PROYECTO SEGUNDO CIRCUITO A 220 kV ZAPALLAL - … en Curso/2015/SPU-013-2015 - EPC_SE... · 7. ANALISIS DE CIMENTACION ... • Análisis granulométrico por tamizado ASTM D - 422

Pasaje Monte Pino Mz-G-D2 – Urb. Monterrico Sur – Santiago de Surco / Telf. 2791373 e-mail: [email protected]

PROYECTO SEGUNDO CIRCUITO A 220 kV ZAPALLAL - PARAMONGA NUEVA – CHIMBOTE

INFORME DE ESTUDIO DE SUELOS AMPLIACION SUBESTACION PARAMONGA NUEVA

CODIGO REP: REP-PARAMONGA-GT-076-61.064 CODIGO SIEMENS: G63004-U1014-02.064

REVISIÓN 2

Lima, abril de 2007

Reemplaza a: Modificación Pág./ítem Documento De Fecha:

Power, Transmission and

Distribution Fecha emisión: RUMI

Ingenieros PTD-H 21/11/2006

Elaboró RUMIi Ingenieros Código Documento: Revisó SIEMENS

Aprobó REP

PROYECTO SEGUNDO CIRCUITO A 220 kV ZAPALLAL-PARAMONGA NUEVA-CHIMBOTE

ESTUDIO DE SUELOS S/E PARAMONGA NUEVA REP-PARAMONGA-GT076-

61.064

Formato base: F4206001.001 Página 2 de 20

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES .................................................................................................. 3 2. OBJETIVO DEL ESTUDIO ...................................................................................... 3 3. INVESTIGACIONES DE CAMPO ............................................................................ 3 3.1 EXCAVACIÓN DE CALICATAS ............................................................................................4 3.2 ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA LIGERA (DPL).................................................5 3.3 ENSAYOS DE PERCOLACIÓN .............................................................................................6 4. ENSAYOS DE LABORATORIO .............................................................................. 7 4.1 ENSAYOS ESTÁNDAR..........................................................................................................7 4.2 ENSAYOS ESPECIALES.......................................................................................................8 4.2.1 Ensayos Químicos ..................................................................................................................8 5. PERFIL ESTRATIGRÁFICO.................................................................................... 9 6. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS FÍSICO MECÁNICOS DEL

SUELO ..................................................................................................................... 9 6.1 DETERMINACIÓN DEL ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA ...............................................9 7. ANALISIS DE CIMENTACION .............................................................................. 10 7.1 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN .............................................................................11 7.2 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE .....................................................................11 7.2.1 Capacidad admisible por Resistencia...................................................................................11 7.2.2 Capacidad admisible por Asentamiento................................................................................13 7.3 PARÁMETROS DE DISEÑO SISMO-RESISTENTE ...........................................................15 8. EVALUACION DE LOS ENSAYOS QUIMICOS.................................................... 15 9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................ 16

SIEMENS Código Documento: REP-PARAMONGA-GT076-61.064Archivo: (4) G63004-U1014-02.064 (2).doc Página 3 de 20

ESTUDIO GEOTÉCNICO S.E. PARAMONGA NUEVA

1. GENERALIDADES El presente informe, desarrollado por la empresa SIEMENS SAC es parte de los trabajos encomendados por Red de Energía del Perú, forma parte del Proyecto: Ampliación Subestaciones Zapallal, Paramonga Nueva y Chimbote 1 a 220 kV.

