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Taller de fundaciones UNMG
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FUNDACIONES
FUNDACIONES
PLAN EXPLORATORIO DEL SUBSUELO PARA EL DISEÑO DE
CIMENTACIONES PARA UN EDIFICIO RESIDENCIAL DE TRES NIVELES
Presentado por:
Heinz Mira Villegas
Presentado a:
Ms.C. John Fredy Bermúdez Cuervo
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
BOGOTÁ
2016
FUNDACIONES
Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 5
1. Generalidades y esquema del proyecto .................................................................................... 6
2. Zona de Estudio ........................................................................................................................ 7
3. Esquema del estudio Geotécnico.............................................................................................. 8
4. Condición del Suelo ................................................................................................................. 8
4.1. Estructura .......................................................................................................................... 9
4.2. Variación de la permeabilidad según la textura del suelo ............................................... 10
5. Descripción del problema....................................................................................................... 10
6. Geología y ubicación .............................................................................................................. 12
6.1. Clasificación de la unidad de construcción por categoría: .............................................. 13
7. Descripción Exploración en Campo ....................................................................................... 20
7.1. Muestreo en las perforaciones ........................................................................................ 20
7.2. Muestras representativas alteradas .................................................................................. 21
7.3. Muestreo en pozos a cielo abierto ................................................................................... 21
7.4. Muestreo a partir de la prueba de penetración estándar .................................................. 23
7.5. Muestras inalteradas........................................................................................................ 23
7.6. Muestra con tubo de pared delgada ................................................................................ 24
7.7. Muestra con tubo dentado ............................................................................................... 25
7.8. Determinación de las propiedades físicas y mecánicas en campo y laboratorio ............ 25
7.9. Propiedades mecánicas e hidráulicas .............................................................................. 26
7.10. Suelos granulares......................................................................................................... 26
7.11. Técnicas de perforación .............................................................................................. 27
7.12. Perforación en suelos blandos ..................................................................................... 27
7.13. Técnicas de perforación .............................................................................................. 28
7.14. Perforación en suelos blandos ..................................................................................... 28
8. Resultados de laboratorio ....................................................................................................... 30
9. Nivel Freático: ........................................................................................................................ 40
9.1. Capacidad portante ............................................................................................................. 40
9.2. Propiedades del suelo ......................................................................................................... 42
9.3. Capacidades portantes de las zapatas (Terzaghi, Meyerhof, Hansen y Vesic .................... 45
9.4. Factores de forma de Therzaghi ......................................................................................... 46
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10. Cálculos .............................................................................................................................. 48
Bibliografía .................................................................................................................................... 57
Ilustración 1.Mapa actualizado de zonificación geotécnica de Bogotá con especificación de zona
de influencia del predio en estudio. ................................................................................................. 6
Ilustración 2. Zonificación de Bogotá ............................................................................................. 7
Ilustración 3. Características del suelo por zonas de Bogotá .......................................................... 7
Ilustración 4.Triangulo estructural clasificación USDA ............................................................... 10
Ilustración 5. Ubicación del proyecto ............................................................................................ 11
Ilustración 6. Accesos viales al proyecto....................................................................................... 11
Ilustración 7Mapa Geotécnico de Bogotá ..................................................................................... 12
Ilustración 8. Zonas caracteristicas del suelo lacustre ................................................................... 12
Ilustración 9. Principales unidades geológicas de la localidad de Usaquén .................................. 13
Ilustración 10.Esquema geotécnico sección este-oeste entre cl 127 a cl 200 ................................ 14
Ilustración 11. Levantamiento topográfico de Edificación y propuesta de proyecto .................... 16
Ilustración 12.Tubo de pared delgada para muestras .................................................................... 24
Ilustración 13.Ensayo de penetración estándar.............................................................................. 25
Ilustración 14. Diagrama de fases del suelo .................................................................................. 29
Ilustración 15. Esquema de zapata ................................................................................................ 45
Ilustración 16.Modelado de Zapata para edificación..................................................................... 48
Tabla 1.Clasificación de las partículas del suelo según el United States Departament of
Agriculture. ...................................................................................................................................... 9
Tabla 2. Tabla H.3.1-1 Clasificación de las unidades de construcción ......................................... 14
Tabla 3. H.3.2-1. Número mínimo de sondeos y profundidad por cada unidad de construcción . 14
Tabla 4.Condiciones del suelo ....................................................................................................... 15
Tabla 5.Sistema Único de Clasificación de Suelos (SUCS) .......................................................... 21
Tabla 6.Clasificacion del suelo por el método AASHTO ............................................................. 22
Tabla 7.Registro de perforación I .................................................................................................. 30
Tabla 8.Registro de perforación II ................................................................................................. 31
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Tabla 9.Registro de perforación III ............................................................................................... 32
Tabla 10.Clasificacion del suelo I ................................................................................................. 33
Tabla 11. Clasificación del suelo II ............................................................................................... 34
Tabla 12. Ensayo de compresión confinada .................................................................................. 36
Tabla 13. Ensayo de consolidación ............................................................................................... 37
Tabla 14. Lecturas de perforación ................................................................................................. 40
Tabla 15.Partículas del suelo ......................................................................................................... 42
Tabla 16.Fragmentos gruesos del suelo. ........................................................................................ 42
Tabla 17.Propiedades del suelo según su textura .......................................................................... 43
Tabla 18.Arena limosa ................................................................................................................... 43
Tabla 19.Granular y/o de color gris claro ...................................................................................... 44
Tabla 20. Material Arcilloso .......................................................................................................... 44
Tabla 21.Valores de Ng según diferentes Autores ........................................................................ 45
Tabla 22.Factores de capacidad de carga ...................................................................................... 47
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INTRODUCCIÓN
En el presente informe se realiza una descripción detallada para el diseño de cimentaciones de
una edificación de tres niveles para uso residencial: ubicación, número de sondeos, procedimientos
de perforación, procedimientos de toma de muestras alteradas e inalteradas, conclusiones y
recomendaciones obtenidas a partir del análisis geotécnico realizado en un lote ubicado en la Calle
100 con Carrera 11, justo al lado de la Universidad Miliar, sin considerar el efecto sobre
edificaciones colindantes o cercanas.
El objetivo final es definir el tipo de cimentación más adecuada para la obra en referencia, se
trata lo concerniente al proceso constructivo de la misma
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PLAN EXPLORATORIO DEL SUBSUELO PARA EL DISEÑO DE CIMENTACIONES
PARA UN EDIFICIO RESIDENCIAL DE TRES NIVELES
1. Generalidades y esquema del proyecto
Se elabora este documento con el propósito de relacionar toda la información previa obtenida,
se hace referencia a las características del sitio y del entorno en general, teniendo en cuenta las
condiciones estratigráficas para una edificación de 3 pisos ubicado en la calle 100 con carrera 11
al lado de la Universidad Militar Nueva Granada
Ilustración 1.Mapa actualizado de zonificación geotécnica de Bogotá con especificación de zona de influencia del
predio en estudio.
