revision e1-proyecto 5

IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS Y AVANCE DE CÁLCULOS

PARA CIMENTACIONES SUPERFICIALES DEL PROYECTO

“BLANCO”

Por:

STEVEN PINEDA LÓPEZ ESTUDIANTE

WILMAR LEANDRO ARISTIZÁBAL NIETO ESTUDIANTE

ALAIN AGUDELO ROJAS ESTUDIANTE

JUAN PABLO OSORIO SALAS DOCENTE

JUAN CAMILO VIVIESCAS R. DOCENTE

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL

CIMENTACIONES

MEDELLÍN

2015

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 1

2. OBJETIVOS. .................................................................................................................................. 2

2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................ 2

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.................................................................................................... 2

3. GENERALIDADES DEL PROYECTO “EDIFICIO BLANCO” .................................................. 3

4. RECONOCIMIENTO DEL SUBSUELO ...................................................................................... 4

4.1 ENSAYOS DE CAMPO........................................................................................................... 4

4.2 ESTRATIGRAFÍA ................................................................................................................... 4

4.3 PRESENCIA DEL NIVEL FREÁTICO................................................................................... 5

5. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL SUELO (CHEQUEO DE PROPIEDADES) ...... 6

6. PARÁMETROS DE RESISTENCIA. ............................................................................................ 7

6.1 CORRELACIONES A PARTIR DE LOS N DE CAMPO ...................................................... 7

6.2 PARAMETROS DE RESISTENCIA DRENADOS .............................................................. 11

6.3 PARÁMETROS DE RESISTENCIA NO DRENADA: ........................................................ 12

7. PARÁMETROS DE COMPRESIBILIDAD – ELÁSTICOS Y EDOMÉTRICOS ...................... 13

8. PERFIL DE SUELO DE ACUERDO A LA NSR-10 .................................................................. 16

9. CIMENTACIONES SUPERFICIALES ....................................................................................... 18

9.1 CAPACIDAD DE CARGA .................................................................................................... 18

9.2 ASENTAMIENTOS ............................................................................................................... 20

10 ANEXOS ...................................................................................................................................... 23

10.1 SONDEOS REALIZADOS MEDIANTE PRUEBA SPT .................................................... 23

10.2 CHEQUEO DE PROPIEDADES ÍNDICE Y CLASIFICACIÓN DEL SUELO ................. 24

10.3 CORRECCIONES PARA N60 ............................................................................................. 25

10.4 CORRELACIONES DE PARÁMETROS DRENADOS SIN CONSIDERAR REDUCCIÓN

DEL Φ ........................................................................................................................................... 28

10.5 CORRELACIONES DE PARÁMETROS DRENADOS CONSIDERANDO LA

REDUCCIÓN DE Φ ..................................................................................................................... 31

10.6 CORRELACIONES DE PARÁMETROS NO DRENADOS .............................................. 34

10.7 DETERMINACIÓN MÓDULO DE ELASTICIDAD Y RELACIÓN DE POISSON. ....... 37

10.8 DETERMINACÍON DE LOS PARAMETROS DE COMPRESIBILIDAD

ENDOMETRICOS ....................................................................................................................... 40

10.9 DETERMIACIÓN DEL TIPO DE PEERFIL DE SUELO A PARTIR DEL 𝐍 ................... 41

10.10 PERFIL DE SUELO A PARTIR DE LA VELOCIDAD DE ONDA CORTANTE .......... 43

11. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................... 43

IDENTIFICACIÓN DE PARÁMETROS Y AVANCE DE CÁLCULOS,

CIMENTACIONES

1

1. INTRODUCCIÓN

Antes de la ejecución de un proyecto de construcción es necesario llevar a cabo un estudio

detallado con el fin de identificar las propiedades físico-mecánicas del subsuelo donde será

cimentada la obra, este estudio debe tener en cuenta el reconocimiento de campo, una

caracterización del subsuelo y un análisis adecuado que permitan establecer en bases

fundamentadas una serie de recomendaciones tanto para el diseño como para la construcción,

con el fin de garantizar el buen comportamiento de la estructura ante la presencia de cargas

inducidas; todo esto en base a los criterios que exige la norma colombiana sismo resistente

(NSR-10), la cual tiene como principal objetivo la protección de vidas humanas ante algún

fenómeno especifico.

A continuación se presenta un estudio geotécnico basado en la investigación del suelo,

teniendo en cuenta los aspectos geológicos, las diferentes exploraciones realizadas y los

adecuados ensayos de laboratorio utilizados para identificación de parámetros propios del

suelo y su respectiva clasificación de acuerdo al tipo de material, encontrando las diferentes

características físico-mecánicas del subsuelo con el fin de realizar el análisis pertinente tanto

a las estructuras como a las cargas que la afectaran. Con toda la información obtenida

anteriormente se evalúan las posibles alternativas de cimentación de acuerdo a cargas últimas

y asentamientos o condiciones de servicio con el fin de elegir la opción más adecuada que

garantice seguridad, funcionalidad y economía.

Todo lo anterior basado en el capítulo H de la Norma Colombiana Sismo Resistente de 2010

(NSR-10)


CIMENTACIONES

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2. OBJETIVOS.

2.1 OBJETIVO GENERAL

Presentar tanto los resultados de investigaciones del suelo, como su comportamiento

y capacidad de carga ante la construcción de una estructura específica en cuanto al

análisis de las cimentaciones superficiales, para determinar el tipo de cimentación

adecuada. El proyecto se realiza con fines netamente académicos.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar y definir a partir de ensayos, mediciones directas o correlaciones cuál es

el tipo de suelo donde se ubicará la edificación.

Evaluar para una cimentación superficial la capacidad de carga y los asentamientos

que se pueden producir tanto en estado límite de falla como de servicio según lo

estipulado en el titulo H de la NSR-10


CIMENTACIONES

3

3. GENERALIDADES DEL PROYECTO “EDIFICIO BLANCO”

El proyecto presenta de forma general las siguientes características

Se tiene proyectada la construcción de una edificación de 25 pisos destinados para

vivienda (incluye un nivel de sótanos) los cuales implican cortes de altura promedio

de 2.0 m sobre el costado norte.

Una distribución de sondeos a lo largo del proyecto, presentada en la siguiente

imagen.

FIGURA 1. Distribución de los ensayos SPT en el lugar del proyecto


CIMENTACIONES

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4. RECONOCIMIENTO DEL SUBSUELO

4.1 ENSAYOS DE CAMPO

Con el objetivo de entregar recomendaciones de diseño y construcción de las cimentaciones

para el proyecto de interés se realizan los estudios geotécnicos respectivos, para esto, se

realizó una exploración de campo, compuesta por un ensayo dinámico y 4 sondeos con

ensayos SPT distribuidos como se muestra en la figura 1, para diferentes profundidades,

además, de las descripciones geológicas de cada uno de los estratos encontrados en las

perforaciones, obteniendo muestras alteradas en cada uno de los sondeos realizados.

A partir de los sondeos realizados a profundidades aproximadas de 23 y 25 metros; se verifica

el cumplimiento de estos de acuerdo a lo estipulado en el titulo H de la NSR-10, donde se

especifica que el número mínimo de sondeos es 5 a una profundidad mínima de 30 metros

para este tipo de edificación lo cual cumple dichas condiciones teniendo en cuenta que las

profundidades varían cuando la exploración determina que el mismo tipo de suelo se podría

seguir encontrando a mayores profundidades y conservará las mismas propiedades (ver

anexo 10.1).

Se concluye entonces que este tipo de ensayos son importantes permitiendo conocer las

características del suelo in situ proporcionando una mejor claridad apoyada con otro tipo de

ensayos realizados.

4.2 ESTRATIGRAFÍA

Es de suma importancia determinar el origen del suelo sobre todo a la hora de la proyección

de una cimentación puesto que dicha determinación permite establecer las condiciones

mecánicas a la que tiende la zona donde se realizará el proyecto.

