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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES
DE CIMENTACIÓN
PROYECTO: “VIVIENDA MULTIFAMILIAR”
PROPIEDAD DE: Bushuar Velarde Santiago Julio UBICACIÓN: Av Villa Maria N°490 – VMT INTEGRANTES: Jimenez Camones Jaime Diaz Miguel Angel Lujan Velarde Meliza Valdez Edwin Santa Cruz Alonso Andre Moscoso Delmer Gutierrez Gonzales Eber
SETIEMBRE 2018
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INDICE CAPITULO I
- GENERALIDADES. 1.1. OBJETIVO GENERAL DEL ESTUDIO. 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 1.3. UBICACIÓN DEL TERRENO. 1.4. USOS DEL TERRENO. 1.5. ANTECEDENTES. 1.6. CARACTERÍSTICAS TOPOGRÁFICAS. 1.7. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA ESTRUCTURAL Y CIMENTACIÓN PROPUESTA. CAPÍTULO II
- GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA DE ESTUDIO. 2.1. GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO. 2.2. PERFILES DE SUELOS. 2.3. SISMICIDAD (PARÁMETROS SÍMICOS). **CAPITULO III
- INVESTIGACIONES DE CAMPO.** 3.1. EXPLORACIÓN DE SUELO. 3.2. PERFIL ESTRATIGRÁFICO. 3.3. TOMA DE MUESTRAS. **CAPITULO IV
- ENSAYOS DE LABORATORIO** 4.1 ENSAYO GENERALES. 4.2 ENSAYOS DE CONTROL (W%). 4.3 ENSAYO DE RESISTENCIA. 4.4 CLASIFICACIÓN DEL SUELO SUCS. **CAPITULO V
- CALCULO CAPACIDAD PORTANTE Y ASENTAMIENTO.** 5.1 CAPACIDAD PORTANTE DE CARGA ÚLTIMA (QU) Y CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE. 5.1.1 PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN (DF). 5.1.2 TIPOS DE CIMENTACIÓN ELEGIDA. 5.2 CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS. **CAPITULO VI
- ENSAYOS QUIMICOS CAPITULO VII** 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 BIBLIOGRAFÍA. 7.2ANEXOS
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1. Generalidades: 1.1 Objetivos Generales El presente informe tiene por objetivo determinar los parámetros del suelo necesarios para el diseño de la cimentación de la vivienda multifamiliar proyectada. Así mismo, establecer los contenidos de sales, sulfatos y cloruros del material del suelo, para determinar el tipo de insumo a utilizar para la fabricación de los elementos del concreto. Esta evaluación se realizó por medio de la excavación de 01 calicatas de 3.00 metros de profundidad, en todas las calicatas se tomaron 03 muestras que fueron llevadas al laboratorio de la Universidad Agraria. Los ensayos que se realizaron fueron los siguientes. a. Análisis Granulométrico por tamizado ASTM D b. Ensayo de Corte Directo ASTM D c. Análisis Fisico-Quimico 1.2 Objetivos Específicos a. Exploración de suelos que permita encontrar la estratigrafía del terreno b. Muestreo: tomar las muestras alteradas e inalteradas que permitan determinar la capacidad portante del suelo. c. Ensayos de laboratorio: i. Ensayos generales: permiten determinar la descripción de los suelos ii. Ensayos de Resistencia: permiten calcular la capacidad portante del suelo d. Calculo de la capacidad portante del duelo y asentamiento e. Evaluar el análisis químico de los suelos.