2. OBJETIVO DEL ESTUDIO El objetivo del estudio geotécnico, es realizar una evaluación de las condiciones del terreno donde se ubicará la Ampliación de la Sub Estación Paramonga Nueva, ubicada en el barrio La Capitana, en el anexo Upacá, Distrito de Pativilca, Provincia de Paramonga, Departamento de Lima. Por tal motivo se realizaron trabajos de investigación geotécnica, describiendo las características de la superficie y del subsuelo con el propósito de conocer las propiedades físico-mecánicas, identificando el tipo de suelo y sus características de resistencia y deformación que servirán para el diseño de las cimentaciones de las estructuras. El programa de trabajo del presente Estudio consistió en: - Ubicación y ejecución de Calicatas. - Ubicación y ejecución de ensayos de Penetración Dinámica Ligera

(DPL). - Ensayos de Laboratorio (suelo y químicos) - Determinación de los parámetros físico- mecánicos. - Elaboración del perfil estratigráfico. - Análisis de cimentación superficial. - Determinación de los parámetros sismorresistentes - Conclusiones y recomendaciones.

3. INVESTIGACIONES DE CAMPO

Los trabajos de campo se realizaron los días 25, 26, 27 y 28 de Octubre del 2,006 y consistieron en la excavación de 04 calicatas manuales a


cielo abierto alcanzando 3,00m de profundidad y la ejecución de 04 ensayos de penetración ligera (DPL) cuyas profundidades alcanzan los 1,40 m.

3.1 Excavación de Calicatas

Con el objeto de identificar los diferentes estratos del suelo y su composición, se ejecutaron 04 excavaciones manuales a cielo abierto o calicatas, denominadas: C-1 (Prof. 3,00m.), C-2 (Prof.3,00m.), C-3 (Prof. 3,00 m.) y C-4 (Prof. 3,00 m.). De cada una de las calicatas se extrajeron muestras disturbadas o alteradas, las cuales fueron analizadas para ser clasificadas de acuerdo a las Normas ASTM. Cada muestra fue identificada convenientemente y embalada en bolsas de polietileno, las mismas que fueron remitidas al Laboratorio de Suelos y Asfalto de la Universidad Ricardo Palma y Laboratorio Estándar y al Laboratorio de La Universidad Agraria La Molina, para realizar los respectivos ensayos.

El cuadro Nº3.1 presenta un resumen de las calicatas ejecutadas y las

profundidades alcanzadas.

Cuadro N° 3.1

Resumen de Excavaciones

Ubicación N° Muestra

Prof.

Alcanzada

(m)

Nivel

Freático .Ensayos Realizados

C-1 M-3 3,00 N.A.

Clasificación, Gravedad Especifica,

Limites líquido y plástico.

Ensayos Químicos.

C-2 M-3 3,00 N.A. Clasificación, Gravedad Especifica,

Limites líquido y plástico

C-3 M-2 3,00 N.A Clasificación, Gravedad Especifica,

Limites líquido y plástico. .Ensayos Químicos.

C-4 M-2 3,00 N.A.

Clasificación, Gravedad Especifica,

Limites líquido y plástico.

N.A: No alcanzada


En el Anexo A, “REGISTRO DE CALICATAS”, se presentan los registros de excavación de calicatas.

3.2 Ensayos de Penetración Dinámica Ligera (DPL)

Adicionalmente a las calicatas, se realizaron 04 ensayos de penetración dinámica ligera (DPL), con la finalidad de determinar las condiciones de resistencia del terreno del suelo de fundación de las estructuras. El ensayo DPL (DIN 4094), consiste en el hincado continuo en tramos de 10 cm de una punta cónica de 60º utilizando la energía de un martillo de 10 Kg. de peso, que cae libremente desde una altura de 50 cm. Este ensayo nos permite obtener un registro continuo de resistencia del terreno a la penetración, existiendo correlaciones para encontrar el valor N de resistencia a la penetración estándar en función del tipo de suelo, para cada 30 cm de hincado. El cuadro Nº3.2 resume las ubicaciones de los ensayos de penetración dinámica ligera (DPL) y las profundidades alcanzadas.