El suelo presente en la zona es resultado del transporte de materiales posiblemente derivado

de antiguos deslizamientos y condiciones propias de la topografía de la zona; se presentan

flujos de lodos y escombros donde los materiales presentan plasticidad alta y media, lo que

nos da un indicio de las condiciones de humedad natural que se tienen para el sector

estudiado.

A continuación se describen en detalle, los tipos de suelo que se presentan de acuerdo a las

perforaciones realizadas en el lugar.


CIMENTACIONES

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ESTRATO 1: Ceniza volcánica, limo arcilloso café amarillento, plasticidad media y

consistencia blanda.

ESTRATO 2: Flujo de lodos maduro, limo arenoso a arcilloso color café amarillento

a rojizo con vetas blancas, negras y violetas, contiene fragmentos milimétricos a

centimétricos de rocas meteorizadas; presenta plasticidad media y consistencia

media.

ESTRATO 3: Flujo de escombros, matriz limo arenosa color café amarillento a gris

con motas blancas y rojas, contiene fragmentos centimétricos a decimétricos de rocas

sanas a meteorizadas; presenta plasticidad media a baja y consistencia dura. A partir

de los 22.2m se presenta el depósito altamente cementado.

Para fines prácticos se presenta la siguiente convención para la diferenciación de los estratos

se suelo que se presentan en el proyecto

TABLA 1. Convenció para los estratos de suelos identificados en el lugar del proyecto.

Ceniza volcánica

Flujo de lodos maduro.

Flujo de escombros.

4.3 PRESENCIA DEL NIVEL FREÁTICO.

La realización de las respectivas perforaciones y los ensayos de campo permitió establecer

la presencia de nivel freático en cada uno de los sondeos realizados de manera independiente,

las diferentes profundidades se muestran a continuación:

TABLA 2. Ubicación del nivel freático a partir de cada sondeo realizado

Nivel Freático

Sondeo Profundidad (m)

1 12,75

2 12,75

3 12,5

4 12


CIMENTACIONES

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5. CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL SUELO (CHEQUEO DE

PROPIEDADES)

Para la respectiva clasificación del suelo de estudio, se cuenta con un análisis granulométrico,

Límites de Atterberg (LL, LP, IP) y los contenidos de humedad W (%) de las diferentes

muestras a distintas profundidades, estas muestras fueron obtenidas a partir de las 4

perforaciones por SPT (ver anexo 10.2).

Por medio del análisis granulométrico obtenido se determina entonces la presencia en la

composición del suelo de material fino en su gran mayoría, alta presencia de limos arenosos

a arcillosos que contienen algunas mezclas de otros materiales pero que no sobrepasan más

del 50%, por ende, se asume que su comportamiento seguirá siendo el indicado para un

material fino, en este caso limo.

A partir de esto se hace entonces la verificación de la granulometría y los índices de

plasticidad para cada uno de las muestras obtenidas, lo que determina que se cuenta con

suelo conformado por limos de alta plasticidad; cabe anotar que en el proceso de verificación

se determinó que para dos muestras obtenidas en el sondeo 2 a una profundidad de 18 y 27

metros, el índice de plasticidad (IP) no correspondía al entregado en los ensayos, sin embargo

esta propiedad difiere en una unidad solamente, por lo que no significa un cambio brusco de

las propiedades

Mediante este estudio se puede observar entonces cuáles de las muestras obtenidas presentan

plasticidad media o alta, características que van relacionadas con la resistencia al corte que

tendrá el suelo, se puede ver entonces que la mayoría de los sondeos presentan muestras de

alta plasticidad a diferencia del sondeo 2 que tiene una muestra con baja plasticidad con un

límite líquido = 49.

Partiendo entonces de la relación entre la información geológica y los resultados obtenidos

se indica entonces que en los 4 sondeos realizados, la parte superficial del suelo está

compuesta por ceniza volcánica de poco espesor, 1 metro aproximadamente, con plasticidad

alta, espesor presente en los 4 sondeos; seguido de estos se obtienen estratos limos arcillosos

a arenosos de plasticidad alta, estrato dominante en los 4 sondeos realizados y finalmente se

obtiene un estrato más rígido compuesto por matriz limo arenosa con plasticidad variante de

alta a media. Con todo esto cabe destacar que el comportamiento de los sondeos 1 y 2 es muy

similar a lo largo de las perforaciones, comportamiento que difiere al arrojado por los sondeos

3 y 4 donde no hay presencia del estrato físicamente más rígido debido a la variación de las

profundidades realizadas para dichos sondeos.

Usuario

Nota adhesiva

Pero los resultados estan buenos? el chequeo es eso, verificar los resultados de laboratorio. Nota:0.6


CIMENTACIONES

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6. PARÁMETROS DE RESISTENCIA.

6.1 CORRELACIONES A PARTIR DE LOS N DE CAMPO

Antes de calcular los parámetros de resistencia del suelo en condiciones drenadas se deben

especificar algunas características propias de cada estrato de suelo al variar la profundidad,

como los esfuerzos totales, la presión higroscópica y los esfuerzos efectivos, ya que son

parámetros importantes para determinar su resistencia.

Para el cálculo de estos parámetros se utilizaron las siguientes ecuaciones:

Esfuerzos totales:

𝜎𝑇 = ℎ ∗ 𝛾

Donde:

h: profundidad del estrato.

𝛄: Peso específico húmedo o natural del suelo

Presión de poros:

𝜇 = ℎ𝑤 ∗ 𝛾𝑤

Donde:

hw: Profundidad del estrato medida desde el nivel freático.

𝛄𝐰: Peso especifico del agua (9,81KN/m3)

Esfuerzos efectivos:

𝜎′ = 𝜎𝑇 − 𝜇

Donde:

𝛔𝐓: Esfuerzos totales

𝛍 : Presión de poros

Para el cálculo de dichos esfuerzos es necesario emplear los pesos específicos para cada tipo

de suelo en estado húmedo y saturado que fueron proporcionados por el docente asesor y a

su vez, fueron verificados a partir del ensayo de corte dado para este proyecto.

Usuario

Nota adhesiva

presión de poros


CIMENTACIONES

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TABLA 3. Pesos específicos para cada uno de los estratos en condiciones húmedas y saturadas

Ceniza volcánica ƳHumedo (KN/m³) 14

Flujo de lodos maduro.

ƳHumedo (KN/m³) 16,2

Ƴsaturado (KN/m³) 16,5

Flujo de escombros.

ƳHumedo (KN/m³) 17,5

Ƴsaturado (KN/m³) 18,2

Dado que para el proyecto fue suministrado un solo ensayo de corte directo específicamente

para el sondeo 2, este no es suficiente para determinar la totalidad de los parámetros, por lo

que se utilizarán los resultados de la prueba SPT y el N (número de golpes) obtenidos en

campo para diferentes profundidades a partir de correlaciones.

Para obtener dichas correlaciones es necesario corregir el número de golpes obtenidos

mediante la prueba SPT a una energía del 60%

𝑁𝑋 =𝑁𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 ∗ 𝜂1 ∗ 𝜂2 ∗ 𝜂3 ∗ 𝜂4

𝑥%

Donde:

η1 : Corrección por pandeo de la varilla

η2 : Corrección por eficiencia del martillo.

η3 : Corrección del muestreador.

η4 : Corrección del diámetro de la perforación.

Teniendo en cuenta que para los ensayos SPT realizados, se utilizó martillo tipo dona y

muestreador estándar.

Los resultados de dichas correcciones y los cálculos de los respectivos esfuerzos para las

diferentes profundidades en cada uno de los sondeos se presentan en anexo 10.3

Aunque se determinan los parámetros para cada uno de los estratos encontrados en los

diferentes sondeos, el análisis se basará en el tipo de suelo que más predomina y en el que se

pueda presentar más variabilidad para el estudio de cimentaciones superficiales, en este caso

El flujo de lodos maduro cuyo espesor es el más grande encontrado en los 4 sondeos

realizados, como el estrato superior es una ceniza volcánica el cual será removido en los

procesos constructivos no se considera fundamental para el análisis. Por otra parte se tiene el

estrato final que aunque presenta variabilidades en algunas características, posee una buena

consistencia que de ser pertinente su análisis se podría cimentar en él.


