SALON COMEDOR NUEVO MILENIO

MOSQUERA

CUNDINAMARCA

ESTUDIO DE SUELOS

Bogotá, Enero 20 de 2013

Señores

Planeación Municipal

Ciudad

Respetados señores:

Yo, GERARDO CLEVES PARRA, Ingeniero Civil con matrícula profesional No. 2520271332 C.N.D., declaro que el estudio de suelos para la construcción de la

SALON COMEDOR NUEVO MILENIO, ha sido realizado de acuerdo a las normas

del Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes (NSR-10) y declaro

que asumo la responsabilidad, exonerando al departamento Administrativo de

Planeación Municipal de los perjuicios que a causa de él puedan deducirse.

Cordialmente,

GERARDO CLEVES PARRA

M. 2520271332 C.N.D

CONTENIDO

INTRODUCCION

CONVENCIONES GENERALES

1. OBJETIVOS

2. CARACTERISTICAS DEL LUGAR Y DE LAS ESTRUCTURAS

2.1 CARACTERISTICAS DEL LUGAR.

2.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO

2.3 CARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS.

2.3.1.TIPO

2.3.2.GRUPO

2.3.3.CATEGORIA

2.3.4.VARIABILIDAD

2.3.5.GRADO DE COMPLEJIDAD

3. TRABAJOS DE CAMPO

3.1 RECONOCIMIENTO DE CAMPO

3.2 EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA.

3.2.1 EXPLORACIÓN GEOFÍSICA

3.2.2 EXPLORACIÓN, MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU.

4. ENSAYOS DE LABORATORIO

5. GEOLOGIA

6. SISMOLOGIA

6.1 TECTÓNICA

6.2 SISMICIDAD, AMENAZA SÍSMICA Y EFECTOS LOCALES

6.2.1 ZONA DE RIESGO SISMICO

6.2.2. SISMO DE DISEÑO Y ACELERACION PICO EFECTIVA

6.2.3. PERFIL DE SUELO.

7. ESTRATIGRAFIA

8. NIVEL FREÁTICO

9. ANALISIS GEOTECNICO

9.1 TIPO DE CIMENTACION

9.2 PROFUNDIDAD DE DESPLANTE

9.3 ANALISIS DE CAPACIDAD PORTANTE

9.4 CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE

9.5 ANALISIS DE ASENTAMIENTOS

9.6 INTERACCION SUELO-STRUCTURA.

9.7 PERMEABILIDAD

10 . RESUMEN Y RECOMENDACIONES

12. LIMITACIONES

ANEXOS .

1- REGISTROS DE CAMPO Y ENSAYOS DE LABORATORIO

CONVENCIONES GENERALES SIMBOLOS DE EXPLORACION, MUESTREO Y ENSAYOS:

B BARRENO MANUAL

S SONDEO POR PERCUSION Y LAVADO

C SONDEO POR CONO HOLANDES

R SONDEO POR ROTACION

T TRINCHERA

AP APIQUE SS SACAMUESTRAS PARTIDO (SPLIT-SPOON)

ST SACAMUESTRAS DE PARED DELGADA (TUBO SHELBY)

―N‖ RESISTENCIA A LA PENETRACION ESTANDAR. (NUMERO DE

GOL/PIE DE PENETRACION).

PESO UNITARIO TOTAL EN TON/M3

E MODULO ELASTICO EN KG/CM2

LL LIMITE LIQUIDO, (%)

LP LIMITE PLASTICO, (%)

IP INDICE PLASTICO, (%)

c COHESION EN KG/CM2 w HUMEDAD NATURAL, (%)

TIPOS DE SUELOS Y ROCAS

CANTOS RODADOS BOLAS DE ROCA MAYORES DE 30 CM

DURA qu > 4.00 N > 30

GUIJARROS BOLAS DE ROCA ENTRE 10 Y 30 CM.

GRAVAS PARTICULAS ENTRE EL TAMIZ No.4 Y 7.5 CM

ARENAS PARTICULAS ENTRE EL TAMIZ No.4 Y EL 200

LIMOS PARTICULAS ENTRE 0.74 (No.200) Y 0.002 MM.

ARCILLAS PARTICULAS MENORES DE 0.002 MM.