Cuadro Nº3.2

Resumen de Ensayos de Penetración

Dinámica Ligera (DPL)

DPL

Prof. Alcanzada

(m)

DPL-1 1,40

DPL-2 0,20

DPL-3 0,20

DPL-4 1,30

En el Anexo B, “REGISTRO DE ENSAYOS DPL”, se presenta los registros de los ensayos DPL y sus profundidades alcanzadas, junto a la correlación con el valor N del ensayo SPT y sus parámetros de resistencia cortante de los suelos (C y φ ), considerando el tipo de suelo. Se observa la poca profundidad alcanzada con el ensayo DPL (1,4m), básicamente por presencia de gravas de hasta 4”, como se observa en


los registros de calicatas, motivo por el cual se descartó la ejecución del ensayo SPT.

3.3 Ensayos de Percolación

Con la finalidad de determinar el nivel de filtración, se realizó el ensayo de percolación siguiendo el procedimiento siguiente: Excavación de un hoyo aproximadamente de 30 x 30 cm de lado, saturación con agua, tantas veces fuera necesario por espacio de una hora, se deja drenar completamente e inmediatamente se vuelve a llenar con agua limpia hasta una altura de 15 cm (6 pulgadas), se anota el tiempo que tarda en bajar los primeros 2,5 cm (1 pulgada) para lo cual se dispone de una regla graduada. La tasa de percolación se expresa generalmente en min/2,5cm (min/pulgada). Los siguientes cuadros resumen los resultados obtenidos:

Cuadro Nº3.3

Resumen de Ensayos de Percolación

Ensayo N°1

PROFUNDIDAD (cm)

TIEMPO

(minutos)

2,5 20 5 20

7,5 23 10 20

12,5 21 15,0 22

tiempo total= 126 minutos Promedio = 21 min/pulgada

Cuadro Nº3.4

Resumen de Ensayos de Percolación

Ensayo N°2

PROFUNDIDAD (cm)

TIEMPO

(minutos)

2,5 9 5 8

7,5 9


PROFUNDIDAD (cm)

TIEMPO

(minutos)

10 9 12,5 8 15,0 8

tiempo total= 51 minutos Promedio = 9 min/pulgada

De acuerdo a los datos máximos de precipitación de la zona de 14.0 mm y según la tasa de percolación especificada de 21 min/pulgada, dicha capa de agua tardaría en infiltrarse 11.6 minutos. Es importante considerar que la capa máxima de agua que llegaría a precipitarse se daría en el transcurso de un periodo determinado de tiempo y no en forma instantánea, que es el caso crítico que estamos suponiendo para determinar su tiempo de infiltración.

4. ENSAYOS DE LABORATORIO

4.1 Ensayos Estándar

Con las muestras alteradas obtenidas de cada una de las calicatas, se realizaron ensayos estándar de clasificación de suelos, consistentes en análisis granulométrico por tamizado, límites de Atterberg (líquido y plástico), contenido de humedad. Dichos ensayos se realizaron en el Laboratorio de Suelos y Asfalto de la Universidad Ricardo Palma, las misma que siguen las normas de la American Society For Testing and Materials (ASTM). Las normas para estos ensayos son las siguientes:

• Análisis granulométrico por tamizado ASTM D - 422

• Límites de Atterberg (líquido y plástico) ASTM D - 4318

• Contenido de humedad ASTM D - 2216

• Peso Específico Relativo de Sólidos ASTM D - 854 En el cuadro Nº 4.1 presenta un resumen de los resultados de laboratorio realizados.

Cuadro Nº 4.1

Resumen de ensayos de Laboratorio Estándar


Características del Material

Material Nº

Calicata Muestra

Prof.

(m) Finos Arena Grava

%W L.L IP Gs SUCS

C-1 M-3 3,00 18,22 48,24 35,54 2,39 --- N.P 2,66 SM

C-2 M-3 3,00 5,03 56,25 38,72 1,72 --- N.P 2,73 SP-SM

C-3 M-2 3,00 22,40 51,77 25,83 2,06 --- N.P 2,71 SM

C-4 M-3 3,00 4,64 47,04 48,32 1,12 --- N.P 2,76 SP

Donde:

%W = Contenido de humedad

L.L = Límite Líquido

I.P = Índice de Plasticidad

Gs = Peso Especifico Relativo de Sólidos

N. P = No presenta

En el Anexo C “ENSAYOS DE LABORATORIO”, se presentan los certificados de los ensayos realizados.

