INFORME GEOTECNICO

CUMBAYA, s.a. de c.v.

ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS

PARA LA CONSTRUCCIN DE

NAVE - BODEGA

CALLE POTRERO DEL TAMBOR, DESARROLLO EL POTRERO

LEON, GTO.1.INTRODUCCIN

1.1.Antecedentes

El dueo del Predio, encarg a CUMBAYA, S A DE C V el Estudio de Mecnica de Suelos para la construccin de La Obra de Edificacin Nave - Bodega.

Con base en la visita realizada por personal de CUMBAYA, S A DE C V en el predio de inters para la realizacin del estudio geotcnico, se presentan las caractersticas generales de esta propiedad y del proyecto:

- Localizacin

El Predio para Edificacion, donde se proyecta la construccin de un edificio de un nivel (Nave y Bodega), con acceso y pisos tipo industrial , se localiza en la Colonia Desarrollo del Potrero en calle Potrero del Tambor de la ciudad de Len, Guanajuato, Mxico. La ubicacin del sitio se muestra en la Figura 1.

- Condiciones actuales

El predio en estudio es de forma casi rectangular (Figura 2) y presenta una topografa sensiblemente horizontal. En la actualidad, el predio es utilizado sin fin especifico, dentro de la propiedad no existe construccin formal (Fotografas 1 y 2 del Anexo 1), nicamnete rboles y pasto. Las construcciones vecinas existentes son de tipo casa habitacin, las cuales, en general, no presentan daos estructurales o inestabilidad.

- Caractersticas del proyecto

Para la realizacin de este estudio no se cuenta con la planta de conjunto del proyecto. Por tanto, se supone una planta de conjunto tipo o general. De acuerdo con la planta supuesta, se considera que el proyecto consta de una estructura de un nivel destinada para almacenar productos que seran comercializados a futuro o bien para realizar productos comercializables; se considera que toda el area sera ocupada por la obra de Edificacion. Para la realizacin de este estudio no se cuenta con informacin sobre las caractersticas de dichas estructuras, por lo que se supone que estarn constituidas por columnas de concreto, vigas metlicas y losa tipo multypanel o losa-acero. Con base en esta consideracin, se estima que la carga que transmitir la estructura al terreno ser de 2.0t/m2. Adicionalmente habr carga por el terrapln para alcanzar el nivel de desplante y el peso propio del cimiento.1.2 Objetivo

El presente estudio de mecnica de suelos tiene como objetivo caracterizar geotcnicamente al rea donde se construir la obra de edificacin. Esto consiste en definir la estratigrafa del subsuelo en el sitio particular; obtener y comparar las propiedades mecnicas de resistencia. Asimismo, para establecer el tipo de cimentacin de la estructura que se construir, se define el nivel de desplante del cimiento, la capacidad de carga admisible de la cimentacin y el procedimiento constructivo de la cimentacin que se considere ms adecuado.1.3Resumen

En este documento se presenta la caracterizacin geotcnica del sitio donde se proyecta construir la obra de Edificacin; se describen detalladamente los criterios para la exploracin del subsuelo, la obtencin de muestras y los trabajos de laboratorio realizados. Posteriormente, se explica el procedimiento de anlisis y diseo geotcnico, el cual, se realiza teniendo en cuenta los resultados e interpretaciones de la caracterizacin geotcnica. Por ltimo, con base en el anlisis y diseo geotcnico, se exponen, las recomendaciones y conclusiones para la construccin de la cimentacin.

2. CARACTERIZACIN GEOTCNICA DEL SITIO

2.1Trabajos de campo

Los trabajos de campo tienen como objetivo detectar problemas especiales que pudiera afectar el suelo de cimentacin e identificar el tipo de suelo del terreno. Estos trabajos, incluyen la visita al sitio, la exploracin del subsuelo y la obtencin de muestras.

2.1.1 Reconocimiento superficial

Personal especializado de Cumbaya, S A de C V realiz el recorrido por el sitio en estudio, con el propsito de reconocer los rasgos geotcnicos generales y elaborar la programacin de la exploracin del subsuelo. Del recorrido se concluye que la topografa del terreno es sensiblemente plana. En la actualidad, el predio es utilizado sin un fin especifico, dentro de la propiedad no existe construccin formal, nicamente rboles y pasto. Las construcciones vecinas existentes son de tipo casa habitacin, las cuales, en general, no presentan daos estructurales o inestabilidad.Con base en las caractersticas topogrficas y en el suelo superficial encontrado, se vislumbr la posibilidad de que los potenciales problemas geotcnicos que se podran suscitar consistiran bsicamente en determinar la profundidad de desplante, el tipo y la geometra de la cimentacin.2.1.2 Exploracin y muestreo