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1.3 Ubicación del Terreno El Predio donde se desarrolla el estudio, se encuentra ubicado en la AV VILLA MARIA N° MZ. G4 LOTE 11B Distrito de Villa María del Triunfo, provincia y departamento de Lima. A continuación se muestra una vista general de la ubicación del predio. SUPERFICIE: El Área que encierra el terreno es de 176.77 m PERIMETRO: El perímetro del terreno es de 55.75m. AREA DE ESTUDIO
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1.5 Antecedentes Por encargo del Sr. Santiago Bushuar Velarde, se realizó el Estudio de Mecánica de Suelos, en el predio ubicado en la AV VILLA MARIA N°490 MZ. G4 LOTE 11B, donde se tiene proyectado la construcción de una vivienda multifamiliar. El presente estudio, es parte de los requisitos que la Municipalidad de Villa María del Triunfo exige como parte de la presentación del Expediente Técnico correspondiente, para los tramites de Licencia de Construcción. 1.6 Características Topográficas El lote en el que se va realizar la ejecución del proyecto presenta, un área aproximada de 176. m^2. Muestra una pendiente ligera menor al 5% hacia la Av Villa Maria. Las condiciones de drenaje en el sitio son aceptables en términos generales y la vegetación que presenta es muy poca. A la fecha de la exploración existían en el sitio, pequeños muros de concreto, durante esta exploración de campo no se detectaron riesgos para el futuro proyecto. Por obtener una pendiente menor al 5%, solo bastará un levantamiento planimetricos
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1.7 Características Del Sistema Estructural Y Cimentación Propuesta Nuestro terreno de estudio es un sistema estructural mixto, de albañilería confinada y porticos La superestructura está conformada por columnas, vigas y muros de albañilería. Las estructuras han sido pre dimensionadas y diseñadas para resistir las cargas aplicadas. Según la norma E030 en condiciones geotécnicas de perfiles de suelos el perfil de nuestro suelo es S2. Suelos intermedios: A este tipo corresponde los suelos medianamente rígidos con velocidades de propagación de onda de corte Vs, entre 180 m/s incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: -Arena densa, gruesa,, a mediana, o grava arenosa medianamente densa, con valores del SPT N6, entre 15 y 50. -Suelo cohesivo compactado, con una resistencia al corte en condiciones no drenadas Su entre 50 KPa (0.5 kg/cm^2 ) y 100 KPa (1 kg/cm^2 ). Fuente: EL PERUANO :Norma E.030 Cap. 3 art. 3.
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2.3 CARTA DEL INGEMMET (ZONA GEOLÓGICA) Objetivo El presente informe técnico, corresponde al Estudio de Mecánica de Suelos el cual servirá de base para el diseño de las estructuras parte del sistema de construcción de una vivienda multifamiliar de la ciudad de Lima, en el distrito de Villa María de Triunfo 2.4 Ubicación y Descripción del Área en Estudio. Lima, Distrito Villa María, AV Villa María nº 490 los suelos formados son de características, arena limosas, suelo areno limosos y las gravas representativas los suelos superficiales es posible encontrar suelos finos, limo arcillosos con arena.
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2.2 Perfiles De Suelos Según la norma E030 en condiciones geotécnicas de perfiles de suelos el perfil de nuestro suelo es S2. Suelos intermedios: A este tipo corresponde los suelos medianamente rígidos con velocidades de propagación de onda de corte Vs, entre 180 m/s incluyéndose los casos en los que se cimienta sobre: -Arena densa, gruesa,, a mediana, o grava arenosa medianamente densa, con valores del SPT N6, entre 15 y 50. -Suelo cohesivo compactado, con una resistencia al corte en condiciones no drenadas Su entre 50 KPa (0.5 kg/cm^2 ) y 100 KPa (1 kg/cm^2 ). Tabla N.ª 2 CLASIFICACIÓN DE LOS PERFILES DE SUELO
Perfil
So > 1500 m/s -^ - S 1 500 m/s a 1500 m/s
100 kPa S 2 180 m/s a 500 m/s 50 kPa a 100 kPa S (^3) < 180 m/s 25 kPa a 50 kPa S (^4) Clasificación basada en el EMS FUENTE : EL PERUANO : Norma E .030 -cap 2 Arena limosas, suelo areno limosos y las gravas representativas los suelos superficiales es posible encontrar suelos finos, limo arcillosos con arena. Suelo cohesivo compacto, con una resistencia al corte en condiciones no drenada, entre 50 kPa (0,5 kg/ cm2) y 100 kPa (1 kg/cm2) y con un incremento gradual de las propiedades mecánicas con la profundidad
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2.30 Sismicidad: Según Norma Peruana E.030-2016 de “Diseño Sismo resistente” determinamos que, el suelo del lugar de estudio se encuentra en la zona 4 y presenta un suelo blando sin presencia de fallas geológicas no existe presencia de aguas subterráneas la que nos permite plantear una estructura segura y estable. Así mismo el territorio nacional se encuentra dividido en cuatro zonas, como se muestra en la Figura. La zonificación propuesta se fundamenta en la distribución espacial de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en la información geotectónica. Según normas podemos determinar, que sísmicamente la región de Lima, está considerado según mapas de sismicidad en la zona 4 , la que permite que se encuentre dentro de una zona con presencia sísmica media.
