EXPOSICION. GEOTECNIA PARA CIMENTACIONES.pdf

“ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE

CIMENTACIÓN LA E.A.P. MEDICINA

VETERINARIA DE LA UNJBG –CERCADO DE

TACNA – REGIÓN TACNA”

Estudiantes:

GUIDO NELSON ARCE M.

LESHER COTRADO MARINO

Curso:

Geotecnia para Cimentaciones

Facultad de Ingeniería Civil, Arquitectura y Geotecnia

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

ESQUEMA

ASPECTOS GENERALES

MARCO TEÓRICO

MARCO METODOLÓGICO

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ASPECTOS

GENERALES

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿CÓMO AFECTA LA ALTA VULNERABILIDAD SÍSMICA EN TACNA A LOS PABELLONES DE LA E.A.P. MEDICINA VETERINARIA UBICADAS SOBRE LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN EN EL

FUNDO “LOS PICHONES SUR” DE LA UNJBG - TACNA?

PROBLEMA GENERAL

¿SERÁN ADECUADOS LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN DE SECTOR M DEL FUNDO

“LOS PICHONES SUR” - CIUDAD UNIVERSITARIA. PARA GARANTIZAR LA CALIDAD Y SEGURIDAD DE LAS AULAS Y

LABORATORIOS DE LA E.A.P. DE VETERINARIA?

PROBLEMA ESPECÍFICO 1

¿LAS FUTURAS AULAS UBICADAS EN EL FUNDO LOS PICHONES SERÁN

RESISTENTES FRENTE A DESASTRES TENIENDO EN CUENTA LA RESISTENCIA DE LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN Y LA VULNERABILIDAD SÍSMICA DE LA ZONA

CIUDAD DE TACNA?

PROBLEMA ESPECÍFICO 2

HIPÓTESIS

HIPÓTESIS ESPECÍFICA HIPÓTESIS GENERAL

LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN

UBICADOS EN EL FUNDO “LOS

PICHONES SUR” – UNJBG - TACNA DEL

CERCADO DE TACNADE TACNA SON DE BAJA CAPACIDAD PORTANTE PARA LAS

CIMENTACIONES DESTINADAS AULAS Y

LABORATORIOS

LAS CIMENTACIONES PROYECTADAS PARA LOS PABELLONES UBICADAS EN EL FUNDO LOS PICHONES SUR – UNJBG NECESITAN DE UN

TRATAMIENTO ESPECIAL FRENTE A LOS SUELOS INCONSOLIDADOS CON SALES.

LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN UBICADOS EN EL FUNDO LOS PICHONES - UNJBG PRESENTAN

ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES QUE PONEN EN RIESGO A LAS CIMENTACIONES EN LA ZONA

DE ESTUDIO.

JUSTIFICACIÓN

El Estudio Geotécnico, está orientado a la evaluación de las condiciones de

cimentación del terreno donde se plantea realizar la construcción de los

pabellones de la E.AP. de Medicina Veterinaria y Zootecnia, correspondiente al

proyecto.

Se sabe que para todo estudio sismo resistente necesitamos de la Geotecnia; el

siguiente trabajo tiene como finalidad dar un alcance acerca de la importancia

que tiene la Geotecnia en el estudio de todo tipo de, sin el cual se caería en un sin

fin de errores los cuales acarrearían consecuencias adversas al buen

comportamiento de la cimentación y por ende de la estructura.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• IDENTIFICAR Y CONOCER LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LOS SUELOS DE CIMENTACIÓN UBICADOS EN EL FUNDO LOS PICHONES SUR - UNJBG - TACNA

OBJETIVOS

OB

JETIV

OS

ES

PE

CÍF

ICO

S

Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentación a través de ensayos de laboratorio y de campo.

Determinar la capacidad portante y el asentamiento de los suelos de cimentación de la zona de estudio.

Proponer diseños de cimentación superficial para la zona de estudio.

VARIABLES

OPERACIÓN DE VARIABLES

VARIABLE INDEPENDIENTE

SUELO

VARIABLE DEPENDIENTE

CAPACIDAD PORTANTE

ASENTAMIENTO

ALCANCES Y LIMITACIONES

La investigación se realizó utilizando métodos de exploración directa,

como el método de pozos a cielo abierto, además se realizaron

ensayos de laboratorio de carácter estándar, mediante pruebas

clasificatorias.

