Taller Fundaciones

TALLER 2UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

TALLER 2UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

TALLER 3UNIDAD 4

Nombre:

LUIS FERNANDO CANO CUESTA D 7302052JAVIER VARGAS LOZANOD7302144

Presentado a:

JOHANNA CAROLINA RUIZ ACERO

FUNDACIONESSEXTO SEMESTREINGENIERIA CIVILUNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADABOGOTA D. C. 12 DE FEBRERO DE 2015

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES1.1. INTRODUCCIN2. PLAN EXPLORATORIO2.1. LOCALIZACIN DEL PROYECTO2.2. EXPLORACIN DEL SUBSUELO2.3. ENSAYOS DE LABORATORIO E INTERPRETACIN DE RESULTADOS3. ANALISIS DE RESULTADO3.1. ESTRATIGRAFIA3.2. NIVEL FREATICO3.3. CARACTERIZACIN GEOMECANICA4. CLASIFICACIN SSMICA DEL SUELO4.1. ZONA DE AMENAZA SISMICA4.2. EFECTOS LOCALES4.3. PROCEDIMIENTOS DE CLASIFICACIN4.3.1. PASO 1. VERIFICACIN DE CLASIFICACIN DENTRO DEL PERFIL TIPO F.4.3.2. PASO 2. VERIFICACIN DE ESTRATOS DE ARCILLA BLANDA.4.4. CLCULO DE LOS COEFICIENTES Fa Y Fv.5. CAPACIDAD PORTANTE5.1. ZAPATAS CENTRADAS5.2. CIMENTACIONES EXCNTRICAS5.3. CIMENTACIONES CON EXCENTRICIDAD EN DOS DIRECCIONES6. ASENTAMIENTOS6.1. ASENTAMIENTOS INMEDIATOS 6.2. INCREMENTO DE ESFUERZOS EN LA MASA DE SUELO DEBIDOS A LA SOBRE CARGA EN SUPERFICIE6.3. ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIN 7. ALCANCE O LIMITACIONES7.1. ALCANCE7.2. LIMITACIONES8. RECOMENDACIONES DE EXCAVACIN9. COMENTARIOS Y RECOMENDACIONES10. BIBLIOGRAFIA

LISTA DE FIGURASFigura 1. Variacin de los parmetros de (a) humedad natural, (b) lmites de consistencia y (c) compresin simple con la profundidad para las muestras de suelo extradas de los sondeos 1 y 2.2Figura 2. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M1.2Figura 3. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M2.2Figura 4. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M3.2Figura 5. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M4.2Figura 6. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M5.2Figura 7. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M6.2Figura 8. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M7.2Figura 9. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M8.2Figura 10. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M9.2Figura 11. Clculo del mdulo de elasticidad S2 M2.2Figura 12. Clculo del mdulo de elasticidad S2 M3.2Figura 13. Clculo del mdulo de elasticidad S2 M4.2Figura 14. Clculo del mdulo de elasticidad S2 M5.2Figura 15. Zonas de amenaza ssmica y movimientos ssmicos de diseo.2Figura 16. (a) Mapa de Valores de Aa. (b) Mapa de Valores Av.2Figura 17. Coeficiente de amplificacin Fa del suelo para la zona de perodos cortos del espectro.2Figura 18. Coeficiente de amplificacin Fv del suelo para la zona de perodos intermedios del espectro.2Figura 19. Factores, de carga, forma y profundidad (Referencia 01, 2001).2Figura 20. Carga ltima para zapatas2

LISTA DE TABLASTabla 1. Resultados de los ensayos de laboratorio para los sondeos 1 y 2.2Tabla 2. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 1.2Tabla 3. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 2.2Tabla 4. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 1 y 2.2Tabla 5. Clculo del mdulo de elasticidad medio (Eu) para el perfil del suelo.2Tabla 6. Parmetros geomecnicos del suelo.2Tabla 7. Valores de Aa y Av para el municipio de Lenguazaque Cundinamarca.2Tabla 8. Perfiles de Suelo2Tabla 9. Capacidad portante de cimientos cuadrados por la ecuacin de Skempton y Vesic.2

