sistema

tradicional de pórticos en concreto reforzado y mampostería.

Page 9: Carta de diseño geotecnia

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Imagen # :3 caracteristicas de la obra

Fuente: skyscrapercity.com

2. UBICACIÓN GEOLOGICA.Todo proyecto a construir, está influenciado directamente por las condiciones geológicas

tanto locales como regionales y ninguna de las dos debe descartarse con miras a realizar

los diseños respectivos y aImagen #1 localización del valle de Tundama, donde está la

zona de estudio

evaluar el comportamiento futuro de las obras construidas. La exploración geológica del

sitio y de su entorno está encaminada a determinar:

Page 10: Carta de diseño geotecnia

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El tipo de suelos y rocas que componen el lote donde se realizará el proyecto, tanto

horizontal como verticalmente.

La posición del nivel freático en el área de interés.

El tipo de cimentación más conveniente,

El nivel de cimentación más favorable, según el tipo de suelo, la facilidad de

construcción, el tipo y forma de transmisión de cargas, etc.

Los asentamientos esperados durante y después de la construcción del proyecto,

y las recomendaciones sobre obras adicionales tales como muros de contención,

filtros, drenajes etc., en caso de ser necesarias.

2.1 Localización geológica regional del proyecto:El proyecto se halla ubicado en el valle del Tundama, el cual ha sido formado por

una serie de eventos geológicos dominados principalmente por la tectónica

regional y la modelación geomorfológica de los periodos geológicos recientes.

Imagen: # 4 panoramica del municipio, se evidencia el desnivel en la

zona.

Fuente: panorámicas de tu ciudad

2.1.1 ESTRATIGRAFÍA REGIONALEl área de Duitama forma parte de la cuenca de Bogotá subcuenca de Duitama,

donde la sedimentación tuvo lugar en geosinclinal alcanzando espesores de hasta

12500 m. En los alrededores y en el propio valle del Tundama afloran rocas de los

periodos geológicos comprendidos desde el paleozoico hasta depósitos

cuaternarios recientes, cuya descripción en orden geocronológico de más antiguo

a más reciente son:

Page 11: Carta de diseño geotecnia

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2.1.1.1 Formación Cuche. (Cc). Paleozoico: Consta de una serie monótona de

Limolitas y areniscas de grano fino con intercalaciones frecuentes de arcillolitas de

color rojo a rojo violeta principalmente en capas de espesor promedio de 40 cms,

descansa concordantemente sobre la Formación Floresta. El espesor máximo

observado ha sido de 500 metros. Se encuentra aflorando al SE de Duitama., y en

la carretera Duitama - Belencito.

2.1.1.2 Formación Rusia. (Jru). Jurásico: Conformada por areniscas de tipo

conglomeráticas blancas y verdes que alternan con areniscas de grano fino y

esporádicos lentes de arcillas, alcanza un espesor de 682 m y aflora al NW de

Duitama.

2.1.1.3 Formación Arcabuco. (Jar). Jurásico: Formada por areniscas cuarzosas

blancas con intercalaciones de shales rojos que en ocasiones llegan a formar

niveles de hasta 50 m de espesor. El total de la Formación supera los 600 m. En la

región se ubica formando la zona montañosa más alta hacia el NW del municipio,

originando grandes escarpes de continuidad regional.

2.1.1.4 Formación Tibasosa. (Kmt). Cretáceo: La Formación Tibasosa muestra

todas las características de un depósito de trasgresión en el cual ocurren

frecuentes acuñamientos y variaciones rápidas en el tamaño de los sedimentos.

Por su composición se le divide en cuatro miembros, el inferior o basal

conformado por conglomerados y areniscas conglomeráticas, el medio inferior por

arcillolitas negras, el medio superior por areniscas cuarzosas y el miembro

superior por calizas y arcillolitas. En la región afloran en el cerro la Pedrera al

oriente de la ciudad. Su espesor es superior a los 550 m.

2.1.1.1.5 Formación Une. (Kv2). Cretáceo: Se compone de areniscas cuarciticas

de colores amarillo, gris y blancas, intercaladas con arcillolitas fisibles de color gris

claro a oscuro y en ocasiones negras, localmente alcanzan un espesor de 510 m.;

esta unidad aflora dando grandes escarpes de continuidad regional y

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conformando los cerros testigos de la Alacranera y la Milagrosa en el área urbana

de Duitama.

2.1.1.6 Grupo Churuvita. (Ksch). Cretáceo: Conjunto litológico formado por una

arenisca basal y en la parte media una alternancia de arcillolitas, areniscas y

calizas, alcanzando un espesor de 400 mts. El conjunto superior está constituido

por shales grises y limolitas silíceas, al que se le conoce como la Formación San

Rafael.

2.1.1.7 Formación Tilata. (Tst). Cuaternario: Está formada por capas de gravas,

arcillas, arenas y esporádicos lignitos. Entre los componentes de gravas aparecen

guijarros subredondeados, localmente presenta buzamientos y yace sobre las

Formaciones aflorantes en el área en forma discordante. Se calcula que su

espesor supera los 150 m.

2.1.2 TECTÓNICA REGIONAL.Es el rasgo principal que ha modelado la zona del Valle del Tundama, como

anteriormente se dijo; la tectónica de la zona ha sido fuerte, manifestándose en la

presencia de grandes fallas geológicas de nivel regional y nacional, así como el

intenso fracturamiento de las formaciones geológicas del área y los fuertes

plegamientos e inversiones presentes. Esta característica es de tal importancia

geotécnica para cualquier proyecto de obra civil o urbanística que ha hecho que la

región esté calificada como una zona de amenaza sísmica alta (Norma NSR -

98) y lo que ello conlleva al diseñar estructuras en zonas de estas características.

La tendencia regional muestra plegamientos con dirección NE-SW y fallas de

orden regional con el mismo sentido; cabe destacar las conocidas fallas de

Boyacá con desplazamientos mayores a 1000 m por su buzamiento, las fallas de

Soapaga, etc.