Se realizaron únicamente 02 puntos de exploración , a fin de obtener

las principales características físicas y mecánicas del suelo para asi

obtener a capacidad portante del suelo

MARCO TEÓRICO

MARCO TEÓRICO

CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

EXPLORACIÓN DE SUELOS

ENSAYOS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

TEORÍAS DE CAPACIDAD DE CARGA

ASENTAMIENTOS


UBICACIÓN

El área en estudio se encuentra ubicada en la zona sur del país, específicamente

en Cercado de Tacna, Provincia Tacna, Región Tacna.

La EAP de Medicina Veterinaria se localiza en el Sector M del fundo “Los Pichones

Sur” Ciudad Universitaria.

El acceso a la zona de estudio se realizara desde el ovalo Cuzco, que está al frente

del Grifo Universitario. Se deberá ingresar al fundo “Los Pichones Sur” Ciudad

Universitaria por la Av. Jorge Basadre Grohmann.




ANTECEDENTES TOPOGRAFICOS En la costa de la región pueden notarse dos condiciones. La costa limítrofe con Chile presenta un

relieve de baja pendiente, a esta zona se le conoce como Pampa de la Yarada, esta condición se

mantiene hasta casi alcanzar la desembocadura del río Sama. La pampa de la Yarada es una zona de

cultivos extensivos que se mantienen por pozos que extraen el agua de la napa freática En la costa

próxima al río Sama, hacia el norte se inicia un sistema de montañas cercanas a la costa que incluso

penetran hasta formar acantilados como el del Morro Sama (750 msnm). Estas estribaciones de tipo

acantilado son constantes en la costa norte de la región. La región Tacna se ubica en el extremo sur del

Perú, su geografía abarca, de oeste a este, desde el mar de Grau elevándose hacia las cumbres de la

cordillera occidental de los Andes peruanos, abarcando incluso parte de la meseta del Collao. Su

relieve es irregular, atravezado por las estribaciones de la cordillera de los Andes, que dejan algunas

zonas de menor pendiente cercanas a la costa llamadas pampas, que en algunos casos están

dedicadas a la agricultura.

Presenta una pendiente SUR 6% y una pendiente ESTE 1.5% . La zona en estudio tiene una altitud de

562 m sobre el nivel del mar aproximadamente..

No hay presencia de drenaje superficial ni reportes hidrográficos ni precipitaciones considerables.


•La ciudad de Tacna tiene un clima húmedo durante el invierno y otro caliente durante el resto del año, sin lluvias en la costa. La temperatura media anual máxima es de 23,4 º C (74,1 º F) y la mínima de 12,5 º C (54,4 º F). Se caracteriza por ser una zona árida. Durante el verano se presentan ocasionalmente lluvias de ligera intensidad

PRECIPITACIÓN

•En la ciudad de Tacna, el clima es cálido, y con escazas precipitaciones, La zona correspondiente a la calicata en estudio tiene una temperatura anual entre 10 y 25ºC (mínima y máxima respectivamente); con humedad relativa del orden de 50%.

TEMPERATURA

•En Febrero 13 horas diarias.

•En Junio 10 horas diarias HORAS DE SOL

•De Sur-Oeste a Nor-Este de 2 a 10 m/s VIENTOS

VULNERABILIDAD SÍSMICA

TERREMOTOS MAGNITUD EFECTOS

16 SEPTIEMBRE 1615 VIII Destrucción de

edificaciones

06 FEBRERO 1716 VIII destrucción en

Torata

13 AGOSTO 1868 IX Destrucción

masiva

09 MAYO 1877 VIII Afectó zonas

costeras

23 JUNIO 2001 VII 14 muertes y

destrucción

VULNERABILIDAD SÍSMICA

• 90% de sismos están a 150 km de Tacna.

• Fallamiento regional de Challaviento, Incapuquio y Calientes.

• Estudio de falla de Chulibaya cerca de Curibaya.

• Relación a actividad de volcanes Tutupaca y Yucamani.

CARACTERÍSTICA SISMOTECTÓNICA

• Fuente de Estacion sísmica analógica de componente verical y periodo corto UNJBG:

• 3 a 5 sismos instrumentales diarios.

• 3 a 5 sismos sentidos mensuales menor a III (antes de un terremoto).

FRECUENCIA SÍSMICA

• Centro de la ciudad: Periodos Cortos de 0.1 y 0.3 segundos.

• Distrito Ciudad Nueva y Alto de la Alianza: Periodos Largos.

GEODINÁMICA

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN DE SUELOS

EXPLORACIÓN EN SUELOS

METODOS INDIRECTOS

REFRACCIÓN SÍSMICA

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

M. MAGNÉTICOS GRAVIMÉTRICOS

METODOS DIRECTOS

POZOS A CIELO

ABIERTO

PERFORACIONES CON BARRENOS HELICOIDALES

M. DE LAVADO

PENETRACIÓN ESTÁNDAR

PENETRACIÓN CÓNICA

M. ROTATORIO PARA ROCA

TUBO DE PARED

DELGADA


METODOS INDIRECTOS

REFRACCIÓN SÍSMICA

Conocer la velocidad de propagación de onda sísmica – división y profundidad de materiales del subsuelo.

