Est. Suelo Julio C

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OFICINA: CALLE AYACUCHO 855 – 2° PISO-ICA TELFS. (056) 238194 - 956654266 (01) 404*3687

E-MAIL < [email protected]>, < [email protected]> .

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RREEAALLIIZZAADDOO PPOORR:: RROOAADDTTEECCHH SSAACC

IICCAA -- PPEERRUU

CONSULTOR ARQ. GUSTAVO DIAZ HERNANDEZ

SSeeppttiieemmbbrree 22001100

RREECCOONNSSTTRRUUCCCCIIOONN,, RREEHHAABBIILLIITTAACCIIOONN YY EEQQUUIIPPAAMMIIEENNTTOO DDEE LLAA IINNFFRRAAEESSTTRRUUCCTTUURRAA EEDDUUCCAATTIIVVAA EENN LLAA

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ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

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INDICE 1 .0 – Generalidades

2.0 – Geología y Sismicidad

3 .0 – Análisis Sismografico POST SISMO DEL 15 DE AGSOTO DEL 2007

4 .0 – Investigaciones Geotécnicas

5 .0 – Investigaciones de Campo

4.1 – Sondajes de Exploración

6 .0 – Determinación de la Capacidad Portante

6.1 – Profundidad de Cimentación

6.2 – Análisis de la distribución de esfuerzos dentro de la masa del

suelo

7.0 – Nivel Freático

8.0 – Recomendaciones y Conclusiones

Anexos:

PANEL FOTOGRAFICO

ENSAYOS DE LABORATORIO

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1.0 GENERALIDADES ANTECEDENTES

El Gobierno Regional de ICA, con la finalidad de mejorar la infraestructura

Educativa de la I.E. JULIO C. TELLO PISCO - ICA, del Distrito de Villa

Tupac en Pisco, afectada por el sismo del 15 de Agosto del 2007, ha

previsto la realización de este proyecto, para su inmediata ejecución.

Objetivo del Estudio El estudio tuvo el propósito de determinar las condiciones del subsuelo, elaborar el perfil estratigráfico del terreno, determinar los parámetros de diseño y alternativas de cimentación. Además de presentar los siguientes objetivos específicos:

Evaluar los parámetros geotécnicos del suelo al nivel de cimentación de las estructuras proyectadas.

Zonificación geotécnica Determinar la capacidad portante del suelo Determinar los asentamientos del suelo a nivel de cimentación

Estabilidad de talud de corte de las excavaciones Análisis Químico de la Cimentación Conclusiones y recomendaciones.

Ubicación y Descripción del Área en Estudio.

El terreno materia del presente estudio, tiene la siguiente ubicación Política y geográfica tal como se describe de la manera siguiente: Antecedentes EL área en estudio, se encuentra al pie del cerro del Corazón de Jesús,

junto a la Carretera Panamericana.

Política

Región : ICA

Sub. Región : Pisco

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Distrito : Pisco

Extensión Acceso al Área en Estudio

La provincia de Pisco tiene la mayor porción de litoral costero de

la región Ica, sobresalen los accidentes costeros de la península de

Paracas y las bahías de Paracas e Independencia; lugares donde se

encuentran la Reserva Nacional de Paracas. El río más importante de la

provincia es el Río Pisco, formando el amplio valle del mismo nombre. El

paisaje desértico domina casi toda la zona de la provincia.

Se ubica en la parte nor central de la región y limita, al norte con

la Provincia de Chincha, al este con la Región Huancavelica, al sur con

la Provincia de Ica y al oeste con el Océano Pacífico. La capital de la

provincia es la ciudad de Pisco y esta a 231 kilómetros al sur de Lima.

La provincia de Pisco es muy activa económicamente.

Agricultura: Destacan principalmente los cultivos de algodón, vid ,

frutales. maíz y productos de panllevar.

Pesca: Actividad que emplea a miles de pescadores de las caletas de

San Andrés, Paracas y Lagunillas. Hay dos formas de pesca; la

artesanal y la industrial para las grandes fabricas pesqueras. La

maricultura es una actividad paralela a la pesca.

Industria: En el puerto de Pisco hay una serie de industrias destacando

las fabricas de harina y aceite de pescado, industria textil, química y

metalmecánica. Planta de fundición de estaño Funsur y planta

siderúrgica de Aceros Arequipa.

Localización: Latitud 369608

Longitud 8483847

Superficie 3978.19Km2

Altitud 29m.s.n.m

Distancia 251Km a Lima

Fundación Siglo XVI

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Condición Climática y de Vegetación El clima es cálido y húmedo, con una temperatura promedio anual de 18

grados centígrados en verano y 14 grados en invierno, con temperaturas

máximas y mínimas de 32 grados y 9 grados centígrados

respectivamente y un 20% de humedad relativa. La precipitación pluvial

de la ciudad es variable y escasa, con precipitaciones pluviales de 10.00

mm. Anuales promedio (SENAMHI).

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PLANO ESPACIAL DEL AREA EN ESTUDIO

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2.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD Topografía

La topografía de la zona es casi plana, con abundante presencia de material coluvial, no presentando nivel freático en las excavaciones realizadas

Entre la zona de la Cordillera (cerros próximos al litoral) y las estribaciones andinas se extienden una faja caracterizada por la presencia de amplias pampas, con un ancho promedio de 60 Km. Estas pampas en la parte occidental están formadas por sedimentos y en la zona oriental, vecina a las estribaciones cordilleranas, por acumulaciones provenientes de la erosión de la cordillera andina.