CIMENTACIONES

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A continuación se presenta la variación del N de campo con relación a la profundidad para

cada una de las pruebas SPT realizadas.

GRÁFICA 1. N de campo del estrato de flujo de lodos con respecto a la profundidad.

GRÁFICA 2. N de campo del estrato de flujo de escombros con respecto a la profundidad.


CIMENTACIONES

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Las siguientes gráficas presentan la variación del N corregido al 60% con relación a la

profundidad para cada una de las pruebas SPT realizadas.

GRÁFICA 3. N corregido al 60% del estrato de flujo de lodos con respecto a la profundidad

GRÁFICA 4. N corregido al 60% del estrato de flujo de escombros con respecto a la profundidad


CIMENTACIONES

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De las anteriores gráficas se observa que a medida que aumenta la profundidad aumenta la

resistencia, representado con el incremento del número de golpes para la perforación. Lo

anterior puede ser fundamentado en el hecho de que el número de golpes aumenta a medida

que se acerca a una zona de transición que va de un suelo de consistencia media en este caso

a uno de consistencia un poco más densa como es el flujo de escombros que precede del

estrato de flujo de lodos, donde a partir de la prueba SPT se observa que para la perforación

del estrato más denso fue necesario implementar rotación (NQ) para seguir el avance en la

exploración, esto exclusivamente para los sondeos 1 y 2 donde se evidencian este tipo de

estrato.

De forma general se puede ver que el del flujo de lodos, limo arenoso presenta un

comportamiento similar en torno a los 4 sondeos, a excepción del primer sondeo donde se

contempla una variación en las primeras profundidades debido al exceso de golpes en una de

éstas; por último, se determina que la resistencia de este estrato aumenta según la profundidad

y que alcanza una resistencia máxima en la zona de transición con el estrato de consistencia

más denso.

Dado que para este estrato se realizaron pruebas de rotación empleando extracción de

diámetro NQ para avance se determina que posee una resistencia medianamente alta a

comparación de los otros estratos y que solo estuvo presente en los sondeos 1 y 2, lo cual

indica que no necesariamente pueda estar alrededor de todo el lote o área y que es necesario

su estudio.

6.2 PARAMETROS DE RESISTENCIA DRENADOS

Se presentan a continuación todas las correlaciones utilizadas para determinar el Angulo de

fricción en condiciones drenadas a partir de diferentes correcciones por energía.

Para estimar del φeq se consideraron 4 autores con el fin de generar veracidad en el valor

final

Peck: φeq = 28,5 + 0,25N45

Kishida: φeq = 15 + √12,5𝑁45

Hansen: φeq = 26,25(2 − exp (𝑁45

62))

Shioi & Fukui: φeq = 15 + √18𝑁70

Se determina el ángulo de fricción equivalente y su respectiva resistencia al corte ( 𝛕)

mediante los 4 métodos propuestos (ver anexo 10.4), una vez obtenidos los resultados, se

realiza la gráfica del esfuerzo de corte versus el esfuerzo efectivo.


CIMENTACIONES

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GRAFICA 5: Esfuerzo de corte vs Esfuerzo efectivo

En esta grafica se puede evidenciar un alto valor de φeq, representado en la alta pendiente de

las líneas de tendencia, por lo que se decide realizar una reducción del ángulo de fricción y

así mismo un recalculo de la cohesión, partiendo de que la cohesión para una condición no

drenada es igual a 0.

A partir de la experiencia documentada y de las recomendaciones del docente asesor, se

define los rangos típicos para un flujo de lodos MH para los siguientes parámetros:

Φ’ : [17°-26°]

C’(KPa) : [4-21]

Teniendo en cuenta estos intervalos se realiza una reducción del ángulo de fricción

equivalente, con el fin de obtener parámetros dentro de estos rangos como se muestra en el

anexo 10.5.

Mediante esta reducción realizada a partir de un delta de φ y teniendo en cuenta los rangos

anteriormente mencionados, se obtuvo los siguientes datos y en base a estos se realizó el

estudio geotécnico de cimentaciones superficiales:

Φ’ = 24°

C’ = 21 kPa

6.3 PARÁMETROS DE RESISTENCIA NO DRENADOS:

Se emplearon correlaciones para determinar los parámetros de resistencia no drenados, se

busca conocer la cohesión no drenada del suelo Cu, la cual es la resistencia a los esfuerzos

cortantes (Su).

Para esto se utiliza las correlaciones dadas por Stroud, Hara y una correlación anónima, las

tres dadas a continuación:

Usuario

Nota adhesiva

Muy bien! pero el resto de mantos?


CIMENTACIONES

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𝐻𝑎𝑟𝑎: 𝐶𝑢 = 29 ∗ 𝑁60^(0,72)

𝑆𝑡𝑟𝑜𝑢𝑑: 𝐶𝑢 = 4,4 ∗ 𝑁60

𝐴𝑛𝑜𝑛𝑖𝑚𝑜: 0,12 ∗ 𝑁60 ∗ 47,8803

A partir de estas correlaciones se determinan los parámetros no drenados correspondientes a

cada estrato, mostrados a continuación:

TABLA 4: Parámetros no drenados – Ceniza Volcánica

Parámetros no drenados

Ceniza Volcánica

Anónimo Stroud

30 23

Cu (Kpa) 26

TABLA 5: Parámetros no drenados – Flujo de Lodos

Flujo de Lodos

Anónimo Stroud

70 54

Cu (Kpa) 62

TABLA 6: Parámetros no drenados – Flujo de Escombros.

Flujo de Escombros

Anónimo Stroud

235 173

Cu (Kpa) 204

Dichos parámetros no drenados se especifican claramente en el anexo: 10.6

7. PARÁMETROS DE COMPRESIBILIDAD – ELÁSTICOS Y EDOMÉTRICOS

Los parámetros elásticos del suelo describen el comportamiento elástico ante cargas que

pueden ser aplicadas. Se determinar el módulo de elasticidad (Es) y la relación de poisson(μ)

del estrado de flujo de lodos, ya que en este quedará situado la cimentación superficial.

La relación de poisson posee unos rangos típicos dependiendo del estrato de suelo. Para

suelos limosos se tiene una relación de que varía entre 0,3<μ< 0,33; para arenas con altos

contenidos de material fino se tiene 0,2<μ<0,3. Para determinar la relación de poisson para

los estratos de ceniza volcánica, flujo de lodos y flujo de escombros, se utilizó la tabla 2.7 y

2.8 de Bowles. Se consideran los valores medios para cada estrato ya que no hay suficiente

información para hallar dichos valores de manera más puntual.

Usuario

Nota adhesiva

Muy bien. Nota:0.7


CIMENTACIONES

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FIGURA 2: Valores de la relación de Poisson

FIGURA 3: Valores del módulo de Elasticidad.


CIMENTACIONES

15

Para determinar el módulo de elasticidad(Es), se emplea la correlación principalmente

aplicada en arenas, pero que se utilizara para los estratos limosos.

𝑬𝒔 (𝐾𝑃𝑎) =300*(N55+6)

La anterior correlación depende del número de golpes registrados en campo a partir de la

prueba SPT, permitiendo definir este parámetro a diferentes profundidades realizando en

general un promedio ponderado para definir finalmente el módulo de elasticidad en cada

estrato de suelo.

La siguiente tabla muestra los valores promedio del módulo de elasticidad y la relación de

poisson:

TABLA 7: Valores del módulo de elasticidad y relación de Poisson.

Módulo de elasticidad

Relación de Poisson

Ceniza Volcánica 3 MPa 0,35

Flujo de Lodos 6 MPa 0,33

Flujo de Escombros 15 MPa 0,33

Los resultados de los módulos de elasticidad y la relación de Poisson correspondiente para

cada estrato se presente en el anexo 10.7

Por otra parte se tiene que como los asentamientos generados por la consolidación son un de

las características importantes, es necesario valorar el potencial de consolidación del suelo y

su deformación ante una carga, por esta razón se determinan los parámetros endometrios del

suelo que describen el comportamiento viscoelastoplástico del mismo.

