LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTÉCNICO DE SUELOS S.A.C.
EMSGEO .S.A.C.INFORME TECNICO
ESPC-06-Nº 000-12
DICIEMBRE 2012
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CONFINES DE CIMENTACIÓN
SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C PROYECTO : RECONSTRUCCION DE CAPILLA
CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO CHUMPI DISTRITO : CHUMPI PROVINCIA : PARINACOCHASDEPARTAMENTO : AYACUCHO
ENERO-2013
Informe Geotécnico del Proyecto:
CONTENIDO1. INFORME TÉCNICO1.1. ALCANCES DEL ESTUDIO1.2. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO1.3. UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO1.4. CONDICIONES CLIMÁTICAS1.5. GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO
1.5.1. GEOMORFOLOGÍA1.5.2. GEOLOGÍA1.5.3. SISMICIDAD1.5.4. CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS1.5.5. POTENCIAL DE LICUACIÓN DE SUELO
1.6. INVESTIGACIÓN DE CAMPO1.6.1. NUMERO “N” DE PUNTOS A INVESTIGAR1.6.2. TIPO DE MUESTRA EXTRAÍDAS1.6.3. TRABAJOS EFECTUADOS
1.6.3.1. EXPLORACIÓN DE CAMPO1.7. ENSAYOS DE LABORATORIO
1.7.1. TRABAJOS DE GABINETE1.8. CLASIFICACIÓN DE SUELOS
1.8.1. PERFIL ESTRATIGRÁFICO1.9. ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN
1.9.1. PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN1.9.2. CÁLCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE 1.9.3. CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS1.9.4. EXPANSIÓN DEL SUELO
1.10. AGRESIÓN AL SUELO DE CIMENTACIÓN1.11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES1.12. RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN1.13. RECOMENDACIONES
1.13.1. RECOMENDACIONES ADICIONALES2. ANEXOS- ENSAYOS DE LABORATORIO- ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO- LIMITES DE ATTERBERG- PERFIL ESTRATIGRÁFICO- ENSAYO DE SALES SOLUBLES- ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DE SUELO - PANEL FOTOGRÁFICOS
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1.- INFORME TÉCNICO 1.1.- ALCANCES DEL ESTUDIO
El objetivo del presente estudio es mostrar los trabajos realizados, así como los resultados y
conclusiones obtenidos, en el estudio de suelos a nivel estratigrafía ejecutado con objeto de
determinar la información requerida para el diseño de la estructuras de cimentación del
proyecto denominado “RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATÓLICA DEL ANEXO DE
CARHUANILLA”. Este estudio ha sido ejecutado de acuerdo al reglamento Nacional de
Construcciones, Normas Técnicas de Edificaciones E-050 de suelos y cimentaciones.
1.1.2.-NORMATIVIDAD
El presente estudio de Suelo con fines de Cimentación está en Concordancia con la Norma
E – 050, de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Construcciones, y las
normas ASTM y AASHTO que en ella se mencionan.
1.2.- CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO
Las edificaciones comprendidos del proyecto materia del presente estudio, se encuentra
destinada para el uso Capilla Católica , Lo cual según la Norma Técnica E-0.30 es
categorizado como “edificación esencial” el coeficiente de uso e importancia (U) para la
presente edificación es igual a 1.5.
El sistema estructural a emplear, es en base a elementos de losa y cimentación corridas. La
obra trasmite sus cargas al terreno mediante un concreto de losa.
La Clasificación, para los fines de la determinación del programa Mínimo de exploración del
EMS, de la Norma E-050, de acuerdo a la tabla N° 2.1.2, es tipificada como:
TIPO DEESTRUCTURA
DISTANCIA MAYORENTRE APOYOS
TIPO DE EDIFICACIÓN
Cimiento Menor a 10 m. A
Los tipos de edificación A, B y C, designan la importancia relativa de la estructura desde el
punto de vista de la investigación de suelos necesaria para cada tipo, siendo el A más
exigente que el B y este que el C.
1.3.- UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
El terreno materia del presente estudio, se encuentra Ubicado en el Anexo Chumpi - Distrito
de Chumpi - Provincia de Parinacochas - Región Ayacucho, a una Altura: 3201 msnm. Con
una latitud de 15º5 25″ y longitud 74º44’48″.′
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1.3.1.-ACCESO
El acceso a la zona de estudio es desde Lima a Nazca, se va a Puquio, se continúa a
Coracora y luego de una hora de camino aproximadamente se llega a Chumpi. El viaje
puede durar de 16 a 18 horas. El tramo de Lima a Puquio es asfaltado y en buenas
condiciones. Luego de Puquio se continua por trocha afirmada carrozable en buen estado.
La otra alternativa es llegar desde Lima a Chala (Arequipa), luego Chaparra (pasando por el
Convento) e Incuyo hasta llegar a Chumpi. Esta ruta se utiliza poco por las mejoras en la
carretera Nazca-Puquio.
1.4.- CONDICIONES CLIMÁTICAS
El clima de Ayacucho varía de acuerdo a sus pisos altitudinales. Puede apreciarse un clima
cálido y húmedo en la ceja de selva (500 m.s.n.m.), hasta un clima frígido que corresponde
a alturas de 4,000 a 5,000 m.s.n.m; existiendo diversidad de pisos ecológicos y zonas de
vida natural.