Principios de Fermat y Huygens – Teoría de elasticidad – Constantes (M. Young, M. Rigidez y Rel. Poisson)

PROSPECCIÓN ELÉCTRICA

Inferir la estructura del subsuelo para conocer parámetros de corte geoeléctrico.

La resistividad depende del grado de saturación, fracturamiento, porosidad, etc.

M. MAGNÉTICOS GRAVIMÉNTRICOS

Semejante al eléctrico, utiliza magnetómetro.

El M. G. mide el campo gravimétrico, a valores altos es un estrato rocoso, valores bajos es masa ligera o caverna.


METODOS DIRECTOS

POZOS A CIELO ABIERTO

Obtener muestras alteradas e inalteradas.

Visualización directa de estratos.

NO para grandes profd. Por derrumbe y descontrol de flujo NF.

PERFORACION BARRENO HELICOIDAL

Obtiene solo muestras alteradas pero a más profundidad.

Como un sacacorchos, hélices mas juntas arenas q’ plásticos.

M. LAVADO Rápido y económico pero muy alteradas, solo para estimación.

Se bombea agua después de hincar, se muestrea cada 1.5m

M. PENETRACIÓN ESTANDAR

Se obtiene mayor información, muestras inalteradas y confiables.

Por medio del Nº de golpes hasta 30cm profd. (penetrometro)

M. PENETRACIÓN CÓNICA

Introduce punta cónica (SEst a presión y SDin como SPT)

Rápido y económico pero NO confiable.

M. ROTATORIO EN ROCA

En estratos rocosos, uso de broca de diamantes y acero tipo cáliz para 3 m de diámetro.

En R.Duras (diamante), R.Med. (carbono tungsteno) y R.Deb (acero en sierra)

M. TUBO PARED DELGADA

Para M. inalterada a velocidad y presión constante.

Tipo Shelby por pistón y en calicatas. Y Tipo a presión diferencial por presión mecánica sin perforar.


ENSAYOS DE LABORATORIO

CLASIFICACIÓN

Contenido de humedad

Límite líquido

Límite plástico

Granulometría

Proctor estándar y modificado

PROP. MECÁNICAS

Corte Directo

Gravedad Específica

Ensayo Triaxial

ESPECIALES

Potencial de colapso

Sales solubles

Sulfato de sodio y

magnesio


CONTENIDO DE HUMEDAD (ASTM D-2216)

Es por medio del secado a horno, donde la

humedad del suelo es la relación expresada en

porcentaje entre el peso del agua existente en

una determinada masa de suelo y el peso de

las partículas sólidas.

W = (Ww / Ws) * 100 %

FORMULA


LIMITE LÍQUIDO (ASTM D-4318)

Es el contenido de humedad expresado en

porcentaje del suelo secado en el horno,

cuando éste se halla en el límite entre el estado

plástico y el estado líquido. El valor calculado

deberá aproximarse al centésimo.

FORMULA


LIMITE PLÁSTICO (ASTM D-4318)

Es la humedad más baja con la que pueden

formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm de

diámetro, rodando dicho suelo entre la palma

de la mano y una superficie lisa sin que dichas

barritas se desmoronen.

FORMULA L.P. = L.L. – L.P.

Cuando el límite líquido o el límite

plástico no pueden determinarse, el

índice de plasticidad se informará con la

abreviatura NP. (No plástico).

Así mismo, cuando el límite plástico

resulte igual o mayor que el límite líquido,

el índice de plasticidad se informará

como NP. (No plástico).


GRANULOMETRÍA (ASTM D-422)

Nos permite la determinación cuantitativa de la

distribución de tamaños de partículas de suelo.

FORMULA

Para la realización del ensayo se requiere de:

Tamices de malla cuadrada (3”, 2”, 1 1/2 ” , 1”,

¾”, ½”, 3/8”, ¼”)

Balanza con sensibilidad de 0.1 g

Horno de secado

Bandejas, cepillos y brochas

Muestra representativa del suelo


PROCTOR MODIFICADO (ASTM D-698)

FORMULA Este ensayo consiste en determinar el contenido

de humedad para el cual el suelo alcanza su

máxima densidad seca. Pison 10lbf a 18 pulg.