La compresión Cc determina la rata de deformación del suelo al experimentar una sobrecarga

nunca antes presenciada y que corresponde a la zona de consolidación primaria donde hay

disminución de vacíos por eliminación de agua, ahora bien, el índice Ca determina la

deformación secundaria que es un reajuste plástico de la estructura debido a una

reacomodación de la partículas del suelo y por último el índice Cr, corresponde a la expansión

que depende del límite liquido del suelo y que se da en términos de otro factor (Cc)

Se utilizaron las siguientes correlaciones:

𝑇𝑒𝑟𝑧𝑎𝑔ℎ𝑖 𝑎𝑛𝑑 𝑃𝑒𝑐𝑘: 𝐶𝑐 = 0,009 ∗ (𝐿𝐿 − 10)

𝐾𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎: 𝐶𝑐 = 0,0093 ∗ 𝑊


CIMENTACIONES

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𝑁𝑎𝑘𝑎𝑠𝑒: 𝐶𝑐 = 0,046 + 0,0104 ∗ (𝐼𝑃)

𝑁𝑎𝑘𝑎𝑠𝑒: 𝐶𝑟 = 0,0194 ∗ (𝐼𝑃 − 4,6)

𝑁𝑎𝑘𝑎𝑠𝑒: 𝐶𝑎 = 0,00168 + 0,00033 (𝐼𝑃)

𝑁𝐴𝐹𝐴𝐶: 𝐶𝑎 = 0,0001 ∗ 𝑊

A continuación se presentan los valores medios encontrados para los estratos de flujo de

lodos y flujo de escombros en cada uno de estos parámetros:

Tabla 8: Parámetros de compresibilidad endometrios

Cc Cr Cα Cs

0,474 0,024 0,006 0,078 Flujo de Lodos

0,402 0,018 0,005 0,067 Flujo de Escombros

A partir de los valores arrojados se determinan estratos altamente compresibles dado que los

valores de Cc son altos sobretodo en el estrato de flujo de lodos, limo arenoso. Estos

parámetros son parte fundamental en el análisis de los asentamientos de cada estrato en el

diseño de la cimentación.

El cálculo de los anteriores parámetros se especifica en el anexo 10.8

8. PERFIL DE SUELO DE ACUERDO A LA NSR-10

El tipo de perfil de perfil de suelo es una clasificación que permite determinar qué tan

competente es el suelo en términos de su resistencia al corte, esto con el fin de tener

herramientas suficientes para la determinación del tipo de cimentación, según la norma NSR-

10 en su título A, capitulo A.2.4 existen 6 tipos de perfil de suelo los cuales se pueden definir

de acuerdo al número medio de golpes dados por la prueba SPT, siempre que se haga una

corrección por energía al 60%, el título mencionado muestra el método a emplear para

determinar el tipo de perfil y la tabla de clasificación, tomando como referencia la siguiente

expresión:

𝑵 =∑ 𝒅𝒊

𝒏𝒊=𝟏

∑𝒅𝒊

𝑵𝒊

𝒏𝒊=𝟏

𝒅𝒊= Espesor entre los N consecutivos para cada estrato.

𝑵𝒊= Número de golpes de campo para cada estrato.

Usuario

Nota adhesiva

Muy bien Nota:0.83


CIMENTACIONES

17

A partir de lo anterior se determina el perfil por cada estrato con el propósito de encontrar la

clasificación total para todo el suelo que estará en contacto con la estructura de cimentación.

Para los 4 sondeos que se tienen, el suelo se cataloga como un perfil tipo E, es decir que para

estos estratos de suelo se tienen valores de N promedio que inferiores a 15.

Los procedimientos para determinar el perfil del suelo por medio de N̅ se encuentran

explícitos en los 10.9

TABLA 9: Perfil de suelo a partir del Ñ

Ñ total 13,5528067

Perfil de suelo: Tipo E ( 15 < Ñ)

Debido a que se cuenta con un ensayo dinámico REMI en el cual se puede determinar la

velocidad media de onda cortante (Vs), el cual para la NRS-10 es un factor de gran

importancia para clasificar suelos y rocas ya que con él se pueden describir las características

elásticas y dinámicas de los materiales que presenta el suelo a estudiar.

Ahora bien, este factor se determina utilizando los resultados del ensayo dinámico obtenido

y la ecuación (A.2.4-1) presentada en la NSR-10:

𝑉𝑠̅̅ ̅ = ∑ 𝑑𝑖

𝑛𝑖=1

∑𝑑𝑖

𝑉𝑠𝑖

𝑛𝑖=1

TABLA 10 (clasificación de los tipos de perfil)


CIMENTACIONES

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A partir de la ecuación y los resultados del ensayo se determina que para este suelo la

velocidad media de onda cortante es de 233,210 m/s², lo cual para la NSR-10 corresponde a

un perfil de suelo tipo D ya que la velocidad media de onda cortante esta entre valores de

180m/s² y 360m/s².

Los resultados de la obtención del perfil por medio de la velocidad media de onda cortante

se encuentran en el anexo 11.0

TABLA 11: Perfil de suelo a partir de Vs

Vs (total) (m/s²) 233,210

Perfil de suelo según Vs : Tipo D (180m/s² < Vs < 340m/s²)

Dado que por ambos métodos se determinan tipos de perfil diferente se considera pertinente

considerar la clasificación obtenida determinando la velocidad media de onda cortante, ósea

perfil tipo D, ya que aunque ambos partieron de datos obtenidos en campo, el ensayo REMI

resulta ser más confiable en comparación con el ensayo SPT ya que se pueden considerar

algunos posibles errores en la manipulación del equipo que requiere el SPT a la hora de

realizar los sondeos, influyendo así en los valores de N tomados para las diferentes

profundidades y que afectan directamente el N̅ requerido.

9. CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Con el fin de identificar la cimentación más adecuada para la edificación, es necesario

comenzar por el estudio de las cimentaciones superficiales, y así mismo, de la respuesta

geotécnica de los estratos de suelo portantes de dichas cimentaciones, garantizando

funcionalidad de la estructura, es decir, asegurando seguridad

9.1 CAPACIDAD DE CARGA

“El esfuerzo límite básico de falla de cimentaciones superficiales se calculará por métodos

analíticos o empíricos, debidamente apoyados en experiencias documentadas” [1]; Teniendo

en cuenta lo anterior, Para el cálculo de la capacidad de carga admisible se utilizó las teorías

propuestas por Meyerhof, Hansen y Vesic, basadas en la teoría de Terzaghi; y así mismo,

una reducción de la capacidad de carga última determinada mediante estos métodos mediante

un factor de seguridad(FS) igual a 4, debido a la gran envergadura del proyecto el cual se

clasifica como categoría especial. 1

La ecuación general para la capacidad de carga está dada por:

𝑞𝑢𝑙𝑡 = 𝐶𝑁𝑐𝑆𝑐𝑑𝑐𝑖𝑐 + 𝑞′𝑁𝑞𝑆𝑞𝑑𝑞𝑖𝑞 +1

2𝛾𝐵𝑁𝛾𝑆𝛾𝑑𝛾𝑖𝛾

[1] Norma Sismo Resistente – 2010 (NRS 10), título H.4.2.1

Usuario

Nota adhesiva

Muy bien. Nota:0.83


CIMENTACIONES

19

Donde:

𝑞′: Esfuerzo efectivo 𝐶: Cohesión efectiva

𝐵: Ancho de la cimentación 𝑁𝑐𝑁𝑞𝑁𝛾: Factores de Capacidad de carga

𝑆𝑐𝑆𝑞𝑆𝛾: Factores de Forma

𝑑𝑐𝑑𝑞𝑑𝛾: Factores de Profundidad

𝑖𝑐𝑖𝑞𝑖𝛾: Factores de Inclinación

El primer término de la ecuación relaciona la resistencia al corte que aporta la cohesión, el

segundo, el incremento de la capacidad de sobrecarga y el tercer término, la resistencia al

corte que aporta la fricción.