Geodinámico Externa Durante los trabajos de campo no se ha detectado fenómenos de

geodinámico externa reciente, como levantamientos y/o hundimientos, ni desplazamientos de la formación sedimentaria existente en la zona. Sismicidad

Desde el punto de vista sísmico, el territorio peruano pertenece al circulo circumpacifico, que comprende las zonas de mayor actividad sísmica en el mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos telúricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se diferencian por su mayor o menor frecuencia de estos movimientos. Así tenemos que las Normas de Diseño Sismorresistentes del Reglamento Nacional de Construcciones, divide al País en tres Zonas: Zona 1.- Comprende la ciudad de Iquitos, parte de los Departamentos de Loreto, Ucayali y Madre de Dios; en esta Zona la sismicidad es baja. Zona 2.- Comprende el resto de la Región Selva, Puno y parte del Cuzco. En esta región los sismos se presentan con mucha frecuencia pero no son percibidos por las personas la mayoría de las veces. La sismicidad es media. Zona 3.- Es la zona de mas alta sismicidad. Comprende la Costa Peruana, de Tumbes a Tacna, la Sierra Norte y central, así como parte de la ceja de la Selva. Es la zona mas afectada por los fenómenos telúricos.

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La zona en estudio se encuentra dentro de la zona 3, de sismicidad alta, a pesar de ello, en sus características estructurales no se identifican rasgos sobre fenómenos de tectonismo que haya influido en la estructura geológica de la zona.

ACCIÓN SÍSMICA Los sismos en el Perú son de origen tectónico debido a la interacción de la

placa de Nazca con la Placa Sudamericana, donde la primera se introduce

debajo de la segunda debido al proceso de subducción.

Debido a este choque y rozamiento, se genera la actividad sísmica

produciendo sacudidas bruscas y de corta duración; conociéndose los sismos

menos intensos como temblores.

Cuando el epicentro se ubica a una profundidad no mayor de 60 Km. son

sismos superficiales, por lo tanto más violentos.

ANTECEDENTES SÍSMICOS DE LA CIUDAD DE ICA Registrados por el IGP desde 1568 hasta el 2003. 1568, Abril 4, fuerte sismo en Ica y sentido en Lima.

1586, Junio 9, gran terremoto que azotó la costa central del Perú,

llegando en gran magnitud a Ica.

1907, Febrero 23, intensidad V en Mala, Cañete, Chincha, Pisco,

ICA y Huancavelica.

1915, Septiembre 20, Intenso temblor en Ica, Palpa, Chincha,

Lunahuaná, Cerro Azul.

1920, Octubre 7, Terremoto en Ica, Chincha, Arequipa, Mollendo y

Acarí.

1932, Enero 19, Intensidad de V-VII, sentido en Cañete, Pisco,

Chincha e Ica.

1942, Agosto 24, terremoto entre Arequipa e Ica con una intensidad

de IX.

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1951, Junio 12, temblor ligeramente destructor en Huaytará sentido

en Ica, Pisco, Chincha, Ayacucho y Lima.

1952, Mayo 3, fuerte temblor en Ica.

1961, Enero 27, temblor ligeramente destructor en Chincha, Pisco e

Ica.

1968, Septiembre 28, fuerte temblor en Ica, Chincha y Pisco,

ubicado a una profundidad de 70 Km.

1987, Junio 27, fuerte sismo sentido en la ciudad de Chincha, Pisco,

Ica, Nazca y Palpa.

1996, Noviembre 12, terremoto de Nazca sentido hasta Lima.

1998, Enero 9 y 13, Sismo en la ciudad de Pisco e ICA.

2001, Junio 23, terremoto en la parte sur, afectó principalmente a

Arequipa, Tacna y Moquegua.

2007, Febrero 17 y 18, sismos en la ciudad de Pisco e ICA

2007, Agosto 15, sismos de intensidad momentun de 7.9, en la

ciudad de Pisco, ICA y Chincha sentido en un radio de 300.00

km.

PELIGROS CAUSADOS POR LA GEODINÁMICA INTERNA. Como consecuencia de la actividad sísmica, podría generarse los

siguientes fenómenos:

LICUACIÓN DE SUELOS. Es el fenómeno que se da en suelos de granulometría uniforme, sueltos

y totales o parcialmente saturados. Durante un movimiento sísmico el

suelo pierde su capacidad de resistencia y fluye hasta encontrar una

configuración compatible con los esfuerzos sísmicos.

En el lugar de Estudio la existencia de la napa freática se encuentra

a una profundidad de 5.00 m, por lo que existe riesgo de ocurrencia de

licuación de suelos.

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Intensidades de los Sismos

Como se observa, la amplitud máxima de diseño es de 4.60 cm/seg²

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SISMOS OCURRIDOS EN ICA – LIMA 2007 - 2006

Fecha Tiempo GMT

Latitud S

Longitud W

Prof. km

Mag. ML

Intensi. MM Localidad

18-02-2007 23:40 13.71 76.33 45 7.0 VII Pisco, Ica, Chincha.