1.5.-GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO
1.5.1. GEOMORFOLOGÍA
El relieve de la Región Ayacucho, es muy accidentado, predominan las formas topográficas
de montañas, serranías, cuencas y valles pequeños.
Las zonas andinas con sus contrafuertes, serranías y colinas limitadas por abras y pasos, han
contribuido a la dispersión de asentamientos poblacionales heterogéneos.
El relieve del suelo es accidentado y agreste con pendientes pronunciadas susceptibles a la
erosión.
En la zona montañosa o selva alta en la parte norte se localizan las provincias de Huanta y
La Mar, en la zona cordillerana al centro, se localizan las provincias de Huamanga, Cangallo,
Vilcashuamán y Fajardo y en la zona altiplánica, al sur, se ubican las provincias de Lucanas,
Parinacochas, Paucar del Sara Sara, Huancasancos y Sucre.
1.5.2.- GEOLOGÍA
La Geología, dedicada al estudio de la tierra, que interpreta los fenómenos que se suceden
en el departamento de Ayacucho (terremotos, ciclo del agua, dinámica de la atmósfera y
otros), define las leyes que rigen estos eventos; y se aplica, entre otras cosas, a los
yacimientos mineros, el desarrollo del agua, incorpora saberes científicos y técnicos al
servicio de las necesidades del hombre, de acuerdo a los sub espacios establecidos:
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a) Geología del Sub Espacio Norte.- Conformada por materiales sedimentarios acumulados
durante el Paleozoico Inferior, que fueron comprimiéndose a lo largo de las posteriores eras
geológicas.
b) Geología del Sub Espacio Centro.- Llamada también Abrupta Serranía Central, se
encuentra conformada por los depósitos sedimentarios, ígneos y volcánicos; donde el
primer grupo de materiales sedimentarios, formados en épocas del Paleozoico Superior, se
halla dispuesto en una franja en dirección noroeste - sureste y se caracteriza por ser muy
fosilífero, actualmente muy erosionado y desgastado por el decurso del tiempo.
1.5.3.- SISMICIDAD
De acuerdo al mapa elaborado por el Instituto Geofísico del Perú de regionalización
sismotectónica, donde se presenta las máximas posibles según la escala de Mercalli
modificada, la zona de estudio se ubica en la categoría de “zonas activas durante el
presente siglo, con sismos con profundidades mayores a 20 kilómetros” en el rango de
intensidad (máximas posibles según la escala modificada de Mercalli) igual o mayor a IX
grados.
Sismo durante el año 1981, que afectó a los distritos de Vinchos, Socos, San José de Ticllas,
Santiago de Pischa y Ayacucho, con destrucción de viviendas. Templos y Centros Educativos
en las localidades mencionadas y muchos damnificados principalmente en el área rural.
EFECTOS SÍSMICOS
La actividad sísmica de la zona es manifestación de tectonismo que se desarrolla a lo largo
del margen pacífico y oriental de la cordillera de los andes. Según Gutenberg Richter los
focos superficiales (0 - 62 km.) bordean la región costera y el flanco occidental de la
cordillera de los Andes, incrementándose con algunas de profundidad intermedia (65 - 300
km). De acuerdo a la publicación del instituto de geología y minería correspondientes al Dr.
Enrique Silgado Ferro, las vibraciones producidas por un sismo se transmiten a partir de su
origen a través de las rocas de la corteza terrestre. En un lugar del pacifico, las vibraciones
que llegan al basamento rocoso son a su vez transmitidas hacia la superficie a través de los
suelos existentes en el lugar. En el presente estudio para determinar la sismicidad del lugar
se han analizado las aceleraciones procedentes de los mapas de aceleraciones máximas en
la roca para periodos de recurrencia sísmica de 30, 50, 100 años, propuestas por Casa verde
y Vargas (1980) los que indican que el terreno estudiado se encuentra en una zona de alta
sismicidad. Los sismos en la zona de estudio están asociados al fenómeno de subducción de
la Placa de Nazca con la placa sudamericana, originando sismos de profundidad epicentral
de naturaleza superficial e intermedia principalmente.
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1.5.4.-CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS Se clasifican los suelos en tres grupos por tipo de suelo de cimentación por el periodo
predominante Ts de la estratigrafía. Los que indican que el terreno estudiado se encuentra
en una zona de sismicidad alta definida como ZONA=3, contando con un factor de zona
Z=0.4.
De acuerdo al Reglamento Nacional de construcciones, Norma Técnicas de Edificaciones E-
030, Diseño sismo-resistente, el área estudiada tiene las siguientes características suelos
flexible, cuyas características sísmicas son:
CLASIFICACIÓN DE TIPOS DE SUELOS DE CIMENTACIÓN
PARÁMETRO DE SUELO VALOR
Tipo de suelo S2
Factor de zona (Z) 0.40
Periodo predominante que define la plataforma del espectro (Tp) 0.9
Factor amplificación del suelo de acción sísmica (S) 1.4
Por lo expuesto podemos afirmar que en el presente caso dada la clasificación de suelo a
nivel de cimentación le corresponde un periodo de Ts = 0.9 para efecto de diseño.
1.5.5.- POTENCIAL DE LICUACIÓN DE SUELOS
El fenómeno de licuación de suelos es un problema que en las condiciones actuales no es
posible que ocurra, debido a las condiciones del suelo denso.