Fuente. Mapa actualizado de zonificación geotécnica de Bogotá con especificación de zona de
influencia del predio en estudio. (Fuente: Proyecto de Microzonificación Sísmica de Santafé de
Bogotá. FOPAE)
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2. Zona de Estudio
La zona de estudio se encuentra en la localidad de Usaquén entre calle 100 y cr 11 teniendo
como límite característico la Universidad Militar Nueva Granada ubicado en la zona 3
Ilustración 2. Zonificación de Bogotá
Fuente. www.construdata.com
Ilustración 3. Características del suelo por zonas de Bogotá
Fuente. Elaboración Propia
Microzonificación
Zona 1 Cerros
Zona 2 Piedemonte
Zona 3 Lacustre A
Zona 4 Lacustre B
Zona 5 Terrazas y conos
Zona 5 A Terrazas y conos
Potencialmente licuables
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3. Esquema del estudio Geotécnico
Se muestran los lineamientos del proyecto
Fuente. Elaboración propia: El esquema mostrado hace referencia a los lineamientos y objetivos
para desarrollar nuestro proyecto
4. Condición del Suelo
Usaquén presenta dos unidades claramente distinguibles: La zona baja o plana, suavemente
ondulada, constituida por una llanura cuaternaria de origen f1uviolacustre, cuyos sectores planos
más bajos están formados por depósitos aluviales del río Bogotá; y la zona montañosa, compuesta
por formaciones sedimentarias de rocas arenosas duras y resistentes a la erosión y por rocas
arcillosas blandas, con edades desde el Cretáceo Superior hasta el Terciario (Civiltec, 2003)
El suelo observado es de tipo arcilloso con presencia de clastos redondeados que dan indicio
de procesos de depositación producto del acomodamiento de la ladera durante periodos largos de
tiempo para ello se tiene en cuenta:
Plan exploratorio del subsuelo para el diseño de cimentaciones para
un edificio
Reconocimiento
Exploracion y muestreo Ensayos de laboratorio
Planificacion
Diseño y analisis geotecnico
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4.1. Estructura
La estructura es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados. De
acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal (agregados redondeados),
laminar (agregados en láminas), prismática (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular
(en granos). (Jhojan Herrera , 2013)
La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas individuales de
arena, limo y arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan, toman el aspecto de partículas
mayores y se denominan agregados. (Jhojan Herrera , 2013)
Teniendo en cuenta la microzonificación geotécnica de la ciudad de Bogotá la condición del
suelo en la localidad de Usaquén es de suelos blandos, presencia de arcillas con alta
compresibilidad
Fuente. Propiedades mecánicas del suelo
Tabla 1.Clasificación de las partículas del suelo según el United States Departament of Agriculture.
Fuente. Elaboración propia
Nombre de la partícula límite del
diámetro en milímetros TAMAÑO
Arena 0.05 a 2.0
Muy gruesa 1.0 a 2.0
Gruesa 0.5 a 1.0
Mediana 0.25 a 0.5
Fina 0.10 a 0.25
Muy fina 0.05 a 0.10
Limo 0.002 a 0.05
Arcilla menor de 0.002
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Ilustración 4.Triangulo estructural clasificación USDA
Fuente. United States Departament of Agriculture.
4.2. Variación de la permeabilidad según la textura del suelo
Por regla general, como se muestra a continuación, mientras más fina sea la textura del suelo,
más lenta será la permeabilidad.
Arenosos 5.0 cm/HR
Franco arenosos 2.5 cm/HR
Franco 1.3 cm/HR
Franco arcillosos 0.8 cm/HR
Arcilloso limosos 0.25 cm/HR
Arcilloso 0.05 cm/HR
5. Descripción del problema
Se pretende realizar un estudio de consultoría en la ciudad de Bogotá y se pretende realizar un
estudio de suelos para un edificio residencial de 3 niveles ubicado en la calle 100 con carrera 11,
justo al lado de la Universidad Militar Nueva Granada (Sede Calle 100).
Localización
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La localización del proyecto se encuentra en la dirección Calle 100 con Cr 11 en coordenadas
4°40′59″N 74°02′31″O en el Norte de Bogotá, localidad de Usaquén caracterizándose por tener
suelos blandos y ricos en arcilla de acuerdo a los estudios geotécnicos de Bogotá.
Ilustración 5. Ubicación del proyecto
Fuente. https://www.google.com.co/maps/@4.6830349,-74.0425962,217m/data=!3m1!1e3
Ilustración 6. Accesos viales al proyecto
Fuente. IDU/ https://www.idu.gov.co/inicio
Dentro del estudio realizado encontramos las vías de acceso al predio en el cual se pretende
realizar los estudios geotécnicos del proyecto de edificación residencial de tres niveles.
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6. Geología y ubicación
La localidad de Usaquén presenta dos
unidades claramente distinguibles; una zona
baja o plana, suavemente ondulada, constituida
por una llanura cuaternaria de origen fluvio-
lacustre, cuyos sectores planos más bajos están
formados por depósitos aluviales del río
Bogotá. La zona montañosa, está compuesta
por formaciones sedimentarias de rocas
arenosas, duras y resistentes a la erosión y por
rocas arcillosas blandas, con edades desde el
cretáceo superior hasta el terciario (Claudia
Patricia Cifuentes, 2012).
Utilizando el Decreto 523 de 2010 por el
cual se adopta la Microzonificación Sísmica de
Bogotá, se tiene que el proyecto se encuentra
ubicado en una zona denominada lacustre A, la
cual cuenta con las siguientes características:
Fuente. http://seisan.sgc.gov.co/RSNC/Mapa_Geo.pdf
Ilustración 8. Zonas caracteristicas del suelo lacustre
Fuente.http://webidu.idu.gov.co:9090/jspui/bitstream/123456789/113106/7/P06009001.pdf
En la formación geológica aflorante de la localidad de Usaquén se distinguen 9 unidades
geológicas que se describen
Zona de
Proyect
o
Ilustración 7Mapa Geotécnico de Bogotá
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Ilustración 9. Principales unidades geológicas de la localidad de Usaquén
Unidad Geológica Descripción
Formación Arenisca de labor
Cuarzoarenita Inferior: De grano medio, color blanco a
crema, dispuesta en capas gruesas a muy gruesas. Nivel de
Lodolitas: Limolitas, arcillolitas y lodolitas de color gris y
violáceo por meteorización
Depósito de Talud Son acumulaciones de grandes bloques, cantos y guijos de
cuarzoarenita, sobre la base de un antiguo talud de corte de
la cantera y de un deslizamiento antiguo
Coluvión limoso Se encuentran bloques y gravas angulares de limolita de
color pardo, generalmente cuarzosa.
