INFORME TÉCNICO
1.- GENERALIDADES 1.1. OBJETIVOS
Los principales objetivos del estudio son los siguientes:
El objetivo del presente estudio de mecánica de suelos, es establecer las características geotécnicas del suelo, ubicado en el Departamento de Apurímac, Provincia de Abancay, Distrito de Abancay; por medio de trabajos de campo a través de pozos de exploración o calicatas a “Cielo Abierto”.
Para tal efecto, se ha efectuado una investigación geotécnica que incluye trabajos de campo y ensayos de laboratorio necesarios para definir la estratigrafía, características físicas y mecánicas de los suelos predominantes, sus propiedades de resistencia y estimación de asentamientos.
El estudio contempla la realización de 01 calicatas a cielo abierto de una profundidad de 1.80m.
1.2. Ubicación de la zona de estudio.
El proyecto en estudio se encuentra en: Departamento: Apurímac.
Provincia : Andahuaylas.
Distrito : Abancay
Lugar : Centro poblado Villa Ampay.
MAPA DEL PERU
DEPARTAMENTO
DE APURIMAC
PROVINCIA DE ABANCAY URB. TITO CONDEMAYTA
1.3. GEOLOGIA
La zona de Apurímac se encuentra ubicada en la sierra alta sur de la Cordillera Oriental. En términos generales, la geología del área muestra la complejidad propia de las regiones de cordillera que han sufrido importantes deformaciones. En este caso, se trata de la cordillera oriental, una cadena plegada tanto por la orogénesis hercínica como por la orogenia andina. La antigüedad de gran parte del substrato corresponde al Paleozoico (un 80%) y el resto a rocas del Mesozoico; los volúmenes paleozoicos comprenden principalmente rocas sedimentarias y metamórficas (arcillosos y arenosos en proporciones similares), alternando con intrusiones batolíticas y cuerpos intrusivos menores. Algunas de las formaciones, principalmente arcillosas, y de rellenos cuaternarios constituyen sectores de riesgo, por su propensión a la erosión y movimientos de masa; otras formaciones y afloramientos intrusivos, por el contrario son medios estables.
1.4. GEODINAMICA
En la zona del distrito de San Antonio de Cachi, provincia Andahuaylas se dan un conjunto de procesos físicos y químicos que generan cambios notables y riesgos de desastres naturales, en la epidermis terrestre, debido principalmente a la acción combinada de agentes geomorfológicos, como lluvias torrenciales, grandes avenidas de agua, vientos, movimientos sísmicos, etc. favorecidos por un conjunto de factores como: el clima, la fuerte pendiente, depósito de vertiente no consolidados, presencia de matriz arcillosa debajo del manto de derrubios, la funesta acción antrópica como la quema de la cobertura vegetal, la ampliación de carreteras o apertura de nuevas vías, etc.
Los principales procesos de geodinámica externa son: la
reptación, las corrientes de barro o huaycos, los deslizamientos, los aludes de rocas, los aluviones y alud-aluviones.
1.5. NORMATIVIDAD
El Estudio de Mecánica de Suelos con Fines de Cimentación se ha efectuado en concordancia con la norma técnica NTP E-050
"Suelos y Cimentaciones" del Reglamento Nacional de
2.- IINVESTIGACION DE CAMPO 2.1 Trabajo de campo
2.1.1 Calicata o pozo de exploración.
Con la finalidad de identificar y realizar la evaluación geotécnica del sub suelo donde se plantea el proyecto se llevó a cabo un programa de exploración de campo, se realizó la excavación de 01 calicatas a cielo abierto. La ubicación, número de muestras, profundidad y descripción de las calicatas ejecutadas se presenta en el siguiente cuadro N° 1
CUADRO N° 1 Relación detallada de calicatas o pozo de
a ejecutarse.
N° Ubicación Estrato Profundidad
Tipo de Suel o Nivel Freático C-1 Comunidad San Juan de Cula - Puesto de Salud E-1 0.00m -0.40m OH N.P E-2 0.40m -3.00m SC N.P
En la calicata se registró el perfil estratigráfico del sub suelo, clasificando visualmente los materiales mediante el procedimiento de campo establecido por el sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S).
Del fondo de la calicata o pozo se extrae una muestra representativa para luego ser ensayada respectivos.
A continuación se anexa el panel fotográfico de los trabajos realizador en campo.
2.1.2 Muestreo Disturbado
Se extrajeron muestras disturbadas representativas de los estratos tipos en cantidad suficiente para la realización de ensayos estándares.
2.1.3 Perfil Estratigráfico
La información obtenida de los trabajos de campo, nos permiten determinar las características físicas de los suelos, los cuales se grafican en los perfiles correspondientes en las que se visualizan el tipo de materiales en cada estrato de suelo.