DESCRIPCION DE SUELOS POR SU COMPOSICION

NOMBRE INICIAL MATERIAL QUE PREVALECE

NOMBRE ADICIONAL SEGUNDO COMPONENTE QUE PREVALECE

―Y‖ 35% A 50%

―ALGO‖ 20% A 35%

―TRAZAS A ALGO‖ 10% A 20%

―TRAZAS‖ MENOS DE 10%

DENSIDAD DE SUELOS GRANULARES

MUY SUELTO N < 4

SUELTO 4 < N < 10 MEDIO 10 < N < 30

DENSO 30 < N < 50

CONSISTENCIA DE SUELOS COHESIVOS MUY BLANDA qu < 0.25 2 <N < 2

BLANDA 0.25 qu < 0.50 2 < N < 4

MEDIA 0.50 qu < 1.00 4 < N <8

FIRME 1.00 qu < 2.00 8 < N < 15 MUY FIRME 200 qu < 4.00 15 < N < 30

DURA qu > 4.00 N > 30

INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe se presentan los resultados del estudio de suelos y

cimentación para la construcción de la cimentación para la cubierta de la cancha

NUEVO MILENIO Mosquera Cundinamarca

El objeto del estudio es el de determinar las características geomecánicas del

suelo con base en lo cual definir el nivel apropiado para la cimentación, así como

también seleccionar la capacidad portante admisible del suelo: características

evaluadas en función del tipo de estructura y de las cargas que esta transmite al

terreno de fundación.

Igualmente se presentan los resultados de la investigación del subsuelo, los

análisis de ingeniería, las conclusiones y recomendaciones para el diseño, de la

construcción de la cimentación.

1. OBJETIVOS

Los objetivos del presente estudio son:

Identificar los diferentes estratos del subsuelo y determinar sus propiedades

físicas y mecánicas más importantes.

Establecer de acuerdo a la sismología, la zona de riesgo sísmico en que se

encuentra el proyecto, el sismo de diseño, el tipo de perfil de suelo, los efectos

locales y el coeficiente de importancia.

Determinar el tipo de cimentación más apropiado

Definir la profundidad de desplante de los cimientos.

Analizar la capacidad portante del terreno y recomendar las presiones de

contacto que garanticen la estabilidad de las obras.

Suministrar los parámetros a utilizar en los cálculos de interacción suelo –

estructura.

Determinar el potencial de cambio volumétrico por expansión de los suelos.

2. CARACTERÍSTICAS DEL LUGAR, DEL PROYECTO Y DE LAS

ESTRUCTURAS

2.1 CARACTERISTICAS DEL LUGAR.

El terreno objeto del estudio se localizan en Mosquera Cundinamarca

La topografía del terreno es transversalmente plana.

2.2 DESCRIPCION DEL PROYECTO

El proyecto comprende la construcción del salón comedor nuevo milenio

2.3 CARACTERISTICAS DE LAS ESTRUCTURAS.

Consta de mampostería entructural, estructura armada en pórticos de concreto

amarrados en las dos direcciónes

pedestales en concreto. Armado en las dos direcciones.

De acuerdo al Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR—10

Decreto No 926 del 19 de Marzo de 2010 la estructura se clasifica así:

GRUPO lI

CATEGORIA NORMAL

VARIABILIDAD BAJA

GRADO DE COMPLEJIDAD I

VARIABILIDAD BAJA:

Cuando se presentan formaciones geológicas simples, materiales de espesores y

características mecánicas homogéneas que cubren grandes áreas con materiales

Tabla H. 3 – 1

Categoría de la edificación - edificios y casas

Categoría Unidad de

construccion

Según los niveles de

construccion

Según carga Maxima En Columnas

Baja Hasta 3 niveles Menos de 800 Kn

Media De 4 a 10 Niveles Entre 8001 y 4000 Kn

Alta Entre 11 y 20 niveles Entre 4.001 – 8000 Kn

Especial Mayor > de 20 Niveles Mayores > 8.000Kn

GRADO DE COMPLEJIDAD I:

Resulta de la aplicación de los dos criterios concomitantes dados en la matriz de

categoría y variabilidad (Tabla H.3-2 del NSR10).