4.2 Ensayos Especiales

4.2.1 Ensayos Químicos Los ensayos químicos se realizaron en las muestras de suelo obtenidas de las calicatas C-1 y C-3, con la finalidad de conocer como afectará al concreto el contenido de sales solubles totales, sulfatos y/o cloruros del suelo cuando se encuentren en contacto con las estructuras. Estos ensayos se ejecutaron en el Laboratorio de Análisis de Suelos y Agua de la Universidad Nacional Agraria La Molina. El Cuadro Nº 4.2, presenta los resultados de los ensayos químicos realizados.

Cuadro Nº 4.2

Resumen de los resultados de laboratorio(Ensayos Químicos )

Ubicación Muestra Prof.

Muestra (m)

Sales Solubles

Totales

(ppm)

Cl

(ppm)

Sulfatos

(ppm) pH


Calicata C- 1 M-1 0.10-1.10 11,580.00 1,610.00 1,245.12 8.23 Calicata C- 3 M-1 0.30-1.10 8,800.00 2,730.00 449.76 8.13

En el Anexo C “Ensayos de Laboratorio”, se adjunta el certificado de los ensayos químicos realizados.

5. PERFIL ESTRATIGRÁFICO La evaluación de las características geotécnicas de los depósitos de suelos se ha realizado con los registros de excavación de calicatas, ensayos de penetración dinámica ligera y resultados del los ensayos de laboratorio. Se han investigado las áreas de las subestaciones proyectadas, a continuación se describe el perfil estratigráfico de las subestaciones investigadas.

Subestación Paramonga La clasificación visual de los suelos efectuada en el campo, se ha comparado con los resultados correspondientes de laboratorio; de esa comparación se ha obtenido el perfil del suelo debidamente clasificado, cuya descripción es la que sigue. El perfil del suelo se encuentra conformado por un relleno de espesor variable entre 0,30 y 1,30m, compuesto por gravas de hasta 4”, presenta fragmentos de origen vegetal (cañas). Subyaciendo a esta capa se encuentra un depósito cuaternario compuesto por arenas limosas mal gradadas, con presencia de gravas angulosas de hasta 4”. No se encontró el nivel freático a la máxima profundidad de excavación (3,00m).

6. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS FÍSICO MECÁNICOS DEL SUELO

6.1 Determinación del Ángulo de Fricción Interna

Con respecto al ensayo de corte directo para determinar las propiedades de resistencia dadas las características propias del suelo de fundación con partículas de grava de hasta 4”, imposibilita la realización de dicho


ensayo; por otro lado, dado que no existe un material cementante la muestra a ensayar sería con el procedimiento de remoldeo que según la experiencia demostrada es imposible representar las características del suelo, en tal sentido se ha optado por asumir en base a las características del suelo sus parámetros de resistencia. El módulo de elasticidad se ha asumido considerando una arena medianamente densa con presencia de gravas. Dado que las fundaciones de los equipos estarán a diferentes niveles, se asume los siguientes parámetros de diseño, para cada profundidad:

Cuadro Nº 6.2

Resumen de los resultados de los Parámetros de Resistencia Cortante para Diferentes Profundidades

7. ANALISIS DE CIMENTACION El análisis de la cimentación de las estructuras se ha realizado con base a la exploración geotécnica. Este análisis consiste en determinar la capacidad admisible de carga y el asentamiento esperado para cada tipo de suelo. Se presenta a continuación el análisis de la cimentación, que incluye recomendaciones para su diseño.