Coluvión arenoso Grandes bloques y cantos angulares de cuarzoarenita
competente, en medio de una matriz arenosa de color
amarillo
Deslizamiento antiguo Conformado por bloques y cantos de cuarzoarenita, en
matriz limo arenosa. Constituye un antiguo deslizamiento
debido a la extracción de materiales
Botaderos Constituido por bloques, cantos y gravas de cuarzoarenita y
limolita en matriz arenosa.
Rellenos antrópicos Escombros y bloques rocosos de cuarzoarenita y limolita,
confirmados para la construcción de viviendas.
Botadores de escombros Depósitos de composición, textura y espesor variable, han
sido acumulados sin control técnico
Cuaternario minero Se refiere a las antiguas zonas de acopio de material, la
roca movida, los botaderos, las acumulaciones de bloques
etc.
Fuente. FOPAE 2011.
6.1. Clasificación de la unidad de construcción por categoría:
De acuerdo a las condiciones técnicas que plantea la norma Sismo resistente en Colombia el
criterio de construcción por categoría basado en el titulo H se plantea:
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Tabla 2. Tabla H.3.1-1 Clasificación de las unidades de construcción
Categoría de la unidad de
construcción
Según los niveles de
construcción
Según las cargas máximas de
servicio en columnas
Baja Hasta 3 Niveles Menores de 800 Kn
Media Entre 4 y 10 niveles Entre 801 y 4,000 Kn
Alta Entre 11 y 20 Niveles Entre 4,001, 8,000 Kn
Especial Mayor de 20 Niveles Mayores de 8,000 Kn
Fuente. NSR 10
El edificio consta de 3 pisos. Según la tabla H.3.1-1 de la NSR 10, la categoría de la
construcción es BAJA
Tabla 3. H.3.2-1. Número mínimo de sondeos y profundidad por cada unidad de construcción
Categoría Baja Categoría media Categoría Alta Categoría especial
Profundidad Mínima
de sondeos: 6
Número mínimo de
sondeos : 3
Profundidad Mínima
de sondeos: 15 m
Número mínimo de
sondeos : 4
Profundidad Mínima
de sondeos: 25 m
Número mínimo de
sondeos : 4
Profundidad Mínima
de sondeos: 30 m
Número mínimo de
sondeos : 5
Fuente. NSR 10
El número mínimo de sondeos para el proyecto, se definen según la tabla H.3.2-1, que
para el caso nuestro sería de 3, a una profundidad mínima de 6 m.
La distribución de las perforaciones debe guardar distancias entre 10 y 30 m para
edificios de varios niveles
Ilustración 10.Esquema geotécnico sección este-oeste entre cl 127 a cl 200
Fuente.http://webidu.idu.gov.co:9090/jspui/bitstream/123456789/113106/7/P06009001.pdf
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Consultando el Decreto 523 de 2010 se observan las características de la zona de respuesta
sísmica lacustre 100:
Tabla 4.Condiciones del suelo
Fuente. Braja, M. D. (2013). Fundamentos de Ingeniería Geotécnica (4ta ed.). México: Cencage
Learning.
Se observa que el proyecto se encuentra ubicado sobre un suelo lacustre blando: Arcillas limosas
o limos arcillosos, en algunos sectores con intercalaciones de lentes de turba. Son suelos de muy
baja a media capacidad portante, y presentan un comportamiento compresible.
En la zona de estudio se tiene una composición de suelos blandos entre 50 y 100 m de espesor:
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Ilustración 11. Levantamiento topográfico de Edificación y propuesta de proyecto
Fuente. Elaboración propia diseño realizado en AutoCAD
1 1167006,13 1151323,449 2470 N 101 1167421,1 1151085,27 2470 N
2 1167010,811 1151321,996 2470 N 102 1167422,48 1151078,77 2470 N
3 1167016,238 1151318,947 2470 N 103 1167425,48 1151072,4 2470 N
4 1167020,314 1151315,646 2470 N 104 1167430,02 1151067,07 2470 N
5 1167026,481 1151312,231 2470 N 105 1167434,23 1151061,94 2470 N
6 1167033,015 1151309,188 2470 N 106 1167437,75 1151056,15 2470 N
7 1167038,682 1151307,371 2470 N 107 1167441,37 1151049,68 2470 N
8 1167042,5 1151306,405 2470 N 108 1167441,3 1151042,02 2470 N
9 1167048,049 1151303,726 2470 N 109 1167440,69 1151035,35 2470 N
10 1167054,833 1151299,823 2470 N 110 1167439,84 1151028,83 2470 N
11 1167061,12 1151297,147 2470 N 111 1167439,21 1151024,01 2470 N
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12 1167068,027 1151293,244 2470 N 112 1167437,87 1151017,86 2470 N
13 1167073,885 1151291,686 2470 N 113 1167437,05 1151014,37 2470 N
14 1167079,067 1151290,494 2470 N 114 1167436,27 1151010,3 2470 N
15 1167086,308 1151288,779 2470 N 115 1167435,46 1151006,88 2470 N
16 1167090,877 1151288,421 2470 N 116 1167432,42 1151000,68 2470 N
17 1167096,589 1151287,764 2470 N 117 1167426,41 1150993,49 2470 N
18 1167100,808 1151286,935 2470 N 118 1167420,67 1150992,88 2470 N
19 1167104,507 1151286,349 2470 N 119 1167416,36 1150991,78 2470 N
20 1167111,293 1151286,315 2470 N 120 1167410,08 1150990,76 2470 N
21 1167114,293 1151286,697 2470 N 121 1167405,56 1150989,42 2470 N
22 1167118,795 1151287,609 2470 N 122 1167399,64 1150986,17 2470 N
23 1167123,176 1151289,055 2470 N 123 1167390,42 1150983,86 2470 N
24 1167127,734 1151290,798 2470 N 124 1167379,05 1150979,95 2470 N
25 1167132,884 1151292,545 2470 N 125 1167368,01 1150977,47 2470 N
26 1167139,672 1151295,214 2470 N 126 1167362,66 1150975,03 2470 N
27 1167144,859 1151296,245 2470 N 127 1167354,38 1150971,88 2470 N
28 1167151,39 1151296,446 2470 N 128 1167005,48 1151339,1 2465 N
29 1167154,655 1151296,713 2470 N 129 1167010,12 1151339,26 2465 N
30 1167158,842 1151296,734 2470 N 130 1167016,39 1151339,7 2465 N
31 1167161,688 1151297,084 2470 N 131 1167021,71 1151339,73 2465 N