2. TRABAJOS DE CAMPO

En esta parte del estudio se realizaron las siguientes actividades:

3.1 RECONOCIMIENTO DE CAMPO

Previo a la exploración geotécnica, se realizó un reconocimiento de campo que

consistió en una serie recorridos al sitio del proyecto, con el fin de identificar los

procesos geodinámicos, tales como erosión, deslizamiento, agrietamientos,

asentamientos, levantamientos, actividad de las fallas o cualquier otro fenómeno

que pudieran afectar la construcción con resultados negativos ante estas

amenazas. También se identificaron las unidades geológicas y geomorfológicas,

los drenajes naturales y fisiografía.

3.2 EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA.

3.2.1 EXPLORACIÓN GEOFÍSICA

Aunque deseable pero no necesaria, una prospección geofísica mediante la

realización unas líneas de refracción sísmica son un complemento a la

exploración directa y el reconocimiento geológico de campo. En este caso por la

variabilidad baja del subsuelo y el tamaño del proyecto, no se consideró necesario

3.2.2 EXPLORACIÓN, MUESTREO Y ENSAYOS IN SITU. Para determinar la estratificación y las características generales de resistencia del

subsuelo, predecir su comportamiento y evaluar las amenazas geotécnicas

existentes, en esta primera parte del estudio, dedicado a las labores del campo,

también se realizaron 3 sondeos exploratorios del subsuelo, entre 6,6.30 metros

de profundidad. Las perforaciones se realizaron manualmente empleando un

equipo SPT y de ellos se obtuvieron unas muestras alteradas e inalteradas para

los ensayos de laboratorio requeridos así como también las dimensiones y el

reconocimiento de los diferentes estratos del subsuelo.

3.2.2.1. CARACTERÍSTICAS Y DISTRIBUCIÓN DE LOS SONDEOS.

3.2.2.1.a. Tipo de sondeos.

Se realizaron tres perforaciones, todas con recuperación de muestras, más del

50% que es lo mínimo exigido. (NSR H.3.2.3.2.-a).

3.2.2.1.b. Recuperación de las muestras.

Las muestras se tomaron en forma continua hasta la profundidad explorada con la

cuchara partida para los ensayos de humedad natural y clasificación. También se

tomaron muestras inalteradas con tubos de pared delgada tipo Shelby para los

ensayos de resistencia y compresibilidad (NSR H.3.2.3.2.-b),

3.2.2.1.c. Localización de los sondeos.

Todos los sondeos (se pide al menos el 50%), se localizaron dentro de la

proyección sobre el terreno de las construcciones. (NSR H.3.2.3.2.-c)

3.2.2.1.d. Tipo de estudio.

Todos los sondeos se realizaron en estudio definitivo (NSR H.3.2.3.2-d)

3.2.2.1.e. Cubrimiento.

Los sondeos cubren completamente la unidad de construcción contemplada (NSR

H.3.2.3.2.-e)

3.2.2.2. Profundidad de los sondeos.

Los sondeos exploratorios se llevaros a 6,6.3 metros de profundidad. (NSR

H.3.2.4) y que abarcan la profundidad exigida por los siguientes factores:

3.2.2.2.a. Profundidad en la que el incremento de esfuerzos causados por la

edificación sea el 10% del esfuerzo en la interfase suelo-estructura. (NSR H.3.2.4-

a)

3.2.2.2.b. 1.5 veces el ancho de la losa corrida de cimentación. (NSR H.3.2.4-b)

3.2.2.2.c. 2.5 veces el ancho de la zapata de mayor dimensión (NSR H.3.2.4-c)

3.2.3. ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT)

Durante la realización de los sondeos se ejecutaron, desde la superficie hasta los

6 metros explorados, una campaña de ensayos de penetración, en los que se

determinó el número de golpes requeridos para penetrar la cuchara muestreadora de

305 mm con dos martillos de perforación, uno pequeño de 70 Lbs y el estándar de

140 Lbs.

La energía suministrada teóricamente por el martillo para el ensayo resulta del

producto entre la masa del martillo por la altura de caída; para un ensayo estándar el

valor teórico de energía será 471N-m, mientras que para el ensayo realizado con el

martillo pequeño será de 235 N-m, es decir la energía suministrada será el 50% de la

energía del ensayo estándar.

Se ha colocado el valor más probable de acuerdo a la tendencia o a su correlación

con otros ensayos.

Los resultados de las pruebas de penetración standard y la descripción de los

suelos encontrados se consignan en los registros de campo, los cuales se

encuentran en el Anexo 1 (NSR H2.2.2.1-f).