Mejora sus propiedades como son:

Aumento de densidad

Disminución de la relación de vacíos

Disminución de la deformabilidad

Aumento de resistencia al corte

METODO A METODO B METODO C4 pulg 4 pulg 6 pulg

5 capas 5 capas 5 capas

25 golpes 25 golpes 56 golpes

pasar Nº 4 pasar 3/8" pasar 3/4"

usa <20% ret Nº4usa >20% ret Nº4

y <20% ret 3/8"

usa >20% ret 3/8"

y <30% ret 3/4"

1000 ml 1000 ml 2000 ml


CORTE DIRECTO (ASTM D-3080)

La aplicación de este ensayo permite

determinar el ángulo de fricción y el

coeficiente de cohesión de una muestra

de suelo

Colocación de la muestra en el dispositivo de corte.

Aplicación de una carga normal.

Disposición de los medios de drenaje y

humedecimiento de la muestra.

Consolidación de la muestra.

Liberación de los marcos que sostienen la muestra.

Aplicación de la fuerza de corte para hacer fallar la

muestra.


GRAVEDAD ESPECÍFICA (ASTM D-854)

Peso específico es la relación entre el peso en el aire

de un cierto volumen de sólidos a una temperatura

dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua

destilada, a la misma temperatura.

FORMULA


TEORÍA DE TERZAGHI

FALLA GENERAL

Corrida

Cuadrada

Circular

FALLA LOCAL

Corrida

Cuadrada

Circular


TEORÍA DE TERZAGHI

FALLA GENERAL FALLA LOCAL


TEORÍA DE MEYERHOF

ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO INMEDIATO

ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN

Normalmente consolidadas

Pre – consolidadas P0 + Pprom < Pc

Pre – consolidadas P0 < Pc < P0+Pprom

El asentamiento por consolidación se da a lo

largo del tiempo, y ocurre en suelos arcillosos

saturados cuando son sometidos a una carga

creciente causada por la construcción de una

cimentación.

ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO DIFERENCIALES

Los asentamientos diferenciales son los

movimientos o desplazamientos relativos de las

diferentes partes de una estructura a causa de un

asentamiento irregular de la misma, provocados

por un desequilibrio de esfuerzos en el suelo.

Según la Norma Técnica E 050, el límite seguro

para edificios en que no se permiten grietas es

dado por el cociente de la distancia de dos

zapatas entre la diferencia de sus asentamientos,

siendo menor a 1/500.

MARCO

METODOLÓGICO

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

POBLACIÓN Y MUESTRA DE

ESTUDIO

TECNICAS E INSTRUMENTOS

PARA LA RECOLECCIÓN DE

INFORMACIÓN

PROGRAMA DE EXPLORACIÓN


CAPACIDAD DE CARGA

ASENTAMIENTOS

ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS EN RECOL. DATOS

La metodología empleada fue la exploración por

calicatas con un promedio de 3.00 metros de

profundidad para la exploración directa.

Se realizaron estudios preliminares definiendo un

programa de investigación, también se hizo la visita

a la zona de estudio, revisando el estado y

condiciones en las que se encuentra la zona de

estudio, tomando registros fotográficos

Determinar capacidades admisibles de carga.

Diseñar cimentaciones.

Determinar el asentamiento elástico de las

estructuras propuestas.



EXPLORACION DIRECTA




La composición geológica encontrada por informaciones, planos y

un estudio geofísico conllevan a realizar menos calicatas por la

homogeneidad de la zona. Se ha realizado un total de 02 calicatas

en el Fundo los Pichones, sector M - UNJBG



Se ha considerado que la zona de estudio necesitará de

cimentaciones superficiales para soportar las cargas de las aulas y

laboratorios que no demanden más de 03 pisos, por lo tanto la

profundidad de exploración es de 3.00 metros como lo estipula el

R.N.E. como mínimo para exploraciones geotécnicas.

PROFUNDIDAD





ESTRATIGRAFIA m. Ad. % m. Calicata

Pro

fund

idad

SUC

S

Hum

edad

Esp

esor

Est

rato

Logueo de Suelo

Suel

o

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

2.00

2.10

2.20

2.30

2.40

2.50

2.60

2.70

2.80

2.90

3.00

---

2.7

Lito

logi

a

Clasificacion

de Roca y

Suelo

STOP SOIL, suelo fino contaminado,arenas, arcillas y

limos0.3

S1.5GP

Estrato conformado por arenas, gravas y bolones de

hasta 15" redondeados, suelo aluvial de alta densidad

bien gradado de buena capacidad admisible, estrato

de apoyo de la cimentacion .

1.