32 1167165,793 1151296,769 2470 N 132 1167028,12 1151338,54 2465 N
33 1167171,399 1151297,719 2470 N 133 1167033,73 1151335,56 2465 N
34 1167173,996 1151297,565 2470 N 134 1167042,49 1151329,74 2465 N
35 1167182,622 1151299,454 2470 N 135 1167048,51 1151325,4 2465 N
36 1167201,376 1151303,689 2470 N 136 1167055,62 1151321,89 2465 N
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37 1167204,842 1151305,259 2470 N 137 1167058,63 1151320,54 2465 N
38 1167208,457 1151306,609 2470 N 138 1167062,05 1151318,79 2465 N
39 1167215,659 1151308,287 2470 N 139 1167072,31 1151312,42 2465 N
40 1167219,57 1151309,09 2470 N 140 1167079,82 1151310,42 2465 N
41 1167223,29 1151308,717 2470 N 141 1167088,69 1151309,23 2465 N
42 1167227,795 1151308,087 2470 N 142 1167100,62 1151309,32 2465 N
43 1167236,373 1151306,925 2470 N 143 1167105,08 1151309,24 2465 N
44 1167248,205 1151304,347 2470 N 144 1167112,95 1151307,9 2465 N
45 1167252,144 1151303,395 2470 N 145 1167119,97 1151305,91 2465 N
46 1167257,116 1151302,799 2470 N 146 1167125,72 1151304,67 2465 N
47 1167264,297 1151300,688 2470 N 147 1167133,38 1151304,52 2465 N
48 1167277,154 1151296,517 2470 N 148 1167140,23 1151304,98 2465 N
49 1167279,55 1151295,731 2470 N 149 1167145,74 1151305,51 2465 N
50 1167283,063 1151294,871 2470 N 150 1167155,33 1151306,05 2465 N
51 1167286,656 1151293,852 2470 N 151 1167165,49 1151305,16 2465 N
52 1167292,002 1151293,241 2470 N 152 1167170,09 1151305,3 2465 N
53 1167304,552 1151290,252 2470 N 153 1167178,12 1151305,69 2465 N
54 1167314,56 1151287,486 2470 N 154 1167184,73 1151305,61 2465 N
55 1167319,067 1151286,875 2470 N 155 1167192,51 1151306,83 2465 N
56 1167323,254 1151285,935 2470 N 156 1167201,12 1151307,46 2465 N
57 1167328,18 1151284,975 2470 N 157 1167207,77 1151308,34 2465 N
58 1167331,137 1151284,104 2470 N 158 1167220,14 1151312,61 2465 N
59 1167337,074 1151283,246 2470 N 159 1167226,32 1151314,4 2465 N
60 1167340,81 1151282,654 2470 N 160 1167233,82 1151313,6 2465 N
61 1167348,336 1151280,732 2470 N 161 1167248,06 1151311,81 2465 N
FUNDACIONES
62 1167352,857 1151280,06 2470 N 162 1167260,15 1151309,81 2465 N
63 1167364,517 1151275,947 2470 N 163 1167265,82 1151309,12 2465 N
64 1167378,234 1151269,852 2470 N 164 1167276,21 1151307,82 2465 N
65 1167382,942 1151268,563 2470 N 165 1167284,1 1151306,14 2465 N
66 1167386,51 1151267,637 2470 N 166 1167291,63 1151304,25 2465 N
67 1167393,446 1151267,51 2470 N 167 1167295,51 1151303,12 2465 N
68 1167399,698 1151266,299 2470 N 168 1167302,47 1151301,87 2465 N
69 1167407,008 1151262,082 2470 N 169 1167308,42 1151300,79 2465 N
70 1167410,914 1151258,334 2470 N 170 1167314,1 1151299,17 2465 N
71 1167412,504 1151256,155 2470 N 171 1167319,57 1151296,5 2465 N
72 1167414,106 1151251,545 2470 N 172 1167327,76 1151293,36 2465 N
73 1167414,611 1151247,781 2470 N 173 1167333,66 1151292,48 2465 N
74 1167414,501 1151245,471 2470 N 174 1167339,57 1151291,6 2465 N
75 1167413,793 1151241,336 2470 N 175 1167347,86 1151291,3 2465 N
76 1167412,362 1151235,982 2470 N 176 1167352,17 1151290,64 2465 N
77 1167409,355 1151230,134 2470 N 177 1167355,59 1151289,3 2465 N
78 1167407,196 1151224,654 2470 N 178 1167361,62 1151285,69 2465 N
79 1167405,039 1151218,689 2470 N 179 1167366,28 1151283,56 2465 N
80 1167401,548 1151212,474 2470 N 180 1167369,76 1151282,45 2465 N
81 1167400,23 1151208,821 2470 N 181 1167374,6 1151280,78 2465 N
82 1167400,538 1151195,941 2470 N 182 1167378,2 1151279,11 2465 N
83 1167401,899 1151190,966 2470 N 183 1167388,54 1151275,49 2465 N
84 1167411,345 1151177,862 2470 N 184 1167396,89 1151273,69 2465 N
85 1167416,873 1151170,071 2470 N 185 1167403,27 1151272,45 2465 N
86 1167419,055 1151165,915 2470 N 186 1167408,65 1151271,49 2465 N
FUNDACIONES
87 1167420,497 1151162,073 2470 N 187 1167414,04 1151267,98 2465 N
88 1167420,721 1151159,49 2470 N 188 1167418,16 1151265,17 2465 N
89 1167422,208 1151157,44 2470 N 189 1167420,58 1151262,63 2465 N
90 1167423,538 1151155,021 2470 N 190 1167423,42 1151259,82 2465 N
91 1167423,915 1151153,388 2470 N 191 1167424,13 1151258,26 2465 N
92 1167424,821 1151151,336 2470 N 192 1167425 1151255,86 2465 N
93 1167426,438 1151145,068 2470 N 193 1167425,72 1151252,47 2465 N
94 1167426,901 1151141,942 2470 N 194 1167425,74 1151248,65 2465 N
95 1167427,06 1151125,111 2470 N 195 1167424,76 1151245,81 2465 N
96 1167424,824 1151116,571 2470 N 196 1167424,35 1151242,98 2465 N
97 1167423,458 1151113,737 2470 N 197 1167423,65 1151241,42 2465 N
98 1167423,152 1151109,2 2470 N 198 1167422,82 1151239,29 2465 N
99 1167420,135 1151100,067 2470 N 199 1167421,72 1151232,21 2465 N
100 1167420,426 1151090,616 2470 N 200 1167420,48 1151226,12 2465 N
Fuente. Elaboración propia. Levantamiento de puntos de proyecto
7. Descripción Exploración en Campo
7.1. Muestreo en las perforaciones
Para conocer las propiedades índices, mecánicas e hidráulicas de los materiales del subsuelo, es
necesario obtener muestras durante los trabajos de exploración, estas pueden ser alteradas e
inalteradas o en algunos casos integrales. El muestreo se debe realizar de acuerdo a la metodología
establecida apoyándose en los métodos descritos a continuación
FUNDACIONES
7.2. Muestras representativas alteradas
Son aquellas cuya estructura es afectada por el muestreo; sirven para clasificar los suelos, hacer
determinaciones de propiedades índices y para preparar especímenes compactados, para pruebas
de permeabilidad y mecánicas.