18-02-2007 15:48 13.71 76.33 45 4.0 II-III Pisco

17-02-2007 21:35 13.77 76.36 52 4.4 III-IV Pisco

18-01-2007 05:54 11.93 77.71 24 3.9 II Lima

11-12-2006 21:53 11.64 77.37 54 4.2 II-III Lima (Lima)

11-12-2006 10:09 11.96 77.44 44 3.8 II Lima (Lima)

11-12-2006 02:34 12.14 76.79 60 4.0 III Lima (Lima)

09-12-2006 08:11 14.42 75.87 66 4.6 III Ica, II Palpa (Ica)

05-12-2006 07:24 12.68 76.91 68 3.9 II Chilca, Lima (Lima)

06-11-2006 06:07 12.88 76.44 66 4.2 III Cañete, Chincha

26-10-2006 22:54 13.44 76.92 42 5.8 IV Cañete, Pisco, Chincha

25-10-2006 23:27 13.45 77.07 42 4.8 II-III San Vicente de Cañete (Lima)

25-10-2006 15:03 13.41 76.78 50 4.1 II-III San Vicente de Cañete, Chincha

22-10-2006 22:14 12.05 77.60 30 3.8 II Lima, Callao, Ancón (Lima)

22-10-2006 21:07 12.04 77.76 40 4.0 II Lima, Callao, Ancón (Lima)

20-10-2006 10:48 13.55 77.02 43 6.2 IV Pisco, Chincha

20-10-2006 10:45 13.55 77.04 42 4.6 III Pisco, Chincha

29-09-2006 00:40 14.23 76.72 44 4.3 II-III Pisco (Ica)

22-08-2006 09:14 14.10 75.65 66 4.3 II-III Ica (Ica)

27-06-2006 11:28 12.72 77.12 33 3.9 II Lima (Lima)

20-06-2006 18:15 14.33 75.70 69 4.3 II Ica (Ica)

17-06-2006 00:13 13.80 75.69 79 4.1 II Ica (Ica)

26-05-2006 01:57 11.74 77.41 38 4.5 III Lima (Lima)

08-04-2006 03:05 14.23 76.10 40 4.7 IV Ica,Pisco (Ica)

10-01-2006 13:19 14.13 75.92 54 4.4 II-III Ica (Ica)

05-01-2006 23:17 14.76 74.93 51 4.3 III Nazca (Ica)

05-01-2006 01:37 14.59 75.01 49 4.3 II Palpa (Ica)

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PLANO DE ZONIFICACION SISMICA DEL PERU

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Parámetros de diseño Sismo Resistente De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones y la Norma Técnica de edificación E-030- Diseño Sismorresistente, se deberá tomar los siguientes valores: (a) Factor de zona _________________________________ Z = 0.3 (*) (b) Condiciones Geotécnicas

El suelo investigado, pertenece al perfil Tipo S3 (c) Periodo de Vibración del suelo __________________ To = 0.6 seg. (d) Factor de Amplificación Sísmica (C)

Se calculara en base a la expresión siguiente:

To1.25 C = 2.5 x C < 2.5 T Para T = Periodo de Vibración de la Estructura = H/Ct

Categoría de la estructura _______________________ A (f) Factor de Uso __________________________________ U = 1.5 (g) La fuerza horizontal o cortante basal, debido a la acción sísmica se

determinara por la formula siguiente: Para: V = Cortante Basal Z = Factor de Zona V =Z*U*S*C*P U = Factor de Uso R S = Factor de Ampliación del suelo C = Factor de Ampliación Sísmica R = coeficiente de Reducción P = Peso de la Edificación *, El área en estudio, corresponde a la zona 3, el factor de zona se interpreta como una aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años.

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3.0 ANALISIS SISMOGRAFICOS POST SISMO 15 DE AGOSTO La magnitud del terremoto de 15 de agosto, en función de su magnitud, fue

reportado por el Instituto Geofísico del Perú y diversas agencias

internacionales con valores totalmente diferentes en virtud al uso de las

diversas escalas existentes para expresar este parámetro. En general, la

magnitud es calculada a partir de la amplitud máxima del registro del sismo

en un sismógrafo debidamente calibrado y sus variadas medidas son

expresiones logarítmicas de la cantidad de energía liberada. En estas

condiciones, para calcular la magnitud de un sismo se debe corregir la

amplitud de su registro en función del tipo de sismógrafo, por su distancia

epicentro-estación, profundidad del foco y tipo de suelo en donde está

ubicada la estación de registro. Así, el valor mínimo dependerá de la

sensibilidad del sismógrafo y el máximo de la longitud de la fractura

producida por el sismo de un solo golpe. Existen diversas escalas de

magnitud para estimar el tamaño de los sismos y estas dependen de la

distancia a la cual se registra el sismo y al tipo de onda sísmica que se utiliza

para su cálculo. De estas escalas, las más importantes son las que permiten

estimar la Magnitud Local (ML), Magnitud Ondas de Volumen (mb), Magnitud

Ondas Superficiales (Ms), Magnitud Tsunami (Mt), Magnitud Duración (MD),

Magnitud Energía (Me) y Magnitud Momento (Mw).

Para el terremoto de Pisco del 15 de Agosto, el IGP y las agencias

internacionales proporcionaron los valores de magnitud en cada una de las

escalas antes indicadas, hecho que produjo confusión en los medios

informativos y público en general debido a la facilidad con la cual se accede

a internet. En este estudio se describe de manera resumida cada una de las

escalas frecuentemente utilizadas (Tavera, 2001) y se consigna diversos

valores de magnitud para el terremoto de Pisco. La información procede del

Instituto Geofísico del Perú (IGP), del National Earthquake Information

Center (NEIC) y de la Universidad de Harvard (CMT).

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Tipos de Magnitud Magnitud local (ML). La magnitud local hace referencia a la escala de

Richter establecida para registros provenientes de una estación sísmica

del tipo Word-Anderson (WA) y es definida como:

ML = Log A(D) – Log Ao (D) donde, A representa la amplitud máxima en el registro del sismo para el

cual se desea calcular su magnitud, Ao a la amplitud para el sismo de

magnitud cero y D la distancia epicentral. Para una estación diferente a

WA y para una región en particular, se debe realizar la corrección en

distancia contenida en el término Ao antes de establecer una

correspondencia entre el sismógrafo utilizado y el WA.