Page 13: Carta de diseño geotecnia

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Imagen: # 5 mapa de la actividad sísmica del país, en la que se divide por intensidad

Fuente: sísmica del país, ingeominas.

2.2 DESCRIPCIÓN GEOMORFOLÓGICALa región se ubica entre los 2400 y 2600 m.s.n.m. con un clima frío húmedo de

moderadamente drenados a bien drenados. La geomorfología presente en el Valle

del Tundama, es una consecuencia directa de la tectónica regional y la

modelación de los eventos cuaternarios presentes en los últimos períodos

geológicos; el drenaje principal está controlado por el río Chicamocha; el valle

adopta una superficie casi plana con pendiente suave hacia el drenaje principal,

Page 14: Carta de diseño geotecnia

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geomorfológicamente es una región de explanada en forma de glacis con

pendientes que se incrementan hacia los cerros noroccidentales del valle, sin

presentar una zona bien definida entre la zona de los depósitos cuaternarios y la

zona de los afloramientos de la roca. Dentro del valle se destacan ampliamente

varios cerros testigos producto de la colmatación de sedimentos del valle, dicha

colmatación ha tenido aportes de depósitos tanto lacustres, glaciales, coluviales y

fluviales predominantemente; conformando terrenos de origen mixto.

Imagen: # 6 Rio Chicamocha agente modelador en el valle del Tundama

Fuente: ebersocrv.blogspot.com

3. DIAGNOSTICO GEOTECNICO Y EXPLORACION DEL SUBSUELO.

3.1 Características del lote y del proyecto:El lote cuya prefactibilidad de construcción se evalúa es plano, pero con una

suave pendiente hacia el SE, tiene forma irregular y estará separado por la

prolongación de la carrera 31 hacia el oriente. Limita por sus costados así:

Por el norte con predios dedicados a la ganadería.

Page 15: Carta de diseño geotecnia

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Por el sur con predios dedicados a la ganadería

Por el Occidente con la calle 23

Por el oriente con el curso del rió Chiticuy.

Por sus características, se aprecia que las construcciones futuras del proyecto no

tendrán influencia sobre los predios vecinos más aun cuando no se contemplan

grandes excavaciones.

Imagen # 7 terreno del proyecto

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

3.2 Nivel freático. Se encontró nivel freático entre 2.40 y 3.0 m de profundidad.

3.3 Exploración del subsuelo.Para conocer las propiedades geotécnicas de los materiales del subsuelo se realizaron

siete (7) sondeos con equipo manual por el método de percusión y rotación, alcanzando

una profundidad máxima de exploración de 10.50 m.

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3.4 Ensayos de resistencia en campo.En los sondeos se efectuaron pruebas de campo del SPT, y DCPT,

penetrómetro y veleta de bolsillo.

3.5 Muestreos y ensayos de Laboratorio.Para conocer las propiedades geotécnicas de los suelos que componen el perfil se realizó

un muestreo en cada uno de los sondeos catalogando las muestras así:

Sondeo, 1 S1, Muestra 1, M1. = S1M1.

Las muestras fueron llevadas a laboratorio para realizar ensayos de:

Wn (Humedad natural).

Clasificación granulométrica. (Utilizando la clasificación USC)

Límites de Atterberg (para determinar la plasticidad de los materiales)

Peso unitario

Gravedad especifica, relación de vacíos

Ensayos de compresión simple

Ensayos de corte directo.

3.6 Perfil de suelos.Las presentan la composición de los perfiles estratigráficos encontrados en los sondeos,

en estas se ubica la profundidad del muestreo y los valores de los resultados de los

ensayos de laboratorio realizados en las muestras tomadas. La Figura presenta una

correlación entre los perfiles de suelos encontrados, aunque por las dimensiones del

predio se puede establecer una sola zona de igual comportamiento geotécnico donde

prevalecen en profundidad un perfil de suelos de tipo granular característico de depósitos

aluviales de gran espesor.

Page 17: Carta de diseño geotecnia

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Figura #:1 correlación de los perfiles del suelo

Fuente: ingeniero Javier Vargas.

3.7. Propiedades índices de las capas de suelos.

Page 18: Carta de diseño geotecnia

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2012

Estas propiedades determinadas en laboratorio sirven para:

Clasificar las fracciones de los suelos.

Para predecir su estado de esfuerzos.

Para evaluar inicialmente los potenciales de expansiones, licuación, dispersividad,

etc. de los suelos encontrados.

Los valores de las propiedades obtenidas en el laboratorio se presentan en las. En los

anexos.

Page 19: Carta de diseño geotecnia

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4. EVALUACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE Y A LA COMPRESION UNIAXIAL DE LAS CAPAS DE SUELO.

4.1 Resistencia a la compresión uniaxial usando SPT y DCPTPara evaluar este parámetro, se uso el valor N del ensayo SPT según las correlaciones

presentadas en las Tablas 1 y 2:

4.1.1 Para arcillas:

Tabla 1. Correlación entre Pruebas SPT y valores de resistencia de suelos arcillososOCR # golpes

( SPT)

Qu

( KG/CM²)

DESCRIPCION ANGULO DE

FRICCION

En grados

E

( KG/CM²)

NC < 2 < 0.25 Muy blanda 0 3

NC 2 - 4 0.25 -0.50 Blanda 0 - 2 30

NC 4 - 8 0.5 – 1.0 Media 2 - 4 45- 90

NC 8 - 15 1.0 - 2.0 Compacta 4 - 6 90 - 200

>OCR 15 - 30 2.0 - 4.0 Muy compacta 6 - 12 > 200

>OCR > 30 > 4.0 Dura > 14

Fuente: ingeniero Javier Vargas.

NC , Normalmente consolidados OCR , Suelos sobre consolidados SPT,

Ensayo STANDAR PENETRATION TEST E, Modulo de rigidez del suelo

Page 20: Carta de diseño geotecnia

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4.1.2 Para arenas:

Tabla 2. Correlación entre pruebas SPT y valores de resistencia de

suelos arenosos.