1.6.- INVESTIGACIÓN DE CAMPO
1.6.1 NUMERO "N" DE PUNTOS A INVESTIGAR
El número de sondajes a realizar se determina de acuerdo a la tabla N° 2.3.2 de la Norma
E-050, el cual está en función del tipo de edificación y del área de la superficie a ocupar
por este. El número ''n'' de puntos a investigar, que se exige es de 01 puntos por cada 450
m2 de terreno.
En nuestro caso se cumplió con lo normado ya que se realizó 02 calicatas a cielo abierto
que se identificaron como C-1, a profundidad de 2.00 m en las que se encontró un perfil
que se describe más adelante así como fotografías que muestran el trabajo realizado,
ubicado dentro de la superficie a ocupar por la futura estructura.
No, se encontró nivel freático hasta la profundidad excavado.
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UBICACIÓN CALICATA SÍMBOLO
ANEXO DE CHUMPI 1 2
1.6.2.- TIPO DE MUESTRAS EXTRAÍDAS
Para el presente estudio, se ha tomado en cada sondaje una muestra tipo Mab por
estrato, hasta el plano de apoyo de la cimentación prevista Df, y a partir de esta se ha
procedido a tomar una muestra tipo Mib, en la profundidad p.
1.6.3.- TRABAJOS EFECTUADOS
1.6.3.1 EXPLORACIÓN DE CAMPO
El reconocimiento del área de investigación consistió en observar la topografía y el
perímetro del área que se proyecta edificar. Seguidamente se determinó la ubicación de la
perforación a realizar. Efectuándose las calicatas a una profundidad de 2.00 m. de
profundidad aproximadamente, contando a partir del fondo de la base, según la Norma E-
050.
EJECUCIÓN DE CALICATAS
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1.7.- ENSAYOS DE LABORATORIO
Con las muestras de suelos tomadas en el campo, se han efectuado los siguientes ensayos,
con fines de identificación y clasificación de suelos de los parámetros que nos permiten
deducir las condiciones de apoyo de la cimentación y para esto se realizaron los
siguientes ensayos:
- Contenido de humedad. ASTM D 2216
- Análisis granulométrico. ASTM D 136
- Clasificación de suelos (SUCS). ASTM D 2487
- Limites de consistencia (Atterberg). ASTM D 4318
- Peso Específico relativo de sólidos. ASTM D 854
ENSAYOS ESPECIALES
Se deslizaron los siguientes ensayos:
Con las muestras de suelo alteradas, obtenidas de las calicatas, se realizaron
ensayos especiales en una muestra representativa de la calicatas C-1, de profundidad (0.00
- 2.00 m), se realizó el ensayo de Corte Directo (ASTM D-3080).
1.7.1.-TRABAJO DE GABINETE
Existen varios métodos de clasificación de suelos, la mayoría de los sistemas de clasificación
de suelos son con el análisis granulométrico y los Límites de Alterberg (L.L. y L .P). En el
presente estudio de suelos utilizaremos los sistemas da clasificación AASTHO. Los resultados
obtenidos en ambos sistemas de clasificación son los siguientes:
1.8.- CLASIFICACIÓN DE SUELOS
Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al sistema unificado
de clasificación de suelos (S.U.C.S), observación y comparación con las muestras
representativas ensayadas.
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CALICATA 1 2
Muestra 1 1
Profundidad(m) 0.0-2.0 0.0 - 2.00
% Pasa malla Nº 4 90.38 99.12% Pasa malla Nº 200 33.77 27.11
Limite liquido 34.50 18.50Índice Plástico 9.10 N.P
Clasif. AASTHO A-4(0) A-2-a(0)
Clasif. SUCS SM-SC SM
El material subrasante califica como suelo bueno.
1.8.1- PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
Con la información obtenida mediante los análisis estratigráficos, límites de Atterberg y
observando los perfiles estratigráficos de las excavaciones se obtuvieron los siguientes
resultados. De la calicata realizada se evalúa y sintetiza la secuencia estratigráfica del
subsuelo, está conformado:
CALICATA (C-1) Primer estrato: De 0.0 - 2.00 m. el área en estudio presenta
superficialmente un terreno de material de arena arcillosa- limosa (SM-SC) plástica de
manera aislada material retenido en el tamiz Nº04.
CALICATA (C-2) Primer estrato: Se presenta un estrato de 0.00 - 2.00 m. un material
conformado de arena limosa (SM), de color gris claro, ligeramente húmedo conteniendo
de manera aislada material retenido en el tamiz Nº04.
No se apreció nivel freático, hasta el nivel prospectado, de 2.00 m de profundidad.
1.9.- ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN
1.9.1.- PROFUNDIDAD Y TIPO DE CIMENTACIÓN
Analizando los perfiles estratigráficos, los resultados de los ensayos de laboratorio y
teniendo en cuenta en consideración de las características estructurales del proyecto, se
concluye que la cimentación de cimientos corridos armados desplatadas a una
profundidad mínima de 1.30 m , en el suelos natural más desfavorable encontrado en el
área en estudio, el tipo de suelos de arena arcillosa- limosa (SM-SC), plástica y de
consistencia densa.
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1.9.2.- CALCULO DE LA CAPACIDAD PORTANTE ADMISIBLE.