Magnitud de Ondas de Volumen (mb). Esta magnitud considera la

relación existente entre la amplitud de las ondas P y S (ondas de

volumen) y el periodo predominante en el registro del sismo en su

componente vertical. Esta escala es válida para sismos ocurridos a

diferentes profundidades y registrados a distancias comprendidas entre

5° y 90°. La relación que permite calcular mb es conocida como la

fórmula de Gutenberg,

mb = Log (A/T) + Q(D,h)

donde, A es la amplitud de la señal sísmica medida sobre la componente

vertical de registro (micras), T el periodo (seg) y Q el factor de

atenuación de la onda expresado en función de la distancia epicentral

(D) y la profundidad del foco (h) según las tablas de Gutenberg y Richter

(1956).

Magnitud de Ondas Superficiales (Ms). Esta magnitud es válida para

sismos con foco superficial y se basa en la amplitud máxima del registro

medido en el grupo de las ondas Rayleigh con periodos (T) entre 18 – 22

segundos. Las correcciones consideran la distancia epicentral y la

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profundidad del foco del sismo. La relación establecida para esta escala

es:

Ms = Log (A/T) + 1.66 Log D + 3.3 donde, A es la amplitud del desplazamiento del suelo en micras y D la

distancia epicentral en grados. La formula anterior es válida para sismos

registrados a distancias comprendidas entre 20°<D<90° y para sismos

con focos localizados a profundidades menores a 70 km.

Magnitud Duración (Md). Magnitud que considera la duración del

registro de la señal del sismo, desde la llegada de la onda P hasta

cuando la amplitud de la señal se confunde con el ruido de fondo. Esta

magnitud es definida con la siguiente relación:

M(d) = a + b Log(t) + c Log (t2) + d D donde, t es la duración del registro del sismo en segundos; D la distancia

epicentral en km; a, b y c son constantes a determinarse para cada

estación.

Magnitud Tsunami (Mt). Magnitud estimada a partir de la altura máxima

de la ola producida por el tsunami y el uso de la relación propuesta por

Dorbath et al (1990) para terremotos que ocurren en el borde occidental

de Perú. La relación que permite estimar esta magnitud es:

Mt = 1.1 log(Hr) + 7.7 donde, Hr es la altura de la ola expresada en metros.

Magnitud Momento (Mw). Magnitud basada en el valor del momento

sísmico (Mo), el mismo que es obtenido a partir de los parámetros que

relacionan la geometría de la falla, la profundidad del foco y el

desplazamiento máximo producido durante el sismo. Según Aki (1966),

el momento sísmico puede ser calculado a partir de la siguiente relación:

Mo = m.A.Du

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donde, m es el módulo de rigidez, A el área de la falla y Du el

desplazamiento medio sobre el plano de falla.

El momento sísmico es una medida más consistente del tamaño de un

sismo y hoy en día, es el parámetro más importante. Este factor a dado

lugar a la definición de una nueva escala denominada magnitud

momento (Kanamori, 1977):

Mw = (2/3) Log (Mo) – 6.0 donde, Mo es expresado en Nm.

Magnitud Energía (Me). La magnitud energía permite medir el potencial

del

daño causado por el terremoto y es obtenido a partir del valor de la

energía sísmica irradiada. La relación que permite estimar este

parámetro es:

Me = (2/3) Log (Es) – 2.9 La energía total liberada por un sismo es difícil de calcular con precisión

debido a que ella es la suma de la energía disipada en forma térmica por

la deformación en la zona de ruptura y la energía emitida como ondas

sísmicas (calculada a partir del registro del terremoto). La energía

sísmica puede ser estimada desde el espectro de energía según la

metodología desarrollada por Boatwright y Choy (1986) y a partir de la

magnitud de los sismos (mb, Ms, Mw) según las siguientes relaciones:

Log E = 5.8+2.4 mb

Log E = 11.8+1.5 Ms (Mw)

Magnitudes obtenidas para el Terremoto de Pisco En la Tabla 1 se presenta todos los valores de magnitud obtenidos para

el terremoto de Pisco del 15 de Agosto de 2007. En general, los valores

de magnitud obtenidos a escala regional por el IGP (ML y MD) y el NEIC

(mb) son menores a los reportados en otras escalas, siendo esto

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frecuentemente cuando los terremotos son originados por procesos

complejos de ruptura, tal como ocurrió con el terremoto de Pisco.

Estas características permiten que se produzca, en muchos casos, la

saturación de algunas escalas.

Tabla 1 Magnitudes para el terremoto de Pisco expresados en diferentes

escalas.

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El avance logrado en la sismometría ha permitido proponer y utilizar

nuevos métodos y procedimientos para estimar el tamaño de los

terremotos. Así, es posible separar del registro del terremoto la influencia

de la estación y del medio de propagación para disponer de una señal

equivalente al desplazamiento real del suelo producido durante la

ocurrencia del terremoto. En estas condiciones y con la señal disponible

se elaborara el espectro de amplitud para estimar el momento sísmico

escalar a partir de la cual se puede conocer la magnitud momento.

Asimismo, a partir del espectro de energía se estima la cantidad de

energía sísmica y la magnitud energía (Me).

Estos valores de magnitud, debido a como fueron calculados, no

producen saturación de escala y definen mejor la magnitud del evento

sísmico.

