Informe Técnico de Suelo (ITS) para Vivienda Unifamiliar, Apuntes de Ingeniería Geotécnica

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INFORME TECNICO DE SUELO

(ITS)

Proyecto:

REMODELACION DE VIVIENDA

UNIFAMILAR

SAN BORJA - LIMA

AGOSTO 2023

CONTENIDO

I INFORME TECNICO

1. GENERALIDADES

2. DESCRIPCION DEL PROOYECTO ESTRUCTURAL

3. OBLIGATORIDAD DEL ESTUDIO

4. GEOLOGIA Y SISMICIDAD

5. TRABAJOS DE CAMPO

6. ENSAYO DE LABORATORIO

7. TRABAJOS DE GABINETE

8. ANALISIS DE CIMENTACION

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

10.REFERENCIAS

II ANEXOS

II.1 CUADRO DE VALORES ASUMIDO.

II.2 REGISTRO DE EXCAVACIONES

II.3 MAPAS

II.4 FOTOGRAFIAS

II.5 PLANO DE UBICACIÓN DE CALICATA

1.3 Clima El terreno se encuentra a una altitud promedio de 146.00 m.s.n.m. Esta zona presenta por lo general un clima variado, templado con alta humedad atmosférica y constante nubosidad durante el invierno, caracteriza el clima de la costa, que tiene la particularidad de tener lloviznas. La temperatura media anual en la costa es de 18ºC, la temperatura máxima de verano puede llegar a 30ºC y la mínima de invierno a 12ºC, se produce una sensación de excesivo calor o de frío en cada caso debido a la alta humedad atmosférica. 2.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ESTRUCTURAL El proyecto denominado "Remodelación de vivienda unifamiliar” desarrollado en el distrito de San Borja-Lima. contempla el desarrollo de la especialidad de Estructuras que comprende el planteamiento, análisis - diseño estructural del frontis principal del cerco perimétrico de L= 10.00m, con una altura de 2.75m y 3.45m. 3.0 OBLIGATORIDAD DE LOS ESTUDIOS De acuerdo al planteamiento del proyecto es la construcción de un cerco perímetro mediante pórticos de concreto armado con una longitud de 10.00m con una altura de 2.75m y 3.45m, cumpliría en el caso de obligatoriedad de elaborar un ITS. Además, se ha utilizado la NTP 339.150 que mencina la Descripción e identificación de suelos. Procedimiento visual – manual. 4.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD 4.1 Geología. El Terreno en estudio, está ubicado en la Región de la Costa Central del Perú, en la ciudad de Lima, en la provincia y departamento de Lima. De acuerdo al Mapa Geológico del Cuadrángulo de Lima (hoja 24-I, Boletín Nº del INGEMET), se identificó en el área de Estudio un grupo litológico principal constituido por un deposito de sedimentos de tipo aluvial cuya edad geológica pertenece al cuaternario (Qp-al). En el área en estudio no se determinó la presencia del nivel freático hasta la profundidad explorada. Asimismo, no se

determinó la presencia de estructuras geológicas importantes, como fallas, discordancias, grietas pronunciadas, etc. 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. La litología del suelo fue caracterizada por un suelo del tipo transportado, identificándose en superficie material arcilloso, continuando con gravas arenosas y arcillosas. Siendo permeable y de alta resistencia en el Centro de Lima. 4.2 Sismicidad De acuerdo al Nuevo Mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma Sismo Resistente (NTE E-030) y del Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas observadas en el Perú, presentado por Alva Hurtado (1984), el cual se basó en isosistas de sismos peruanos y datos de intensidades puntuales de sismos históricos y sismos recientes; Se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de Sismicidad (zona 4), existiendo la posibilidad de que ocurran sismos de intensidades tan considerables como VIII a IX en la escala Mercalli Modificada. (Ver ANEXO II.3 figura N°1 " Zonificación Sísmica del Perú" y Figura N° "Mapa de Distribución de Máximas Intensidades Sísmicas ".) De acuerdo con la nueva Norma Técnica NTE E-30 y el predominio del suelo bajo la cimentación, se recomienda adoptar en los Diseños Sismo - Resistentes, los siguientes parámetros: Factor de zona : Z=0. Factor de ampliación del suelo : S 2 =1. Periodos de los espectros : TP(s) =0. : TL(s) =2. 5.0 TRABAJOS DE CAMPO Con la finalidad de definir el perfil estratigráfico del área de estudio, se ejecutaron 3 calicatas de exploración hasta una profundidad máxima de 3.00 metros. La finalidad fue investigar el subsuelo de cimentación que recibirá las cargas de la estructura a construirse. 5.1 Excavación Por medio de calicatas Se excavaron tres calicatas o pozos de exploración a cielo abierto, designándole como C-1, C-2 y C-3, las cuales fueron convenientemente ubicadas en las áreas de jardines.