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CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR DE USO (U)
Cada estructura debe ser clasificada de acuerdo con las categorías indicadas en la Tabla N° 5 de la Norma Peruana E.030-2016. El factor de uso o importancia (U), definido en la Tabla N° 5 se usará según la clasificación que se haga. Para edificios con aislamiento sísmico en la base se podrá considerar U = 1. (Ver tabla siguiente página) Tabla N° 5 CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR “U” CATEGORÍ A
DESCRIPCIÓN FACTOR
U
A
Edificaciones Esenciales A1: Establecimientos de salud del Sector Salud (públicos y privados) del segundo y tercer nivel, según lo normado por el Ministerio de Salud. A2: Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después de que ocurra un sismo severo tales como:
- Establecimientos de salud no comprendidos en la categoría A1.
- Puertos, aeropuertos, locales municipales, centrales de comunicaciones. Estaciones de bomberos, cuarteles de las fuerzas armadas y policía.
- Instalaciones de generación y transformación de electricidad, reservorios y plantas de tratamiento de agua. Todas aquellas edificaciones que puedan servir de refugio después de un desastre, tales como instituciones educativas, institutos superiores tecnológicos y universidades. Se incluyen edificaciones cuyo colapso puede representar un riesgo adicional, tales como grandes
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hornos, fábricas y depósitos de materiales inflamables o tóxicos. Edificios que almacenen archivos e información esencial del Estado. B Edificaciones Importantes Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas tales como cines, teatros, estadios, coliseos, centros comerciales, terminales de pasajeros, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos y bibliotecas. También se considerarán depósitos de granos y otros almacenes importantes para el abastecimiento.
C
Edificaciones Comunes Edificaciones comunes tales como: viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios o fugas de contaminantes.
D
Edificaciones Temporales Construcciones provisionales para depósitos, casetas y otras similares. Ver nota 2 Fuente: EL PERUANO: E-030-cap. 3
Nuestro proyecto es una vivienda multifamiliar determinándola como una
edificación común y tomando una CATEGORIA C por lo tanto su FACTOR
DE USO (U) SERIA =1,
CATEGORIA FACTOR “ U ”
C 1,
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Periodo fundamental de vibración (T). El periodo fundamental de vibración para cada dirección se estimará con la siguiente expresión: T = hn CT T =
Dónde: CT= 35 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente: a. Pórticos de concreto armado sin muros de corte. b. Pórticos dúctiles de acero con uniones resistentes a momentos, sin arriostramiento. CT= 45 para edificios cuyos elementos resistentes en la dirección considerada sean únicamente: a. Pórticos de concreto armado con muros en las cajas de ascensores y escaleras. b. Pórticos de acero arriostrado. CT = 60 para edificios de albañilería y para todos los edificios de concreto armado duales, de muros estructurales y muros de ductilidad limitada.
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Factor de Amplificación Sísmica (C) De acuerdo con las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (C) por las siguientes expresiones: d. T < TP C = 2, 5 e. TP< T < TL C = 2, 5
T P
T
f. T >T C = 2, 5
T P. T L
T
2
- T^ P : Período que define la plataforma del factor C.
- TL: Período que define el inicio de la zona del factor C con desplazamiento constante.
- T: Período fundamental de la estructura para el análisis. De acuerdo con los datos obtenidos de los cálculos obtenidos se puede decir: Tp= 0.6 , TL =2,0 y T= 0.4 → TP< T < TL → 0.6< 0.187< 2. Entonces, el valor del factor “C” será: - C = 2, 5
- TP< T < TL C = 2, 5
T P
T
C= 2.
C= 8.