Con base en el reconocimiento superficial y en el tipo de estructuras a construir, se program la exploracin mediante un Pozos a Cielo Abierto (PCA-1), con la finalidad de obtener muestras suficientes y adecuadas para la clasificacin del suelo. La ubicacin del PCA-1 se muestra en la Figura 2 y en las Fotografas

El PCA-1 alcanz una profundidad de 2.80 m a partir del nivel del terreno natural. El nivel de agua fretica (NAF) no se localiz. En el sondeo se encontr el siguiente perfil estratigrfico:

- De 0.00 a 0.20 m, pasto y suelo vegetal.

- De 0.20 a 0.40 m, limo orgnico plstico de color caf claro con races con compacidad media.

- De 0.40 a 0.70 m, Arena graduada medianamente limpia poco inestable fcilmente desplazable en caso de no existir una confinacin en su entorno.- De 0.70 a 2.80 m, Arena arcillosa (SC) color gris obscuro con races en su parte ms alta con compacidad media que permite el paso de agua que se traduce con la perdida de humedad natural de dicho estrato que depende de la cantidad de arena2.2Ensayes de laboratorio

Para clasificar el subsuelo se programaron las siguientes pruebas ndice:

- Anlisis granulomtrico- Contenido natural de agua- Limites de consistencia

- Peso volumtricoEn el PCA-1, no fue posible obtener muestras inalteradas de suelo, por sus caractersticas arenosas y por tanto, se realizaron los ensayes para determinar las propiedades mecnicas del mismo con probetas remoldeadas.

Los resultados proporcionados por los ensayes ejecutados para determinar las propiedades ndice, se resumen en la Tabla 1. Las cartulas de cada uno de los ensayes realizados se presentan en el Anexo 2.

2.3Estratigrafa y propiedades de los suelos

El PCA-1 alcanz una profundidad de 2.80 m a partir del nivel del terreno natural. La estratigrafa obtenida se muestra en la Figura 3 y se describe a continuacin:

- De 0.0 a 0.20 m, pasto y suelo vegetal.

- De 0.2 a 0.40m, Arena limosa inorgnico (SM) de color caf claro con races con compacidad media- De 0.40 a 0.70 m, Arena mal graduada (SW) medianamente limpia de compacidad media.- De 0.70 a 2.80 m, Arena Arcillosa (SC) de color gris obscuro con races con compacidad media, con humedad de 18.40%, Limite Liquido de 59.8%, ndice Plstico de 31.1%, peso volumtrico de 1.405 ton/m3, contraccin lineal de 11.7% y expansin de 7.61%.2.4 Discusin de resultados

Para fines del anlisis y diseo geotcnico de la cimentacin de la estructura, se considera la estratigrafa encontrada en el sondeo PCA-1. Las propiedades fsicas y mecnicas del subsuelo de apoyo de la cimentacin en el sitio de estudio son:

El cimiento se desplantar en un material Areno arcilloso (SC) de color gris obscuro de compacidad media. Se considera que el suelo tiene un peso volumtrico n=1.49 t/m3, una cohesin c=9.0 t/m2, un ngulo de friccin interna =26.6, un mdulo de elasticidad E=3000 t/m2 y una relacin de Poisson =0.30.

3. ANLISIS Y DISEO GEOTCNICO

3.1 Datos de proyecto

De acuerdo con los datos, se estima que la carga que transmitir la estructura al terreno ser de 4.0t/m2; asimismo, existir carga adicional debida al terrapln para alcanzar el nivel de desplante y al peso propio del cimiento.3.2 Tipo de cimentacin y nivel de desplante

Tomando en cuenta la estructuracin descrita en el inciso 3.1, la magnitud de las descargas que se inducirn al subsuelo y la estratigrafa encontrada en el sitio, se propone Zapatas aisladas o corridas desplantadas a una profundidad de 1.5m a partir del nivel de terreno natural (NTN), con trabes de liga en ambas direcciones horizontales.