Parámetros de Resistencia S.E. PARAMONGA

NUEVA Df = 1,5 Df = 2,0 Df = 2,5 Df = 3,0 Df = 3,5

Angulo de fricción φ = 35° φ = 35° φ = 35° φ = 35° φ = 35°

Angulo de fricción por

falla local φf = 25,1° φf = 25,1° φf = 25,1° φf = 25,1° φf = 25,1°

Cohesión C = 0 Kg/cm2 C = 0 Kg/cm2 C = 0 Kg/cm2 C = 0 Kg/cm2 C = 0 Kg/cm2

Angulo de

arrancamiento λ = 24,5° λ = 24,5° λ = 24,5° λ = 24,5° λ = 24,5°

Densidad del suelo γ = 1,9 g/cm3 γ = 1,9 g/cm3 γ = 1,9 g/cm3 γ = 1,9 g/cm3 γ = 1,9 g/cm3

Coeficiente de Poisson µ = 0,3 µ = 0,3 µ = 0,3 µ = 0,3 µ = 0,3

Módulo de Elasticidad Es = 250 Kg/cm2 Es = 250 Kg/cm2 Es = 250 Kg/cm2 Es = 250 Kg/cm2 Es = 250 Kg/cm2


7.1 Profundidad de la Cimentación

Del perfil estratigráfico del terreno, se recomienda que el desplante de las estructuras se haga en el estrato resistente, la profundidad mínima de cimentación recomendada para las estructuras es la siguiente:

Cuadro N° 7.1

Profundidades mínimas de Cimentación

Subestación Df

(m)

Paramonga Nueva 1,5

7.2 Cálculo de la Capacidad Admisible

Los parámetros de resistencia de los materiales involucrados en la determinación de la capacidad admisible, es decir, el ángulo de fricción interna y la cohesión, han sido asumidos en función de los tipos de suelos.

7.2.1 Capacidad admisible por Resistencia La capacidad de carga se ha analizado usando la fórmula de Terzaghi y Peck (1967) con los parámetros de Vesic (1973).

q S C N S B N S q Nu c c y q q= + +γ γ12

qqFadu

s=

Donde:

qu = capacidad última de carga. qad = capacidad admisible de carga. Fs = factor de seguridad.

γ = peso unitario del suelo. Df = profundidad de cimentación.

Nc, Nγ, Nq = parámetros de capacidad portante en función de �


Sc, Sγ, Sq = factores de forma (Vesic, 1979).

−=LBS 4,01γ ;

+=LBtgS q φ1 ;

×

+=

LB

NN

Sc

qc 1

Tomando en cuenta estos criterios se obtienen los siguientes resultados:

Cuadro N° 7.2

Cálculo de la Capacidad Admisible en Suelos para Diferentes Profundidades

Subestación B Df

(m)

γ

(g/cm3)

C

(kg/cm2)

φ

(°)

qu

kg/cm2

qad

kg/cm2

1,5 1,9 0 35 5,3 1,8

2,0 1,9 0 35 6,8 2,3

2,5 1,9 0 35 8,3 2,8

3,0 1,9 0 35 9,8 3,3

1,5

3,5 1,9 0 35 11,4 3,8

1,5 1,9 0 35 5,6 1,9

2,0 1,9 0 35 7,1 2,4

2,5 1,9 0 35 8,6 2,9

3,0 1,9 0 35 10,1 3,4

2,0

3,5 1,9 0 35 11,6 3,9

1,5 1,9 0 35 5,8 1,9

2,0 1,9 0 35 7,3 2,4

2,5 1,9 0 35 8,9 3,0

3,0 1,9 0 35 10,4 3,5

2,5

3,5 1,9 0 35 11,9 4,0

1,5 1,9 0 35 6,6 2,2

2,0 1,9 0 35 8,1 2.7

2,5 1,9 0 35 9,6 3,2

3,0 1,9 0 35 11,2 3,7

Paramonga Nueva

4,0

3,5 1,9 0 35 12,7 4,2


Este valor de la capacidad será verificado por el asentamiento permisible.