Otro procedimiento utilizado frecuentemente para conocer el tamaño de

los terremotos, es a partir de la altura máxima de la ola del tsunami, tal

como lo propone Dorbath et al (1990). A partir de este procedimiento

indirecto y asumiendo que el tsunami producido por el terremoto de

Pisco presentó olas con una alturas medias de 6 metros, se estima un

valor de magnitud ligeramente mayor que los obtenidos utilizando

métodos directos (Tabla 1).

A partir de la inversión del tensor momento, la Universidad de Harvard

obtiene un momento sísmico de 1.1E+21 Nm y una cantidad de energía

sísmica del orden de 3.8E+15 Nm.

En cuanto a la magnitud, las diferencias entre cada grado solo puede ser

considerada en escala logarítmica, así un terremoto de magnitud 8.5 es

100 millones de veces más grande que uno de 3.0. Por otro lado, una

bomba atómica A libera la energía que liberarían 20,000 toneladas de

TNT y seria proporcional a un terremoto de magnitud 6.0. La bomba

atómica H de 20 megatones libera energía equivalente a un terremoto de

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magnitud 8.0. De acuerdo a estas comparaciones, el terremoto de Pisco

de magnitud 7.0ML habría liberado energía equivalente a 10,000

bombas atómicas similares a la que exploto en Hiroshima.

4.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO La campaña de exploración del suelo se ha efectuado tomando muestras de los Sondajes efectuados. Las muestras extraídas fueron analizadas bajo normas y especificaciones especialmente preparadas para estos casos, obteniéndose las constantes físicas y de identificación, así como los factores del comportamiento mecánico del suelo.

Los trabajos de exploración geotécnica comprenden:

- Análisis Granulométrico Norma ASTM D – 422

- Clasificación de Suelos Norma ASTM D 2487

- Ensayos de Límites de Consistencia

- Límite Líquido Norma ASTM D 424

- Límite Plástico Norma ASTM D 422

- Contenido de Humedad Norma ASTM D 2216

- Ensayo de Penetración Estándar SPT

4.1 Sondajes de Exploración Se ejecutaron 02 ensayos exploración SPT a una profundidad de 3.00 m,

de donde se extrajeron muestras alteradas para la determinación de su

parámetros físicos.

5 .0 TRABAJO DE LABORATORIO Se ha realizado los ensayos de laboratorio, de las muestras de los diferentes

tipos de estratos de los sondajes ejecutados, para su análisis de acuerdo a

las normas ASTM y al sistema de clasificación de suelos de la SUCS y

AASHTO.

El sondaje se realizo en el centro del terreno, con la finalidad de

tener una oscultacion promedio de todo el terreno, asi mismo no se podía

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realizar en un vértice, toda vez, que se tiene edificios de gran esbeltez y se

generaría presiones que pondrían en riesgo del personal que trabajo, por la

presión de empuje del terreno.

Fueron obtenidas muestras representativas de material que

conforma el subsuelo de las calicatas ejecutadas; con las muestras

obtenidas se realizaron los siguientes ensayos de acuerdo a las Normas

Standards de la American Society for Testing and Meterials.

- Análisis Granulométrico Norma ASTM D – 422

- Clasificación de Suelos Norma ASTM D 2487

- Ensayos de Límites de Consistencia

- Límite Líquido Norma ASTM D 424

- Límite Plástico Norma ASTM D 422

- Contenido de Humedad Norma ASTM D 2216

Los resultados de los ensayos de laboratorio se muestran en el presente

estudio.

6.0 DETERMINACION DE LA CAPACIDAD PORTANTE 6.1 Profundidad de Cimentación

Considerando las condiciones físicas y mecánicas de acuerdo a las

características a las solicitaciones topográficas y el tipo de la estructura

propuesta, se recomienda emplear una profundidad de cimentación de

0.90 m, con respecto a nivel de desplante de la estructura que se piensa

ejecutar.

6.2 Análisis de la distribución de esfuerzos dentro de la masa del suelo Aplicamos las ecuaciones de Boussinesq, las cuales están dadas por la

formula:

Qz = 3 * Q

2 Z²

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Para: Q = Carga Aplicada (Tn) z = Profundidad de aplicación

ANALISIS DE CARGA Adoptando una carga total de Q igual a 10.00 Tn. Obtenemos los

siguientes valores:

Q (Tn) Z (m). r (m). Q ( Kg/cm²)10,0 0,00 0,0010,0 0,50 0,00 1,9110,0 0,80 0,00 0,7510,0 1,00 0,00 0,4810,0 1,20 0,00 0,3310,0 1,50 0,00 0,21

Analizando por asentamiento Calculamos mediante el método Elástico:

Simbología:

Si = Asentamiento probable (cm)

= Relación de Poissson (-) Es = Modulo de elasticidad (ton/m²) Es = 50 (15+N) = 50 (15+08) = 1150 ton/m² If = Factor de forma (cm/m) q = Presión de trabajo (ton/m²) B = Base de la zapata (m) = 1.00 m.

Determinando los coeficientes según los parámetros del ACI

= 0.25, Es =1150 ton/m², If = 82cm/m, q =10.00 tn/m²

Reemplazando en la formula: Si = 0.66 cm (Asentamiento admisible).

2 ) If-(1Bq=SiEs

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Analices por corte La teoría pertinente utilizada es la de Terzaghi. Esta teoría supone

que las resistencias correspondientes al peso del suelo y a la sobrecarga

pueden calcularse una independientemente de la otra.

Partiendo de la citada hipótesis Terzaghi, calculamos la capacidad

de carga critica del suelo (Q’d) para los suelos del presente estudio.

Donde :

B = Ancho de la faja cargada.)