Se ha calculado la capacidad admisible de carga para el área en estudio de acuerdo al tipo
de edificación. Para tal efecto, se ha utilizado el criterio de Terzaghi-Peck (1967),
modificado por Vesic (1973), según el cual la capacidad ultima de carga se expresa por la
siguiente ecuación:
Para cimiento corridas: q ULT = ScC Nc + Sq Df 1ال Nq + 0.5 S 2ال ال B Nال
Siendo la capacidad admisible de carga:
q ad = q ult /FS, donde:
FS = Factor de Seguridad = 3
Nc, Nq , Nال = Factores de Capacidad de Carga.
Sc, Sq , Sال = Factores de Forma
q = Presión de Sobrecarga (Ton/ m2) = 1 ال D f = 1.617
1 = peso unitario del suelo por encima del nivel de cimentación (Ton/ m2) =1.244
2 = peso unitario del suelo por debajo del nivel de cimentación =1.312
Df = Profundidad de Cimentación (m) = 1.30
B = Ancho de la Cimentación (m) = 1.00
En las calicatas C-1 de 0.20 a 2.0 m. de profundidad, se realizó el ensayo de corte Directo
en especímenes remodelados y saturados del estrato más desfavorable encontrado en el
área en estudio, del tipo arena arcillosa -limosa (SM-SC) plástica, arena limosa (SM), y de
consistencia densa. De acuerdo a este ensayo, se obtuvieron los siguientes resultados:
- Angulo de fricción interna : Ф = 32.6º
- Cohesión (kg/cm2) : c = 0.012
- Densidad Húmeda Inicial kg/cm3) : 1.49
- Contenido de humedad Inicial (%) :10.32
- Contenido de Humedad Final (%) : 9.84 arena arcillosa -limosa
Para el estado arena arcillosa-limosa del tipo (SM-SC), no plástico y de consistencia Densa,
se estima la ocurrencia de una falla local.
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Debido al estado de compacidad del suelo de cimentación, se ha considerado la reducción
del coeficiente del Angulo de fricción, para considerar el efecto de una posible falla local:
= 3/4(º)
= 3/4(32.6º))
= 24.45º
Según Terzaghi y Peck:
Cimientos Corridos
Qul = Sc*C*Nc + ½*S 2 ال B*N + Sq* 1 ال D f *Nq
Qad = qul/F.S.
- Angulo de fricción interna : Ф = 24º
- Cohesión (kg/cm2) : c = 0.012
Para el estado arena arcillosa-limosa con denominación según SUCS (SM-SC) plástico y de consistencia densa
FALLA POR CORTE
Considerando cimiento corrido de ancho B = 1.0 m., los factores de forma
correspondiente
a) CIMIENTO CORRIDO
C = 0.012 kg/cm2
= 24º
F.S. = 3.0
Asimismo para Ф = 24º, los factores de capacidad de carga correspondientes son
I.- DEFINICIÓN DE ÁREA EFECTIVA DE CALCULO-HIPÓTESIS DE MEYERHOF
II.- COEFICIENTES DE TERZAGUI-PECK (SEGÚN
PRANDTL)
III. - COEFICIENTES DE FORMA DE BEER
Df = 1.30 m. Nc = 19.32 Sc = 1.36
B = 1.0 m. N = 9.44 S = 0.69
1 =1.244 gr/cm3 2 = 1.312 gr/cm3 Nq = 9.60 Sq = 1.32
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De (1) se tiene: IV.- CARGA DE HUNDIMIENTO
qul =CNc Sc + Df1 Nq Sq + 0.52 BNy Sy
q ult = 2.793 kg/cm2
la capacidad de carga admisible es :
q ad = q ult / 3
q ad = 0.931 kg/cm2
FALLA POR ASENTAMIENTO
Se propone limitar el asentamiento de la cimentación a 1” (2.54 cm.) utilizado la ecuación
planteada por Terzaghi y Peck que se presenta a continuación:
ρ = Δ q B (1-μ 2 )Es
ρ : Asentamiento (cm) =2.54
Δ q : Presión trasmitida a la cimentación (kg/cm2) =
B : Ancho de la cimentación (m) =1.0
μ : Relación de Posición =0.30
Es : Modulo de elasticidad (kg/cm2) =280
If : Factor de Forma (cm/m) =210
Para cimiento corrida de ancho B =1.0 m., la presión admisible será de :
Δ q = 2.54 x 280 =3.72 kg/cm2
1.0x 0.91 x 210
Finalmente, consideramos el valor más desfavorable, obtenemos:
q ad = 0.931kg/cm2
1.9.3 CALCULO DE ASENTAMIENTO.
Se procederá a calcular el asentamiento diferencial con el método de la distorsión angular
(α), de la tabla Nº 3.2.0 de la Norma Técnica de Edificación E.050 Suelos y Cimentación,
consideramos el límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.
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ASENTAMIENTO TOLERABLE - NORMA E.050 DE SUELOS Y CIMENTACIONES
DISTORSIÓN ANGULARθ=δ/L. DESCRIPCIÓN
1/150 Limite en el que se debe esperar daño estructural en edificios Convencionales.
1/250 Limite en que la perdida de verticalidad de edificios altos y rígidos puede ser visible.
1/300 Limite en el que se debe esperar dificultades con puentes grúas
1/300 Limites en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.
1/500 Limites seguro para edificios en los que no se permiten grietas.
1/500Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de
Cimentación de estructuras rígidas, altas y esbeltas.