De cada estrato identificado se tomaron muestras representativas empaquetados en bolsas de polietileno y trasladado al laboratorio para realizar los ensayos físicas y mecánicas del suelo.
CALICATA N° 01
PROF. SIMBOLOGIA GRAFICO DESCRIPCION
0.000
mts
SC
De la muestra extraída se determinó que es unsuelo (SC) Arena arcillosa con grava, el 30 % de piedra de tamaño variable, desde 2" - 10" hasta la profundidad explorada no se encontró con el nivel freático. 3.000 mts
PUESTO DE SALUD
3.- CARACTERISTICAS DEL PROYECTO.
En la Comunidad de San Juan de Cula del Distrito de San Antonio de Cachi, se construirá una edificación de un Puesto
de Salud de Nivel I-1, que corresponde a una Edificación
común de Categoría “A” y cuyo coeficiente de uso e importancia (U) se considera 1.50.
4.- ENSAYOS DE LABORATORIO. 4.1 Ensayos Estándar.
Los ensayos de Laboratorio, fueron realizados bajo las normas:
Tabla N°5
ENSAYOS DE LABORATORIO
ENSAYOS NORMA APLICABLE Contenido de Humedad NTP 339.127 (ASTM D 2216) Análisis Granulométrico NTP 339.128 (ASTM D 422) Limite Liquido y Limite Plástico NTP 339.129 (ASTM D 4318) Ensayo de compactación
proctor modificado NTP 339.141 (ASTM D 1557) Densidad relativa
NTP 339.137 (ASTM D 4253) NTP 339.138 (ASTM D 4254) Densidad de campo ASTM D-1556-64
Descripción visual - manual NTP 339.150 (ASTM D 2488)
4.2 Clasificación de suelos.
4.2.1 Sistema Unificado De Suelos (SUCS).
Este sistema está basado en la identificación de los suelos según sus cualidades estructurales, su plasticidad y agrupación con relación a su comportamiento como material de construcción.
Esta clasificación se divide en: suelos de grano grueso y suelos de grano fino.
4.2.2 Resultados de los ensayos de laboratorio.
Se presenta las características físicas y mecánicas de los suelos provenientes de los diferentes ensayos realizados a las diversas muestras extraídas, con dichos resultados se establecerá el perfil estratigráfico y la clasificación definitivo del tipo de suelos.
CALICATA C - 1
Profundidad (m) 3.00
% que pasa malla N° 4 74.48 % que pasa malla N° 10 71.80 % que pasa malla N° 40 50.70 % que pasa malla N° 100 29.50 % que pasa malla N° 200 29.26 Coeficiente de uniformidad No Tiene Coeficiente de concavidad No Tiene Índice de Grupo (%) 0 Limite Liquido (%) 28 Índice Plástico (%) 18 Índice de plasticidad (%) 9 Contenido de Humedad (%) 12 Clasificación de Suelos “SUCS” SC
5.- Análisis de Cimentación.
En el presente estudio, se ha determinado la capacidad admisible del terreno, con la finalidad que el ingeniero estructural tenga una visión global del comportamiento del sub suelo, finalmente se ha tomado en cuenta las características geotécnicas del suelo encontrado en las investigaciones de campo.
A continuación se presenta el análisis de cimentación desarrollo sobre la base de los resultados de la evolución geotécnica.
5.1. Tipo de cimentación
De acuerdo a las características de los suelos de soporte ubicados por debajo del nivel o profundidad de fundación, así como por las consideraciones y tipo de edificación nuevas (área A), se establece que el sistema de cimentación que se recomienda debe estar constituido por zapata rectangular o cuadradas, enlazadas con vigas conexión, se cimentara sobre un suelo clasificado según SUCS (SC) Arenas Arcillosa con grava, mezclado con 30% de bolonerias de tamaño variable entre 2” a 10”.
5.2. Profundidad de cimentación
De acuerdo a lo visualizado en campo y considerando los resultados del análisis de las muestras extraídas en la exploración, se constituye preliminarmente que la
infraestructura proyectada será construida con la siguiente profundidad de cimentación:
Cimentación en material clasificado como suelo las cimentaciones de la edificación (área A), se desplantaran a una profundidad no menor de 1.50m apoyados sobre un suelo (SC) Arena Arcillosa con grava.
5.3. Calculo de la capacidad portante admisible Parámetros de Cálculo
Se empleará para él cálculo de capacidad de carga última por corte las fórmulas propuestas por Terzaghi (ecuación N° 01), para zapatas continuas y cuadradas.
qad= ( 1.2 c Nc Sc + γDf Nq Sq + 0.4 B γNγ Sγ )(Ecuación) F.S.