7.3. Muestreo en pozos a cielo abierto
Con objeto de elaborar perfiles estratigráficos de los pozos excavados, se toman muestras
alteradas en cada estrato, y se determinan las propiedades índices de los suelos muestreados, para
su posterior clasificación, según el Sistema Único de Clasificación de Suelos (SUCS)
Tabla 5.Sistema Único de Clasificación de Suelos (SUCS)
GRUPOS SUB-GRUPOS CARACTERISTICA TIPOS Índice de grupo
A-1 A-1-a Piedra o grava
Suel
os
Gra
nula
res granulares 0-4
A-1-b Arena gruesa granulares 0-4
A-2
A-2-4 Contenido de
material fino es = o
< del 35% que pasa
por el tamiz No 40
granulares 0-4
A-2-5 granulares 0-4
A-2-6 granulares 0-4
A-2-7 granulares 0-4
A-3 Arenas finas de playa granulares 0-4
A-4
75% o más de material fino X el
tamiz 200 mezcla de limo grava y
arena hasta un 64%
suel
os
finos
y a
rcil
loso
s
limosos 8-12
A-5 Material micáceo y diatomaceo limosos 8-12
A-6 Mezclas arcillo-arenosas arcillosos 11-20>
A-7
A-7-5
Índice de plasticidad
no muy altos con
respecto a sus
límites líquidos
arcillosos 11-20>
A-7-6
Índice de plasticidad
son muy elevados
con respecto a sus
límites líquidos
arcillosos 11-20>
Fuente. Elaboración propia
FUNDACIONES
Tabla 6.Clasificacion del suelo por el método AASHTO
Fuente. Ingeniería para pavimentos Alfonso Montejo
Las muestras se pueden tomar a medida que progrese la excavación o bien una vez terminada
esta. Para realizar el muestreo se abre una ranura vertical de sección uniforme, de 20 cm de ancho
por 15 cm de profundidad y se extrae el material representativo de cada estrato (aproximadamente
15 kg). El material se puede colocar en costales de tejido cerrado, en bolsas de polietileno.
Cada muestra debe llevar sujetas dos etiquetas de identificación, una dentro y otra afuera, en las
cuales se anota el nombre de la obra, la fecha y la profundidad a que se tomó la muestra.
Paralelamente a la toma de muestras, se efectúa la clasificación del estrato según lo especifica
el Sistema Único de Clasificación de Suelos (SUCS). En función de esta clasificación, se determina
el peso de la muestra a tomar, de tal manera que el material sea suficiente para efectuar las pruebas
descritas en el concepto de trabajos de laboratorio.
A partir del conocimiento de la estratigrafía y con la información de las propiedades índice se
debe programar el muestreo inalterado, que sea representativo de cada uno de los estratos de suelo
cohesivo que se detecte estas muestras inalteradas se obtienen con un muestreador de pared
delgada, hincado a presión o labradas manualmente (muestras cúbica
FUNDACIONES
7.4. Muestreo a partir de la prueba de penetración estándar
Durante la realización de esta prueba, el tubo partido permite recuperar muestras del material
explorado, que se ha alterado por la forma de hincado del muestreador; este material generalmente
se recupera en tramos de 60 cm, debe ser extraído del tubo partido y colocado en bolsas dobles de
polietileno herméticamente cerrados, previa inspección y descripción de campo. Cada muestra
debe llevar sujetas dos etiquetas de identificación, una dentro y otra afuera, en las cuales se anota
el nombre de la obra, la fecha, el sitio y la profundidad a que fue tomada (Siapa, 2014).
Muestreo integral en pozos de cielo abierto (PCA) o en frentes abiertos
Para efectuar este muestreo, una vez excavado el Pozo a cielo abierto (PCA) o removido el
material alterado en el frente abierto, se procede a realizar una ranura vertical en una de sus paredes,
de 20 cm de ancho por 15 cm de profundidad, se recoge el material representativo de todos los
estratos en un costal de tejido cerrado, para evitar pérdida de finos. La ranura se inicia por debajo
del material que se considere de despalme y se mide el espesor (Siapa, 2014)..
Así mismo, se mide el espesor del material muestreado y se indica si este material continúa
hacia abajo el material representativo de esta muestra (2 kg aproximadamente) se coloca en bolsas
de polietileno, con objeto de evitar la pérdida de contenido natural de agua.
7.5. Muestras inalteradas
Son aquellas cuya estructura no es afectada significativamente por el muestreo; se utilizan para
clasificar los suelos y hacer determinaciones de propiedades índice, mecánicas e hidráulicas. En
las obras de infraestructura de almacenamiento se requiere realizar estos muestreos con la finalidad
de ampliar la información de los parámetros obtenidos mediante estudios de campo, determinado
las propiedades especiales de laboratorio. (Siapa, 2014).
Muestreo en pozos a cielo abierto (PCA)
FUNDACIONES
El muestreo se hace preparando muestras de tipo cúbicas, cuidadosamente labradas, a la
profundidad requerida y por medio de pruebas de laboratorio especiales servirán para determinar
propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales. Estas muestras cúbicas, de 20 cm de arista,
se deben proteger de inmediato con manta de cielo, que se impregna con una mezcla caliente de
brea y parafina, utilizando una brocha para evitar la pérdida del contenido natural de agua. La
muestra se debe orientar marcando la parte superior con una “S” (Siapa, 2014).
7.6. Muestra con tubo de pared delgada
Para recuperar muestras inalteradas de las perforaciones en suelos blandos, es necesario utilizar
muestreadores que causen la menor alteración posible. Esto se logra con muestreadores de pared
delgada, constituidos por un tubo de acero o latón, con el extremo inferior afilado y unido en la
parte superior con la cabeza muestreadora, la que a su vez está montada en el extremo inferior de
la columna de barras de perforación, con las cuales se hinca el muestreador desde la superficie.
Ilustración 12.Tubo de pared delgada para muestras
Fuente.ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-
07/Normas/Norma%20INV%20E-105-07.pdf
Los diámetros más comunes de este muestreador son 7.5 y 10 cm.
El muestreador Shelby se debe hincar una longitud de 75 cm, con una velocidad constante entre
15 y 30 cm/s; se debe permitir que una longitud de 15 cm quede sin muestra, donde se alojaran los
FUNDACIONES
azolves. Después del hincado, se deja reposar la muestra durante tres minutos, para generar mayor
adherencia entre tubo y suelo (Siapa, 2014).
Ilustración 13.Ensayo de penetración estándar
Fuente. http://grupo1msd.blogspot.com.co/2014/12/medicion-de-la-resistencia-al-corte-del.html
7.7. Muestra con tubo dentado
En suelos duros y compactos se utiliza el tubo dentado, para obtener muestras con un mínimo
de alteración. El tubo muestreador es similar al tubo de pared delgada, excepto que la parte inferior
tiene 8 dientes de corte, dispuestos simétricamente, que miden entre 0.8 y 1.0 cm de altura y 3 cm
de base. En las características del equipo y su operación se destaca la velocidad de hincado, que
debe ser constante (1.0 cm/s) (Siapa, 2014).
