Ingeniera de Cimentaciones
Estudio de Suelos con Fines de CimentacinViviendo Multifamiliar
Familia Pauca1. IntroduccinEl estudio de suelos con fines de
cimentacin para la elaboracin del Expediente Tcnico de la obra
Vivienda Multifamiliar Familia Pauca, se ubica en la Calle
Andahuaylas s/n San Martin de Socabaya, Socabaya, Arequipa. Se
realiz mediante un programa de exploracin y de trabajos de campo,
para que por medio de la observacin directa del suelo con obtencin
de muestras se correlacione con los resultados de laboratorio
determinando las caractersticas de suelo de apoyo para las
estructuras proyectadas y as evaluar las soluciones ms factibles de
cimentacin.2. Generalidades 2.1. Objeto del Estudio
El presente trabajo tiene por objeto efectuar un estudio de
suelos con fines de cimentacin del Proyecto Vivienda Multifamiliar
Familia Pauca, el mismo que se ha realizado por medio de trabajos
de exploracin de campo consistentes en calicatas, as como ensayos
de laboratorio y trabajos de gabinete necesarios para definir las
propiedades fsicas del suelo en estudio. Caracterizar el suelo de
la zona donde se construirn las estructuras. Determinar las
dimensiones factibles de profundidad para la cimentacin de las
estructuras proyectadas. Determinar la capacidad portante del suelo
de cimentacin, as como dimensionar dicha cimentacin.
2.2. Ubicacin del rea de EstudioEl terreno en estudio se
encuentra ubicado en San Martin de Socabaya, Calle Andahuaylas S/N,
Distrito de Socabaya, Provincia de Arequipa, Departamento de
Arequipa. El terreno tiene un rea total de 180.00 m2, presenta una
superficie regular. Parte de dicho terreno se encuentra construido,
pero para la ejecucin del proyecto se proceder a demoler.
Limita:Por el Norte: Con Pasaje de Uso Pblico (Prolongacin Calle
Andahuaylas).Por el Sur: Con propiedad de terceros Por el Este: Con
propiedad de tercerosPor el Oeste: Con propiedad de terceros.De
acuerdo al mapa de zonificacin ssmica del Per se concluye que el
rea de estudio se encuentra en la Zona Smica 3.
3. Investigacin Geotcnica
3.1. Trabajo de CampoSe realiz una serie de trabajos de campo
con el fin de identificar los diferentes elementos existentes, como
son: Realizacin de tres calicatas (excavacin manual), cuya
profundidad vara entre 1.5 y 2.5 metros. Las calicatas fueron
ubicadas en formacin triangular, en puntos estratgicos del terreno.
Extraccin de muestra de suelo alterado e inalterado en la Calicata
1, la cual se utilizar posteriormente para los ensayos de
laboratorio. Recopilacin de datos de campo (profundidad de los
estratos, descripcin de los estratos, etc.). Levantamiento del
terreno en estudio. Reportaje fotogrfico.
3.1.1. Calicata 1: Se excavo hasta 1.5 m. de profundidad con un
ancho de aproximadamente 2 m.; se ubic en el extremo derecho del
terreno. Solo se observ la presencia de un estrato. El estrato
tiene un color rojizo con presencia de piedras de dimetros menores
a 5 cm, y en algunos tramos rocas de dimetros mayores, llegando
incluso a ser de 20 cm. 3.1.2. Calicata 2: Se excavo hasta 1.5 m.
de profundidad con un ancho de aproximadamente 2 m.; se ubic en el
extremo izquierdo del terreno. Solo se observ la presencia de un
estrato. El estrato tiene un color rojizo con presencia de piedras
de dimetros menores a 5 cm, y en algunos tramos rocas de dimetros
mayores, llegando incluso a ser de 20 cm.3.1.3. Calicata 3: Se
excavo hasta 2.5 m. de profundidad con un ancho de aproximadamente
3.5 m.; se ubic en la parte trasera del terreno. Solo se observ la
presencia de un estrato. De este estrato se tom la muestra
inalterada. El estrato tiene un color rojizo con presencia de
piedras de dimetros menores a 5 cm, y en algunos tramos rocas de
dimetros mayores, llegando incluso a ser de 20 cm. La muestra
presenta una gran consistencia, y a simple vista parece no contener
humedad.
3.2. Ensayos de Laboratorio Los ensayos se realizaron en el
Laboratorio de Mecnica de Suelos de la Universidad Catlica de Santa
Mara, y fueron los siguientes:3.2.1. Anlisis Granulomtrico por
Tamizado ASTM D-422Consiste en determinar el tamao promedio de los
granos del suelo que conforman la masa total del suelo obtenido.