7.00 TRABAJOS DE GABINETE

5.1 Conformación del Subsuelo: El subsuelo de la futura edificación, presenta una conformación homogénea en las calicatas C-1, C-2 y C-3. CALICATA C-1 : Presenta de 0.00 - 0.40 encontró material relleno, compuesto de una arena arcillosa, de color marrón, en estado semi compacto, húmedo, con presencia de ladrillos, plásticos; de 0.40-1.20 encontramos una arena arcillosa SC, en estado semi compacto, color beige oscuro, húmedo con presencia de raíces delgadas; de 1.20-3.00 se tiene una grava mal graduada, GP de color plomo oscuro, en estado semi compacto, húmedo, con un tamaño promedio de la grava de 1 ½” tamaño máximo de 4” CALICATA C-2 : Presenta de 0.00 - 0.40 encontró material relleno, compuesto de una arena arcillosa, de color marrón, en estado semi compacto, húmedo, con presencia de ladrillos, plásticos; de 0.40-1.20 encontramos una arena mal graduada con arcillas, en estado semi compacto, color beige oscuro, húmedo, con presencia de raíces delgadas; de 1.20-3.00 se tiene una grava mal graduada, GP de color plomo oscuro, en estado semi compacto, húmedo, con un tamaño promedio de la grava de 1 ½” tamaño máximo de 4”. CALICATA C-3: Presenta de 0.00 - 0.40 encontró material relleno, compuesto de una arena arcillosa, de color marrón, en estado semi compacto, húmedo, con presencia de ladrillos, plásticos; de 0.40-1.20 encontramos una arena arcillosa SC, en estado semi compacto, color beige oscuro, húmedo con presencia de raíces delgadas; de 1.20-3.00 se tiene una grava mal graduada, GP de color plomo oscuro, en estado semi compacto, húmedo, con un tamaño promedio de la grava de 1 ½” tamaño máximo de 4” 8.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION De acuerdo con la información, se podrán emplear cualquiera de los sistemas estructurales, los cuales transmiten sus cargas al terreno de cimentación mediante, Zapatas aisladas, zapatas corridas. Para el cálculo de los valores para obtener la capacidad portante se presentan en el ANEXO II.. 8.1 Profundidad de la Cimentación Basado en los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles y registros estratigráficos, características de las estructuras, se recomienda cimentar en la grava mal graduada (GP) en la zona de la calicata C-1, C-2, a una profundidad de cimentación mínima de: Df= 1.20 ms, con respecto al nivel del piso.

8.2 Tipo de Cimentación Dada la naturaleza del terreno a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas se recomienda utilizar una cimentación superficial, del tipo Zapata aislada, zapata corrida desplantada a la profundidad de 1.20 m. respecto a la superficie del piso, apoyados en el material de grava, mal graduada (GP). 8.3 Calculo de la Capacidad Portante admisible Se ha determinado la capacidad portante admisible del terreno en base a las características del subsuelo y se han propuesto dimensiones recomendables para la cimentación. La capacidad de carga se ha determinado en base a la fórmula de Terzaghi y Peck (1967), con los parámetros de Vesic (1971). De acuerdo a las dimensiones de Zapatas aisladas, y Zapatas corridas. Debido a que este suelo es un suelo granular conformado por arenas y gravas, no es posible realizar ensayos especiales de laboratorio, lo que se hizo en primer lugar fue sacar la densidad del suelo, luego su compacidad, encontrando una compacidad semi compacto, se puede considerar los siguientes parámetros: Cohesión : C = 0.0 kg/cm² (grava arenoso poco fino) Angulo de fricción:  = 35º (grava arenosa poco fino) Según Terzaghi y Peck : qul = ScCNc + 1/2SBN + SqDf*Nq ..... (1) qad = qul/F.S. Donde: qul : = capacidad última de carga en kg/cm². qad : = capacidad portante admisible en kg/cm². F.S. : = factor de seguridad = 3  : = peso específico total. B : = ancho de la zapata o cimiento corrido en mt Df. : = profundidad de la cimentación. Nc,N,Nq: = parámetros que son función de  Sc,S,Sq: = factores de forma. C : = cohesión en (kg/cm²). a) ZAPATA AISLADA (B=1.20 ms) F = 3.  = 35°