La ubicación de los sondeos se encuentra en la figura dos del Anexo 2.(NSR

H2.2.2.1-f)

4. ENSAYOS DE LABORATORIO

En la segunda parte de este estudio, dedicada a los trabajos en el laboratorio, se

efectuaron las pruebas apropiadas a fin de establecer las propiedades físicas y

mecánicas de los suelos encontrados.

Los tipos de muestra y los ensayos efectuados fueron los siguientes:

Herméticas, para contenido de humedad.

Remoldeadas, con la cuchara partida, para apreciación visual, clasificación. y

granulometrías.

Inalteradas, para los ensayos de resistencia y pesos unitarios.

En el Anexo 3 se incluyen las pruebas realizadas, consignadas en sus respectivos

formatos.

Para la clasificación de los suelos se empleó el sistema unificado U.S.C.S.

5. GEOLOGÍA

La obra a construir se encuentran localizada en Briceño , conformado por

depósitos lacustrinos que afloran en la zona plana y que hacen parte de la sabana,

la formación esta constituida principalmente por arcillas ,limos. Areniscas.

5.1 GEOMORFOLOGÍA DE LA ZONA

Morfológicamente, en la zona predomina la unidad de planicie (UP), caracterizada

por presentar grandes zonas planas sin filos ni cañones y de pendientes

transversales y longitudinales muy bajas.

5.2 LITOLOGIA

Constituido por sedimentos finos y en los dos metros superiores son suelos

constituidos por cenizas volcánicas, en general son arcillositas color cafe con

locales intercalaciones de arenas finas y niveles delgados de arenas y limos

5.3 LA ESTABILIDAD DE EXCAVACIONES

La excavación para la estructura subterránea son poco estables por lo cual se

recomienda que toda la excavación temporal de más de 3 metros se apuntale

adecuadamente y que toda la excavación permanente sea confinada con

elementos de madera.

6. SISMOLOGIA

6.1 SISMICIDAD, AMENAZA SÍSMICA Y EFECTOS LOCALES

La sismicidad hace referencia a la caracterización de los movimientos que

posiblemente afecten el área de interés, generalmente se realiza en términos de la

localización de las fuentes (fallas geológicas activas), de la estimación de sus

probables magnitudes máximas y sus probables períodos de recurrencia, y del

efecto de la distancia entre el foco y área en riesgo.

Las características y parámetros a tener en cuenta para el estudio geotécnico y

diseño estructural sismo resistente, son las siguientes:

6.1.1 ZONA DE RIESGO SISMICO

Basados en la sismicidad del área del proyecto y de acuerdo al estudio de amenaza

sísmica y a la norma A-2-1 del NSR-10, el sitio donde se encuentra el proyecto

corresponde a la zona de riesgo sísmico intermedia del mapa de amenaza

sísmica.

Parámetros de diseño sísmicos: Desde el punto de vista del Código Colombiano

de Construcciones Sismo Resistentes, Decreto ley 1400 de 1.997 y Decreto ley

926 de 2010-NSR-10).

Zona de Riesgo Sísmico : intermedia Coeficiente de Aceleración pico : Aa = 0.15

Perfil del Suelo : D = D

Coeficiente del sitio : D= 1.5

Grupo de uso : Grupo II

Coeficiente de Importancia : I = 1.2

Este tipo de suelo es catalogado de acuerdo a la norma sismo resistente como de

poca variabilidad.

6.1.2. PERFIL DE SUELO.

El perfil de suelo es D, que tiene las siguientes propiedades:

Es un perfil en donde se encuentra arenas arcillas, limos

6.2.4. COEFICIENTE DE SITIO.

Para tomar en cuenta los efectos locales, se utiliza el coeficiente de sitio cuyo

valor correspondiente a la norma NSR-10 y al perfil de suelo D es de 1.5

7. ESTRATIGRAFIA

El tipo de suelo, encontrado en el sitio de estudio se describe de acuerdo con los

resultados de los sondeos y de los ensayos de laboratorio.

Se pudo establecer en forma simplificada el siguiente perfil estratigráfico, el cual

tiene como nivel de referencia 0.00 el correspondiente a los puntos de sondeo.

PERFIL ESTRATIGRAFICO PROMEDIO

De 0.00 - 0.60 m Limo color Negro

De .60 - 1.20m Limo Arcilloso color Negro

De 1.20 - 1.90m Limo Arcilloso color café Oscuro.