C = Cohesión del suelo

N’c, N’q, N’; Se llaman coeficientes de capacidad de carga, son

números sin dimensión que depende solo del valor de

La profundidad de colocación de la cimentación que según el R.N.C.

exige no debe ser menor de 0.5 mts. Consideramos Df = 0.90 mt

= Densidad del suelo = 1420 Kg/m3., suelos medianamente denso

N = 08, (Tabla 45.1de Mec. Suelos Kart Terzaghi)

PARA N=08

=√20N +10 =23° (Del ensayo de SPT)

1.- DEFINICION DE AREA EFECTIVA DE CÁLCULO - HIPOTESIS DE MEYERHOF eT = 0.211 m LX/2 = 0.54 m B= 1.08 m eL = 0.211 m LY/2 = 0.54 m L= 1.08 m 2.- COEFICIENTES DE TERZAGUI-PECK (SEGÚN PRANDTL)

Nc = 26.94 Nq = 15.67 Ng = 11.70 3.- COEFICIENTES DE FORMA DE De BEER

Sc = 1.582 Sq = 1.545 Sg = 0.600 4.- FACTORES DE PROFUNDIDAD DE BRINCH HANSEN

dc = 1.300 dq = 1.281 dg = 1.000

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5.- FACTORES DE CAPA RIGIDA DE MANDEL y SALENÇON

xc = 1.000 xq = 1.000 xg = 1.000 6.- FACTORES DE INCLINACION DE LA CARGA (SCHULTZE, ODGAARD) ic = 0.338 iq = 0.380 ig = 0.304 7.- CARGA DE HUNDIMIENTO

qH = c·Nc·Sc·dc·xc·ic + q·Nq·Sq·dq·xq·iq + 0,5··B·N·S·d·x·i

Sustituyendo, y con un coeficiente de seguridad:

C.S. = 3.0 qU = 0.88 kg/cm²

7 .0 NIVEL FREATICO El Nivel Freático no fue hallado a la profundidad de la ejecución de los

ensayos SPT practicados en el terreno de fundación.

8.0 RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

En base a los resultados de las exploraciones realizadas, ensayos de

resistencia en laboratorio y análisis complementarios, se puede mencionar lo

siguiente:

El suelo del área en estudio esta constituido por materiales finos con una

mezcla de arenas, producto de la formación geológica.

La capacidad de carga admisible para el tipo y profundidad de

cimentación recomendada después de realizar los ensayos de campo y

laboratorio, y utilizando la teoría de Terzaghi es de 0.88 kg/cm2

Para la cimentación de la estructura, la profundidad de desplante será de

1.50 m, debido a que a esta profundidad podemos encontrara suelos con

mejor resistencia.

Al realizar los Ensayos se ha podido encontrar sales agresivas

moderadas por lo que se recomienda utilizar el Cemento Tipo V.

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La capacidad de carga calculada es para las dimensiones de zapatas de

B=1.50 m, L=1.50 m, y Df = 1.50 m, con una separación entre ejes de

3.90 m, así mismo esta cimentaciones estarán amaradas con vigas de

cimentación.

Este estudio es solo valido para la Zona donde se realizara la obra

denominada: RREECCOONNSSTTRRUUCCCCIIOONN,, RREEHHAABBIILLIITTAACCIIOONN YY

EEQQUUIIPPAAMMIIEENNTTOO DDEE LLAA IINNFFRRAAEESSTTRRUUCCTTUURRAA EEDDUUCCAATTIIVVAA EENN LLAA II..EE..

JJUULLIIOO CC.. TTEELLLLOO PPIISSCCOO -- IICCAA.

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PANEL FOTOGRAFICO DEL ESTUDIO

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EN ESTAS TOMAS PODEMOS APRECIAR EL LUGAR EN DONDE SE REALIZO EL PRESENTE ESTUDIO

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EN ESTAS TOMAS APRECIAMOS LA EJECUCION DE LAS CALICATAS

EN ESTAS TOMAS APRECIAMOS LA EXTRACCION DE LAS MUESTRAS

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EN ESTAS TOMAS APRECIAMOS LAS MUESTRAS EXTRAIDAS

EN ESTAS TOMAS APRECIAMOS LA PERFORACION DEJADA POR LA REALIZACION DE LAS CALICATAS

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TABLAS

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ANALISIS FISICO - MECANICOS

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ROAD TECH SACCONSULTORIA & SUPERVISION ASEGURAMIENTO DE CALIDAD

Título: ANALISIS GRANULOMETRICO Código de control Nro.ASTM D 422 / C136 LAB-101

CAL./muestra 1 1

Proyecto:

Contratante CONSULTOR GUSTAVO DIAZ HERNANDEZFecha muestreo:

Sondaje CERCADO - PISCO Muestreado por: IN SITU

Profundidad: 1.00 Mt. Muestra No. 1.00 Ubicación PISCO

TamañoTamiz

Peso Reten.A cumulado

%Retenido

% Pasa Especific. Cantidad de suelo que pasa el tamiz No. 4 (Compactación AASHTO):

8" 0.0 0.00% 100.00% [1-contenido de humedad (-No.4)/100*(6000g ó 13.231 lb)*(-No. 4)*(-2")]

6" 0.0 0.00% 100.00% Cantidad de Suelo entre los tamices 3/4" y No. 4 (Compactación AASHTO):

4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")

3" 0.0 0.00% 100.00% Condiciones de Secado y Lavado del suelo Retenido en la malla # 4

2" 0.0 0.00% 100.00% Secado a 110º C sin lavar.

1 1/2" 0.0 0.00% 100.00% Condiciones de Secado y Lavado de la fraccion de suelo que pasa la malla #4

1" 0.0 0.00% 100.00% Secado a 110º C lavado.