7.2.2 Capacidad admisible por Asentamiento Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de la cimentación a 1 pulgada, por el tipo de cimentación. Lambe (1994) Pág. 216. Para determinar el asentamiento en suelos granulares se ha utilizado el método elástico para el cálculo del asentamiento inmediato mediante la siguiente relación:

Sq B

EIfi

s=

−( )1 2µ

Donde : Si = Asentamiento en cm.

µ = Relación de Poisson = 0,3. If = Factor de forma (cm/m). Es = Módulo de elasticidad (ton/m2). q = Presión de trabajo (ton/m2). B = Ancho de la cimentación. Teniendo en cuenta todos estos parámetros se obtiene los siguientes resultados:

Cuadro N° 7.3

Cálculo de la Capacidad Admisible por Asentamiento para Diferentes Profundidades

Subestación B Df

(m)

Es

Kg/cm2

qad (1)

kg/cm2

Si

Cm

qad (2)

kg/cm2

Si

Cm

1,5 250 1,8 0,9 1,8 0,9

2,0 250 2,3 1,15 2,3 1,15

2,5 250 2,8 1,41 2,8 1,41

Paramonga Nueva 1,5

3,0 250 3,3 1,67 3,3 1,67


Subestación B Df

(m)

Es

Kg/cm2

qad (1)

kg/cm2

Si

Cm

qad (2)

kg/cm2

Si

Cm

3,5 250 3,8 1,92 3,8 1,92

1,5 250 1,9 1,26 1,9 1,26

2,0 250 2,4 1,60 2,4 1,60

2,5 250 2,9 1,94 2,9 1,94

3,0 250 3,4 2,28 3,4 2,28

2,0

3,5 250 3,9 2,62 3,5 2,37

1,5 250 1,9 1,65 1,9 1,65

2,0 250 2,4 2,07 2,4 2,07

2,5 250 3,0 2,50 3,0 2,50

3,0 250 3,5 2,92 3,0 2,50

2,5

3,5 250 4,0 3,35 3,0 2,50

1,5 250 2,2 2,99 1,9 2,50

2,0 250 2.7 3,67 1,9 2,50

2,5 250 3,2 4,35 1,9 2,50

3,0 250 3,7 5,03 1,9 2,50

4,0

3,5 250 4,2 5,71 1,9 2,50

Donde: Df : Profundidad de cimentación. Es : Módulo de elasticidad.

qad (1) :Capacidad admisible determinada con parámetros de resistencia cortante.

qad (2) :Capacidad admisible controlada por asentamiento. Si : Asentamiento producido. Las hojas de cálculo para hallar la capacidad admisible, se presentan en el Anexo D.


7.3 Parámetros de Diseño Sismo-Resistente

El área en estudio se encuentra en la zona 3 de la Zonificación Sísmica del Perú, y considerando los parámetros presentados en el documento REP-PARAMONGA-GT076-94.051 “Evaluación del comportamiento dinámico del suelo – Ampliación subestación Paramonga”, se tiene los siguientes valores: Factor de zona Z = 0,40g Perfil del suelo tipo S2 Período predominante Tp = 0,6 s Factor de amplificación del suelo S = 1,2

Para el análisis pseudo estático se recomienda el valor α = 0,20g, para ser usado en las Normas de Diseño Sismo – Resistente.

8. EVALUACION DE LOS ENSAYOS QUIMICOS

Teniendo como base a los resultados de los análisis químicos de las muestras de suelo y de acuerdo al cuadro en que se presentan las cantidades en partes por millón (p.p.m) de sulfatos, cloruros y sales solubles totales, así como el grado de alteración y las observaciones del ataque a las armaduras y al concreto.

Cuadro N° 8.1

Elementos nocivos para la cimentación

Presencia en el

Suelo de p.p.m Grado de

Alteración Observaciones

***Sales Solubles

Totales >15,000 Perjudicial

Ocasiona problemas de pérdida de

resistencia mecánica por problema de

lixiviación

**Cloruros >6,000 Perjudicial Ocasiona problemas de corrosión de

armaduras o elementos metálicos.