1/650Límite para edificios rígidos de concreto cimentados sobre un solado con espesor
aproximado de 1.20 m
1/750 Limite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a asentamientos
= /L = 1 / 500 = 0.002
Donde la distancia entre las columnas del pórtico (L) es igual a 5.00 m. (Datos
aproximado proporcionado por los responsables del diseño estructural del proyecto.
Despejando:
Δ=1cm
En caso de considerarse el uso de plateas o losas de cimentación, se descarta totalmente
la presencia de asentamiento diferenciales en las estructuras. Debido a que estos serán
anulados por los elementos estructurales indicados.
Por tanto el asentamiento admisible máximo para este tipo de estructura en esta zona
será de 1 cm. inferior a lo permisible que es 2.54 cm (1"), según la Norma E-0.50. Entonces
no se presentarán problemas por asentamiento.
El resultado obtenido para el Diseño estructural es:
qad =0.931 Kg / cm2
Asentamiento permisible s = 1 cm.
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1.9.5.- POTENCIAL DE EXPANSIÓN
De acuerdo a Seed, Woodwuad y Lundgren, establecieron la Siguiente tabla de potencial
de expansión determinado en Laboratorio.
ÍNDICE DE PLASTICIDAD POTENCIAL DE EXPANSIÓN
0-15 BAJO
15-35 MEDIO
35-55 ALTO
MAYOR 55 MUY ALTO
Con los datos obtenidos en el laboratorio se tiene:
CALICATA PROF. (m)ÍNDICE
PLÁSTICOPOTENCIAL DE
EXPANSIÓN
C-1 2.0 9.10 BAJO
C-2 2.0 N.P BAJO
Comparando estos valores con los índices plásticos de los suelos.
Encontrados (SM-SC), (SM) se concluye que el potencial de Expansión es bajo.
1.10.- AGRESIÓN AL SUELO DE CIMENTACIÓN
Se concluye que el estrato de suelo que forma parte del contorno donde irá desplante de
la cimentación no contiene concentraciones de sulfatos sales solubles totales y cloruros,
que podrían atacar al concreto y la armadura de la cimentación. Por lo tanto no se ha
detectado la agresividad del suelo.
CALICATA Nº 1
PROFUNDIDAD (m) SUSTANCIA PARTES POR MILLÓN CONTENIDO
0.0 - 2.0 mPH 7.2
Cloruros 40.80 p.p.m 0.0040 %Sulfatos 80.00 p.p.m 0.0080 %
Sales solubles totales 107.00 p.p.m 0.0107 %
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CALICATA Nº 2
PROFUNDIDAD (m) SUSTANCIA PARTES POR MILLÓN CONTENIDO
0.0 - 2.0 mPH 7.2
Cloruros 46.00 p.p.m 0.0046 %
Sulfatos 83.00 p.p.m 0.0083 %
Sales solubles totales 112.0 p.p.m 0.112 %
TABLA: TOLERANCIAS ESTIPULADAS POR EL R.N.C. PARA EL CONCRETO EXPUESTO A
SOLUCIONES DE SULFATO PRESENTES EN EL SUELO.
Sulfatos solubles(SO4) %
Sulfatos en el suelo (SO4 ) (PP.m)
sulfato soluble en el agua (SO4 ) presente en
el suelo, % en peso
Tipo de cementoRecomendable
Insignificante 0-150 0.00 – 0.10 Sin limitación
Moderado 150-1500 0.10 – 0.20 Tipo II
Severo 1500-10000 0.20 – 2.00 Tipo V
Muy severo 10000 Mayor =2.00 Tipo V + puzolana
Se ha determinado que el suelo de la zona de proyecto contiene sales agresiva en
cantidades insignificante, es decir el contenido de sulfatos esta comprendidos entre 0 -
150 ppm, Se recomienda usar cemento Pórtland Tipo I.
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DETALLE DE CIMENTACIÓN
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Cimiento Corrido
- Alternativa: A
LeyendaD1= Profundidad de Desplante (m)Dependerá del cálculo estructural.
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D1 CIMIENTO CORRIDO
1.11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. El Perfil estratigráfico donde va a estar apoyado la estructura de cimentación del
Proyecto Denominado: “RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATÓLICA DEL ANEXO DE
CARHUANILLA”, está constituida según la clasificación SUCS por: El tipo de suelo
predominante en todas las áreas investigadas se encontró arena arcillosa-limosa.
2. Se realizó las Pruebas de Campo que consistieron en 02 calicatas a cielo abierto C-1, C-2.
Las calicatas se realizaron hasta una profundidad máxima de 2.00 m, a partir de la superficie
inicial del terreno.
3. El subsuelo está conformado de la siguiente manera: En las CALICATAS investigadas, el
área en estudio presenta superficialmente un terreno de material de arena limosa y Arena
Arcillosa, plástica, de color marrón claro, ligeramente húmedo,
No se presenta el Nivel Freático (NAF) a la profundidad de exploración indicada.
4. La Capacidad Portante Admisible del terreno a la profundidad de cimentación mínima de
1.30 m, para el diseño estructural es de 0.931 kg/cm2 para cimientos corridos.
5. En base a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros
Estratigráficos y características de las estructuras de apoyo, se recomienda cimentar en
arena limosa (SM), cimientos corridos, para evitar los asentamientos diferenciales, donde se
recomienda a los especialistas de diseño estructural según el sistema constructivo, cálculo
de la profundidad de la cimentación con respecto a la superficie inicial del terreno existente.