7.8. Determinación de las propiedades físicas y mecánicas en campo y laboratorio
Con la información reunida durante la exploración y el reconocimiento geotécnico, se debe
elaborar el programa detallado de pruebas de laboratorio, en el cual se especifiquen el tipo,
procedimiento y cantidad de ensayos que puedan representar de una manera racional el
comportamiento del subsuelo ante las solicitaciones de cargas. El programa debe ajustarse, si
durante el desarrollo de los ensayos de laboratorio, se detectan resultados anormales en las
propiedades del material o en su estructura.
FUNDACIONES
A partir de los sondeos con muestreo alterado o inalterado y con objeto de clasificar los
materiales que conforman el subsuelo, se determina las siguientes propiedades (Siapa, 2014).
7.9. Propiedades mecánicas e hidráulicas
Para determinar las propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales encontrados
durante la exploración se realizan las siguientes pruebas en muestras inalteradas.
Suelos finos
Permeabilidad bajo carga constante
Permeabilidad bajo carga variable
Peso volumétrico de todas las muestras
En las pruebas siguientes es de suma importancia definir en qué muestras se efectúan los
ensayos, así como la secuencia de cargas aplicadas.
Compresión axial no confinada
Compresión triaxial no consolidada, no drenada
Compresión triaxial consolidada, no drenada
Consolidación unidimensional
Expansión libre y/o bajo carga
Saturación bajo carga
Torcómetro y penetró metro de bolsillo
7.10. Suelos granulares
Por la dificultad que se tiene para obtener muestras inalteradas en suelos granulares poco
cementados, las propiedades mecánicas e hidráulicas se obtienen por medio de correlaciones
empíricas, que se deducen de los resultados obtenidos de exploraciones realizadas con métodos
indirectos y semidirectos, o bien mediante pruebas de campo, o por medio de muestras preparadas
FUNDACIONES
en el laboratorio, simulando condiciones de estructura, saturación y compacidad semejantes a las
que se tienen en estado natural, en las cuales se den realizar los ensayos siguientes
Permeabilidad bajo carga constante
Permeabilidad bajo carga variable
Peso volumétrico de todas las muestras
En las pruebas siguientes es de suma importancia definir en qué muestras se efectúan los
ensayos, así como la secuencia de cargas aplicadas.
Compresión axial no confinada
Compresión triaxial no consolidada, no drenada
7.11. Técnicas de perforación
Para llevar a cabo la exploración del subsuelo hasta una profundidad determinada, la cual está
condicionada por la susceptibilidad a excavarse manual o mecánicamente, a la estabilidad de sus
paredes y a la presencia del nivel de aguas freáticas.
El equipo de perforación consta de máquinas de percusión y/o rotación, de bombas de lodos y
agua, tuberías, barras, ademes y herramienta de perforación.
7.12. Perforación en suelos blandos
La práctica común en mecánica de suelos para la exploración en suelos blandos se efectúa de
forma mixta, es decir, se realiza la prueba de penetración estándar y se obtiene el muestreo alterado
con tubo de pared delgada.
La penetración estándar se lleva a cabo hincando el penetrómetro y muestreado hasta la
profundidad donde se pretenda extraer la muestra inalterada. Para avanzar rápidamente, sin hacer
un muestreo del subsuelo, se perfora con broca tricónica y se hinca el muestreador a la profundidad
deseada.
FUNDACIONES
El fluido de perforación utilizado en estos materiales es el agua o el lodo bentonítico, cuya
función es enfriar las herramientas de perforación y estabilizar las paredes de los sondeos. En los
lodos se deben cuidar las propiedades físicas, como densidad, viscosidad, tixotropía y pureza
(contaminación con arena)
Compresión axial no confinada
Compresión triaxial no consolidada, no drenada
7.13. Técnicas de perforación
Para llevar a cabo la exploración del subsuelo hasta una profundidad determinada, la cual está
condicionada por la susceptibilidad a excavarse manual o mecánicamente, a la estabilidad de sus
paredes y a la presencia del nivel de aguas freáticas (Siapa, 2014)..
El equipo de perforación consta de máquinas de percusión y/o rotación, de bombas de lodos y
agua, tuberías, barras, ademes y herramienta de perforación.
7.14. Perforación en suelos blandos
La práctica común en mecánica de suelos para la exploración en suelos blandos se efectúa de
forma mixta, es decir, se realiza la prueba de penetración estándar y se obtiene el muestreo alterado
con tubo de pared delgada (Siapa, 2014)..
La penetración estándar se lleva a cabo hincando el penetrómetro y muestreado hasta la
profundidad donde se pretenda extraer la muestra inalterada. Para avanzar rápidamente, sin hacer
un muestreo del subsuelo, se perfora con broca tricónica y se hinca el muestreador a la profundidad
deseada
Es necesario dentro del análisis geotécnico del proyecto tener en cuenta el análisis de acuerdo
a la clasificación del suelo del diagrama de fases
FUNDACIONES
Ilustración 14. Diagrama de fases del suelo
Fuente. http://geotecnia-sor.blogspot.com.co/2010/12/historia-de-la-geotecnia-03-la.html
FUNDACIONES
8. Resultados de laboratorio
Tabla 7.Registro de perforación I
FUNDACIONES
Tabla 8.Registro de perforación II
FUNDACIONES
Tabla 9.Registro de perforación III
FUNDACIONES
Tabla 10.Clasificacion del suelo I
FUNDACIONES
Tabla 11. Clasificación del suelo II
FUNDACIONES
FUNDACIONES
Tabla 12. Ensayo de compresión confinada
FUNDACIONES
Tabla 13. Ensayo de consolidación
FUNDACIONES
FUNDACIONES
FUNDACIONES
9. Nivel Freático:
El nivel freático de acuerdo a la interpretación está en el rango de 0,5 mts a 1,5 mts
Tabla 14. Lecturas de perforación
Se analizan las muestras tomadas en campo por el pentrometro y se toman las lecturas para su
análisis de acuerdo a cada perforación
9.1. Capacidad portante
Para: el presente análisis se realizó los cálculos de esfuerzo admisible de acuerdo a los datos
obtenidos en el laboratorio:
LOCALIZACIÓN:BOGOTA FECHA: 07 DE OCTUBRE 2015
PERFORACIÓN MUESTRA
PROFUNDIDAD
(m)
LECTURA 1
(kg/cm2)
LECTURA 2
(kg/cm2)
LECTURA 3
(kg/cm2)
PROMEDIO
(kg/cm2)
S - 1 2-S H 0,90- 1,60 1,5 1,75 1,5 1,58
S - 1 4-S H 2,30- 3,00 0,25 0,25 0,25 0,25
S - 1 6-S H 4,8 - 5,54 0,25 0,25 0,25 0,25
S - 1 8-S H 0,25 0,25 0,25 0,25
S - 1 9-S H 12,95- 13,70 0,25 0,25 0,25 0,25
S - 1 15 -S H 18,30- 19,00 0,25 0,25 0,25 0,25
Cu (kN/m2) 25.0
Fs 3.0
Df (m) 1.5
L (m) 15.0
B (m) qu
(kN/m2)
qadm
(kN/m2)
qadm
(Tn/m2)
5.0 153.3 51.1 5.2 5.5 152.7 50.9 5.2 6.0 152.4 50.8 5.2 6.5 152.2 50.7 5.2 7.0 152.2 50.7 5.2
FUNDACIONES
Cu (kN/m2) 25.0
Fs 3.0
Df (m) 2.0
L (m) 15.0
B (m) qu
(kN/m2)
qadm
(kN/m2) qadm (Tn/m2)
5.0 158.7 52.9 5.4
5.5 157.7 52.6 5.3
6.0 157.0 52.3 5.3
6.5 156.5 52.2 5.3
7.0 156.2 52.1 5.3
Cu (kN/m2) 25.0
Fs 3.0
Df (m) 2.5
L (m) 15.0
B (m)
qu
(kN/m2)
qadm
(kN/m2)
qadm
(Tn/m2)
5.0 164.2 54.7 5.6
5.5 162.7 54.2 5.5
6.0 161.6 53.9 5.5
6.5 160.8 53.6 5.4
7.0 160.2 53.4 5.4
FUNDACIONES
9.2. Propiedades del suelo
La textura del suelo partículas minerales cuyo tamaño es menor a 2 mm.