*Sulfatos

0-1000

1000-2000

2000-20,000

Leve

Moderado

Severo

Ocasiona un ataque químico al concreto de

la cimentación


Presencia en el

Suelo de p.p.m Grado de

Alteración Observaciones

>20,000 Muy Severo

* Comité ACI 318-2005

** Experiencia existente

Con respecto a las sales solubles totales, los valores obtenidos de los ensayos químicos en las muestras indican valores cuyo grado de alteración se encuentran al límite para ser considerados como “perjudiciales”, por lo que se deberá tomar las precauciones necesarias, de manera que dichas concentraciones no perjudiquen a las estructuras. Los cloruros producen corrosión a estructuras metálicas, al refuerzo de acero del concreto, etc. La referencia a valores máximos se encuentra en la Norma técnica de Edificación E-060. Con respecto a la cantidad en p.p.m de cloruros en el suelo, los valores obtenidos en los ensayos de laboratorio indican que se encuentran cerca al límite por lo que se recomienda un recubrimiento mínimo de 10cm para las estructuras de concreto armado o la impermeabilización del concreto aplicando una pintura bituminosa de protección superficial. Con respecto a la cantidad en p.p.m de sulfatos solubles en el suelo, existen tolerancias permisibles que se encuentran en el Reglamento Nacional de Construcciones, los valores obtenidos en los ensayos de laboratorio indican concentraciones moderadas, por lo que se recomienda usar cemento Pórtland tipo V.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• El perfil del suelo se encuentra conformado por depósitos cuaternarios, compuesta arenas gruesas con presencia de gravas angulosas de hasta 4”.

• El perfil del suelo se encuentra conformado por un relleno de espesor variable entre 0,30 y 1,30m, compuesto por gravas de hasta 4”, presenta fragmentos de origen vegetal (cañas). Subyaciendo a esta capa se encuentra un depósito cuaternario compuesto por arenas limosas mal gradadas, con presencia de gravas angulosas de hasta 4”, en un 30%.


• En la zona evaluada para la S.E. Paramonga Nueva, no se ha ubicado el nivel freático a la profundidad de 3,00m (profundidad máxima de exploración), en la fecha que se realizó la investigación de campo ( Octubre 2,006).

• Se recomienda una profundidad mínima de cimentación de 1,5m para todas estructuras.

• La capacidad de admisible determinada para diferentes profundidades y diferentes anchos de cimentación se ilustra en los cuadros y gráficos siguientes:

B Df

(m)

qad

kg/cm2

Si

Cm

1,5 1,8 0,9

2,0 2,3 1,15

2,5 2,8 1,41

3,0 3,3 1,67

1,5

3,5 3,8 1,92

Capacidad Admisible para un ancho de cimentación B=1,5m.

B Df

(m)

qad

kg/cm2

Si

Cm

1,5 1,9 1,26

2,0 2,4 1,60

2,5 2,9 1,94

3,0 3,4 2,28

2,0

3,5 3,5 2,37


CAPACIDAD ADMISIBLE Vs PROFUNDIDAD

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0P ro fundidad (D f)

B = 1,5 m


1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0P ro fundidad (D f)

B = 2,0 m


3,0

4,0

5,0B = 2,5 m


B Df

(m)

qad

kg/cm2

Si

Cm

1,5 1,9 1,65

2,0 2,4 2,07

2,5 3,0 2,50

3,0 3,0 2,50

2,5

3,5 3,0 2,50


B Df

(m)

qad

kg/cm2

Si

Cm

1,5 1,9 2,50

2,0 1,9 2,50

2,5 1,9 2,50

3,0 1,9 2,50

4,0

3,5 1,9 2,50

Capacidad Admisible para un ancho de cimentación B=4,0 m.

Donde:

Df : Profundidad de cimentación. qad : Capacidad admisible determinada con parámetros de

resistencia cortante. Si : Asentamiento probable.