B = ancho de cimentación (cm) Es = módulo de Elasticidad (kg/cm²) u = relación de Poisson If = factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentación. Las propiedades elásticas del suelo de cimentación fueron asumidas a partir de tablas publicadas con valores para el tipo de suelo existente donde irá desplantada la cimentación, en el libro del ACI de Cimentaciones de Concreto Armado en edificaciones. Para este tipo de suelo de grava mal graduada donde irá desplantada la cimentación es conveniente considerar un módulo de elasticidad de E= 850Kg/m² y un coeficiente de Poisson de u = 0.20 Los cálculos de asentamiento se han realizado considerando cimentación rígida y flexible, se considera además que los esfuerzos transmitidos son iguales a la capacidad admisible de carga. a) ZAPATA AISLADA (Df = 1.20m) b) ZAPATA CORRIDA (Df = 1.20m) Por tanto, el asentamiento máximo en esta zona será de 0.74 cm. menor a lo permisible (2.54cm). Entonces no se presentarán problemas por asentamiento.

8.5 EMPUJES LATERALES

Para la determinación de los Empujes Laterales sobre estructuras enterradas, se empleará una distribución triangular de presión. El Empuje Total puede determinarse mediante la siguiente relación: Dónde: Ko : Coeficiente de empuje en reposo H : Altura de muro (m)  : Peso volumétrico de masa Para Estructuras enterradas en suelos limosos arcillosos:  = 32.0° Ko = 1-sen  = 0. 8.6 Agresividad del suelo a la cimentación La agresión que ocasiona el suelo bajo el cual se cimienta la estructura, está en función de la presencia de elementos químicos que actúan sobre el concreto y el acero de refuerzo, causándole efectos nocivos y hasta destructivos sobre las estructuras (sulfatos y cloruros principalmente). Sin embargo, los principales elementos químicos a evaluar son los sulfatos y cloruros por su acción química sobre el concreto y acero del cimiento, respectivamente, y las sales solubles totales por su acción mecánica sobre el cimiento, al ocasionarle asentamientos bruscos por lixiviación (lavado de sales en contacto con el agua). En resumen, se concluye que, en la verificación de campo, los elementos estructuras existente presenta un ataque por sulfatos, el estrato de suelo que forma parte del contorno donde se realizara la cimentación contiene baja concentraciones de cloruros y de sales solubles y moderado concentraciones de sulfatos por lo que deberá emplearse CEMENTO TIPO V. 9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1.- El terreno, se encuentra a una altitud promedio de 146.00 m.s.n.m. Esta zona presenta por lo general un clima variado, templado con alta humedad atmosférica y constante nubosidad durante el invierno, caracteriza el clima de la costa, que tiene la particularidad de tener lloviznas. La temperatura media anual en la costa es de 18ºC, la temperatura máxima de verano puede llegar a 30ºC y la mínima de invierno a 12ºC, se produce una sensación de excesivo calor o de frío en cada caso debido a la alta humedad atmosférica.

ANEXO I FORMATO OBLIGATORIO DE LA HOJA DE RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION Profesional Responsable (PR): ING. JOHN PAUL COLLAZOS CAMPOS Ing. Civil CIP 125092 Tipo de Cimentación: Zapata aislada y cimentación corrida. Estrato de apoyo de la cimentación: En la grava mal graduada GP Profundidad de la Napa Freática: No se encontró Fecha: Agosto 2023 Parámetros de Diseño de la Cimentación Profundidad de Cimentación: Df=1.20 m Presión Admisible: qa= 2.93 kg/cm Factor de Seguridad por Corte (Estático, Dinámico) Fs= 3 Asentamiento Diferencial Máximo Aceptable: S= 0.74 cm Parámetros Sísmicos del Suelo (De acuerdo a la Norma E. Zona Sísmica: Z 4 =0. Tipo de perfil de suelo: Suelos intermedios Factor del suelo (S): S 2 =1. Periodo TP (s): TP(S) 0. Periodo TL (s): TP(L) 2. Agresividad del Suelo a la Cimentación : Ataque de Sulfato, usar cemento Tipo V. a/c=0.45 f'C= 210 kg/cm2 (para los elementos estructurales) Problemas Especiales de cimentación Licuación: No corresponde Colapso: No corresponde expansión: No corresponde Indicaciones Adicionales: Utilizar Cemento Tipo V, solo los elementos estructurales que este con el contacto directo con el suelo. De conformidad con la Norma Técnica E.050 “Suelos y Cimentaciones” la siguiente información deberá transcribirse literalmente en los planos de cimentación. Esta información no es limitativa, deberá cumplir con todo lo especificado en el presente Estudio de Mecánica de Suelos ( EMS ) y con el Reglamento Nacional de Edificaciones ( RNE ).