3/4" 84.0 9.77% 90.23% BANDEJA3/8" 88.0 10.23% 80.00% Peso suelo Húmedo que pasa (g)

No. 4 36.0 4.19% 75.81% Peso suelo seco que pasa (g)

No. 10 32.0 3.72% 72.09% Peso suelo seco lavado (g)

No. 20 30.0 3.49% 68.60% Peso suelo seco total (g)

No. 40 104.0 12.09% 56.51% No. 60 132.0 15.35% 41.16% LL = 22 LP = 16 IP = 6

No. 100 92.0 10.70% 30.47% Cc= 1.50 D 10 = 0.026 No. 200 36.0 4.19% 26.28% Cu= 6.00 D 30 = 0.079

Platillo 226.0 26.28% 0.00% D 60 = 0.158CLASIF.(SUCS/

ASHTOO): SM-SC A-2-4 ( 0 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

9.30% 26.28%

No. Tara 1 No. Tara 1

Peso Humedo + Tara 140.5 Peso Seco + Tara 1405.0

Peso Seco + Tara 132.5 P. Seco Lavado +Tara 1140.0

Peso de Tara 46.5 Peso de Tara 465.0

Peso del Agua 8.0 Suelo Seco (-No. 200) g 265.0

Peso Seco 86.0 Suelo Seco (+No. 200) g 675.0

Cont. de humedad % 9.30% Suelo Seco (-No. 200) % 26.28%

OBSERVACIONES : Las gravas mayores a la Nº 4, de acuerdo al muestreo en campo, es de aproximadamente 24.19%

CUMPLE

CUMPLE

1325.0

RECONSTRUCCION, REHABILITACION Y EQUIPAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA EN LA I.E. JULIO C. TELLO PISCO - ICA

05/09/2010

Nro de revisión: 0 Fecha de revisión: 08-sep-10

1140.0860.0

Contenido de humedad de la fracción de Suelo seco que pasa la malla # 4 :

% de suelo seco que pasa la malla No. 200 :

465.01405.0

RESULTADO

Tec. Juan C. Matta Ing. Luis Ordoñez Ing. Luis Ordoñez

EJECUTO REVISO APROBO Vo. Bo.

ROAD TECH SACLABORATORISTA JEFE LABORATORIO GERENTE DE ROAD TECH SAC

6"15

2.4

100.

00

100.

00

90.2

3

80.0

0

75.8

1

72.0

9

68.6

0

56.5

1

41.1

6

30.4

7

26.2

8

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0263

0.0790

0.1581

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CUM

ULA

DO

QU

E P

ASA

TAMIZ

Tamaño en mm

ROADTECHSAC

www.roadtechsac.com



ROAD TECH SAC



CAL./muestra 1 2

Proyecto:




TamañoTamiz


%Retenido




4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")









No. 40 58.0 7.13% 91.14% No. 60 316.0 38.87% 52.28% LL = 20 LP = 16 IP = 4

No. 100 234.0 28.78% 23.49% Cc= 1.50 D 10 = 0.043 No. 200 58.0 7.13% 16.36% Cu= 6.00 D 30 = 0.130


ASHTOO): SM-SC A-2-4 ( 0 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

10.70% 16.36%









CUMPLE

CUMPLE

APROBO Vo. Bo.

LABORATORISTA JEFE LABORATORIO GERENTE DE ROAD TECH SAC ROAD TECH SAC

1128.0813.0



RESULTADO


EJECUTO REVISO

435.01335.01248.0



05/09/2010

6"15

2.4

100.

00

100.

00

100.

00

100.

00

99.7

5

99.5

1

98.2

8

91.1

4

52.2

8

23.4

9

16.3

6

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0434

0.1301

0.2602

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CUM

ULA

DO

QU

E P

ASA

TAMIZ

Tamaño en mm

ROADTECHSAC

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ROAD TECH SAC



CAL./muestra 1 3

Proyecto:




TamañoTamiz


%Retenido




4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")









No. 40 16.0 2.81% 94.73% No. 60 180.0 31.63% 63.09% LL = 20 LP = 17 IP = 3

No. 100 132.0 23.20% 39.89% Cc= 1.50 D 10 = 0.021 No. 200 40.0 7.03% 32.86% Cu= 6.00 D 30 = 0.063


ASHTOO): SM A-2-4 ( 0 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

4.57% 32.86%


Peso Humedo + Tara 101 Peso Seco + Tara 1010.0







CUMPLE

CUMPLE

FECHA: 18/01/2010 FECHA: 23/01/2010 FECHA: 24/01/2010 FECHA: FECHA:

984.0


05/09/2010


826.0569.0



415.01010.0

RESULTADO




6"15

2.4

100.

00

100.

00

100.

00

99.3

0

98.9

5

98.2

4

97.5

4

94.7

3

63.0

9

39.8

9

32.8

6

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0209

0.0627

0.1254

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CUM

ULA

DO

QU

E P

ASA

TAMIZ

Tamaño en mm

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www.roadtechsac.com



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CAL./muestra 2 1

Proyecto:




TamañoTamiz


%Retenido




4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")









No. 40 116.0 11.54% 79.10% No. 60 150.0 14.93% 64.18% LL = 20 LP = 17 IP = 3

No. 100 102.0 10.15% 54.03% Cc= 1.50 D 10 = 0.014 No. 200 40.0 3.98% 50.05% Cu= 6.00 D 30 = 0.041


ASHTOO): ML A-4 ( 3 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

14.43% 50.05%









CUMPLE

CUMPLE

FECHA: 18/01/2010 FECHA: 23/01/2010 FECHA: 24/01/2010 FECHA: FECHA:

APROBO Vo. Bo.