N (SPT) DESCRIPCIÓN VALOR CR ANGULO

ΦFRICCION

E (KG/CM²)

0-4 Muy floja 0 – 15 28 100

5 –10 Floja 16 – 35 28 – 30 100 – 250

11 – 30 Media 36 - 65 30 – 36 250 – 500

31 – 50 Densa 66 – 85 36- 41 500 – 1000

>50 Muy densa 86 - 100 41 > 1000

Fuente: ingeniero Javier Vargas

E = Modulo de Young Cr = Compacidad relativa

Con las Tablas 1 y 2, teniendo en cuenta el número de golpes para penetrar 30 cm (N),

obtenemos por correlación los valores de resistencia a la compresión inconfinada, de

acuerdo con la profundidad. Estos valores se presentan en las

Figuras acontinuacion Ensayos de resistencia utilizando la prueba DCPT

Page 21: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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4.2 Resistencia de los suelos utilizando ensayos de corte directo y

compresión simple.

4.2.1 ensayo de compresión simple: para los sondeos (1,2,3,6)

Figura # 2 curva de compresión simple para el sondeo #1

Fuente: Ingeniero Javier Alvarez.

Page 22: Carta de diseño geotecnia

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Figura # 3 curva de compresión simple para el sondeo #2

Fuente: Ingeniero Javier Alvarez

Figura # 4 curva de compresión simple para el sondeo #3

Page 23: Carta de diseño geotecnia

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Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Figura # 5 curva de compresión simple para el sondeo #6

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

tabla # 3 presentan compresión simple realizados en muestras tomadas de los sondeos.

# SONDEO RESISTENCIA MÁXIMA

QU (Kgf/cm^2)

C= (qu/2)

(Kgf/cm^2)

Sondeo 1 0.5190 0.2595

Sondeo 2 0.7004 0.3502

Sondeo 3 0.6877 0.3439

Sondeo 6 0.7215 0.367

4.2.2 ensayo de corte directo:

Resultados de las muestras

Page 24: Carta de diseño geotecnia

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de los sondeos (2,5,7):

Figura #6: esfuerzo cortante Vs deformación para el sondeo # 2

Fuente: Ingeniero Javier Vargas

Tabla # 4 resultados de análisis de las muestras del sondeo # 2RESULTADOS DE LAS

PRUEBAS DE CORTE

ESFUERZO CORTANTE

MAXIMO

ESFUERZO NORMAL °N

1 9 18.99

2 28 38

3 43 75.99

Page 25: Carta de diseño geotecnia

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Figura #7 grafica esfuerzo cortante Vs esfuerzo normal

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Tabla# 5: Datos resultantes para el sondeo 2 Angulo de Fricción Φ 28°

Cohesión C 0

Page 26: Carta de diseño geotecnia

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Figura # 8 diagrama Esfuerzo cortante Vs deformación del sondeo 5

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Tabla # 6 tabla de resultados análisis de las muestras del sondeo 5RESULTADOS DE

LAS PRUEBAS DE

CORTE

ESFUERZO

CORTANTE MAXIMO

ESFUERZO

NORMAL °N

1 10 18.99

2 23 38

3 42 75.99

Page 27: Carta de diseño geotecnia

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Figura # 9 Esfuerzo cortante Vs deformacion.

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Tabla # 7 datos resultantes para el sondeo 5Angulo de Fricción Φ 28.5°

Cohesión C 0.5 Kpas

Page 28: Carta de diseño geotecnia

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Figura # 10 diagrama de esfuerzo cortante Vs deformación del sondeo 7

Fuente: Ingeniero Javier Vargas

Tabla #8 tabla de resultados de las muestras del sondeo # 7RESULTADOS DE

LAS PRUEBAS DE

CORTE

ESFUERZO

CORTANTE MAXIMO

ESFUERZO

NORMAL °N

1 14 18.99

2 20 38

3 44 75.99

Page 29: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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Figura #11 grafica de esfuerzo cortante Vs esfuerzo normal

Fuente: Ingeniero Javier Vargas

Tabla # 9 resultado para el sondeo 7Angulo de Fricción Φ 28°

Cohesión C 2 Kpas

5. PARAMETROS PARA EL CÁLCULO DE CAPACIDAD PORTANTE

De acuerdo a la profundidad de emplazamiento y ancho de los cimientos, existen 3 tipos

de cimentación. La Tabla 3 presenta la clasificación de los diferentes tipos de

cimentaciones más comunes existentes.

Tabla. Tipos de cimentación de acuerdo a la profundidad de desplante y ancho de

cimientacion

Tabla # 10 parámetros para el cálculo capacidad portante

Page 30: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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CLASE RELACION TIPO CIMENTACION

1.Superficial Df/B = 0 - 4.5 Zapatas y placas

2. Semiprofunda Df/B = 5- 10 Cajones – Caissons

3. Profundas Df/B = mayor a 10 Pilas - Pilotes

Df = profundidad de desplante de la cimentación

B = Ancho del cimiento.

Por las características del proyecto y conociendo las propiedades de los suelos

encontrados, el tipo de proyecto, las áreas involucradas, etc. el tipo de cimentación a

evaluar inicialmente es:

CIMENTACION SUPERFICIAL: Zapatas con vigas de amarre.

5.1 Elección de la profundidad de cimentación.

El procedimiento para elegir la profundidad de cimentación consiste en optar por una

profundidad determinada, con base en consideraciones de tipo constructivo y económico

principalmente y chequear con un Factor de Seguridad asumido si a esta profundidad el

suelo de cimentación nos ofrece las condiciones de resistencia para fundar la estructura.

Si en ese chequeo no se satisface las condiciones de seguridad, se elige una profundidad

mayor que no sobrepase los limites económicamente factibles, o sino, se procede a

cambiar el tipo de cimentación hasta lograr una profundidad técnica, económica, de

facilidad constructiva y de seguridad aceptable para proceder con el diseño estructural.