De 1.90 - 4.40m Arcilla Color Habana

De 3.40m - 4.80m Arcilla arenosa color Habano

De 4.80m - 6.00m Arcilla Arenosa color Habano

El manto de limo orgánico color negro, este manto debe ser excavado y retirado

ya que no es competente para cimentaciones.

El manto de Arcilla con color Habano de consistencia media, La consistencia

evaluada mediante pruebas de campo dieron valores de 0.65 kg/cm², indicando

un estrato de consistencia media a Blanda.

El manto Arcilla de color Habana, es de consistencia, media dieron valores de

0.64 kg/cm², indicando un estrato de consistencia media a Blanda.

.El nivel freático -1.60 durante la ejecución de los sondeos.

9. ANÁLISIS GEOTECNICO

En la tercera etapa de este estudio, dedicado a los aspectos geotécnicos y

basándose en los resultados de campo y de laboratorio, se analizan los siguientes

puntos:

9.1 TIPO DE CIMENTACIÓN La cimentación más conveniente para estructura de cubierta desde el punto de

vista técnico, estabilidad y económico corresponde a una Zapatas de cimentación

o pedestales individuales con vigas de contrapeso para evitar volcamiento.

9.2 INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA Para el cálculo de las estructuras de confinamiento o de contención deberán

emplearse los siguientes parámetros Arcillosos con Granulares conglomerado:

Peso volumétrico = 1.64 ton/m3

Carga admisible............................... Pa =6.8 ton/m2.

Cohesión......................................... C = 3.4 ton/m2

El empuje lateral de tierra para los muros de contención puede calcularse con la

siguiente expresión:

Pr = Kr H2/2

11. RESUMEN Y RECOMENDACIONES

11.1 CARACTERISTICAS DE LOS SUELOS

Los suelos encontrados y analizados son de buena resistencia al esfuerzo

cortante y poco Deformables, no presentan amenazas de deslizamientos,

inundaciones ni avalanchas y por lo tanto puede afirmarse que son aptos para las

futuras construcciones.

11.2 TIPO DE CIMENTACION

La cimentación más conveniente desde el punto de vista técnico, estabilidad y

económico corresponde a una cimentación con Zapatas individuales y/o corridas

unidas mediante vigas de rigidez en las dos direcciones .

11.3 PROFUNDIDAD DE DESPLANTE.

La zapata individuales y/o corridas de cimentación y la viga de rigidez se

colocarán superficialmente (flotantes) a una profundidad de 2.00 metros y se

ubicara filtros con tubería ranurada a una profundidad de -1.90 metros.

11.4 La presión de contacto (o carga admisible) a emplear para la cimentación de

las estructuras es de 6.8 ton/m2. Como al utilizar esta presión en las estructuras,

recomendamos utilizar allí zapatas individuales de cimentación unidas mediante

vigas de amarre en las dos direcciones.

11.5 La presión de contacto anteriormente recomendada involucra un factor de

seguridad de tres (fs=3) contra una falla por capacidad portante. En consecuencia

el ingeniero estructural deberá emplearla como carga de trabajo.7.5 t/m2

11.3. DRENAJES

Las investigaciones de campo no se revelaron existencia de filtraciones en los

apiques, sin embargo al adelantar las excavaciones pueden aparecer filtraciones o

bolsas de agua y lo más recomendable es colocar tubería de filtro en forma

perimetral. Para los drenajes se requiere filtros, estos consistirán en tubería

ranurada de Ø 4" embebida en grava de tamaño medio a fino (pasa tamiz 3/4" y

retenido en tamiz No. 4). En el exterior del filtro se recomienda colocar geotextil

BX-40 de GEOMATRIX o PAVCO cual se protege el filtro de colmatación por

migración de finos.

12. LIMITACIONES Los resultados, conclusiones y recomendaciones anteriores, están enunciadas para un

proyecto específico y para las condiciones de suelo encontradas, bajo las cuales se

analizó el presente estudio.

Cualquier variación en las características del proyecto o de las condiciones observadas en

el terreno deberán ser comunicadas con el fin de analizarlas y modificar el estudio de

acuerdo a las nuevas condiciones.

GERARDO CLEVES PARRA.

Ingeniero Civil

Mat. 2520271332 CND