956.01005.0



RESULTADO


EJECUTO REVISO

245.01395.01250.0



05/09/2010

6"15

2.4

100.

00

100.

00

100.

00

98.8

1

97.8

1

95.4

2

90.6

5

79.1

0

64.1

8

54.0

3

50.0

5

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0136

0.0407

0.0815

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CUM

ULA

DO

QU

E P

ASA

TAMIZ

Tamaño en mm

ROADTECHSAC

www.roadtechsac.com



ROAD TECH SAC



CAL./muestra 2 2

Proyecto:




TamañoTamiz


%Retenido




4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")









No. 40 45.0 7.44% 85.12% No. 60 95.0 15.70% 69.42% LL = 20 LP = 17 IP = 3

No. 100 75.0 12.40% 57.02% Cc= 1.50 D 10 = 0.013 No. 200 20.0 3.31% 53.72% Cu= 6.00 D 30 = 0.038


ASHTOO): ML A-4 ( 4 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

31.40% 53.72%


Peso Humedo + Tara 112 Peso Seco + Tara 1120.0







CUMPLE

CUMPLE

APROBO Vo. Bo.


620.0605.0



RESULTADO


EJECUTO REVISO

325.01120.0930.0



05/09/2010

6"15

2.4

100.

00

100.

00

100.

00

100.

00

97.5

2

95.0

4

92.5

6

85.1

2

69.4

2

57.0

2

53.7

2

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0126

0.0379

0.0758

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CU

MU

LAD

O Q

UE

PA

SA

TAMIZ

Tamaño en mm

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CAL./muestra 2 3

Proyecto:




TamañoTamiz


%Retenido




4" 0.0 0.00% 100.00% 1.01*(6000 ó 13.231 lb)*[(-2")-(No.4)](-2")









No. 40 90.0 15.79% 77.19% No. 60 120.0 21.05% 56.14% LL = 18 LP = 17 IP = 1

No. 100 95.0 16.67% 39.47% Cc= 1.50 D 10 = 0.020 No. 200 30.0 5.26% 34.21% Cu= 6.00 D 30 = 0.060


ASHTOO): SM A-2-4 ( 0 ) COLOR: MARRON

PROCEDENCIA:

41.05% 34.21%









CUMPLE

CUMPLE

1000.0


05/09/2010


845.0570.0



430.01234.0

RESULTADO




6"15

2.4

100.

00

100.

00

100.

00

99.1

2

97.3

7

94.7

4

92.9

8

77.1

9

56.1

4

39.4

7

34.2

1

1.00

4"10

1.6

3"76

.2

2"50

.8

1 1/

2"37

.5

1"25

.4

3/4"

19.0

1/2"

12.7

3/8"

9.5

No.

44.

8

No.

82.

4

No.

102.

0

No.

161.

2

No.

200.

9

No.

300.

6

No.

400.

4

8"20

3.2

No.

600.

3

No.

100

0.2

No.

140

0.1

No.

200

0.1

0.0201

0.0602

0.1203

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 . 00 . 11 . 01 0. 01 0 0. 01 00 0 . 0

% A

CU

MU

LAD

O Q

UE

PA

SA

TAMIZ

Tamaño en mm

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PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL TERRENO DE FUNDACION

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DEPARTAMENTO DE GEOTÉCNIA

SONDAJE :

PROYECTO : RECONSTRUCCION, REHABILITACION Y EQUIPAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA EN LA I.E. JULIO C. TELLO PISCO - ICAREALIZADO : Tec. Juan Carlos Aspilcueta INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA EN LA I.E. JULIO C. TELLO REVISADO : Ing. Luis A. Ordoñez Fuentes PISCO - ICA FECHA DE EXCAVACION :

UBICACIÓN : PISCO PROFUNDIDAD TOTAL (m) :FECHA : PROF. NIVEL FREATICO (m) :

cN ( Kg / cm 2 )

SPT sueloco hesivo

SM-SC

1.00 11 -

SM-SC

2.00 12 -

SM

3.00

4.00

REGISTRO DE SONDAJE

1

05/09/2010

N º de go lpesf r iccionant e 10 cm

DESCRIPCION DEL SUELO

2.00N.E.

SUCS

CORRELACIONES ENSAYOS DE F PENETRACION

PR OF. DINAMICA LIGERA( m) suelo NDPL=

10 29.1 -

29.8La segunda capa de suelo de 1.00 m explorada, es un suelo del tipo SM-SC, con bastante humedad, parcialmente saturada

12 30.5

La capa de suelo de 1.00 m explorada, es un suelo del tipo SM-SC, con presencia de huemedad

-

30.5La segunda capa de suelo de 1.00 m explorada, es un suelo del tipo SM, con bastante humedad, parcialmente saturada

12 30.5

05/09/2010

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

0 10 20 30 40 50

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ANALISIS FISICO - QUIMICO

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SOLICITADO POR : CONSULTOR GUSTAVO DIAZ HERNANDEZ

OBRA :

UBICACIÓN

FECHA : SEPTIEMBREO DEL 2010

LIMITE NORMASALES SOLUBLES, SO4 420.00 ppm <

ION CLORURO 630.00 ppm >

SULFATOS 270.00 ppm > 150.00

ANALISIS QUIMICO

RECONSTRUCCION, REHABILITACION Y EQUIPAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA EN LA I.E. JULIO C. TELLO PISCO - ICAPISCO - ICA

ANALISIS DEL SUELO

MODERADO

ALTO

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Est. Suelo Julio C