Q-Al


ENSAYOS ESTÁNDAR


El ángulo de fricción se obtiene por

medio de la densidad relativa que es

una propiedad índice de los suelos y se

emplea normalmente en gravas y

arenas, es decir, en suelos que

contienen casi exclusivamente partículas

mayores a 0.074 mm. La densidad

relativa es una manera de indicar el

grado de compactación de un suelo y se

puede emplear tanto para suelos

granulares naturales como para rellenos

compactados de estos suelos.

𝐷𝑅 =

1𝛾𝑑𝑚𝑖𝑛

−1𝛾𝑑

1𝛾𝑑𝑚𝑖𝑛

−1

𝛾𝑑𝑚𝑎𝑥

𝑥100 = 60.49

Donde:

𝛾𝑑 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑖𝑛 𝑠𝑖𝑡𝑢

= 1.909

𝛾𝑑𝑚𝑎𝑥 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 2.106

𝛾𝑑𝑚𝑖𝑛 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 1.621

De la evaluación efectuada, se ha obtenido los

parámetros del material de fundación con un

valor de ángulo de fricción 39.1° para suelos de

grava y arena.


C – 01


C – 02

CAPACIDAD DE CARGA

FALLAS

CAPACIDAD DE CARGA

El cálculo de las capacidades de carga se

realizó con los parámetros obtenidos de los

ensayos de mecánica de suelos de las

calicatas C-01, C-02

Falla general:

Arenas densas

Arcillas rígidas

Suelos cohesivos altos

Falla local:

Arenas medias y sueltas

Arcillas suaves

Suelos cohesivos blandos

FALLAS

CAPACIDAD DE CARGA

TERZAGHI

CAPACIDAD DE CARGA

MEYERHOF

C ANG L B Y Df Q adm

(kg/cm2) (º) Nc Nq Ny (m) (m) (g/cc) (m) (kg/cm2)

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.60 1.59 2.00 0.92

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.60 1.59 2.50 1.12

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.80 1.59 2.00 0.95

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.80 1.59 2.50 1.16

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.60 1.59 2.00 0.86

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.60 1.59 2.50 1.04

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.80 1.59 2.00 0.88

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.80 1.59 2.50 1.07

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.60 1.58 2.00 1.27

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.60 1.58 2.50 1.47

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.80 1.58 2.00 1.32

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.80 1.58 2.50 1.52

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.60 1.58 2.00 1.18

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.60 1.58 2.50 1.36

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.80 1.58 2.00 1.20

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.80 1.58 2.50 1.38

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.60 1.6 2.00 1.02

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.60 1.6 2.50 1.22

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.80 1.6 2.00 1.06

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.80 1.6 2.50 1.26

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.60 1.6 2.00 0.95

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.60 1.6 2.50 1.13

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.80 1.6 2.00 0.97

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.80 1.6 2.50 1.15

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.60 1.63 2.00 1.57

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.60 1.63 2.50 1.79

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.80 1.63 2.00 1.63

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.80 1.63 2.50 1.85

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.60 1.63 2.00 1.45

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.60 1.63 2.50 1.65

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.80 1.63 2.00 1.48

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.80 1.63 2.50 1.68

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.60 1.68 2.00 1.26

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.60 1.68 2.50 1.46

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.80 1.68 2.00 1.30

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.80 1.68 2.50 1.52

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.60 1.68 2.00 1.17

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.60 1.68 2.50 1.36

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.80 1.68 2.00 1.19

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.80 1.68 2.50 1.38

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.60 1.67 2.00 1.15

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.60 1.67 2.50 1.36

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.80 1.67 2.00 1.19

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.80 1.67 2.50 1.41

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.60 1.67 2.00 1.07

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.60 1.67 2.50 1.26

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.80 1.67 2.00 1.09

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.80 1.67 2.50 1.29

8

CALICATA

1

2

3

5

6

Factores de carga

CAPACIDAD DE CARGA

MEYERHOF

C ANG L B Y Df Q adm

(kg/cm2) (º) Nc Nq Ny (m) (m) (g/cc) (m) (kg/cm2)