En el tipo de cimentación a trabajar, las cargas serán verticales y el suelo es horizontal, por

tanto no hay factores de inclinación, a su vez el nivel freático no afecta la capacidad de carga

última, o en su defecto el factor de seguridad concibe la posibilidad de que la cimentación se

vea afectada por el ascenso del nivel freático.

Para el cálculo por el método de Meyerhof, Hansen y Vesic se utilizó las siguientes

ecuaciones:

TABLA 12: Factores de capacidad de carga, forma y profundidad usados

MEYERHOF

𝑁𝑞 = 𝑒𝜋 tan 𝜑 ∗ tan (45 +𝜑

2)

𝑁𝑐 = (𝑁𝑞 − 1) ∗1

tan 𝜑

𝑁𝑐 = (𝑁𝑞 − 1) ∗ tan(1,4𝜑)

𝑆𝐶 = 1 + 0,2𝐾𝑃

𝐵

𝐿 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑑𝑜 𝜑

𝑆𝑞 = 𝑆𝛾 = 1 + 0,1𝐾𝑃

𝐵

𝐿 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝜑 > 10°

𝑑𝐶 = 1 + 0,2√𝐾𝑃

𝐷

𝐵 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑑𝑜 𝜑

𝑑𝑞 = 𝑑𝛾 = 1 + 0,1√𝐾𝑃

𝐷

𝐵 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝜑 > 10°

𝑖𝑐 , 𝑖𝑞𝑖𝛾 𝑁𝑜 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜

𝑦𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑜 ℎ𝑎𝑦 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠. 𝐷: Profundidad de desplante.

𝐾𝑃: Empuje pasivo.

𝜑: Ángulo de resistencia la corte.

𝐿: Espesor de la cimentación.

HANSEN

𝑁𝑞 = 𝑀𝐸𝑌𝐸𝑅𝐻𝑂𝐹

𝑆𝑐 = 1 +𝑁𝑞 ∗ 𝐵′

𝑁𝑐 ∗ 𝐿′

𝑆𝑞 = 1 +𝐵′

𝐿′sin 𝜑

𝑆𝛾 = 1 − 0,4 𝐵′

𝐿′ ≥ 0,6


CIMENTACIONES

20

𝑁𝑐 = 𝑀𝐸𝑌𝐸𝑅𝐻𝑂𝐹

𝑁𝑐 = 1,5(𝑁𝑞 − 1) ∗ tan 𝜑

𝑑𝑐 = 1 + 0,4𝑘

𝑘 =𝐷

𝐵

𝐷

𝐵≤ 1

𝑘 = tan−1𝐷

𝐵

𝐷

𝐵> 1

𝑘 = 𝑅𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠

𝑑𝑞 = 1 + 2 tan 𝜑 ∗ (1 − sin 𝜑)2 ∗ 𝑘

𝑑𝛾 = 1 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑑𝑜 𝜑

VESIC

𝑁𝑞 = 𝑀𝐸𝑌𝐸𝑅𝐻𝑂𝐹

𝑁𝑐 = 𝑀𝐸𝑌𝐸𝑅𝐻𝑂𝐹

𝑁𝑐 = 2(𝑁𝑞 − 1) ∗ tan 𝜑

𝑆𝑐 = 1 +𝑁𝑞 ∗ 𝐵

𝑁𝑐 ∗ 𝐿

𝑆𝑞 = 1 +𝐵

𝐿tan 𝜑

𝑆𝛾 = 1 − 0,4 𝐵

𝐿 ≥ 0,6

𝑑𝑐 = 𝐻𝐴𝑁𝑆𝐸𝑁

𝑑𝑞 = 𝐻𝐴𝑁𝑆𝐸𝑁

𝑑𝛾 = 𝐻𝐴𝑁𝑆𝐸𝑁

Una vez definidos los métodos a usar, se analizó diferentes niveles desplante (Df), para los

cuales se considera una cimentación superficial, teniendo en cuenta que, a partir de los 5

metros de profundidad con respecto al nivel inferior de la estructura, la cimentación se

clasificará como profunda; luego se suponen diferentes dimensiones para las zapatas para

cada uno de los niveles de desplante analizados como se muestra en el anexo 6, con el fin de

observar la fluctuación de la capacidad de carga, y así mismo, poder definir la capacidad de

carga admisible para cada profundidad analizada. Posteriormente se definió la capacidad de

carga admisible para cada profundidad de desplante estudiada.

Teniendo en cuenta la carga que transmite cada columna de la edificación, se procede a

definir las dimensiones mínimas que tendría cada una de las zapatas para los diferentes

niveles de desplante.

9.2 ASENTAMIENTOS

Los asentamientos permiten evaluar el estado límite de servicio para el cual trabajara la

cimentación, teniendo en cuenta la normativa de la NSR-10, la cual define unos valores

permitidos dependiendo del tipo de edificación y otras consideraciones, para la edificación

de estudio el asentamiento permitido es de 30cm.


CIMENTACIONES

21

El asentamiento elástico, ocurre durante o inmediatamente después de la construcción de la

estructura. Para la determinación de este, se utiliza el método propuesto por Steinbrenner

and Fox, el cual se puede calcular como:

𝑆𝑒 = 𝑞0(𝛼𝐵′)1 − 𝜇𝑠

2

𝐸𝑠𝐼𝑠𝐼𝑓

𝑞0: Presión neta aplicada sobre la cimentación.

𝜇𝑠: Relación de Poisson del suelo.

𝐸𝑠: Modulo de elasticidad promedio del suelo debajo de la cimentación medido desde z=0

hasta aproximadamente z=5B

𝐼𝑠 = 𝐹1 +1 − 2𝜇𝑠

1 − 𝜇𝑠∗ 𝐹2

𝐹1 =1

𝜋(𝐴0 + 𝐴1)

𝐹2 =𝑛′

2𝜋tan−1 𝐴2

𝐴0 = 𝑚′ln (1 + √𝑚′2 + 1) ∗ √𝑚′2 + 𝑛′2

𝑚′ (1 + √𝑚′2 + 𝑛′2 + 1)

𝐴1 = ln (𝑚′ + √𝑚′2 + 1) ∗ √1 + 𝑛′2

(𝑚′ + √𝑚′2 + 𝑛′2 + 1)

𝐴2 =𝑚′

(𝑛′ ∗ √𝑚′2 + 𝑛′2 + 1)

Para calcular el asentamiento en el centro de la cimentación:

𝛼 = 4 𝑚′ =𝐿

𝐵 𝑛′ =

𝐻𝐵

2

𝐵′ : 𝐵

2 Para el centro de la cimentación, B para una esquina de la cimentación.

𝐼𝑠: Factor de forma. Este se calculó por medio de la tabla 5.10 del libro fundamentos de

ingeniería. Cimentaciones de Brajan M. Das.

Se procede a calcular los asentamientos producidos por la columna más cargada de la

edificación y de la zona de parqueaderos, analizando cada uno de las profundidades


CIMENTACIONES

22

estudiadas anteriormente en la determinación de capacidad de carga admisible y las

dimensiones mínimas asociadas a dichas capacidades.

Una vez estudiada la capacidad de carga para el estado límite de falla y el estado límite de

servicio, se define la capacidad de carga admisible que se recomendará para el diseño

estructural de las cimentaciones superficiales, para cada una de las profundidades

propuestas, si se da el caso de que este tipo de cimentación sea la más óptima.

A partir de lo estipulado en la NSR-10; “la capacidad admisible de diseño para la cimentación

deberá ser el menor valor entre el esfuerzo límite de falla, reducido por el factor de seguridad,

y el que produzca asentamientos iguales a los máximos permitidos, esta capacidad debe ser

claramente establecida en los informes geotécnicos” [1].