ANEXOSAnexo 1. ExploracinAnexo 2. Memorias de Clculo3. ANLISIS DE RESULTADOS

3.1 ESTRATIGRAFA

A partir de los anlisis a los resultados de los sondeos realizados en terreno se define un nico perfil de terreno el cual varia del nivel 0,0 hasta 17m, ya que como se puede observar en la Figura 1, los resultados de laboratorio presentan resultados similares, es decir que la variacin en profundidad y en los dos sondeos no es significativa; si bien la clasificacin por el sistema USC, distingue dos tipos de arcillas de alta y baja plasticidad, en la Figura 1 (c), se puede observar que los valores de lmite lquido se encuentran cercanos a 50, el lmite entre arcillas de alta (CH) y baja plasticidad (CL), por lo que se espera un comportamiento similar de todos los materiales.

En tanto, se define el perfil de suelo con un espesor de 17 metros, conformado por arcillas de color caf, de consistencia blanda a dura con presencia ocasional de gravas de y races a nivel superficial (0,0-1,7m). Presenta vetas de oxidacin, arena (en baja proporcin) y humedad natural variable entre 19, 6% a 35,52%. El peso unitario del suelo vara de 1,8 a 2,0 g/cm3 y existen cambios en la plasticidad que van de alta a baja (ver Tabla 1).

Tabla 1. Resultados de los ensayos de laboratorio para los sondeos 1 y 2.

(a)

(b)

(c)

(d)

Figura 1. Variacin de los parmetros de (a) humedad natural, (b) lmites de consistencia y (c) compresin simple con la profundidad para las muestras de suelo extradas de los sondeos 1 y 2.

3.2 NIVEL FRETICOLos niveles freticos reportados en la exploracin indican que se encuentran a una profundidad de 0.20m, estos permanecieron constantes para los dos sondeos realizados, teniendo en cuenta esta caracterstica se puede suponer que el suelo arcilloso del perfil estratigrfico se encuentra saturado.

3.3 CARACTERIZACIN GEO MECNICADe acuerdo con lo descrito en el 0, el subsuelo se encuentra conformado por materiales arcillosos saturados, ya que el nivel fretico se encuentra cercano a la superficie, por lo tanto es correcto afirmar que los parmetros de resistencia para este tipo de materiales, el ngulo de resistencia interna () es igual a cero, y c es igual a Cu, la resistencia al corte no drenada (Referencia 01, 2001). Los resultados de laboratorio permiten establecer dicho parmetro, puesto que , en donde qu es el esfuerzo axial en la falla, en el ensayo de compresin simple (Referencia 02, 2001), en la Tabla 2 y la Tabla 3, se presenta el clculo de Su del perfil de suelo en cada uno de los sondeos. En la Tabla 4 se presenta el valor medio de Su del rea de estudio, para lo cual se unificaron los resultados obteniendo una resistencia al corte no drenada representativa de todas las muestras y cuyo resultado ser definido como el parmetro geomecnico de resistencia del suelo.

Tabla 2. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 1.

Tabla 3. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 2.

Tabla 4. Clculo de la resistencia media al corte (u) para suelos cohesivos para los materiales del sondeo 1 y 2.

El parmetro geomecnico de rigidez del suelo, el mdulo de elasticidad, se calcula a partir del mdulo de elasticidad no drenado, en la Figura 2 hasta la Figura 14 se presentan las grficas esfuerzo deformacin del ensayo de compresin inconfinada y el clculo del mdulo de elasticidad.

Figura 2. Clculo del mdulo de elasticidad S1 M1.













En la Tabla 5 se presenta el valor medio de Eu para los materiales del subsuelo contenidos en el rea de estudio. En la Tabla 6 se presentan los parmetros geomecnicos del subsuelo en la zona del proyecto.

Tabla 5. Clculo del mdulo de elasticidad medio (Eu) para el perfil del suelo.

Tabla 6. Parmetros geomecnicos del suelo.PROFUNDIDADCu (kg/cm)Eu (kg/cm)

0.00 17.000.258.97

De acuerdo con la Tabla 1, se calculan los estados de esfuerzos geo estticos en la zona del proyecto, en la Figura 15 se presenta la variacin en profundidad del esfuerzo efectivo vertical (v), la presin de poros (U) y el esfuerzo efectivo vertical (v).

Figura 15. Esfuerzos geo estticos en la masa de suelo.