• Para el diseño de los muros de contención se recomienda los siguientes parámetros de diseño:

Coeficiente de presión activa Ka = 0,333


1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0P ro fundidad (D f)

B = 4,0 m


Coeficiente de fricción suelo-concreto µ= 0.38

• No existe probabilidad de licuación de suelos, dado que no se ha encontrado presencia del nivel freático hasta la profundidad investigada.

• De la evolución de los resultados de los ensayos químicos de ataque al concreto se concluye: Con respecto a los cloruros, la concentración es muy cercana a los niveles permisibles, por lo que se recomienda, un recubrimiento mínimo de 10cm, para las estructuras de concreto armado en contacto con el suelo de cimentación, la impermeabilización del concreto con pintura bituminosa de protección superficial. Con respecto a los sulfatos los valores obtenidos en los ensayos de laboratorio indican concentraciones moderadas, por lo que se recomienda usar cemento Pórtland tipo V.

• De las Normas de Diseño Sismo-Resistente del RNC, y del análisis realizado, en la “Evaluación del Comportamiento Dinámico del Suelo”, se determina que el área de estudio se ubica en la zona 3, y se recomienda los siguientes parámetros de diseño.

Factor de zona Z = 0,40g Perfil del suelo tipo S2

Período predominante Tp = 0,6 s Factor de amplificación del suelo S =1,2

• Del ensayo de percolación realizada, se obtuvo una tasa de filtración de 21 min/pulgada y 9 min/pulgada, por lo que se califica como de absorción media a lenta.

• El material de relleno superficial contaminado debe ser eliminado antes de iniciar las obras conforme lo indicado en la Norma Técnica de Edificaciones E-050 en el Capitulo 4, acápite 4.3 "Profundidad de Cimentación" indica que no debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, desmonte o relleno sanitario y que estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su totalidad, antes de construir la edificación y ser reemplazados con materiales que cumplan con lo indicado en el acápite 4.4.1. "Rellenos controlados o de ingeniería". Se recomienda eliminar no mas de 20 cm de espesor de la capa superficial en las zonas a excavar. El material que se encuentra


por debajo de esta profundidad es posible de ser utilizado como material de relleno, considerando el uso de cemento tipo V en las fundaciones. De encontrarse bolonería mayor a 6” deberá eliminarse pues esta no se considera como material de relleno.

• Es necesario controlar el uso de agregados y fuentes de agua, mediante ensayos químicos de laboratorio.

• En el proceso de excavación de las calicatas no se observaron problemas de estabilidad en las paredes laterales, sin embargo, se recomienda en el proceso constructivo, tomar las precauciones necesarias para proteger las paredes de las excavaciones para evitar daños a los trabajadores.

• El presente estudio realizado en la subestación Paramonga Nueva, se da de acuerdo a las condiciones actuales. (Noviembre del 2,006).

• Los resultados de este estudio se aplican exclusivamente al área estudiada.


REFERENCIAS

- Alva Hurtado J. (1992), “Mecánica de Suelos Aplicada a Cimentaciones”,

Capítulo de Estudiantes ACI-UNI, Lima.

- Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969), “Soil Mechanics”, John Wiley, New

York.

- Terzaghi K. y Peck R.B. (1967), “Soil Mechanics in Engineering Practice”,

John Wiley, New York.

- Vesic A. (1973), “Análisis de la Capacidad de Carga de Cimentaciones

Superficiales”, JSMFED, ASCE, Vol. 99.

- Reglamento Nacional de Construcciones, Norma Técnica de Edificación

E.030.

FOTO Nº 9.- VISTA DE LA CALICATA C-4 PROF. DE EXPLORACION 3,00 m

FOTO Nº 10.- VISTA DETALLE DE LA CALICATA C-4

FOTO Nº 11.- VISTA DEL ENSAYO DPL-1 PROF. ALCANZADA 1,40 m




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