Page 31: Carta de diseño geotecnia

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2012

De toda la información anterior podemos concluir entonces:

El tipo de cimentación recomendado para la construcción de las edificaciones serán las

zapatas o cimientos corridos según la magnitud de las cargas.

El nivel de cimentación recomendado para las edificaciones esta a -1.70 m de

profundidad a partir del nivel final de excavación del semisótano.

Por las buenas condiciones de capacidad portante no se recomienda la construcción

de concretos ciclópeos debajo de la cimentación, solamente un solado en concreto de

5 cm de espesor para limpieza y para evitar los efectos de choques térmicos en el

concreto.

La elección de las dimensiones de la cimentación dependerá de las cargas que se

vaya a transmitir al suelo, y el tipo de aplicación de la carga de la columna al cimiento,

ya sean centradas o excéntricas.

Para cimientos rectangulares la capacidad portante se asimila definiendo el largo de

las zapatas y usando siempre L > B . El procedimiento a utilizar es similar utilizando el

programa de computador.

Todos los cálculos utilizan un Factor de Seguridad de 3.

El nivel freático se evalua a – 2.50 metros de profundidad

5.2 Capacidad portante de los suelos en el sitio del proyecto.

La capacidad portante del suelo en el nivel de cimentación , se calculan utilizando las

teorías utilizadas expuestas por Brinch Hansen , Vesic y Meyerhof (1975) donde :

qo = Nc C Sc Dc Gc Bc + Nq. q Sq Dq Gq Bq + ϒB/2NSDGB

qo , es la presión promedio sobre el área de contacto (A) de la zapata.

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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ϕ= Angulo de fricción interna del suelo.

ϒ = Peso especifico del suelo.

= Angulo de inclinación externa del terreno.

C = Cohesión interna del suelo

Nc, Nq, Nϒ = factores de capacidad de carga función de la cohesión del suelo, la carga

en la superficie, y el peso unitario del suelo. Todos a su vez función del ángulo de

fricción.

S = Factor de forma de las zapatas

Df = Profundidad de desplante de las zapatas

G = Factor de inclinación del terreno

w = factor de inclinación de la base de la zapata

S= 1+ B/L (Nq/Nc)

Sq = Sϒ = 1.0 Cuando ϕ = 0

Sq= Sϒ = 1+0.1N (B/L). ϕ > 10º

Tabla #11 Resumen de las propiedades geotécnicas de la capa superior del perfil de suelos.

PARAMETRO VALOR

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Wn (Humedad natural)% 30

LL ( Limite liquido)% 38

LP ( Limite plástico)% 20

Ip ( Índice de plasticidad) 18

C ( Cohesión ) kpa 2

Angulo de fricción ( grados) 30

Gs ( Gravedad especifica) 2.64

e. ( Relación de vacíos ) 0.35

Peso especifico ϒ 18.1

E ( Modulo de rigidez ) kPa 13500

Valor de conversión 1 kg/cm^2 = 98,067 Kpascales.

Para el cálculo de la capacidad portante del suelo se reemplaza los valores de las

propiedades geomecánicas de la capa de suelo en el nivel de cimentación recomendado

utilizando un programa de computador, de esta manera se obtiene los resultados

presentados en la tabla 5 .En los cálculos se va modificando la profundidad de

cimentación, las características del suelo, el tipo de cimentación, el ancho de los

cimientos a utilizar la profundidad del nivel freático, etc.

Tabla#12 . Resumen cálculos de capacidad portante.

Page 34: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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5.3 Predimensionamiento de cimientos.

Este procedimiento sirve de base para el predimensionamiento de los cimientos a

utilizar ya sean zapatas cuadradas, rectangulares o corridas. Para cimientos

cargados excéntricamente se debe evaluar la excentricidad de las cargas y ajustar

las dimensiones de las mismas, ya sean circulares o cuadradas, utilizando los

valores de:

L’ = L - 2ex B’= B - 2ey donde:

L’ y B’ son las dimensiones equivalentes ajustadas.

ex, ey = excentricidad en sentido x y y respectivamente.

En la tabla se presenta un resumen de las áreas de los cimientos a utilizar según las

cargas que se van a aplicar. En ningún caso se recomienda variar las dimensiones de los

cimientos presentados.

Con estos valores y las cargas reales que aporte el diseño estructural se deberá, en caso

de ser necesario, dimensionar nuevamente las áreas de los cimientos conservando los

valores admisibles de capacidad portante de seguridad siguiendo el procedimiento

presentado en la Tabla 6, si las cargas que aporte el análisis estructural están dentro de

los rangos presentados en la tabla 5 no será necesario chequear nuevamente las

dimensiones de los cimientos.

Page 35: Carta de diseño geotecnia

35

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Tabla 13. Procedimiento para el chequeo de esfuerzos en la base de la

cimentación.

Área. A. ( m2) Es el área efectiva de los cimientos

Carga. Q. (Ton) Carga que transmitirá cada columna a

los cimientos

Qc. Esfuerzo de contacto ( Ton / m2 ) Qc = Q / A, de las ya definidas

Qd. Esfuerzo de descarga ( Ton / m2 ) Qd=Ɣ * Df peso especifico del suelo x

profundidad de cimentación

Qr. Esfuerzo real adicional

transmitido al suelo por la estructura

Qr = qc - qd

y debe ser menor que el esfuerzo

transmitido con la carga permisible por

columna al suelo

Fuente: Ingeniero Javier vargas

5.4 Parámetros sísmicos

Por no existir en la zona estudios de microzonificación sísmica, se hace necesario

tomar los parámetro de diseño sismoresistente del código NSR - 98 la cual califica el

área como una zona de amenaza sísmica ALTA, debiéndose utilizar los movimientos

sísmicos de diseño definidos de acuerdo a dichos códigos, estos se pueden expresar

por medio del espectro elástico de diseño o por medio de familias de acelerogramas y la

verificación del umbral de daño. Se podrá utilizar los factores de aceleración pico

efectivo (Aa) y aceleración pico efectiva en el umbral de daño (Ad). De acuerdo a la

figura 24 en la región se tienen los siguientes parámetros:

Page 36: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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Aa = 0.25

Por su ubicación la zona del proyecto se cataloga como:

Perfil de suelo S2 con un coeficiente de sitio S = 1.20

Para los movimientos sísmicos el umbral de daño se determina con base en la

aceleración pico efectivo al nivel del umbral, (Ad), que según el código es:

Valor de Ad = 0.04.