10.00 REFERENCIAS:

• Norma E-050, Suelos y Cimentaciones.
• Norma E-030, Diseño Sismoresistente
• Descripción e identificación de suelos. Procedimiento visual – manual. NTP 339.150.
• Alva Hurtado J.E., Meneses J. y Guzmán V. (1984), "Distribución de Máxima Intensidades Sísmicas Observadas en el Perú", V Congreso Nacional de Ingeniería Civil, Tacna, Perú.
• Juárez Badillo - Rico Rodriguez: Mecánica de Suelos, Tomos I,II.
• Karl Terzaghi / Ralph B. Peck : Mecánica de suelos en la ingeniería Práctica - Segunda Edición 1973
• Peck/Hanson/ Thornburn : Ingeniería de Cimentaciones
• Ing. Carlos Crespo : Mecánica de suelos y Cimentaciones
• T. William Lambe / Robert V. Whitman. Primera Edición 1972.
• Roberto Michelena / Mecánica de Suelos Aplicada. Primera Edición 1991
• Cimentaciones de Concreto Armado en Edificaciones - ACI American Concrete - Institute. Segunda Edición 1993.
• Supervisión de Obras de Concreto - ACI American Concrete Institute. Tercera - edición 1995.
• Recomendaciones Para el Proceso de Puesta en Obras de Estructuras de Concreto. Ing. Enrique Riva López / CONCYTEC 1988
• Geotecnia para Ingenieros, Principios Básicos. Alberto J. Martínez Vargas / CONCYTEC 1990

II.1 ANEXOS

CUADRO DE VALORES ASUMIDO

Fuente: Manual de Mecánica de Suelo por el Ing. Wilhelm Wicke

Proyecto REMODELACION DE VIVIENDA UNIFAMILIAR Propietaria VIVIANA ROSA MIGLIORI CEFFALO Ubicación (^) CALLE DONATELLO N° 268 - SAN BORJA - LIMA Consultor Calicata C - 1 Prof. (m) 3.00 COTA Referencia N.F - Operador J.D.M. / Y.P.I. FECHA: prof. Clasif. (m) SUCS

FOTOS Croquis

REGISTRO DE SONDAJE GRAVA MAL GRADUADA RELLENO Exc. M SUELO 146 msnm AGOSTO_ Descripción visual del estrato SIMBOL Presenta un relleno de arena arcillosa, de color marrón, en estado 0.40 S/M semi compacto, húmedo GP SP Se tiene una grava mal graduada, GP de color plomo oscuro, en estado semi compacto, húmedo, con un tamaño promedio de la grava de 1 ½” tamaño máximo de 4” Re 0.80 SC Presenta arena arcillosa, en estado semi compacto, color beige oscuro ML ARENA ARCILLOSA

Proyecto REMODELACION DE VIVIENDA UNIFAMILIAR Propietaria (^) VIVIANA ROSA MIGLIORI CEFFALO Ubicación CALLE DONATELLO N° 268 - SAN BORJA - LIMA Consultor Calicata C - 2 Prof. (m) 3.00 COTA Referencia N.F - Operador J.D.M. / Y.P.I. FECHA: prof. Clasif. (m) SUCS

FOTOS Croquis RELLENO REGISTRO DE SONDAJE 146 msnm AGOSTO_ Exc. M Descripción visual del estrato SIMBOL SUELO 0.40 (^) S/M Presenta un relleno de arena arcillosa, de color marrón, en estado semi compacto, húmedo Re GRAVA MAL GRADUADA 0.80 (^) SC Presenta arena arcillosa, en estado semi compacto, color beige oscuro ML ARENA ARCILLOSA 1.80 GP Se tiene una grava mal graduada, GP de color plomo oscuro, en estado semi compacto, húmedo, con un tamaño promedio de la grava de 1 ½” tamaño máximo de 4” SP