Estas partículas del suelo se clasifican según su tamaño en
Arena
Limo
Arcilla
Las partículas de tamaño superior a 2 mm.
Se consideran fragmentos gruesos del suelo, y se clasifican según su tamaño en grava,
piedra y roca.
Tabla 15.Partículas del suelo
Nombre Diámetro
Arcilla <0.002
Limo 0,002-0,05
Arena 0,05-2,0
Arena fina 0,005-0,5
Arena gruesa 0,5-2,0
Fuente. Elaboración propia tomado de
http://servicios.educarm.es/templates/portal/ficheros/websDinamicas/20/suelos_tema_2..pdf
Tabla 16.Fragmentos gruesos del suelo.
Nombre Diámetro
Roca >20
Piedra 2-20
Grava 0.2-2
Fuente. Elaboración propia tomado de
http://servicios.educarm.es/templates/portal/ficheros/websDinamicas/20/suelos_tema_2..pdf
FUNDACIONES
De igual manera se hace un análisis a las propiedades del suelo según su textura:
Tabla 17.Propiedades del suelo según su textura
Propiedad Suelo Arenoso Suelo arcilloso Suelo Franco
Permeabilidad Alta Nula Media
Capacidad de
retención de agua Poco Mucho Medio
Aireación Buena Mala Buena
Nutrientes Pocos Muchos Medio-alta
Tamaño de partículas Medias Muy finas Finas
Fuente. Fuente. Elaboración propia tomado de
http://servicios.educarm.es/templates/portal/ficheros/websDinamicas/20/suelos_tema_2..pdf
Condiciones del proyecto
Se tienen en cuenta para el estudio las siguientes condiciones de acuerdo a los datos
suministrados por el laboratorio con el ensayo de Penetración Estándar
Tabla 18.Arena limosa
Contenido de Humedad 49,34%
Limite liquido NL
Índice de Plasticidad NP
Peso unitario húmedo 17,8%-18,2%
Angulo de fricción Interna 23-26
Relación de Poisson 0,29-0,36
Módulo de Elasticidad 9,7 Mpa-21.9Mpa
FUNDACIONES
Tabla 19.Granular y/o de color gris claro
Contenido de Humedad 25.28%
Limite liquido NL
Índice de Plasticidad NP
Peso unitario húmedo 95.9%-99%
Angulo de fricción Interna 23-26
Relación de Poisson 0,35-0,37
Módulo de Elasticidad 2.9 Mpa-10Mpa
Tabla 20. Material Arcilloso
Contenido de Humedad 18.9% - 24.1%
Limite liquido 34.7% - 39.4%
Índice de Plasticidad 18.2% - 19.8%
Peso unitario húmedo 18.1 kN/m3 - 18.2 kN/m3
Angulo de fricción Interna 30° - 39º
Relación de Poisson 0.27 - 0.33
Módulo de Elasticidad 10 MPa - 30 MPa
FUNDACIONES
9.3. Capacidades portantes de las zapatas (Terzaghi, Meyerhof, Hansen y Vesic
Las cimentaciones superficiales son aquellas en las que el plano de contacto entre la estructura
y el terreno está situado bajo el terreno que la rodea a una profundidad (D) que resulta pequeña
cuando se compara con el ancho (B) de la cimentación. De hecho, cuando esa profundidad y el
ancho de la cimentación son del mismo orden, entonces las fórmulas y procedimientos que aquí se
indican son muy conservadores (Fernando Herrera Rodríguez , 2005).
Existen varias tipologías básicas de cimentaciones superficiales, entre ellas:
Zapatas aisladas o arriostradas.
Zapatas corridas rígidas.
Zapatas corridas flexibles.
Losas.
Ilustración 15. Esquema de zapata
Fuente.http://estructuras.eia.edu.co/hormigonII/fundaciones/zapatas%20concentricas/zapatas1.ht
Tabla 21.Valores de Ng según diferentes Autores
AUTOR EXPRESION RUGOSIDAD OBSERVACIONES
Terzaghi (1943) 1/2 tan f´ (Kpg sec2 f´-1) Rugoso Kpg especial
Taylor (1948) (Nq-1) tan (p/4 + f´/2) Rugoso Nq Prandtl
Meyerhof (1953) (Nqm-1) tan (1.4 f´) Rugoso Nqm Meyerhof
Brinch-Hansen (1961) 1.8 (Nq -1) tan f´ Liso Aprox. Numérica
Fuente. Calculo simplificado de capacidad portante de cimientos superficiales en ladera Álvaro J.
González G., I.C., M.Sc., Dic
FUNDACIONES
9.4. Factores de forma de Therzaghi
Zapata Circular
Donde B es el largo y L el ancho
qult=capacidad de carga ultima
c=cohesión del suelo
Nc, Nq, Nγ = factores de capacidad de carga de Terzaghi
γ1= peso específico por encima de la base de la zapata
γ2 = peso específico por debajo de la zapata
Df = profundidad donde será apoyada la zapata
B = ancho de zapata cuadrada o continua (o dimensión menor si es
rectangular)
R = radio de zapata circular
Ecuación General de Capacidad Soportante (Meyerhof)
La ecuación general de capacidad soportante tiene la misma forma que la de Terzaghi, solo que
adiciona los siguientes factores:
Factores de Profundidad: para tomar en cuenta la resistencia cortante desarrollada a lo
largo de la superficie de falla en el suelo arriba del nivel de cimentación.