GRUPO DE USO 1, COEFICIENTE DE IMPORTANCIA = 1

6. EVALUACION DE ASENTAMIENTOS

El comportamiento de los asentamientos en una fundación superficial esta dado por:

S = Valor del asentamiento

Si = Asentamiento inmediato o distorsión del suelo

Sc = Asentamiento por consolidación

Ss = Asentamiento por compresión secundaria.

S = Si + Sc + Ss

Page 37: Carta de diseño geotecnia

37

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

El asentamiento inmediato, es el asentamiento que ocurre esencialmente con la

aplicación de la carga de la estructura. Los otros dos componentes resultan de la

expulsión gradual del agua de los vacíos y de la consiguiente compactación del

esqueleto del suelo. Estos asentamientos de todas formas se producen sin importar el tipo

de estructura que se aplique al suelo están dados en función del tiempo. Uno de los

aspectos ingenieriles más importantes es calcular los asentamientos sean uniformes a

toda la estructura para no producir hundimientos diferenciales y a la vez no deben ser de

grandes magnitudes, adema se debe evitar la influencia de la estructura sobre las

construcciones adyacentes.

De acuerdo al tipo de suelo, par la estimación de los asentamientos se debe tener en

cuenta:

Si el suelo de fundación es cohesivo, se puede usar la teoría elástica.

Si el suelo de fundación es granular, se debe usar métodos empíricos

experimentales

En la zona del proyecto los perfiles de suelos son estratificado entre capas de suelos

puramente cohesivos con suelos granulares, para este tipo de perfil se utilizó el método

de Schermertmann (1987) para la evaluación de asentamientos. Mediante un programa

de computador se calcularon los asentamientos totales para varias condiciones de carga

máxima permisibles de seguridad. Los resultados obtenidos se presentan en la tabla 7 de

esta podemos concluir que los asentamientos próximos están dentro de límites

razonables para un proyecto de este tipo según el predimensionamiento de la cimentación

evaluada.

Tabla # 14 resultados de asentamientos S = Si + Sc + Ss

ZAPATA q L B µ If Es ASENTAMIENTO Q

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(cm)

1 14,625 2 1 0,15 153 5000 0,437455688 29,25

2 14,1911111 3 1,5 0,15 153 5000 0,63671613 63,86

3 14,47 4 2 0,15 153 5000 0,86563881 115,76

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

1. El predio destinado para el proyecto es plano pero presenta un desnivel suave

hacia el SE, actualmente no tiene ningún uso especifico. El proyecto será dividido

por la prolongación de la carrera 31 hacia el oriente.

2. El perfil de suelos del sitio del proyecto corresponde a suelos originados a partir

de depósitos aluviales y lacustres compuestos por una capa superior de limos

arcillosos pardo amarillentos húmedos de plasticidad media sobre depósitos de

suelos aluviales típicos de río, bajo las cuales se encuentra un amplio deposito de

suelos granulares compuestos por intercalaciones de arenas con capas de gravas

y limos arcillosos y bloques de rocas areniscas

3. Por las características observadas en los sondeos se pudo establecer una amplia

continuidad de las capas existentes, tanto horizontal como verticalmente lo que

nos permite establecer UNA sola zona de igual comportamiento geotécnico.

4. Para la exploración del subsuelo en el sitio del proyecto, se realizaron siete (7)

sondeos con profundidad máxima de exploración de 10.50 m, utilizando equipo

para pruebas SPT , DCPT.

5. La región ha sido catalogada como una zona de riesgo sísmico ALTO.

6. En las perforaciones realizadas se encontró el nivel freático entre 2.40 y 3.0 m de

profundidad.

Page 39: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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7. Aunque para el caso de suelos estratificados no se tiene definida una teoría única

sobre los asentamientos, estos se calcularan con base en modelos, que permitan

calcular asentamientos tolerables en la construcción.

8. En general el estado de consolidación del depósito que se ubica en el sitio del

proyecto se puede catalogar como normalmente consolidado.

9. El nivel de cimentación recomendado esta a – 1.70 m de profundidad a partir del

nivel final del semisótano para los bloques de apartamentos. Para el cerramiento

porterías, etc., el nivel de cimentación se puede establecer a – 1.0 m de la

superficie actual del terreno.

10. El tipo de cimentación recomendada son las zapatas aisladas unidas con vigas de

amarre o cimientos continuos dependiendo de la magnitud de las cargas.

11. El autor del presente estudio ofrece toda la colaboración con el resto del grupo

calculista para los diseños geotécnicos e interpretaciones que sean necesarias.

12. Los resultados que se presentan en este informe se basan en las características

del subsuelo explorado, los resultados de los ensayos de laboratorio y los análisis

siguiendo las teorías y normas más recientes y aceptadas en el campo de la

ingeniería de fundaciones.

13. Las anteriores conclusiones y recomendaciones deben interpretarse en conjunto

con las observaciones y recomendaciones planteadas en todo el texto.

Page 40: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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BIBLIOGRAFIA

1. INGENIERO JAVIER VARGAS CONSULTOR EN GEOTECNIA E INGENIERIA

2. INGENIERIA DE CIMENTACIONES. R. Peck et al. 1987. LIMUSA

3. HANDBOOK OF FOUNDATION ENGINEERING. Y,Fang. 1994. Mac GrawHill

4. PILING AND DEEP FOUNDATION. M. P. Burland . 1990. A.A Balkema

5. INTERACCION SUELO ESTRUCTURA DE CIMENTACION. L. Zeevaert. 1989.

Limusa

6. FOUNDATION ENGINEERING HANDBOOK. Winterkong - Fanf. 1990. John Wiley

and Sons.