3.2.2. Contenido de Humedad ASTM D-2216Es la determinacin de la
cantidad de agua presente en la muestra, comparada con respecto a
su peso seco, nos sirve para obtener una idea general del momento
en el cual se realizaron las exploraciones geotcnicas, debido al
efecto importante que tiene este contenido de agua en la influencia
de la resistencia mecnica.3.2.3. Gravedad Especifica de los
SolidosMtodo usado para determinar el peso especfico relativo de
las partculas slidas de un suelo.3.2.4. Peso Unitario del Suelo.El
peso unitario es una medida cuantitativa que nos muestra la relacin
existente entre la masa y el volumen de un determinado suelo,
matemticamente hablando, el peso unitario se define como el
cociente entre la masa y el volumen de un suelo. (=/), Fsicamente
no es ms que la densidad que tiene un suelo.
3.2.5. Relacin de Vacos y PorosidadLa proporcin de vacos en un
elemento de suelo se expresa en funcin de la Relacin de Vacos, Razn
de vacos o ndice de Poros, denotada con e, o en funcin de la
Porosidad, denotada con n.
3.2.6. Grado de SaturacinLa proporcin de vacos ocupada por el
agua se expresa en trminos del Grado de Saturacin, y se define como
la relacin entre el volumen de agua y el volumen de vacos. Vara
entre 0 % (suelo seco) y 100 % (suelo totalmente saturado).
3.2.7. Limite Liquido y Limite Plstico ASTM D-4318Consiste en
determinar el contenido de agua en la muestra que son los lmites
entre los estados liquido-plstico y plstico-no plstico. El ensayo
se realiza con el material menor a la malla N 40.3.2.8. Densidad
Mnima y Mxima del Suelo.Consiste en determinar la densidad del
suelo, con un alto porcentaje de vacos (mnima), y otro con un
porcentaje de vacos inferior.3.2.9. Ensayo de Corte Directo ASTM D
3080.Este ensayo se realiza con material pasante de la malla N 4,
utilizando la densidad de campo para remoldar la muestra en
laboratorio y as determinar los parmetros de suelo necesarios para
la evaluacin del estudio.3.3. Perfil EstratigrficoLos trabajos de
exploracin mediante la realizacin de calicatas, las cuales fueron
descritas in situ para obtener la estratigrafa de cada calicata y
as determinar los perfiles estratigrficos de cada zona. En todas
las calicatas la estratigrafa del suelo es de material gravoso, con
presencia de arcilla. Las gravas son de diferentes dimetros y
espesor variable.3.4. Condiciones del Suelo de CimentacinEl
material del suelo caracterstico encontrado a partir de la
superficie es del tipo de clasificacin SUCS Grava Arcillosa, con
baja humedad, es a la altura de 1.50 m en donde se emplazar la
cimentacin.3.5. Determinacin del Angulo de Friccin y Cohesin El
suelo encontrado en la exploracin fue ensayado mediante el ensayo
de Corte Directo para encontrar los valores promedio para el uso en
la determinacin de la capacidad portante, asumiendo un FS de 3.
4. Calculo de Capacidad Admisible del SueloPara la determinacin
de la capacidad admisible del terreno se emplear la frmula de
Hansen.Aplicamos la siguiente frmula para cimientos
superficiales:
Dnde:
Factores de Forma y Profundidad
5. Conclusiones
El peso unitario del suelo es1.745 gf/cm3. La gravedad especfica
de los slidos es 2.379. La porosidad es 27.57%. El ndice de poros
es 38.40%. El grado de saturacin es 10.63%. El contenido de humedad
es 1.48%. Por medio del ensayo de granulometra se determin que la
muestra de suelo en estudio es una GRAVA. Por medio de los ensayos
de ndice plstico y lquido, se determin que la muestra en estudio es
una GC La cimentacin se realizar a 1.50m de profundidad. Mediante
el ensayo de corte directo se determin:
Del anlisis de capacidad portante se tiene las siguientes
dimensiones de zapatas.Zapata 1 RECTANGULAR
B=0.4m
L=0.3m
Zapata2CORRIDA
B=0.4m
L=0m
Las conclusiones son tomadas nicamente para la zona de estudio,
no debern ser tomadas para otras zonas por ms cercanas que se
encuentren.
Arequipa, Noviembre 2013
6. Referencias Bibliogrficas
Braja M. Das, Principios de Ingeniera de Cimentaciones,
International Thomson Editores, S. A. de C. V., 2001. Norma Tcnica
de Edificaciones, E-050 Suelos y Cimentaciones. Peter L Berry,
David Red, Mecnica de Suelos, McGraw-Hill, 1993.
ANEXOS
ANEXO 1: ENSAYOS DE LABORATORIO
ANEXO 2: REGISTROS ESTRATIGRFICOS
ANEXO 3: PLANOS
ANEXO 4: PANEL FOTOGRFICO
UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIAFACULTAD DE ARQUITECTURA E
INGENIERIA CIVIL Y DEL AMBIENTEPROGRAMA PROFESIONAL INGENIERIA
CIVIL
INGENIERIA DE CIMENTACIONESExpediente Tcnico:Estudio de Suelos
con Fines de CimentacinViviendo Multifamiliar Familia PaucaING.
JULY NEYRA ARENASALUMNOS:DUEAS CORRALES RAISAGONZALES GALINDO
LUISMORON LAGUNA NAIRDA KIABETHPALOMINO LAZO KATIA
AREQUIPA-PERU2013