6.- En caso de que la cimentación de las estructuras sea del tipo de cimentación de cimiento
corrido, el suelo natural más desfavorable encontrado en el área de estudio, del tipo arena
limosa (SM) no plástica y de consistencia firme a dura. Para tal efecto, se ha proporcionado
el coeficiente de reacción de sub-rasante o de Balasto para este tipo de suelo (Ks=6.50
Kg/cm2).
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7. El asentamiento total es de aproximadamente 1 cm, que es menor de 1"(2.54 cm.)
recomendado para este tipo de estructuras (según la Norma E-050 de Suelos y
Cimentaciones que dice que para Edificaciones el Asentamiento Permisible es de 1”), por lo
tanto no se presentaran problemas por asentamiento.
8.- Se recomienda, antes del vaciado de la mezcla de concreto para la cimentación,
compactar el suelo de apoyo que generalmente se altera por el proceso de excavación.
9.- La estructura de los pisos interiores, patios interiores y obras exteriores tendrán el
siguiente diseño Geométrico:
- Subrasante.- El material de la subrasante está conformado por arena limosa, la que será
escarificada y compactada en un espesor de 0.20 m, al 95 % de la Máxima densidad seca del
Proctor Modificado.
- Base.- El material a emplear en la base será tipo granular seleccionado A-1-a (0) o A-1-b
(0), con un espesor de 0.20 m. compactada, al 100% de la máxima densidad seca del Proctor
Modificado.
- Losa de Concreto.- El concreto a utilizar tendrá una resistencia de Fc= 210 kg/cm2.
- Cimiento corrido:- El concreto a utilizar y los cálculos estructurales será siguiendo las
normas vigentes del reglamento nacional de Construcciones.
10. CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS: De acuerdo con la nueva Norma Técnica de Edificación
E.030 Diseño Sismorresistente y el predominio del suelo de la cimentación, se recomienda
adoptar en los análisis sismo-resistente de las edificaciones, los siguientes parámetros:
PARÁMETRO SÍSMICOS PARA EL DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS SON LAS SIGUIENTES:
PARÁMETRO DE SUELO VALOR
Perfil de Tipo de suelo S2
Factor de zona (Z) 0.40 g
Periodo predominante que define la plataforma del espectro (Tp) 0.9
Factor amplificación del suelo de acción sísmica (S) 1.4
Qadm (kg/cm2 ) 0.931
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En el diseño de las estructuras del proyecto debe tenerse en cuenta el alto grado de
sismicidad del área de estudio.
11. El subsuelo de actividad de cimentación no está sujeta a socavaciones ni deslizamientos,
así como no se ha encontrado evidencias de hundimiento ni levantamientos en el terreno.
Así mismo la geodinámica externa en el área de estudio no presenta en la actualidad riesgo
alguno como posibles aluviones, huaycos, deslizamientos de masas de tierra, inundaciones,
etc.
12. Si en la zona del proyecto se encuentra la presencia de material de rellenos en estado
suelto, se recomienda eliminar dichos rellenos y reemplazarlo por material afirmado
compactado, con las recomendaciones respectivas.
10. En la zona del proyecto si se notara la presencia de filtraciones superficiales debido a
lluvias, aniegos a la profundidad de cimentación con respecto a la superficie natural del
terreno, se recomienda diseñar un sistema de drenaje superficial (sangría) para poder
evacuar el agua de filtración y pueda facilitar el proceso constructivo de las cimentaciones y
también afectar a las mismas una vez construidas.
13. Los ensayos de análisis químico indican lo siguiente: La presencia de sales solubles
totales es de 0.0112 % menor que 0.10 %, indica que no ocasionará problemas de pérdida
de resistencia mecánica por problemas de lixiviación. (Lavado de sales). Se concluye que el
estrato de suelo que forma parte del contorno donde irá desplantada la cimentación
contiene concentraciones insignificantes de sulfatos, sales solubles totales y cloruros, que
no podrían atacar al concreto y la armadura de la cimentación. Por lo tanto se recomienda
usar cemento Portland Tipo I.
1.12. RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN
De acuerdo con la Norma Técnica de Edificaciones E.050 “Suelos y Cimentaciones”, la
siguiente información deberá transcribirse en los planos de cimentación. Esta información
no es limitativa y deberá cumplirse con todo lo especificado en el Reglamento Nacional de
Construcciones.
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Tipo de Cimentación: cimentación de base, Losa de cimentación corrida de resistencia f’c=210 Kg/cm², según el sistema constructivo.
Estrato de apoyo de la cimentación: arena arcillosa-limosa (SC-SM) y arena limosa (SM) de partículas finas .
Parámetros de diseño de la cimentación:
Presión Admisible: 0.931 Kg/cm²
Factor de Seguridad: 3
Asentamiento máximo tolerable 1 cm
Agresividad del Suelo a la Cimentación: NO DETECTADA
Recomendaciones Adicionales:
1.13.- RECOMENDACIONES
1.13.1 RECOMENDACIONES ADICIONALES
Por otro lado en la norma técnica de edificaciones E-050, en el Capítulo 4º, 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.