Dónde:
Qad : Capacidad Portante Admisible φ : Ángulo de fricción interna γ : Densidad Natural (gr/cm3) c : Cohesión (gr/cm3)
Df : Prof. de cimentación (m) B : Ancho de zapata (m)
Nq, Nc y Nγ: Factores de capacidad de carga (función de φ) FS : Factor de Seguridad (3)
Resumen de resultados de capacidad portante Capacidad portante Calicata N° 1
Propiedad de Material Símbol o
Valor Unid ad
Cohesión C 0.01 Kg/cm
2
Peso unitario del suelo γnat 1.33 gr/cm
3
Profundidad de desplante Df 1.50 m
Longitud mínima de cimentación (ancho)
B 1.20 m
Angulo de fricción interna Ø 27 °
Factor de capacidad de carga NqNγ 13.8315.39
Nc 24.71
Capacidad admisible qad 1.34 Kg/cm
2
5.4. Calculo del asentamiento admisible.
Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento de la cimentación a 2.5cm para zapatas superficiales.
Para los cálculos del asentamiento se ha considerado las siguientes relaciones.
Calculo de asentamiento
Calicata C-1
Presión por carga admisible
Relación de poisson m = 0.30 Módulo de elasticidad Es = 750 Asentamiento permisible Si(ma x) = 2.50 Ancho de la cimentación B = 1.20 valor If = 112 Asentamiento Si = 0.22 6.- conclusiones y recomendaciones
El Presente Trabajo ha consistido en realizar estudios geotécnicos en el "PUESTO DE SALUD SAN JUAN DE CULA DE NIVEL I-1",
ubicado en la comunidad de San Juan de Cula, Distrito de San Antonio de Cachi, Provincia de Andahuaylas, Departamento de Apurímac.
Evaluar las características geotécnicas de sub suelo, identificar, clasificar y determinar la capacidad portante del suelo, con fines de cimentaciones.
Los trabajos de mecánica de suelos se han desarrollado con la finalidad de investigar las características físicas y mecánicas del suelo que permitan establecer los criterios de diseño de estructuras.
Los Trabajos de campo ha consistido en la excavación de (01) calicata hasta alcanzar una profundidad de 3.00m. Esta exploración se ha ubicado convenientemente en el área del terreno y así poder contar con la información y resultados correctos. De la calicata se extrajeron muestras alteradas para realizar ensayos Análisis Granulométrico por tamizado, Límites de Consistencia, Humedad natural, Pesos Unitarios, Pesos Específicos, Clasificación de Suelos SUCS.
Se recomienda que el tipo de cimentación a utilizar sea Zapatas rectangulares o cuadradas conectada con vigas de conexión para evitar los asentamientos diferenciales y distribuir eficientemente las cargas estructurales.
Profundidad de la cimentación: En base a las características del perfil estratigráfico, y tipo de edificación, se recomienda cimentar
a la profundidad de Df = 1.50 metros, sin tener en consideración la primera capa de material orgánico la cual deberá removerse y conformar la plataforma desde la cual se consideraran los niveles.
Se ha elaborado el informe en base al reglamento nacional de edificaciones según norma:
E – 050 suelos y cimentaciones. E – 030 sismo resistente.
E – 020 Cargas.
Capacidad portante del área de estudio:
Calicata C-1
Presión por carga admisible
qadm = 1.34
Asentamiento Si = 0.22
Tipo de cimentación: de acuerdo a las características de los suelos de soporte ubicado por debajo del nivel o profundidad de fundación, así como por las consideraciones y tipo de edificación, se establece que el sistema de cimentación que se recomienda debe estar constituido por zapatas rectangulares o cuadradas conectadas con vigas.
La capacidad admisible se deberá verificar estimando el metrado de cargas de la infraestructura, en caso que el sub suelo pueda cambiar sus características físico y mecánicos se deberá mejorara o pre dimensionar por el consultor.
Nivel freático: en el área de estudio no existe nivel freático. Se considera asentamiento máximo permisible Si=2.54cm.
En lo referente a la sismicidad del área de estudio, ésta se encuentra ubicada dentro de la Zona Sísmica 2 (Zona de Sismicidad Media), por lo que se deberá tener presente la posibilidad de que ocurran sismos de mediana magnitud.
Para el análisis sismorresistente según el RNE se recomienda considerar un suelo de un perfil tipo S2, con un periodo Tp(s) = 0.6 seg., factor de suelo S = 1.20.
De los antecedentes del Entorno en la cual se desplantara la cimentación, y de la inspección de la zona en estudio se recomienda el uso de CEMENTO TIPO I., caso contrario se deberá de verificar mediante un análisis químico de agresividad del suelo al concreto.
Las conclusiones y recomendaciones presentes, sólo se aplican al terreno estudiado, no pudiendo aplicarla para otros fines o a otros sectores.
7.- Anexos
7.1 Resultados del Laboratorio. 7.2 Panel Fotográfico.