4. CLASIFICACIN SSMICA DEL SUELO

4.1 ZONA DE AMENAZA SSMICALa NSR10, en el numeral A.2.1.2 determina que se deben calcular los movimientos smicos de diseo para las estructuras que se proyecten construir, estos se deben determinar a partir de descrito en el apndice A-4 y en numeral A.2.2, de la norma.

La edificacin que se proyecta construir, se encuentra localizada en el municipio de Lenguazaque, en la Provincia de Ubat, en el departamento de Cundinamarca, a 155km al norte de la ciudad de Bogot. En la Figura 15, se identifica la localizacin del municipio, en esta figura se observa que se encuentra dentro de una zona de amenaza ssmica Intermedia.

Municipio de Lenguazaque

Figura 16. Zonas de amenaza ssmica y movimientos ssmicos de diseo.Fuente: Figura A.2.3-1 Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).

En la Figura 17 (a), se observa como el municipio de Lenguazaque se localiza dentro de la regin 3 en el mapa de valores de Aceleracin Pico Efectiva (Aa), es decir que para este municipio el parmetro Aa es igual 0.15. En la Figura 17 (b), se observa como el municipio de Lenguazaque se localiza dentro de la regin 4 en el mapa de valores de Velocidad Pico Efectiva (Av), es decir que para este municipio el parmetro Av es igual 0.20.

(a)Municipio de Lenguazaque

(b)Municipio de Lenguazaque

Figura 17. (a) Mapa de Valores de Aa. (b) Mapa de Valores Av.Fuente: Figura A.2.3-2 y A.2.3-3 Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).

Para establecer con mayor precisin los valores de los parmetros de Aceleracin Pico efectiva Aa y Velocidad Pico Efectiva Av, y corroborar lo obtenido grficamente con la Fiigura 16 y la Figura 17, la Norma Sismo resistente del ao 2010, en el ttulo A, contiene los valores de Aa y Av, recomendados para cada municipio, se presentan a continuacin en la Tabla 7.Tabla 7. Valores de Aa y Av para el municipio de Lenguazaque Cundinamarca.Fuente: Adaptado de Apndice A-4 - Valores de Aa, Av, Ae y Ad y definicin de la zona de amenaza ssmica de los municipios colombianos, Departamento de Cundinamarca. Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).MUNICIPIOZONA DE AMENAZA SSMICAAaAv

LenguazaqueIntermedia0.150.20

4.2 EFECTOS LOCALESExisten dos factores de amplificacin del espectro por efectos de sitio, el Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Cortos (Fa) y el Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Intermedios (Fv). Los efectos locales de la respuesta ssmica de la edificacin deben evaluarse con base en los perfiles de suelo dados por el cdigo sismo resistente, sin importar que tipo de cimentacin se valla a utilizar (Fuente: Numeral A.2.4. Efectos Locales. Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010)

La norma NSR10 define seis (6) tipos de perfil de suelo, nombrados con letras desde la A hasta la F, y cuyas caractersticas se describen a continuacin en la Tabla 8:

Tabla 8. Perfiles de SueloFuente: Tabla A.2.3-2 y A.2.3-3 Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).TIPO DE PERFILDESCRIPCINDEFINICIN

TIPO APerfil de roca competente.Vs 1500m/s

TIPO BPerfil de roca de rigidez media.1500m/s Vs 760m/s

TIPO CPerfiles de suelos muy densos o roca blanda, que cumplan con el criterio de velocidad de la onda cortante.760m/s Vs 360m/s

Perfiles de suelos muy densos o roca blanda que cumplan con cualquiera de los dos criterios.N 50Su 100kPa

TIPO DPerfiles de suelos rgidos que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante.360m/s Vs 180m/s

Perfiles de suelos rgidos que cumplan cualquiera de las dos condiciones.50 N 15100kPa Su 50kPa

TIPO EPerfil que cumpla el criterio de velocidad de la onda de cortante.180m/s > Vs

Perfil que contiene un espesor total H mayor de 3 m de arcillas blandas.IP > 20w 40%50kPa > Su

TIPO FF1, Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitacin ssmica (colapsables, licuables, arcillas sensitivas o suelos dispersivos).

F2, Turba y arcillas orgnicas y muy orgnicas (H>3m, para turbas o arcillas orgnicas).