Teniendo en cuenta lo anterior, y verificando que los asentamientos generados por las cargas

más altas de la edificación y del parqueadero sean menores a los permitidos se define que la

capacidad de carga admisible para cada uno de las profundidades analizadas con respecto a

la superficie es:

TABLA 11: Capacidad de carga admisible de acuerdo a la profundidad.

capacidad de carga admisible(KN/m2) con Df= 3m 300



capac2idad de carga admisible(KN/m2) con Df= 6m 450

[1] Norma Sismo Resistente – 2010 (NRS 10), título H.4.2.3

Usuario

Nota adhesiva

1. Cuales fueron las dimensiones de las zapatas?, no basta solo con la profundidad de desplante. 2. por que no evaluaron la losa??. 3.Donde están los asentamientos?? lo enunciaron, pero no se presenta lo que les dio ni lo analizaron. Nota calculo y asentamientos: 1.0

Usuario

Nota adhesiva

NOTA FINAL: 4.0


CIMENTACIONES

23

10 ANEXOS

10.1 SONDEOS REALIZADOS MEDIANTE PRUEBA SPT


CIMENTACIONES

24

10.2 CHEQUEO DE PROPIEDADES ÍNDICE Y CLASIFICACIÓN DEL SUELO

PARA CADA UNA DE LAS MUESTRAS, MÁS DEL 50% PASA EL TAMIZ #200, ES DECIR QUE LOS SUELOS ESTÁN COMPUESTOS PRINCIPAL MENTE POR FINOS

TODAS LAS MUESTRAS TIENEN LL>50, A EXCEPCIÓN DE LA MUESTRA 18 DEL SONDEO S-2, POR ESTA RAZÓN, ESTA MUESTRA ES LA ÚNICA QUE TIENE BAJA PLASTICIDAD


CIMENTACIONES

25

10.3 CORRECCIONES PARA N60

Prof (m) N (campo) δ (KN/m²) μ (KN/m²) δ' (KN/m²) Cn ηR ηH ηB ηS N60

0,6 9 8 0 8 1 1 45 1 1 5

1,0 14 0 14

1,6 6 23 0 23 1 1 45 1 1 3

2,6 58 39 0 39 1 1 45 1 1 33

3,0 22 46 0 46 1 1 45 1 1 12

4,0 19 63 0 63 1 1 45 1 1 11

4,6 22 72 0 72 1 1 45 1 1 14

5,7 11 90 0 90 1 1 45 1 1 7

6,8 8 107 0 107 1 1 45 1 1 6

8,0 12 127 0 127 1 1 45 1 1 9

9,2 20 146 0 146 1 1 45 1 1 14

10,3 23 165 0 165 1 1 45 1 1 17

11,2 16 179 0 179 1 1 45 1 1 12

12,2 24 195 0 195 1 1 45 1 1 18

12,8 204 0

13,2 20 212 4 207 1 1 45 1 1 15

13,7 23 219 9 210 1 1 45 1 1 17

14,7 28 237 20 217 1 1 45 1 1 21

15,2 33 244 24 220 1 1 45 1 1 25

15,6 251 28 223

17,0 59 277 43 234 1 1 45 1 1 44

18,8 66 309 60 249 1 1 45 1 1 50

20,5 38 341 78 263 1 1 45 1 1 29

21,0 43 349 82 267 1 1 45 1 1 32

23,4 70 393 107 287 1 1 45 1 1 53

SONDEO 1


CIMENTACIONES

26


0,6 9 8 0 8 1 1 45 1 1 5

1,0 14 0 14

1,6 17 23 0 23 1 1 45 1 1 10

2,6 34 39 0 39 1 1 45 1 1 19

3,6 24 55 0 55 1 1 45 1 1 14

5,0 19 79 0 79 1 1 45 1 1 12

6,1 10 97 0 97 1 1 45 1 1 7

7,1 5 113 0 113 1 1 45 1 1 4

8,1 11 129 0 129 1 1 45 1 1 8

9,5 12 152 0 152 1 1 45 1 1 9

10,6 14 169 0 169 1 1 45 1 1 11

12,8 204

13,0 14 208 3 206 1 1 45 1 1 11

14,0 29 225 13 212 1 1 45 1 1 22

14,5 233 18 216

15,5 30 251 27 224 1 1 45 1 1 23

17,5 46 288 48 240 1 1 45 1 1 35

18,0 57 296 52 244 1 1 45 1 1 43

19,0 42 315 63 253 1 1 45 1 1 32

20,5 56 342 78 265 1 1 45 1 1 42

21,0 66 351 82 269 1 1 45 1 1 50

23,3 60 393 106 288 1 1 45 1 1 45

23,8 75 402 110 292 1 1 45 1 1 56

SONDEO 2


CIMENTACIONES

27


0,6 10 8 0 8 1 1 45 1 1 6

1,0 14 0 14

1,7 12 25 0 25 1 1 45 1 1 7

2,7 24 42 0 42 1 1 45 1 1 14

3,7 8 58 0 58 1 1 45 1 1 5

4,2 11 65 0 65 1 1 45 1 1 7

5,2 19 81 0 81 1 1 45 1 1 12

6,2 12 97 0 97 1 1 45 1 1 9

8,4 13 134 0 134 1 1 45 1 1 9

9,6 8 153 0 153 1 1 45 1 1 6

10,6 10 170 0 170 1 1 45 1 1 8

11,6 12 186 0 186 1 1 45 1 1 9

12,5 200

12,7 10 204 2 202 1 1 45 1 1 8

14,5 26 233 20 213 1 1 45 1 1 20

15,6 30 251 31 220 1 1 45 1 1 23

16,6 33 267 41 227 1 1 45 1 1 25

SONDEO 3


1,0 9 14 0 14 1 1 45 1 1 5

1,5 21 0 21

2,0 27 29 0 29 1 1 45 1 1 15

3,0 33 45 0 45 1 1 45 1 1 19

4,0 25 62 0 62 1 1 45 1 1 14

5,0 11 78 0 78 1 1 45 1 1 7

6,0 10 94 0 94 1 1 45 1 1 6

7,0 13 110 0 110 1 1 45 1 1 9

8,0 9 126 0 126 1 1 45 1 1 6

9,0 8 143 0 143 1 1 45 1 1 6

10,0 9 159 0 159 1 1 45 1 1 6

11,0 16 175 0 175 1 1 45 1 1 12

12,0 9 191 0 191 1 1 45 1 1 7

13,0 13 208 10 198 1 1 45 1 1 10

14,0 21 224 20 204 1 1 45 1 1 16

15,0 31 241 30 211 1 1 45 1 1 23


CIMENTACIONES

28

10.4 CORRELACIONES DE PARÁMETROS DRENADOS SIN CONSIDERAR

REDUCCIÓN DEL Φ

φeq τ (Kpa) φeq τ (Kpa) φeq τ (Kpa) φeq τ (Kpa)