Factores de Forma: para determinar la capacidad soportante de cimentaciones
rectangulares y circulares.
FUNDACIONES
Factores de Inclinación de Carga: para determinar la capacidad soportante cuando la
carga aplicada esta inclinada cierto ángulo con la vertical
Donde:
gs son factores de forma
gd son factores de profundidad
gi son factores de inclinación de carga
Tabla 22.Factores de capacidad de carga
Fuente. http://es.slideshare.net/kairope/capacidad-portante-de-suelos
FUNDACIONES
Ilustración 16.Modelado de Zapata para edificación
Fuente. Elaboración propia hecho en AutoCAD
De acuerdo a las condiciones de diseño tenemos una zapata cuadrada
10. Cálculos
Los cálculos realizados se hacen basados en las teorías de Terzaghi, Meyerhof, Hansen y Vesic
B = 1,5 m f = 3 ca = 0
L = 1,5 m d = 0 g = 18 kN/m2
D = 1,5 m b = 20 qv = 0 kN/m3
ecc.B = 0,5 m h = 0 qh = 0 kN/m4
ecc.L = 0,5 m c = 0 kN/m2 FS = 3
FUNDACIONES
Meyerhof:
Los factores de forma
Factores de profundidad
Nq = 1,3091938 Fcs = 1,22209051 Fcd = 1,21075603
Nc = 5,89976925 Fqs = Fgs = 1,11104526 Fqd = Fgd = 1,10537801
Ng = 0,02270577 Factor de inclinación
Fci = Fqi = 0,60493827 Kp = 1,11045255
Fgi = 32,1111111
Vesic:
Los factores de forma
Factores de profundidad
Nq = 1,3091938 Fcs = 1,22190593 Fcd = 1,4
Nc = 5,89976925 Fqs = 1,05240778 Fqd = 1,10452846
Ng = 0,24203944 Fgs = 0,6 Fgd = 1
D/B = 1 K = 1
Factor de inclinación
Fci = 1 m = 1,5
Fqi = 1 Af = 0,25
Fgi = 1
F. inclin. Cimentación
Fatt. d'inclin. Terreno
bc = 1 gc = 0,86394558
bq = bg = 1 gq =gg = 0,40453386
Hansen:
Los factores de forma
Factores de profundidad
Nq = 1,3091938 sc = 1,22190593 dc = 1,4
Nc = 5,89976925 sq = 1,05240778 dq = 1,10452846
Ng = 0,02430624 sg = 0,6 dg = 1
D/B = 1 K = 1
qo < qo tg + Af ca Factor de inclinación
0 ic = 1 Af = 0,25
iq = 1
ig = 1
F. inclin. Cimentación
Fatt. d'inclin. Terreno
bc = 1 gc = 0,86394558
bq = 1 gq =gg = 0,36627395
bg = 1
FUNDACIONES
L = Longitud de la cimentación
D = Profundidad de la cimentación
ecc.B = Excentricidad en B
ecc.L = Excentricidad en L
f = Angulo de fricción
d = A. inclinación del terreno de fundación.
b = A. inclinación de la carga
h = Inclinación de la cimentación
c = Cohesión
ca = Adhesión a la base de la fundación
g = Peso específico del suelo
qv = Comp. Vertical de la carga
qh = Comp. Horizontal de la carga
Kp = Coeficiente de empuje pasivo
Af = Area efectiva de la cimentación
FS = Factor de seguridad
q = Capacidad portante
Capacità portante Meyerhoff:
kN/m2 KN kN/m2
qult = 43,7885028 q = 43,7885028 Qamm = 14,5961676
t/m2 t t/m2
qult = 4,46511363 q = 4,46511363 Qamm = 0,14883712
Kg/cm2 Kg Kg/cm2
qult = 0,44651136 q = 4465,11363 Qamm = 0,14883712
Capacidad portante según Vesic:
kN/m2 kN kN
qult = 16,6660713 q = 16,6660713 Qamm = 5,5553571
t/m2 t t/m2
qult = 1,69943929 q = 1,69943929 Qamm = 0,05664798
Kg/cm2 [Kg Kg/cm2
qult = 0,16994393 q = 1699,43929 Qamm = 0,05664798
FUNDACIONES
Capacidad portante según Hansen:
kN/m2 kN kN
qult = 15,0569644 q = 15,0569644 Qamm = 5,01898813
t/m2 t t/m2
qult = 1,53535866 q = 1,53535866 Qamm = 0,05117862
Kg/cm2 [Kg Kg/cm2
qult = 0,15353587 q = 1535,35866 Qamm = 0,05117862
Capacidad portante según Terzaghi:
kN/m2 kN kN
qult = 39,0258 q = 39,0258 Qamm = 13,0086
t/m2 t t/m2
qult = 3,97946083 q = 3,97946083 Qamm = 0,13264869
Kg/cm2 [Kg Kg/cm2
qult = 0,39794608 q = 3979,46083 Qamm = 0,13264869
Utilizando el Zaplo obtenemos para un contenido arcilloso para un estrato 1 teniendo una
consolidación:
FUNDACIONES
Condiciones de la Zapata
Calculo del factor de seguridad:
FUNDACIONES
Geometria
Factor Nc
FUNDACIONES
Factor de profundidad
Factor de profundidad
FUNDACIONES
Factores de Forma
Consolidación del Estrato
FUNDACIONES
Conclusiones
Los parámetros de Capacidad de soporte, el Factor de Seguridad y el Asentamiento,
adicionalmente deben ser generalmente evaluados de manera paralela con parámetros de
Meteorización, Licuación, estabilidad interna y externa de la cimentación. Para efectos
de calcular el respectivo factor de seguridad de la cimentación.
Es necesario realizar los calculo que produce el hundimiento de la cimentación sobre el
terreno objeto de estudio por considerarse arcilloso y por ende presenta consolidación lo
cual puede ser poco permeable.
FUNDACIONES
Bibliografía
Civiltec. (2003). Estudios y Diseños para Vías de Rutas Alimentadoras del Proyecto. Bogota.
Claudia Patricia Cifuentes. (2012). EVALUACIÓN DE LA GESTIÓN DEL RIESGO
ADELANTADA POR EL FOPAE, PARA HACER FRENTE A LOS EVENTOS DE
REMOCIÓN EN MASA. Bogota.
Fernando Herrera Rodríguez . (2005). CIMENTACIONES SUPERFICIALES.
Jhojan Herrera . (2013). Propiedades del Suelo. Bogota.
Siapa. (2014). http://www.siapa.gob.mx/. Obtenido de Criterios y lineamientos tecnicos para
factibilidades (Geotecnia): http://www.siapa.gob.mx/