F3, Arcillas de muy alta plasticidad (H > 7.5m con IP > 75).

F4, Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda (H > 36 m).

4.3 PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACINA continuacin se verifica paso a paso a qu tipo de suelo pertenecen los materiales encontrados durante la exploracin, de acuerdo a la metodologa propuesta por la NSR10, en el numeral A.2.4.5 PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIN.

4.3.1 PASO 1. VERIFICACIN DE CLASIFICACIN DENTRO DEL PERFIL TIPO F.De la descripcin de los materiales encontrados en campo y de los resultados de laboratorio elaborados, se puede concluir que los materiales arcillosos encontrados en el subsuelo, no corresponden a un perfil de suelo tipo F, puesto que no son clasificados que las arcillas no se describen como sensitivas, no se tienen arcillas orgnicas o muy orgnicas con espesores mayores de 3.0m, el mayor ndice de plasticidad es de 51.59, y no se presentan perfiles de arcillas blandas superiores a 36.0m.

4.3.2 PASO 2. VERIFICACIN DE ESTRATOS DE ARCILLA BLANDADentro del perfil de suelo se identifica un estrato con un espesor de arcillas superior a 3.0m, que para las verifican los siguientes criterios: Resistencia media al corte (u): Para el clculo de la resistencia al corte no drenada, obtenida de los resultados del ensayo de compresin inconfinada, de las muestras de suelo obtenidas de los estratos cohesivos, se utiliza la siguiente ecuacin:

La resistencia al corte no drenado de cada una de las capas se calcula a partir de la ecuacin , en donde qu es el esfuerzo axial en la falla, en el ensayo de compresin simple. En la Tabla 2 y Tabla 3, se determina u para cada uno de los sondeos. En estas tablas se puede observar que para el sondeo 1 y 2, la resistencia media al corte es de 0.21 kg/cm y 0.42 kg/cm, valores inferiores a 0.50 kg/cm Humedad Natural (w): En la Tabla 1, se observa que los valores de la humedad natural medidas para las muestras de suelo oscilan entre 19 y 48% para todo el perfil. ndice de Plasticidad (IP): En la Tabla 1, se observa que el valor del ndice de plasticidad, obtenido de la ecuacin , se encuentra entre 20 y 51, con un valor promedio de 31.36.

Al revisar los criterios se observa que si bien la humedad natural de todas las muestras no es superior a 40%, las arcillas presentes en el subsuelo se clasifican como arcillas blandas, puesto que el valor de la resistencia al corte no drenada en el suelo para los dos sondeos, es menor a 0.50 kg/cm y el ndice de plasticidad de todas las muestras es mayor a 20, por lo tanto como el espesor de dichas arcillas supera 3.0 metros de profundidad, el suelo se clasifica como un perfil tipo E.

4.4 CLCULO DE LOS COEFICIENTES Fa Y Fv.Una vez se ha obtenido el perfil del suelo sobre el cual se va cimentar la edificacin a partir de la Figura 18 y la Figura 19, se establecen directamente los valores del Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Cortos (Fa) y el Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Intermedios (Fv), teniendo ya conocidos los valores de Aa y Av, como se muestra a continuacin.

Figura 18. Coeficiente de amplificacin Fa del suelo para la zona de perodos cortos del espectro.Fuente: Figura A.2.4-1. Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).

Figura 19. Coeficiente de amplificacin Fv del suelo para la zona de perodos intermedios del espectro.Fuente: Figura A.2.4-2. Ttulo A, Norma Sismo Resistente 2010 (NSR10).5. CAPACIDAD PORTANTE

5.1 ZAPATAS CENTRADAS

Para el clculo de las cimentaciones centradas Meyerhoff (1963) estableci la ecuacin general de capacidad portante dada por:

La cual contempla los coeficientes de correccin por forma, profundidad, inclinacin de la carga y por la capacidad de carga. En donde:

Los valores que tomas los factores de correccin se encuentran basados en datos de reportes experimentales. Cuando el nivel fretico est cerca o en la superficie de la cimentacin, es decir saturacin total, en suelos arcillosos, como lo es este caso, es vlido establecer que =0 y que la ecuacin de capacidad de carga ltima toma la forma que se presenta a continuacin (Referencia 02, 2001).