30 4 24 3 29 4 24 3

30 13 23 9 28 12 22 9

39 32 38 31 39 32 37 30

33 30 29 26 32 29 29 26

32 39 28 34 32 39 28 33

33 47 30 42 33 47 30 41

31 54 26 44 30 52 25 43

30 63 25 49 29 60 24 49

31 78 27 65 31 76 26 63

33 96 30 86 33 95 30 84

34 112 32 103 34 113 31 100

33 114 29 100 32 113 29 98

35 134 32 124 35 135 32 121

34 137 31 124 33 137 30 121

34 143 32 131 34 144 31 128

36 155 34 145 36 156 33 141

37 164 35 156 37 166 35 151

43 221 42 212 42 214 41 205

45 249 44 238 43 236 43 229

38 206 37 197 38 208 36 191

39 218 38 210 39 219 37 203

46 297 45 283 44 277 43 272

PECK kishida HANSEN SHIOI & FUKUI

SONDEO 1


CIMENTACIONES

29


30 4 24 3 29 4 24 3

32 14 28 12 31 14 27 12

35 27 33 25 35 27 32 25

33 36 30 32 33 36 29 31

33 50 29 44 32 50 29 43

31 58 26 47 30 56 25 46

30 64 23 47 28 60 22 47

31 78 26 64 30 75 26 63

31 92 27 77 31 90 26 76

32 105 28 91 32 104 28 89

32 129 28 111 32 126 28 108

36 153 34 144 36 155 33 140

36 162 34 153 36 164 34 149

40 202 39 194 40 202 38 188

43 226 42 217 42 220 41 210

39 205 38 197 39 206 37 191

43 243 41 234 42 237 40 226

45 269 44 257 43 254 43 247

44 273 42 263 43 264 41 253

47 315 46 298 45 288 44 286


SONDEO 2


CIMENTACIONES

30


30 5 25 4 29 5 24 4

31 15 26 12 30 15 25 12

33 27 30 24 33 27 29 23

30 33 24 25 29 32 23 25

31 39 26 31 30 37 25 31

33 52 29 45 32 51 29 44

31 59 27 50 31 58 26 49

32 82 27 69 31 80 27 68

30 90 25 71 29 86 24 69

31 102 26 83 30 99 26 82

32 114 27 96 31 111 27 94

31 121 26 99 30 117 26 97

35 149 33 139 35 151 32 135

36 160 34 151 36 162 34 146

37 169 35 161 37 171 35 156

SONDEO 3



30 8 24 6 29 8 24 6

34 19 31 17 34 19 30 17

35 31 33 29 35 32 32 28

33 40 30 36 33 40 30 35

31 46 26 38 30 45 25 37

31 56 25 44 30 53 25 44

32 68 27 57 31 66 27 56

31 75 25 60 30 72 25 59

30 84 25 66 29 80 24 65

31 94 25 75 30 90 25 74

33 111 29 98 32 110 29 95

31 114 26 92 30 109 25 90

32 122 28 104 31 120 27 102

34 136 31 124 34 137 31 121

36 154 35 146 37 156 34 142

SONDEO 4



CIMENTACIONES

31

10.5 CORRELACIONES DE PARÁMETROS DRENADOS CONSIDERANDO LA

REDUCCIÓN DE Φ

21 15 20 15 1 1 1 1

23 16 21 15 3 3 3 3

32 31 32 30 7 7 7 7

26 22 25 22 7 7 7 7

25 21 25 21 10 9 10 9

26 23 26 23 12 11 12 11

24 19 23 18 14 13 14 13

23 18 22 17 16 15 16 15

24 20 24 19 20 19 20 18

26 23 26 23 24 22 24 22

27 25 27 24 27 26 27 26

26 22 25 22 29 27 29 27

28 25 28 25 33 31 33 31

27 24 26 23 34 32 34 32

27 25 27 24 35 33 35 33

29 27 29 26 37 36 37 35

30 28 30 28 39 37 39 37

40 39 39 38 22 21 21 21

42 41 40 40 25 24 24 23

35 34 35 33 21 21 21 20

36 35 36 34 22 22 22 21

43 42 41 40 30 28 28 27

C'

(Kishida)

C'

(Hansen)

C' (shioi

& fukui)

PARÁMETROS CON φ REDUCIDO SONDEO 1

φred

(Peck)

φred

(Kishida)

φred

(Hansen)

φred (Shioi

& Fukui)

C'

(Peck)


CIMENTACIONES

32

21 15 20 15 1 1 1 1

25 21 24 20 4 3 4 3

28 26 28 25 7 6 7 6

26 23 26 22 9 8 9 8

26 22 25 22 13 12 13 12

24 19 23 18 15 14 15 14

23 16 21 15 17 15 17 15

24 19 23 19 20 19 20 19

24 20 24 19 24 22 23 22

25 21 25 21 27 25 27 25

25 21 25 21 33 31 32 30

29 27 29 26 36 35 37 35

33 31 33 31 17 17 17 16

37 36 37 35 21 20 21 20

40 39 39 38 23 22 22 21

36 35 36 34 21 20 21 20

40 38 39 37 24 24 24 23

42 41 40 40 27 26 25 25

41 39 40 38 27 26 27 26

44 43 42 41 31 30 29 29

C' (shioi

& fukui)

φred

(Peck)

φred

(Kishida)

φred

(Hansen)

φred (Shioi

& Fukui)

C'

(Peck)

C'

(Kishida)

C'

(Hansen)



CIMENTACIONES

33

21 16 20 15 2 2 2 1

24 19 23 18 4 4 4 4

26 23 26 22 7 6 7 6

23 17 22 16 9 8 9 8

24 19 23 18 10 9 10 9

26 22 25 22 13 12 13 12

24 20 24 19 15 14 15 14

25 20 24 20 21 20 21 19

23 18 22 17 24 22 23 21

24 19 23 19 26 24 26 24

25 20 24 20 29 27 29 27

24 19 23 19 31 29 31 29

28 26 28 25 36 35 36 34

29 27 29 27 38 37 38 36

30 28 30 28 40 38 40 38

φred

(Peck)

φred

(Kishida)

φred

(Hansen)

φred (Shioi

& Fukui)

C'

(Peck)

C'

(Kishida)

C'

(Hansen)

C' (shioi

& fukui)


21 15 20 15 3 2 3 2

27 24 27 23 5 5 5 4

28 26 28 25 8 7 8 7

26 23 26 23 10 9 10 9

24 19 23 18 12 11 12 11

24 18 23 18 15 13 14 13

25 20 24 20 17 16 17 16

24 18 23 18 20 18 19 18

23 18 22 17 22 20 22 20

24 18 23 18 25 23 24 22

26 22 25 22 28 26 28 26

24 19 23 18 30 27 29 27

25 21 24 20 31 29 31 29

27 24 27 24 34 32 34 32

29 28 30 27 36 35 37 35

C'

(Hansen)

C' (shioi

& fukui)

φred

(Peck)

φred

(Kishida)

φred

(Hansen)

φred (Shioi

& Fukui)

C'

(Peck)

C'

(Kishida)


φreducido C'

PROMEDIO 24 20

Δφ = 7


CIMENTACIONES

34

10.6 CORRELACIONES DE PARÁMETROS NO DRENADOS

PARÁMETROS NO DRENADOS SONDEO 1

Hara Anónimo Stroud

Cu(Kpa) Cu(Kpa) Cu(Kpa)

93 29 22

70 19 15

357 187 144

177 71 54

160 61 47

194 81 62

118 40 31

102 33 25

136 49 38

196 82 63

225 99 76

174 69 53

232 103 79

204 86 66

225 99 76

260 121 92

292 142 109

444 254 195

481 284 218

324 164 125

354 185 142

502 302 231


CIMENTACIONES

35




93 29 22

147 55 42

243 110 84

189 78 59

175 70 53

119 41 31

72 20 16

128 45 34

136 49 38

158 60 46

158 60 46

266 125 96

273 129 99

371 198 152

433 246 188

348 181 139

428 241 185

481 284 218

449 259 198

528 323 248


CIMENTACIONES

36




101 32 25

115 39 30

189 78 59

86 26 20

118 40 31

175 70 53

136 49 38

144 53 41

102 33 25

124 43 33

141 52 40

124 43 33

246 112 86

273 129 99

292 142 109




93 29 22

206 87 67

238 107 82

195 81 62

118 40 31

110 37 28

144 53 41

111 37 28

102 33 25

111 37 28

174 69 53

115 39 30

149 56 43

211 90 69

279 134 102


CIMENTACIONES

37

10.7 DETERMINACIÓN MÓDULO DE ELASTICIDAD Y RELACIÓN DE

POISSON.