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ANEXO
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ENSAYO DE CORTE DIRECTO
NORMA ASTM -3080
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CORTE DIRECTO RESIDUAL ASTM D-3080
Contenido de humedad
TIPO DE MATERIAL(SP-SM) ESPÉCIMEN Nº 1 2 3
inicial
Recipiente Nro 1 2 3Peso Suelo Húmedo + Tara (gr) 34.00 35.84 33.45Peso Suelos Seco + Tara (gr) 32.25 33.92 31.75Peso de la Tara (gr) 15.30 15.20 15.25Peso de Agua (gr) 1.75 1.92 1.70Peso de Suelo Seco (gr) 16.95 18.72 16.50Porcentaje de humedad (%) 10.32 10.26 10.30
final
Recipiente Nro 4 5 6Peso Suelo Húmedo + Tara (gr) 28.65 26.12 27.10Peso Suelos Seco + Tara (gr) 27.45 25.12 26.00Peso de la Tara (gr) 15.25 15.20 15.15Peso de Agua (gr) 1.20 1.00 1.10Peso de Suelo Seco (gr) 12.20 9.92 10.85Porcentaje De Humedad (%) 9.84 10.08 10.14
APLICACIONES DE CARGAVelocidad de carga (mm/min) 1.00 1.00 1.00Carga Normal (kg) 11.35 21.35 31.35Esfuerzo Normal (kg/cm2) 0.36 0.68 1.00Esfuerzo Tangecial 0.24 0.45 0.57Peso de la Semi-caja Superior 0.861 0.881 0861Peso del Piston de Carga (kg) 0.484 0.484 0.484
DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRADiámetro 6.31 cm Área 31.3 cm2 NaturalAltura 2.1 cm volumen 65.7 cm3 Compacta (Dens. Nat.) X
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Deformación Vertical Deformación Horizontal
Def
orm
ació
n V
ertic
al (
pulg
.)
Def
orm
ació
n V
ertic
al (
pulg
.)
ESFUERZO NORMAL –RESISTENCIA AL CORTE
0.020
0.018
0.016
0.014
0.012
0.010
0.008
0.006
0.004
0.002
0
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
0.90
0.60
0.30
0.00
0.00 0.30 0.60 0.90 1.20
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL (pulg.) DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL (pulg.)
Esfuerzo Normal (Kg. /cm2)
COHESIÓN ANGULO DE FRICCIÓN
Kg/cm2 Grados0.012 32.6
ENSAYO DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO MÉTODO
ASTM D-422
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA Nº 1 MUESTRA Nº 1 PROFUNDIDAD: 0.00 - 2.00 m.ENSAYO DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO MÉTODO ASTM D 422
TAMIZ N°. GRS, RET % RETEN % QUE PASA % RET, AC. ESPECIF.2.1/2”
2”
1.1/2”
1”
¾”
½”
3/8”
¼” 100.0N°. 4 125.0 9.62 90.38N°. 8 133.0 10.23 80.15N°.10 83.0 6.38 73.77N°.16 117.0 9.00 64.77N°.20 42.0 3.23 61.54N°.30 56.0 4.31 57.23N°.40 118.0 9.08 48.15N°.60 53.0 4.08 44.08N°.80 61.0 4.69 39.38
N°.100 31.0 2.38 37.00N°.200 42.0 3.23 33.77FONDO 439.0 33.77 -
LIMITE LIQUIDO 34.50 % DENSIDAD RELATIVA MINLIMITE PLÁSTICO 25.40 % DENSIDAD RELATIVA MAXÍNDICE DE PLASTICIDAD 9.10 % ENSAYO DE C.B.R. %HUMEDAD NATURAL 10.40 % CLASIFICACIÓN S.U.C.S SC -SMPESO ESPECIFICO 2.32 gr/cm3 CLASIFICACIÓN GRUPO A-4(0)PESO UNITARIO 1244 kg/m3 % DE SALES TOTALESPROCTOR MODIFICADO HUMEDAD OPTIMA
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA N°. 1 MUESTRA N°. 1 PROFUNDIDAD : 0.0-2.0 mLIMITE LÍQUIDO
Tara N° 1 2 3
Peso Tara + Suelo Húmedo 49.70 49.85 49.77
Peso Tara + Suelo Seco 45.36 45.75 45.86
Peso Tara 33.85 34.00 33.80
Peso Suelo Seco 11.51 11.75 12.06
Peso Agua 4.34 4.08 3.91
Contenido de Humedad % 37.71 34.72 32.42
Numero de Golpes 17 24 35
10 15 20 25 30 40 50 60 80 100
N° de Golpes
LIMITE PLÁSTICO
Tara N° 5 6
Peso Tara + Suelo Húmedo 7.73 7.90
Peso Tara + Suelo Seco 6.87 7.02
Peso Tara 3.46 3.58
Peso Suelo Seco 3.41 3.44
Peso Agua 0.86 0.88
Contenido de Humedad % 25.22 25.58
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ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTÉCNICO DE SUELOS S.A.C.
25.40
34.50
9.10
38
36
34
32
SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA Nº 1
PERFIL ESTRATIGRAFICO
PROF.(m)
SÍMBOLO SUCS DESCRIPCIÓN MUESTRAN°
0.00
2.00
SC-SM
Arena arcillosa- limosa, color marrón claro, en estado natural semicompacto, contiene ligeramente humedad, hasta la profundidad escavada no se encontró napa freática.
C 1 - M 1
27 INFORME TÉCNICO ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN Email: [email protected]ÉS AVELINO CÁCERES K-16 PARCONA - ICA CEL. : 956931175
LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.INFORME: ESPC-06-Nº 020-13
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTÉCNICO DE SUELOS S.A.C.
SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA Nº 2 MUESTRA Nº 1 PROFUNDIDAD: 0.00 - 2.00 m.ENSAYO DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO MÉTODO ASTM D 422
TAMIZ N°. GRS, RET % RETEN % QUE PASA % RET, AC. ESPECIF.2.1/2”2”1.1/2”1”¾”½”3/8”¼” 0.0 0.00 100.00N°. 4 17.0 0.88 99.12N°. 8 12.0 0.62 98.50N°.10 32.0 1.66 96.84N°.16 82.0 4.25 92.59N°.20 53.0 2.75 89.84N°.30 55.0 2.85 86.99N°.40 64.0 3.32 83.67N°.60 26.0 1.35 82.32N°.80 187.0 9.69 72.63N°.100 334.0 17.31 55.31N°.200 544.0 28.20 27.11FONDO 523.0 27.11 -
LIMITE LIQUIDO 18.50 % CLASIFICACIÓN GRUPO A -2-a(0)LIMITE PLÁSTICO 0.00 PROCTOR MODIFICADOÍNDICE DE PLASTICIDAD N.P HUMEDAD OPTIMAHUMEDAD NATURAL 8.0 % DENSIDAD RELATIVA MINPESO ESPECIFICO 2.53 gr/cm3 DENSIDAD RELATIVA MAXPESO UNITARIO 1356 Kg/m3 ENSAYO DE C.B.RCLASIFICACIÓN SUCS SM % DE SALES SOLUBLES
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ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y GEOTÉCNICO DE SUELOS S.A.C.
SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA Nº 1 MUESTRA Nº 1 PROFUNDIDAD: 0.00 - 1.00 m.LIMITE LÍQUIDO Tara N° 1 2 3Peso Tara + Suelo Húmedo 49.32 48.61 49.10Peso Tara + Suelo Seco 46.48 46.19 47.16Peso Tara 33.96 33.70 35.30Peso Suelo Seco 12.52 12.49 111.86Peso Agua 2.84 2.42 1.94Contenido de Humedad % 22.68 19.38 16.36Número de Golpes 16 23 34
10 15 20 25 30 40 50 60 80 100
N° de Golpes
LIMITE PLÁSTICO
Tara Nº
Peso Tara + Suelo Húmedo
Peso Tara + Suelo Seco
Peso Tara
Peso Suelo Seco
Peso Agua
Contenido de Humedad %
29 INFORME TÉCNICO ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN Email: [email protected]ÉS AVELINO CÁCERES K-16 PARCONA - ICA CEL. : 956931175
18.5024
22
20
18
16
0.00
N.P
LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.INFORME: ESPC-06-Nº 020-13
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
CALICATA Nº 2PERFIL ESTRATIGRÁFICO
PROF.(m)
SÍMBOLO SUCS DESCRIPCIÓN MUESTRAN°
0.00
2.00
SM
Arena limosa, Color beige claro, en estado natural, Semicompacto, ligeramente húmedo. Hasta la profundidad excavada no se encontró napa freática.
C2 - M1
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ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DELSUELO
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LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.INFORME: ESPC-06-Nº 020-13
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS DEL SUELO
MATERIAL : CALICATA Nº. C-1 Suelos tipo (SM-SC) PROFUNDIDAD : 0.00 - 2.0 m
CALICATA Nº 1
PROFUNDIDAD (m) SUSTANCIA PARTES POR MILLÓN CONTENIDO
0.0 - 2.0 m
PH 7.2Cloruros 40.80 p.p.m 0.0040 %Sulfatos 80.00 p.p.m 0.0080 %Sales solubles totales 107.00 p.p.m 0.0107 %
FEBRERO DEL 2013
INFORMADO POR:
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SOLICITA : EMPRESA RAMDAM S.A.C.PROYECTO : RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA
UBICACIÓN : ANEXO: CHUMPI; DISTRITO: CHUMPI; PROVINCIA: PARINACOCHAS; DEPART: AYACUCHO
FECHA : FEBRERO 2013
ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICOS DEL SUELO
MATERIAL : CALICATA Nº. C-2 Suelos tipo (SM) PROFUNDIDAD : 0.00 - 2.0 m
CALICATA Nº 1
PROFUNDIDAD (m) SUSTANCIA PARTES POR MILLÓN CONTENIDO
0.0 - 2.0 m
PH 7.2Cloruros 46.0 p.p.m 0.0046 %Sulfatos 83.00 p.p.m 0.0083 %Sales solubles totales 112.00 p.p.m 0.0112 %
FEBRERO DEL 2013
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LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.INFORME: ESPC-06-Nº 020-13
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PANEL FOTOGRÁFICO DE EJECUCIÓN DE CALICATAS
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LABORATORIO DE SUELOS, ANÁLISIS QUÍMICO, ESTUDIO DE SUELOS, CON FINES DE CIMENTACIÓN, PAVIMENTOS, ENSAYOS DE COMPRESIÓN, DENSIDAD DE CAMPO, SERVICIOS MÚLTIPLES.INFORME: ESPC-06-Nº 020-13
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MAPA DE UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO EN EL DISTRITO DE CHUMPI-PARINACOCHAS-AYACUCHO
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UBICACIÓN DE CALICATA EN EL ÁREA DE ESTUDIO (RECONSTRUCCIÓN DE CAPILLA CATOLICA DEL ANEXO DE CARHUANILLA)
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C-1
C-2