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.60 1.59 2.00 0.92

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.60 1.59 2.50 1.12

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.80 1.59 2.00 0.95

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 1.00 0.80 1.59 2.50 1.16

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.60 1.59 2.00 0.86

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.60 1.59 2.50 1.04

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.80 1.59 2.00 0.88

0.02 23.2 11.59 4.31 3.04 2.00 0.80 1.59 2.50 1.07

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.60 1.58 2.00 1.27

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.60 1.58 2.50 1.47

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.80 1.58 2.00 1.32

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 1.00 0.80 1.58 2.50 1.52

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.60 1.58 2.00 1.18

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.60 1.58 2.50 1.36

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.80 1.58 2.00 1.20

0.08 22.4 11.21 4.08 2.79 2.00 0.80 1.58 2.50 1.38

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.60 1.6 2.00 1.02

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.60 1.6 2.50 1.22

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.80 1.6 2.00 1.06

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 1.00 0.80 1.6 2.50 1.26

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.60 1.6 2.00 0.95

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.60 1.6 2.50 1.13

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.80 1.6 2.00 0.97

0.04 22.6 11.30 4.14 2.85 2.00 0.80 1.6 2.50 1.15

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.60 1.63 2.00 1.57

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.60 1.63 2.50 1.79

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.80 1.63 2.00 1.63

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 1.00 0.80 1.63 2.50 1.85

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.60 1.63 2.00 1.45

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.60 1.63 2.50 1.65

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.80 1.63 2.00 1.48

0.11 23.1 11.55 4.28 3.00 2.00 0.80 1.63 2.50 1.68

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.60 1.68 2.00 1.26

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.60 1.68 2.50 1.46

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.80 1.68 2.00 1.30

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 1.00 0.80 1.68 2.50 1.52

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.60 1.68 2.00 1.17

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.60 1.68 2.50 1.36

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.80 1.68 2.00 1.19

0.07 22.5 11.26 4.11 2.82 2.00 0.80 1.68 2.50 1.38

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.60 1.67 2.00 1.15

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.60 1.67 2.50 1.36

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.80 1.67 2.00 1.19

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 1.00 0.80 1.67 2.50 1.41

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.60 1.67 2.00 1.07

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.60 1.67 2.50 1.26

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.80 1.67 2.00 1.09

0.05 22.9 11.45 4.22 2.94 2.00 0.80 1.67 2.50 1.29

8

CALICATA

1

2

3

5

6

Factores de carga

SELECCIÓN DE LA CIMENTACION

Profundidad de cimentación

Del perfil estratigráfico se observaron 2 estratos

donde el estrato superior es un suelo fino con

arcillas y limos por lo que no se utilizara ese

estrato para la cimentación, además que el

reglamento indica que no habrán cimentaciones

con profundidad menor a 0.80 m. En el estrato

inferior existe un suelo grueso con un ángulo de

fricción de 39.1 y un buen peso específico, por

esta información registrada la profundidad de

cimentación es de 1.60 m, nivel en el cual se

desarrolla el cálculo de la capacidad portante

del terreno.

Tipo de cimentación

La estructura principal deberá permitir la distribución

de las cargas verticales evitando las cargas

concentradas. En nuestro caso, el proyecto ha

planteado una cimentación superficial con zapatas.

METRADO DE CARGAS DE LA EDIFICACION:

CARGAS DE DISEÑO:

Las cargas consideradas para el proyecto son:

- Cargas Permanentes.

- Cargas vivas.

Cargas Permanentes:

- Peso por Piso Terminado : 100 Kg/m2

- Peso específico de elementos de concreto armado : 2400 Kg/m3

- Peso específico de elementos de albañilería : 1800 Kg/m3

- Peso propio de Losa (e=0.20m) : 300 Kg/m2

- Peso por Tabiquería Repartida : 100 Kg/m2


Cargas Vivas:

Techo : 100 Kg/m2

Aulas : 250 Kg/m2

Laboratorio : 300 Kg/m2

Escaleras y corredores : 400 Kg/m2

DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1ER , 2DO

NIVEL3ER NIVEL

Viga principal 30x80 30x45

Viga secundaria 30x60 30x40

Columnas H=3.5 30x60 30x60


Cargas Vivas:

Techo : 100 Kg/m2

Aulas : 250 Kg/m2

Laboratorio : 300 Kg/m2

Escaleras y corredores : 400 Kg/m2

DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1ER , 2DO

NIVEL3ER NIVEL

Viga principal 30x80 30x45

Viga secundaria 30x60 30x40

Columnas H=3.5 30x60 30x60

ASENTAMIENTO

Rigido: Vmax > 2h

Flexible: Vmax < 2h

P B L RIGIDO

(Tn) (m) (m) S(cm) Rigida S(cm) Centro S(cm) Esquina S(cm) Media

8.00 0.60 1.00 0.80 1.04 0.52 0.88

8.00 0.60 1.50 0.64 0.81 0.41 0.70

8.00 0.60 2.00 0.54 0.68 0.34 0.58

8.00 0.80 1.00 0.68 0.91 0.46 0.76

8.00 0.80 1.50 0.56 0.73 0.36 0.62

8.00 0.80 2.00 0.48 0.61 0.31 0.52

16.00 0.60 1.00 1.60 2.08 1.04 1.76

16.00 0.60 1.50 1.28 1.63 0.81 1.40

16.00 0.60 2.00 1.08 1.35 0.68 1.17

16.00 0.80 1.00 1.37 1.82 0.91 1.53

16.00 0.80 1.50 1.13 1.46 0.73 1.24

16.00 0.80 2.00 0.96 1.22 0.61 1.05

32.00 0.60 1.00 3.20 4.16 2.08 3.53

32.00 0.60 1.50 2.57 3.26 1.63 2.80

32.00 0.60 2.00 2.16 2.70 1.35 2.33

32.00 0.80 1.00 2.73 3.64 1.82 3.05

32.00 0.80 1.50 2.26 2.91 1.46 2.48

32.00 0.80 2.00 1.93 2.44 1.22 2.10

1º

NIV

EL2

º N

IVEL

3º

NIV

EL

FLEXIBLE

𝑆 =𝑞 ∗ 𝐵 ∗ (1 − 𝑢2)

𝐸𝑠∗ 𝐼𝑝

Se estima que

en una

edificación cada

columna

soportará 8 Tn

de carga muerta

y viva por nivel.

De los cálculos se estima que

para viviendas de uno y dos

niveles, se esperan

desplazamientos de 1.60 cm

como máximo, pero para

estructuras de 3 niveles se

esperan 3.20 cm.

ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES



VIVIENDA Qadm = 0.92 kg/cm2

Para la dirección Y - Y:

Muro Espesor t(m) Largo L(m) Area de muro (m2)

Y1 0.13 10.05 1.307

Y2 0.13 3.75 0.488

Y3 0.13 3.10 0.403

Y4 0.13 2.65 0.345

Y5 0.13 2.00 0.260

S (Lt) : 2.802

ZUSN / 56 = 0.017 S (Lt) / Ap: 0.035

Por lo tanto:

0.035 0.017 CORRECTO !

col area s/c piso s/c az losa acab tabq P.P. CM1 CV1 CM2 CV2 Pu A

4 3.66 915 366 1098 366 439.2 360 2263.2 915 1464 366 6741.8 71.3

5 7.32 1830 732 2196 732 878.4 360 4166.4 1830 2928 732 13051.7 138.1

11 3.66 915 366 1098 366 439.2 360 2263.2 915 1464 366 6741.8 71.3

3 7.06 1765 706 2118 706 847.2 360 4031.2 1765 2824 706 12603.4 133.4

6 14.12 3530 1412 4236 1412 1694.4 360 7702.4 3530 5648 1412 24774.9 262.2

10 7.06 1765 706 2118 706 847.2 360 4031.2 1765 2824 706 12603.4 133.4

2 6.40 1600 640 1920 640 768 360 3688 1600 2560 640 11465.6 121.3

7 12.80 3200 1280 3840 1280 1536 360 7016 3200 5120 1280 22499.2 238.1

9 6.40 1600 640 1920 640 768 360 3688 1600 2560 640 11465.6 121.3

1 3.00 750 300 900 300 360 360 1920 750 1200 300 5604.0 59.3

8 6.00 1500 600 1800 600 720 360 3480 1500 2400 600 10776.0 114.0

12 3.00 750 300 900 300 360 360 1920 750 1200 300 5604.0 59.3


VIVIENDA Qadm = 0.92 kg/cm2

ZAPATA PUNTO B (m) L (m) TIPO Q (Tn/m2) S (cm)

3 1.00 1.00 Rígido 9.33 0.69

10 1.00 1.00 Rígido 9.33 0.69

2 1.00 1.00 Rígido 8.49 0.63

9 1.00 1.00 Rígido 8.49 0.63

1 1.00 1.00 Rígido 4.17 0.31

8 1.00 1.00 Rígido 7.98 0.59

12 1.00 1.00 Rígido 4.17 0.31

4 0.80 1.00 Rígido 6.26 0.43

5 0.80 1.00 Rígido 12.07 0.83

11 0.80 1.00 Rígido 6.26 0.43

6 1.20 1.20 Rígido 12.70 1.13

7 1.20 1.20 Rígido 11.54 1.03

Z-1

Z-2

Z-3



AULA PEDAGÓGICA Qadm = 1.63 kg/cm2

ZAPATA PUNTO B (m) L (m) TIPO Q (Tn/m2) S (cm)