(Vesic)

(Skempton, 1951)

En anlisis de la cimentacin se efectu para cimientos cuadrados (B = L) apoyados a dos metros de profundidad, debido a que a pesar que el material es clasificado como arcillas blandas, a partir de esa profundidad se encuentran los mayores valores de qu, en los ensayos de compresin simple. Se analizaron anchos de base B, con dimensiones constructivas entre 1.00m y 5.25m. En la Tabla 9 se observa el anlisis de capacidad de carga ltima por la metodologa de Skempton y Vesic. Los valores de forma y profundidad fueron obtenidos y calculados de la Figura 19. Para el anlisis de capacidad de carga se utiliz un Factor de Seguridad Global de 3.

Tabla 9. Capacidad portante de cimientos cuadrados por la ecuacin de Skempton y Vesic.

En donde:B: Base de la cimentacin.L: Largo de la cimentacin.Cu: Resistencia al corte no drenadaDf: Profundidad de desplante.q: Capacidad portante neta ltima de la cimentacin.p: Carga de servicio (FS=3)

Figura 20. Factores, de carga, forma y profundidad (Referencia 01, 2001).

5.2 CIMENTACIONES EXCNTRICAS En algunas situaciones como por ejemplo en los costados de la edificacin, es decir las zapatas sobre las cuales descansan las columnas ms externas, son sometidas a momentos adicionales, en estos casos la distribucin del suelo no es uniforme, es variable, ya que se encuentra afectado por una carga equivalente al momento inducido, para estos casos el rea de la zapata no trabaja completamente, sino que esta se ve reducida a un rea efectiva, por lo tanto para resistir una misma carga una zapata excntrica debe tener un rea mayor (Referencia 01, 2001). Para el anlisis de capacidad de carga se utiliz un Factor de Seguridad Global de 3.Se analizaron anchos de base B, con dimensiones constructivas entre 1.00m y 4.00m, para excentricidades de 0.15m, 0.30m, 0.45m y 0.50m. En la Figura 23 se observa el anlisis de capacidad de carga ltima por la metodologa de Skempton y Vesic. De igual forma que en el numeral 0 los valores de forma y profundidad fueron obtenidos y calculados de la Figura 20.

5.3 CIMENTACIONES ESQUINERASLos cimientos superficiales ubicados en las esquinas de la edificacin, son cimentaciones con excentricidad en dos direcciones, como se presenta en la Figura 21 (a), corresponde a un cimiento con una resultante de carga vertical Qu y un momento. Esta situacin es equivalente a una carga Qu, colocada excntricamente sobre la cimentacin, para x=eB y y=eL (Referencia 01, 2001).

Figura 21. Anlisis de cimentacin con excentricidad en dos direcciones

Para obtener el valor de Qu, se utiliza la siguiente ecuacin:

En dnde,qu: Es la capacidad portante ltima efectiva.A: rea efectiva (A=B*L).Das (2001), propone el anlisis de 4 casos de cimentaciones con doble excentricidad, como se presentan a continuacin:

Caso I: y Caso II: y Caso III: y Caso IV: y De acuerdo con las dimensiones y las excentricidades calculadas en este ejercicio para el problema aplican los casos I y II, para los cuales se tiene la siguiente formulacin.

1. CASO I.

1. CASO II.

Para obtener los valores de L1 y L2, se utiliza el nomograma de la Figura 22.

Figura 22. Nomograma de clculo L1 y L2.

A partir de las ecuaciones y figuras anteriores se calcula el valor de capacidad portante para cimientos con doble excentricidad (ver Tabla 10 y Tabla 11).

[Escriba texto][Escriba texto][Escriba texto]

TALLER 3UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFigura 23. Carga ltima para zapatas Tabla 10. Clculo de capacidad portante de cimientos con excentricidad doble Parte I.

Tabla 11. Clculo de capacidad portante de cimientos con excentricidad doble Parte II.

6. ASENTAMIENTOSLos asentamientos totales esperados para un cimiento superficial se puede dividir en dos tipos, el primero, los asentamientos inmediatos, que son aquellos que ocurren inmediatamente se haya aplicado la carga al suelo, y se espera que sean en la etapa de construccin. Los segundos, los asentamientos por consolidacin ocurren gradualmente a lo largo del tiempo una vez el agua sea desalojada de los vacos del suelo debida a la carga impuesta, se espera que estos se desarrollen a lo largo de la vida til de la estructura (Referencia 01, 2001).