7. PILOTES Y CIMENTACIONES SOBRE PILOTES. Zaven et al . 1990 . ETA

8. FOUNDATIONS ENGINEERING. F. Leonards. 1980 .MacgrawHill

9. GEOTECHNICAL INSTRUMENTATION IN PRACTICE . ICE. 1990. Tomas

Telford.

10. VIII CONGRESO PANAMERICANO DE MECANICA DE SUELOS E INGENIERIA

DE FUNDACIONES. Cartagena. 1987.

11. IX CONGRESO PANAMERICANO DE MECANICA DE SUELOS E INGENIERIA

DE FUNDACIONES. Santiago de Chile 1993.

12. ANALISIS DE FUNDACIONES. J. Bowles. 1990. Macgrawhill

13. GEOTECNIA Y CIMIENTOS III. Jimenez Salas . 1990.

14. MANUAL DE ENSAYOS DE CAMPO PARA CIMENTACIONES . M. Cantor. 1993.

Universidad Nacional.

15. CIVIL AND ENVIROMENTAL ENGINEERING TEST EQUIPMENT. Catalogo

SOILTEST.

16. FOUNDATION DESING. J.P. Cernica. 1995. EPT

17. FOUNDATION DESIGN . D.P. Coduto 1995. EPT

Page 41: Carta de diseño geotecnia

41

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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18. CALCULO DE ESTRUCTURAS DE CIMENTACION. J.C. Calavera. 1987.

INTEMAC.

19. CURSO APLICADO DE CIMENTACIONES. J.M. Rodriguez. 1982. Madrid,

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20. A GENERAL FORMULA FOR BEARING CAPACITY. Brinch-HAnsen, Danish

Tech.Inst.. 1961. Copenague.

21. CIMENTACIONES DE ESTRUCTURAS. C Dunham. 1962. Macgrawhill

22. FOUNDATIONS ON EXPANSIVE SOILS. F.H. Chen. 1988. ELSEVIER.

23. DISEÑO Y CONSTRUCCION DE CIMIENTOS. M.L. Tomlinson. Urmo S.A

24. NUMERICAL METHODS IN GEOMECHANICS. T. Kawamoto et al. 1985. A.A

Balkema.

25. NSR- 98 Nueva norma de diseño sismoresistente.

Contenido1.2 Localización de sondeos. 6

Imagen #2: localización de los sondeos en el municipio de Duitama 7

1.3 Características generales del proyecto y del lote. 7

Imagen # :3 caracteristicas de la obra 8

2. UBICACIÓN GEOLOGICA. 8

2.1 Localización geológica regional del proyecto: 9

2.1.1 ESTRATIGRAFÍA REGIONAL 9

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2.1.1.1 Formación Cuche. (Cc). Paleozoico 10

2.1.1.2 Formación Rusia. (Jru). 10

2.1.1.3 Formación Arcabuco. (Jar). Jurásico: 10

2.1.1.4 Formación Tibasosa. (Kmt). Cretáceo: 10

2.1.1.1.5 Formación Une. (Kv2). Cretáceo: 11

2.1.1.6 Grupo Churuvita. (Ksch). Cretáceo: 11

2.1.1.7 Formación Tilata. (Tst). Cuaternario: 11

2.1.2 TECTÓNICA REGIONAL. 11

Imagen: # 5 mapa de la actividad sísmica del país, en la que se divide por intensidad 12

2.2 DESCRIPCIÓN GEOMORFOLÓGICA 12

Imagen: # 6 Rio Chicamocha agente modelador en el valle del Tundama 13

3. DIAGNOSTICO GEOTECNICO Y EXPLORACION DEL SUBSUELO. 14

3.1 Características del lote y del proyecto: 14

3.2 Nivel freático. 14

Figura #:1 correlación de los perfiles del suelo 16

Figura # 2 curva de compresión simple para el sondeo #1 20

Figura # 3 curva de compresión simple para el sondeo #2 21

Figura # 4 curva de compresión simple para el sondeo #3 22

Figura # 5 curva de compresión simple para el sondeo #6 22

Figura #6: esfuerzo cortante Vs deformación para el sondeo # 2 24

Figura #7 grafica esfuerzo cortante Vs esfuerzo normal 25

Figura # 8 diagrama Esfuerzo cortante Vs deformación del sondeo 5 26

Figura # 9 Esfuerzo cortante Vs deformacion. 27

Figura # 10 diagrama de esfuerzo cortante Vs deformación del sondeo 7 28

Figura #11 grafica de esfuerzo cortante Vs esfuerzo normal 29

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5.2 Capacidad portante de los suelos en el sitio del proyecto. 31

Tabla #11 Resumen de las propiedades geotécnicas de la capa superior del perfil de suelos. 33

Tabla#12 . Resumen cálculos de capacidad portante. 34

5.3 Predimensionamiento de cimientos. 34

5.4 Parámetros sísmicos 35

6. EVALUACION DE ASENTAMIENTOS 36

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Anexos

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Anexo 1

1. CÁLCULOS DE CAPACIDAD PORTANTE Y ASENTAMIENTOS.

ANEXO 2 PERFILES DE SUELOS

CÁLCULOS DE CAPACIDAD PORTANTE

4. ZAPATA ( 1m x 2m)

DATOS DE ENTRADA

DATOS DEL SUELO:DATOS DE FORMA DE LA

CIMENTACIÓN:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 1,00 mϒ 1,78 Ton/m3 L 2,00 m

Dw 2,5 m

FACTOR DE SEGURIDAD CORRECCIÓN POR NIVEL FREATICO

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui Meyerhof

Nc 37,2 25,800

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Nq 22,500 14,720

Ng 19,700 16,720

Nq/Nc 0,610

tan Φ 0,530

sen Φ 0,460

tan -1 (df/b) 0,029

FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de la

cimentación carga

(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)

Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000

Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000

Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

CAPACIDAD PORTANTE

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²

Meyerhof 36,817 12,272 Ton/m²

5. ZAPATA (1,5m x 3m)

Page 47: Carta de diseño geotecnia

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DATOS DE ENTRADA

DATOS DEL SUELO:DATOS DE FORMA DE LA

CIMENTACIÓN:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 1,50 mϒ 1,78 Ton/m3 L 3,00 m

Dw 2,5 m

FACTOR DE SEGURIDAD CORRECCIÓN POR NIVEL FREATICO

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui MeyerhofNc 37,2 25,800Nq 22,500 14,720Ng 19,700 16,720

Nq/Nc 0,610tan Φ 0,530sen Φ 0,460

tan -1 (df/b) 0,029

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FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de lacimentación carga

(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²

Meyerhof 42,769 14,256 Ton/m²

6. ZAPATA (2m x 4m)

DATOS DE ENTRADA

Datos del suelo: Datos de forma de la cimentación:

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadC 0 Ton/m² Df 1,70 mΦ 28 º B 2,00 mϒ 1,78 Ton/m3 L 4,00 m

Dw 2,5 m

Factor de seguridad Corrección por Nivel Freatico

Dato Valor Unidad Dato Valor UnidadFS 3 S/D ϒw 1,00 Ton/m³

ϒ' 0,78 Ton/m³ϒ 0,956 Ton/m³

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FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA

Factor Terzagui MeyerhofNc 37,2 25,800Nq 22,500 14,720Ng 19,700 16,720

Nq/Nc 0,610tan Φ 0,530sen Φ 0,460

tan -1 (df/b) 0,029

FACTORES DE CORRECCIÓN

Por forma Por profundidad de Por inclinación de lacimentación carga

(Hansen, 1970) (Meyerhof, 1963)Fcs 1,305 Fcd 1,012 Fci 1,000Fqs 1,265 Fqd 1,009 Fqi 1,000Fgs 0,800 Fgd 1,000 Fgi 1,000

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO

Teoría qu qadm UnidadTerzagui 47,368 15,789 Ton/m²

Meyerhof 48,722 16,241 Ton/m²

Page 50: Carta de diseño geotecnia

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Figura 1

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

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_

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SI

MBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,2 Capa vegetal0,40,60,81,01,21,4 Limos arcillosos marrones, S1M1 38% 45% 28% 17% ML 16,8 0,40 2,61 nc no no1,6 humedad media, plasticidad media.1,82,0

2,22,42,62,8 S1M2 40% 61% 52% 9% MH 17,2 0,50 2,61 nc no no3,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloques de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,6 S1M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no5,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,0 gravas de areniscas8,28,48,68,8 Arcillas pardo amarillentas humedas, plasticas S1M4 45% 52% 38% 14% CH 15,9 0,8 2,61 nc alta no9,0 con variaciones de colores blancos, grises y pardos9,2 presenta intercalaciones de limos arcillosos 9,49,6 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos S1M5 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no9,8 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas

10,0 y bloques de rocas areniscas subredondeadas10,210,4

PERFIL DE SUELOS SONDEO 1

Fuente: Ingeniero Javier Varga

Page 53: Carta de diseño geotecnia

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Figura 2:

PERFIL DE SUELOS SONDEO 2 PERFIL DE SUELOS SONDEO 3

_

_ _ _ _

Prof. m

Agua

SIMBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn LL LP IP USCPeso

especif.

e Gs OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,2 Capa vegetal0,40,60,81,0 Limos arcillosos marrones, 1,2 humedad media, plasticidad media.1,4

1,6 S2M1 36% 46% 28% 18% ML 16,5 0,30 2,61 nc no no1,82,0

2,22,42,62,83,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloques de areniscas S2M2 GS 18,9 0,50 2,61 nc no no5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,65,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,0 gravas de areniscas8,28,48,68,8 Arcillas pardo amarillentas humedas, plasticas9,0 con variaciones de colores blancos, grises y pardos9,2 presenta intercalaciones de limos arcillosos S2M3 45% 52% 38% 14% CH 15,9 0,8 2,61 nc alta no9,49,69,8 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos

10,0 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 10,2 y bloques de rocas areniscas subredondeadas S2M5 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no10,4

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Fuente: Ingeniero Javier vargas.

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Figura: 3

PERFIL DE SUELOS SONDEO 3

_ _

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama. PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SI

MBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,2 Capa vegetal0,40,60,81,01,21,4 Limos arcillosos marrones, S3M1 36% 45% 28% 17% ML 16,8 0,30 2,61 nc no no1,6 humedad media, plasticidad media.1,82,0

2,22,42,62,8 S3M2 40% 61% 52% 9% MH 17,2 0,50 2,61 nc no no3,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas4,8 y bloques de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,6 S3M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no5,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,0 gravas de areniscas8,28,48,68,8 Arcillas pardo amarillentas humedas, plasticas S3M4 42% 50% 36% 14% CH 16,1 0,3 2,61 nc alta no9,0 con variaciones de colores blancos, grises y pardos9,2 presenta intercalaciones de limos arcillosos 9,49,6 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos S3M5 GS 18,5 0,50 2,61 nc no no9,8 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas10,010,210,4

Page 55: Carta de diseño geotecnia

55

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Fuente: Ingeniero Javier vargas.

Figura: 4

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

_

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama. PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SIMBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,20,40,6 Limos arcillosos marrones, S4M1 36% 42% 24% 18% ML 16,8 0,40 2,61 nc no no0,8 humedad media, plasticidad media.1,01,21,41,61,82,0

2,22,42,62,8 S4M2 GS 18,9 0,50 2,61 nc no no3,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloques de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,6 S4M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no5,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,0 gravas de areniscas8,28,48,68,89,09,2 Fin de sondeo9,49,69,810,0

PERFIL DE SUELOS SONDEO 4

fuente: Ingeniero Javier vargas.