Para el caso de losas de pisos ser necesario excavar y desechar el material del estrato de materia vegetal o hasta la profundidad necesaria de acuerdo a niveles requeridos y colocar material de prstamo de buena calidad como arena limosa o limo arenoso (tepetate), en capas de mximo 20 cm. de espesor hasta conformar una plataforma de 50 centmetros bajo esos pisos, compactadas al 95% de su peso volumtrico seco mximo (PVSM).3.3 Anlisis de capacidad de carga

La capacidad de carga ltima qult en t/m de la cimentacin se calcula mediante un anlisis lmite con la Teora de Meyerhof para carga vertical. La Capacidad de Carga Admisible qadm en t/m se calcula de la siguiente manera:

donde FS es el Factor de Seguridad, en este caso, FS = 3.

Zapatas aisladas o corridas: La capacidad de carga admisible se calcul para diferentes profundidades de desplante medidas a partir del NPT correspondiente, incluyendo las propuestas en la seccin 3.1, resultando una capacidad de carga admisible de 5.5 t/m a una profundidad de 1.50 metros.El valor indicado de capacidad de carga admisible no deber ser excedido por la suma de las acciones verticales en el nivel de desplante, calculadas para cualquier combinacin de cargas, tales como acciones permanentes ms acciones variables incluyendo la carga viva y empuje horizontal, y acciones accidentales (viento o sismo) o cualquier otra combinacin de cargas que se utilice en el proyecto estructural. Adems de las anteriores acciones se debe sumar el peso propio del cimiento y el peso del terrapln para nivelar superficialmente.

3.4Procedimiento constructivoPara la construccin de la cimentacin por medio de zapatas aisladas o corridas se debern seguir los siguientes lineamientos generales.a) Excavacin

Una vez limpio el sitio de basura, rboles, plantas y materia orgnica, se definir en el predio la ubicacin precisa del rea a construir.

La capa de suelo vegetal de 20cm de espesor ser excavada y desechada para fines de suelo de cimentacin. Se excavar lo necesario de profundidad para alcanzar el nivel de desplante de las zapatas.

La excavacin podr realizarse con pico y pala, pero se recomienda evaluar econmicamente la utilizacin de maquinara para reducir tiempo de construccin. Debido a que el nivel de aguas freticas no se detect a 2.80 m de profundidad a la que se excavaron el pozo a cielo abierto, no ser necesario el achique en la excavacin.

El talud de la excavacin debe ser tal forma que evite alguna falla por corte vertical.

Se recomienda compactar ligeramente el fondo de la excavacin para que no quede material suelto. Se colocar una plantilla de 5cm de espesor de concreto simple con fc=100kg/cm2, para reducir la porosidad del suelo y evitar la migracin de lechada.

Se construirn trabes de liga en ambas direcciones apegndose al proyecto estructural, necesarias para eventos ssmicos.

Se utilizar como relleno material de prstamo de buena calidad como limo arenoso o arena limosa (tipo tepetate) compactado en capas de 20cm al 95% de su PVSM. En caso de no existir en la zona de proyecto el material recomendado, se podr utilizar material tipo sub-base que no contenga material mayor a 2 de dimetro con el objeto de evitar cados al realizar las excavaciones para trabes o zapatas. El acero de refuerzo debe habilitarse, armarse y colocarse apegndose al proyecto.

Para la aceptacin de las zapatas, previamente se deber verificar su calidad, por medio de mtodos directos o indirectos, quedando la seleccin a juicio de la supervisin.

3.5Anlisis de pisos y pavimentosa) Seccin estructural del pisoDe acuerdo con las condiciones estratigrficas del sitio y los parmetros de diseo indicados anteriormente, se determino la seccin estructural para el piso de la nave a base de losas de concreto hidrulico, desplantadas sobre una capa de sub-base de 50cm de espesor cada colocada en capas de 20 cm y compactadas al 95% de su peso volumtrico.

b) Procedimiento constructivo.

El procedimiento constructivo general que se deber seguir para conformar los pisos es el siguiente:

En el rea que ocupen los pisos se deber colocar el material de banco una vez que se haya retirado la capa vegetal. Se recomienda compactar ligeramente el fondo de la excavacin para que no quede material suelto. Posteriormente se colocarn por capas de sub-base de 20cm de espesor cada una compactadas al 95 % de su PVSM, que cumpla con las especificaciones de calidad indicadas. Sobre la ultima capa se aplicar un riego de impregnacin, el cual proporcionar una superficie impermeable con el fin de disminuir la migracin de agua del concreto. Sobre el riego de impregnacin se construir un pavimento a base de losas de concreto hidrulico, los cuales debern tener la resistencia mnimo de proyecto fc=250kg/cm2. Es recomendable utilizar concreto hecho con revolvedora mecnica y podr colocarse a mano, los tableros de las losas tendrn una relacin largo/ancho no mayor a 1.2 y se debern armarse por temperatura, construyndose en forma alternada, similar a un Tablero de ajedrez, o por medio de cortes lo suficiente mente profundos para inducir las juntas en todo el espesor. El concreto se colocar, vibrar y compactar ajustndose a las normas establecidas en el proyecto estructural. Posteriormente se sellarn las juntas con material elstico y resistente a los efectos de presin de agua, adems de poseer propiedades adherentes con el concreto y permitir las dilataciones y contracciones de est sin agrietarse. Los productos a base de alquitrn y hulla en general dan buenos resultados. Durante todas las etapas de construccin se deber llevar un control de calidad de los materiales empleados y de los grados de compactacin. En caso de requerir informacin adicional a lo incluido en este informe o de existir alguna diferencia en el tipo de suelo encontrado, se deber notificar a esta empresa, para establecer las recomendaciones necesarias.4.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Con base en los recorridos de inspeccin geotcnica realizados en el sitio donde se construir la estructura, la exploracin y la ingeniera de cimentaciones, es posible dar a continuacin las principales conclusiones y recomendaciones relativas al estudio geotcnico:

El subsuelo en el sitio de estudio est constituido por material arenoso de plasticidad media. Se recomienda excavar la capa vegetal de 20cm de espesor en toda el rea a construir y desecharla para fines de suelo de cimentacin. Se excavar a la profundidad necesaria para alcanzar el nivel de desplante de las zapatas. La excavacin podr realizarse con pico y pala, pero se recomienda evaluar econmicamente la utilizacin de maquinara para reducir tiempo de construccin. Debido a que el nivel de aguas freticas no se detect a 1.9m de profundidad a los que se excavaron los pozos a cielo abierto, no ser necesario el achique en la excavacin. Sin embargo, el talud de las excavaciones deber ser tal que evite alguna falla de las paredes por corte vertical.

Se recomienda compactar ligeramente el fondo de la excavacin con el objeto de densificar el material natural Se utilizar como relleno material de prstamo de buena calidad como limo arenoso o arena limosa (tipo tepetate) compactado en capas de 20cm al 95% de su PVSM. En caso de no existir en la zona de proyecto el material recomendado, se podr utilizar material tipo sub-base que no contenga material mayor a 2 de dimetro con el objeto de evitar cados al realizar las excavaciones para trabes o zapatas. El tipo de cimiento recomendado para la estructura es zapatas aisladas o corridas desplantadas a 1.50 m de profundidad a partir del Nivel de Terreno Natural, con trabes de liga en ambas direcciones con capacidad de carga admisible de 5.5 t/m2, Considerando la Regionalizacin Ssmica del Pas, propuesta por la Comisin Federal de Electricidad (Referencia 2), Len, Guanajuato, Mxico, se encuentra en la zona ssmica B y el suelo de apoyo es de Tipo I (blando) se considera un coeficiente ssmico Cs=0.36 (Figura 8), aplicado a estructuras del grupo B.

Se recomienda que durante la construccin de la cimentacin, personal geotcnico especializado verifique el tipo y calidad de los materiales de desplante. En caso de que no coincidan con lo indicado en este estudio, deber hacerse del conocimiento de CUMBAYA, S A DE C V, para efectuar, en su caso, las modificaciones pertinentes.

Arq. Octavio H. Aguilar CastilloCedula Profesional 149995REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

1.-Normas Tcnicas Complementarias del Reglamento de Construccin para el Distrito Federal, 1995. Diseo y Construccin de Cimentaciones.

2.-Comisin Federal de Electricidad, Instituto de Investigaciones Elctricas., 1993. Manual de diseo de obras civiles: Diseo por sismo.

3.-BOWLES J. E., 1996. Foundation Analysis and Design. International Edition. The MacGraw-Hill Companies, Inc. Fifth Edition.

4.- DAS B. M., 2001. Principios de Ingeniera de Cimentaciones. 4 Edicin, Edit. Thomson Learning. Mxico.

5.- HOLGUN E., Gutierrez C., Cuevas A. y Segovia J., 1992. Diseo Geotcnico de Cimentaciones. Edit. TGC Geotecnia. Mxico D. F.

6.-JUREZ E. y Rico A., 1992. Mecnica de Suelos, Tomo 2, 3 Edicin, Edit. Limusa, Mxico.

7.- NELSON J. D. y Miller D. J., 1992. Expansive Soils: Problems and Practice in Foundation and Pavement Engineering. Edit. J. Wiley & Sons, Inc.New York.

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