6.1 ASENTAMIENTOS INMEDIATOSJamb et al (1956), desarrollaron una propuesta para evaluar el asentamiento inmediato sobre arcillas saturadas, de la cual se obtuvo la siguiente ecuacin.

En donde A1 y A2, son funciones de H/B, L/B y Df/B, y se presentan a continuacin en la Figura 24. El clculo del asentamiento se presenta en la Figura 24.

Figura 24. Valores de A1 y A2 para el clculo de asentamiento elstico o inmediato.Tabla 12.Clculo de asentamientos inmediatos.

Tabla 13. Clculo de asentamientos inmediatos.

6.2 INCREMENTO DE ESFUERZOS EN LA MASA DE SUELO DEBIDOS A LA SOBRE CARGA EN SUPERFICIEUna cimentacin tiene el trabajo de transferir las cargas de la estructura al suelo, cuando sucede, la presin que se entrega al terreno se distribuye en el medio y a su vez se disipa.

Para el presente caso en particular, se realiz el clculo del esfuerzo bajo una cara rectangular mediante el procedimiento de integracin de la ecuacin de Boussinesq, esto con la intencin de ser usado para el clculo de asentamientos por consolidacin.

Se requiere conocer el incremento promedio de esfuerzos debajo de una superficie rectangular, carada uniformemente de 0 m a 17m. Se procede a utilizar la siguiente ecuacin:

qo: sobre carga en la superficieIa: factor de influencia de qriffiths.

Para el clculo del factor de influencia de Griffiths se requiere el nomograma presentado en el libro de Braja M. Das, en el cual se muestra que se requiere los valores de m y n y donde se intercepten se encuentra el valor de Ia.

A partir de la anterior grfica. Se obtuvieron los siguientes resultados de incrementos de esfuerzos: Tabla 14. Incrementos de esfuerzos

6.3 ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACINLos asentamientos por consolidacin se producen en suelos arcillosos saturados debidos a la evacuacin del agua existente en los poros, por el incremento del esfuerzo vertical producido por la construccin de una estructura en la superficie. Con base en el principio del sentamiento por consolidacin unidimensional se tienen las siguientes ecuaciones (Referencia 01, 2001).

z: Deformacin unitaria vertical.De: cambio en la relacin de vacos.

Entontes de acuerdo a la relacin de sobre consolidacin (RSC) de los materiales se pueden escribir las siguientes ecuaciones (Referencia 01, 2001).

Arcillas Normalmente Consolidadas

Arcillas Sobre Consolidadas ()

Arcillas Sobre Consolidadas ()

Relacin de Sobreconsolidacin

En donde,

De acuerdo con el ensayo de consolidacin realizado sobre una muestra de suelo a una profundidad de 10,30 a 10.80; se pueden tener los siguientes valores:

Pc = 0.86kg/cm 8.6Ton/meo = 0.677Cc = 0.149Cs = 0.043Hc = 17.0m

De la Tabla 1 y Figura 15 se obtiene que en promedio la presin efectiva sobre el estrato de arcilla en condicin geo esttica, es decir antes de la construccin de la cimentacin es de 6.50Ton/m. Por lo tanto al calcular la Relacin de sobre consolidacin se obtiene que:

, indicando que es un material sobre consolidado.

Teniendo en cuenta que para un material sobreconsolidado se pueden utilizar 2 ecuaciones, se procede a calcular l para verificar que ecuacin se debe utilizar, para nuestro caso se realiz la operacin para vesic y para skempton y se obtuvieron los siguientes resultados:

Skempton: 6,5 + 17,36 = 23,86 ton/m2Vesic: 6,5 + 14,24 = 22,74 ton/m2

As las cosas se verifica que se puede utilizar la ecuacin dado que; 6,5 ton/m2 < 8,6 ton/m2 < 23,86 o 22,74 ton/m2.

Aplicando la ecuacin se obtiene:

Tabla 15. Asentamiento por consolidacin.