Figura: 5

Page 57: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

_

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama. PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SIMBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,2 Capa vegetal0,40,60,8 Limos arcillosos marrones, 2,611,0 humedad media, plasticidad media.1,2 S5M1 38% 42% 27% 15% ML 16,8 0,40 nc no no1,41,61,82,0

2,22,42,62,8 S5M2 GS 18,9 0,50 2,61 nc no no3,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloques de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,6 S5M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no5,86,06,26,46,66,87,07,2 Arcillas pardo amarillentas humedas, plasticas S5M4 30% 41% 29% 12% CH 15,9 0,8 2,61 nc alta no7,4 con variaciones de colores blancos, grises y pardos7,6 presenta intercalaciones de limos arcillosos 7,88,08,28,48,68,8 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos9,0 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 9,2 y bloques de rocas areniscas subredondeadas9,49,69,810,0 FIN DE SONDEO

PERFIL DE SUELOS SONDEO 5

fuente: Ingeniero Javier vargas.

Page 58: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Figura 6:

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama. PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SIMBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,20,40,60,81,01,21,4 Limos arcillosos marrones, S6M1 38% 45% 28% 17% ML 16,8 0,40 2,61 nc no no1,6 humedad media, plasticidad media.1,82,0

2,22,42,62,8 S6M2 40% 44% 27% 17% ML 17,2 0,50 2,61 nc no no3,03,23,43,63,84,04,24,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloqus de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,6 S6M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no5,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,08,28,48,68,89,09,29,49,6 FIN DE SONDEO9,810,0

PERFIL DE SUELOS SONDEO 6

Page 59: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

fuente: Ingeniero Javier vargas.

Figura 7

Page 60: Carta de diseño geotecnia

60

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama. PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

Prof. m

Agua

SIMBOLO

Descripcion

MUESTRA

Wn

LL

LP

IP

USC

Peso

especif.

eGs

OCR

Expansion

Licuacion

SUPERFICIE NATURAL DEL TERRENO

0,00,20,40,60,81,01,21,4 Limos arcillosos marrones, S7M1 38% 45% 28% 17% ML 16,8 0,40 2,61 nc no no1,6 humedad media, plasticidad media.1,82,0

2,22,42,62,83,03,23,43,63,84,04,2 S7M3 GS 18,1 0,50 2,61 nc no no4,4 Gravas arenosas con una amtriz de arcillas y limos4,6 plasticos, predominan tamaños grandes de gravas 4,8 y bloques de rocas areniscas subredondeadas5,05,2 Deposito tipico aluvial5,45,65,86,06,26,46,6 S7M4 GS 18,9 0,8 2,61 nc NO no6,87,07,27,47,67,88,08,28,48,68,89,09,29,49,69,810,0

PERFIL DE SUELOS EN EL SONDEO 7

fuente: Ingeniero Javier vargas.

Page 61: Carta de diseño geotecnia

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2012

Figura 8

CORRELACION DE PERFILES DE SUELO

PROYECTO: Urbanizacion Alto de los Rosales, Duitama.

CONVENCIONES

0,00,20,40,60,81,01,2 Arcillas1,41,6 Limos1,82,0 Arenas

2,22,4 Gravas y cantos2,62,83,03,23,43,63,84,04,24,44,64,85,05,25,45,65,86,06,26,46,66,87,07,27,47,67,88,08,28,48,68,89,09,29,49,69,8

10,010,210,4

SONDEO 1

PROFUNDIDAD

SONDEO 6

SONDEO 7

SONDEO 4

SONDEO 5

SONDEO 2

SONDEO 3

fuente: Ingeniero Javier vargas.

Page 62: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Anexo 2 REGISTRO FOTOGRAFICO.

Imagen: Aspecto del predio hacia el costado oriental con el curso del rió Chiticuy

Fuente Ingeniero Javier Vargas.

Imagen: 2 Parte sur del predio dividido por la carrera 31.

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Page 63: Carta de diseño geotecnia

63

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Imagen 3. Ejecución de perforaciones con equipo de rotación.

Fuente: Ingeniero Javier Vargas.

Imagen: 4. Ejecución de pruebas de resistencia in situ.

Fuente: Javier Vargas.

Page 64: Carta de diseño geotecnia

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Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

Anexo 3

RESUMEN DE LAS PROPIEDADES GEOTECNICAS DEL SUBSUELO PARA EL

DISEÑO DE LA CIMENTACION

1. PROPIEDADES INDICES DE LA CAPA DE CIMENTACION

RECOMENDADA:

Wn

%

IP

%

Cohesión

Kpa

Fricción Gs e PESO

ESPECIFICO

KN/m3

E, Kpa

12 7 2 30 2.62 0.3 18.1 13500

2. NIVEL FREATICO

Se encontró nivel freático entre 2.40 y 3.0 m de profundidad.

3. TIPO PERFIL ESTRATIGRAFICO DE SUELO

El perfil de suelos del sitio del proyecto corresponde a suelos originados a partir de

depósitos aluviales y lacustres compuestos por una capa superior de limos arcillosos

pardo amarillentos húmedos de plasticidad media sobre depósitos de suelos aluviales

típicos de río, bajo las cuales se encuentra un amplio deposito de suelos granulares

compuestos por intercalaciones de arenas con capas de gravas y limos arcillosos y

bloques de rocas areniscas.

Page 65: Carta de diseño geotecnia

65

Informe Geotecnia AplicadaEstudio de suelos Duitama, Boyacá

2012

4. PARAMETROS SISMICOS

Perfil suelo tipo = S2 Aa = 0.25

Coeficiente de sitio = 1.20 Ad = 0.04

Zona de amenaza sísmica = ALTA

5. NIVEL DE FUNDACION.

Se debe elegir a partir de la tabla resumen siguiente de acuerdo con las cargas que se

van a aplicar al suelo.