Sondeo Prof (m) N (campo) N55 E(Kpa) Poisson

1

0,6 9,0 5,5 3457 0,4

1,6 6,0 3,7 2905 0,3

2,6 58,0 35,6 12477 0,3

3,0 22,0 13,5 5850 0,3

4,0 19,0 11,7 5298 0,3

4,6 22,0 15,3 6390 0,3

5,7 11,0 7,7 4095 0,3

6,8 8,0 6,2 3665 0,3

8,0 12,0 9,3 4598 0,3

9,2 20,0 15,5 6464 0,3

10,3 23,0 18,8 7445 0,3

11,2 16,0 13,1 5727 0,3

12,2 24,0 19,6 7691 0,3

13,2 20,0 16,4 6709 0,3

13,7 23,0 18,8 7445 0,3

14,7 28,0 22,9 8673 0,3

15,2 33,0 27,0 9900 0,3

17,0 59,0 48,3 16282 0,3

18,8 66,0 54,0 18000 0,3

20,5 38,0 31,1 11127 0,3

21,0 43,0 35,2 12355 0,3

23,4 70,0 57,3 18982 0,3


CIMENTACIONES

38


2

0,6 9,0 5,5 3457 0,4

1,6 17,0 10,4 4930 0,3

2,6 34,0 20,9 8059 0,3

3,6 24,0 14,7 6218 0,3

5,0 19,0 13,2 5764 0,3

6,1 10,0 7,8 4132 0,3

7,1 5,0 3,9 2966 0,3

8,1 11,0 8,6 4365 0,3

9,5 12,0 9,3 4598 0,3

10,6 14,0 11,5 5236 0,3

13,0 14,0 11,5 5236 0,3

14,0 29,0 23,7 8918 0,3

15,5 30,0 24,5 9164 0,3

17,5 46,0 37,6 13091 0,3

18,0 57,0 46,6 15791 0,3

19,0 42,0 34,4 12109 0,3

20,5 56,0 45,8 15545 0,3

21,0 66,0 54,0 18000 0,3

23,3 60,0 49,1 16527 0,3

23,8 75,0 61,4 20209 0,3


CIMENTACIONES

39


3

0,6 10,0 6,1 3641 0,4

1,7 12,0 7,4 4009 0,3

2,7 24,0 14,7 6218 0,3

3,7 8,0 4,9 3273 0,3

4,2 11,0 7,7 4095 0,3

5,2 19,0 13,2 5764 0,3

6,2 12,0 9,3 4598 0,3

8,4 13,0 10,1 4831 0,3

9,6 8,0 6,2 3665 0,3

10,6 10,0 8,2 4255 0,3

11,6 12,0 9,8 4745 0,3

12,7 10,0 8,2 4255 0,3

14,5 26,0 21,3 8182 0,3

15,6 30,0 24,5 9164 0,3

16,6 33,0 27,0 9900 0,3


4

1,0 9,0 5,5 3457 0,4

2,0 27,0 16,6 6770 0,3

3,0 33,0 20,3 7875 0,3

4,0 25,0 15,3 6402 0,3

5,0 11,0 7,7 4095 0,3

6,0 10,0 7,0 3886 0,3

7,0 13,0 10,1 4831 0,3

8,0 9,0 7,0 3899 0,3

9,0 8,0 6,2 3665 0,3

10,0 9,0 7,0 3899 0,3

11,0 16,0 13,1 5727 0,3

12,0 9,0 7,4 4009 0,3

13,0 13,0 10,6 4991 0,3

14,0 21,0 17,2 6955 0,3

15,0 31,0 25,4 9409 0,3


CIMENTACIONES

40

10.8 DETERMINACÍON DE LOS PARAMETROS DE COMPRESIBILIDAD

ENDOMETRICOS

SONDEO PROFUNDIDAD

(m)

LÍMITES DE ATTERBERG W%

LL LP IP

S-1 17,00 51 36 15 43

S-1 21,40 56 43 13 63

S-2 8,10 67 47 20 55

S-2 12,30 55 41 14 62

S-2 17,50 49 37 13 38

S-2 23,30 55 39 15 34

S-3 9,60 59 41 18 46

S-4 9,00 62 46 16 48

correlaciones compresibilidad del suelo

Cc Cr Cα

Terzaghi and peck Koppula Nakase Nakase Nakase NAFAC

0,37 0,40 0,20 0,02 0,01 0,00

0,41 0,59 0,18 0,02 0,01 0,01

0,51 0,51 0,25 0,03 0,01 0,01

0,41 0,58 0,19 0,02 0,01 0,01

0,35 0,35 0,18 0,02 0,01 0,00

0,41 0,32 0,20 0,02 0,01 0,00

0,44 0,43 0,23 0,03 0,01 0,00

0,47 0,45 0,21 0,02 0,01 0,00

Valores promedio de las correlaciones compresible

0,457 0,491 0,223 0,024 0,007 0,005

0,385 0,419 0,207 0,018 0,006 0,004

Cc Cr Cα Cs

0,474 0,024 0,006 0,07894375

0,402 0,018 0,005 0,0669375


CIMENTACIONES

41

10.9 DETERMIACIÓN DEL TIPO DE PEERFIL DE SUELO A PARTIR DEL �̅�

Ceniza Volcánica

Profundidad (m) N60 di bi

0,55 5,06 0,55 0,108641975

0,6 5,63 0,05 0,008888889

1 5,06 0,4 0,079012346

Total 0,6 0,19654321

Ñ 3,052763819

Flujo de Escombros


15,45 22,50 15,45 0,686666667

17 44,25 1,55 0,035028249

17,5 34,50 0,5 0,014492754

17,95 42,75 0,45 0,010526316

18,75 49,50 0,8 0,016161616

19 31,50 0,25 0,007936508

20,5 28,50 1,5 0,052631579

20,5 42,00 0 0

20,95 32,25 0,45 0,013953488

20,95 49,50 0 0

23,3 45,00 2,35 0,052222222

23,4 52,50 0,1 0,001904762

23,75 56,25 0,35 0,006222222

Total 23,75 0,897746382

Ñ 26,45513306

Flujo de Lodos


1,55 3,38 1,55 0,459259259

1,55 9,56 0 0

1,7 6,75 0,15 0,022222222

2 15,19 0,3 0,019753086

2,55 32,63 0,55 0,016858238

2,55 19,13 0 0

2,7 13,50 0,15 0,011111111


CIMENTACIONES

42

3 12,38 0,3 0,024242424

3 18,56 0 0

3,55 13,50 0,55 0,040740741

3,7 4,50 0,15 0,033333333

4 10,69 0,3 0,028070175

4 14,06 0 0

4,15 7,01 0,15 0,021390374

4,55 14,03 0,4 0,028520499

5 12,11 0,45 0,037151703

5 7,01 0 0

5,15 12,11 0,15 0,012383901

5,7 7,01 0,55 0,078431373

6 6,38 0,3 0,047058824

6,1 7,13 0,1 0,014035088

6,15 8,55 0,05 0,005847953

6,75 5,70 0,6 0,105263158

7 9,26 0,25 0,026990553

7,1 3,56 0,1 0,028070175

8 8,55 0,9 0,105263158

8 6,41 0 0

8,1 7,84 0,1 0,012759171

8,4 9,26 0,3 0,032388664

9 5,70 0,6 0,105263158

9,15 14,25 0,15 0,010526316

9,5 8,55 0,35 0,040935673

9,6 5,70 0,1 0,01754386

10 6,41 0,4 0,062378168

10,3 17,25 0,3 0,017391304

10,55 10,50 0,25 0,023809524

10,6 7,50 0,05 0,006666667

11 12,00 0,4 0,033333333

11,2 12,00 0,2 0,016666667

11,6 9,00 0,4 0,044444444

12 6,75 0,4 0,059259259

12,2 18,00 0,2 0,011111111

12,7 7,50 0,5 0,066666667

13 10,50 0,3 0,028571429

13 9,75 0 0

13,2 15,00 0,2 0,013333333

13,65 17,25 0,45 0,026086957

14 21,75 0,35 0,016091954


CIMENTACIONES

43

14 15,75 0 0

14,5 19,50 0,5 0,025641026

14,7 21,00 0,2 0,00952381

15 23,25 0,3 0,012903226

15,15 24,75 0,15 0,006060606

15,55 22,50 0,4 0,017777778

16,55 24,75 1 0,04040404

Total 16,55 1,923535491

Ñ 8,603948342

10.10 PERFIL DE SUELO A PARTIR DE LA VELOCIDAD DE ONDA

CORTANTE

Velocidad de onda cortante a una profundidad de 18m (Ensayo REMI)

Profundidad (m) di Vs (m/s²) di/Vs

4,05 4,05 143,46 0,028230866

7,88 3,83 163,38 0,023442282

11,34 3,46 238,46 0,014509771

18 6,66 605,41 0,011000809

Vs (total) 233,210

11. BIBLIOGRAFÍA

DAS, MB (2001). Principios de Ingeniería de Cimentaciones. 4ta Ed.

BOWLES, PE, SE (1997). Fundation Analysis and design. 5ta Ed.

Norma NSR-10. Título H. Estudios geotécnicos.

revision e1-proyecto 5

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