7. ALCANCE Y LIMITACIONES

7.1 ALCANCE Con este informe se pretende determinar la caracterizacin del suelo desde el punto de vista ssmico, a partir de la localizacin del proyecto y la clasificacin del subsuelo, de acuerdo con los valores de Aa y Av, definidos en el Apndice A de la NSR 10. Con este informe se busca analizar los resultados de los laboratorios y as definir un perfil de suelo cuyas caractersticas geo mecnicas sean el insumo del modelo del anlisis de deformacin y estabilidad del sistema de cimentacin. Analizar un sistema de cimentacin superficial, que como resultado se obtengan las dimensiones finales de cada uno de los cimientos para las solicitaciones de carga ya definidas.

7.2 LIMITACIONES La caracterizacin smica y geomecnica del suelo se hacer a partir de valores ponderados y puntuales del suelo. No se conoce una localizacin de columnas de la edificacin que permita establecer si las dimensiones de la cimentacin son apropiadas para la estructura. De acuerdo con el numeral H.3.1 y H.3.2 para edificaciones cuyas cargas por columnas se encuentren entre 80 y 400 ton se deben hacer como mnimo 4 sondeos y cada uno de 15m.8. RECOMENDACIONES DE EXCAVACINPartiendo del anlisis de la excavacin por el modelo del lmite inferior para materiales arcillosos saturados, (c = Cu y = 0), con criterio de falla tipo TRESCA (2Cu), se puede afirmar que la mxima altura de excavacin est dada por la siguiente ecuacin (Referencia 03, 1981).

En donde,Cu: Es la resistencia al corte no drenada (kg/cm): Peso unitario del suelo (g/cm)H: Altura mxima de la excavacin.

Es decir que la altura mxima de excavacin con taludes verticales en ese tipo de material es:

Como la profundidad de desplante es de 2.0m, se puede afirmar que los taludes se pueden hacer verticales.

9. COMENTARIOS Y/O RECOMENDACIONES El sitio del proyecto se clasifica como un sitio de amenaza ssmica intermedia, con valores de Aa y Av de 0.15 y 0.20 respectivamente. El perfil de suelo se clasifica de acuerdo a la norma Sismo Resistente de 2010, como un perfil de suelo tipo E, cuyos valores del Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Cortos (Fa) y el Coeficiente de Ampliacin para Aceleraciones en Periodos Intermedios (Fv) son 2.1 y 3.2 respectivamente. En anlisis de capacidad de carga se efectu bajo un factor de seguridad de 3, el cual ya se encuentra aplicado a los resultados de capacidad de carga presentados en el numeral 0. De la Tabla 9 se observa que las dimensiones mnimas que debe tener una zapata cuadrada central para soportar una carga de 112 toneladas que baja por cada una de las columnas es de 4.75m, segn la propuesta de Skempton y de 4.50m, segn la propuesta de Vesic. De la Figura 23 se observa que las dimensiones mnimas que debe tener una zapata cuadrada medianera para soportar una carga de 112 toneladas que baja por cada una de las columnas es de 5.00m y una excentricidad de 0.15m, segn la propuesta de Skempton y de 3.50m y una excentricidad de 0.15m, segn la propuesta de Vesic. Para condiciones diferentes de excentricidad remitirse a la Figura 23. De la Tabla 10 y la Tabla 11 se puede concluir que para una zapata cuadrada esquinera resista una carga de 112 Ton, la dimensin mnima de su base es de 6.75m. Las excavaciones para los cimientos superficiales se pueden hacer con taludes verticales, con una profundidad no mayor a 2 metros, siempre y cuando estos no permanezcan abiertos por tiempos prolongados, es decir que se mantenga la condicin no drenada. De acuerdo a los clculos obtenidos, se evidencian asentamientos por consolidacin de 0.25 m.Se considera que es valor alto sin embargo esta altamente ligado a la sobrecarga aplicada.10. BIBLIOGRAFAReferencia 01. (2001). Principios de Ingeniera de Cimentaciones. In B. M. Das, Principios de Ingeniera de Cimentaciones (Cuarta ed., p. 169). Sacramento, California, Estados Unidos: International Thomson Editores.Referencia 02. (2001). Principios de Ingeniera de Cimentaciones. In B. M. Das, Principios de Ingeniera de Cimentaciones (Cuarta ed., p. 61). Sacramento, California, Estados Unidos: International Thomson Editores.Referencia 03. (1981). Continuum Mechanics Fundamentals . In V. S.. A. A. Balkema.

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