22 2.40 2.40 Rígido 7.99 1.42

27 2.40 2.40 Rígido 7.99 1.42

32 2.40 2.40 Rígido 7.99 1.42

24 1.80 1.80 Rígido 10.22 1.36

29 1.80 1.80 Rígido 10.22 1.36

34 1.80 1.80 Rígido 10.22 1.36

2 1.80 2.00 Rígido 9.10 1.30

4 1.80 2.00 Rígido 6.12 0.88

16 1.80 2.00 Rígido 8.02 1.15

18 1.80 2.00 Rígido 6.12 0.88

3 2.00 2.40 Rígido 6.86 1.14

7 2.00 2.40 Rígido 8.45 1.41

8 2.00 2.40 Rígido 10.17 1.70

9 2.00 2.40 Rígido 5.75 0.96

12 2.00 2.40 Rígido 8.45 1.41

13 2.00 2.40 Rígido 10.17 1.70

14 2.00 2.40 Rígido 5.75 0.96

17 2.00 2.40 Rígido 6.86 1.14

Z-1

Z-4

Z-2

Z-3


AULA PEDAGÓGICA

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN

DE RESULTADOS

ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS

GEOLOGIA LOCAL

PROPIEDADES FISICAS, MECANICAS Y QUIMICAS DEL SUELO

CAPACIDAD DE CARGA

ASENTAMIENTO

COLAPSABILIDAD DEL SUELO

GEOLOGIA LOCAL

El suelo de cimentación en estudio está conformado geológicamente por la

formación Huaylillas, con presencia de otras unidades litoestratigráficas como

conglomerados, depósitos antropogénicos de relleno y de basura en pequeña

cantidad.

Las unidades geomorfológicas que se encuentran en la zona son principalmente

la planicie Huaylillas denotado como P_Hy y laderas que bordean el cerro Intiorko.

Sin embargo, se podría considerar como planicie costanera toda la parte alta del

Cerro Intiorko, la cual es conformada por acumulaciones de relleno fluvial de la

depresión costanera.

De las exploraciones por medio de calicatas, la estratigrafía del suelo es muy regular,

se consideran arenas limosas (SM) en la clasificación SUCS, pues poco más del 12%

de sus partículas pasan a través del tamiz Nº 200, además más del 50% de material

pasa por el tamiz Nº 4.

Respecto a la clasificación AASHTO, no se ha podido realizar el ensayo de límite

plástico, por lo tanto no se puede clasificar por este método. Sin embargo, de los

estudios realizados por INDECI para la elaboración del mapa de peligros de Tacna

(2004), se estimó por semejanza que los suelos de este estudio poseen una

clasificación AASHTO 2-2-4(0).

GEOLOGIA LOCAL

Para obtener las capacidades de carga se escogió la Teoría de Meyerhof debido a lo

siguiente:

La ecuación de capacidad de carga de Terzaghi es uno de los métodos más usados

para los proyectos prácticos en base a cimentaciones superficiales, sin embargo

solo es válida para cimentaciones continuas, cuadradas y circulares.

El método de Meyerhof (1963) propuso una ecuación general modificando los

factores de capacidad de carga y añadiendo factores de forma, profundidad e

inclinación, con lo cual su ecuación es válida además para cimentaciones

rectangulares, cargas inclinadas y cimentaciones superficiales y profundas.

CAPACIDAD DE CARGA

CAPACIDAD DE CARGA

Por lo tanto, debido a la variedad de formas, profundidades y dimensiones que

existen en cimentaciones, se optó por utilizar un método generalizado para los fines

de la presente tesis.

ASENTAMIENTO

De los cálculos de asentamientos y diseño de cimentaciones de las

estructuras planteadas en este trabajo, se estimó que para viviendas de

uno y dos niveles, se esperan desplazamientos de 1.60 cm como

máximo, pero para estructuras de 3 niveles se esperan 3.20 cm de

asentamiento. Se señala que estos asentamientos no consideran el

efecto de colapsabilidad, por lo que solo se trata de una estimación.

La experiencia de profesionales en construcción recomiendan tolerar

asentamientos de hasta 1 pulgada, lo que conlleva a evitar

construcciones de 3 pisos sobre este tipo de suelos.

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Las características geotécnicas estudiadas señalan que las viviendas situadas en el

Cerro Intiorko si ofrecen calidad ni seguridad frente a los eventos sísmicos que han

precedido en Tacna.

Los suelos pertenecientes a esta zona presentan una clasificación GP no plástica.

Los suelos de la zona de estudio presentan en promedio un límite líquido de

22.31%, densidad in situ de 1.63 g/cm3, humedad natural de 4.25%, humedad

óptima de 11%, densidad máxima de 1.86 g/cm3, densidad mínima de 1.31

g/cm3 y densidad relativa de 48.65%

GRACIAS

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EXPOSICION. GEOTECNIA PARA CIMENTACIONES.pdf