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INFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :
PUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONAL Nº 1 Nº 1 Nº 1 Nº 1
ENTORNO ESTACIÓENTORNO ESTACIÓENTORNO ESTACIÓENTORNO ESTACIÓN JAVIER PRADON JAVIER PRADON JAVIER PRADON JAVIER PRADO
Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS
UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :
INTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONESESESES DE LA DE LA DE LA DE LA AV. JAVIER PRADO CON LAAV. JAVIER PRADO CON LAAV. JAVIER PRADO CON LAAV. JAVIER PRADO CON LA
AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA REPÚ REPÚ REPÚ REPÚBLICA BLICA BLICA BLICA
DISTRITO DE DISTRITO DE DISTRITO DE DISTRITO DE SAN ISIDROSAN ISIDROSAN ISIDROSAN ISIDRO
PROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMA
NOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRE ---- 200 200 200 2008888
I N D I C E
Pág.
1 GENERALIDADES 1-1
1.1 Objeto del Estudio 1-1
1.2 Ubicación del Área en Estudio 1-2
1.3 Acceso del Área en Estudio 1-2
1.4 Condiciones Climáticas de la Zona 1-2
1.5 Altitud de la Zona 1-3
2 GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL AREA E N ESTUDIO 2-1
2.1 Geomorfología 2-1
2.2 Geología 2-2
2.3 Sismicidad 2-4
3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-1
3.1 Trabajos de Campo 3-1
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración 3-1
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración 3-2
4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 4-1
ii
5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-1
5.1 Ensayos Estándar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificación de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIÓN DE LA CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO DEL
ÁREA EN ESTUDIO 7-1
8 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentación 8-1
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinación de Asentamientos 8-3
9 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
iii
ANEXOS
ANEXO I:
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Ensayos Estándar
• Ensayos Especiales
ANEXO II:
TRABAJOS DE CAMPO
• Registros de Exploración
ANEXO III:
MATERIAL FOTOGRÁFICO
• Material Fotográfico
ANEXO IV:
PLANO
• Plano de ubicación de la zona, ubicación de calicatas, Perfiles
Estratigráficos.
1-1
1. GENERALIDADES
1.1 Objeto del Estudio
El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno asignado al
Proyecto Puente Peatonal Nº 1 – Entorno Estación Javier Prado y Av. Las Begonias, ubicada
en el distrito de San Isidro; por medio de trabajos de campo a través de pozos de exploración
o calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio estándar y especiales a fin de obtener las
principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia y
deformación y la agresividad química de sus componentes, y labores de gabinete en base a
los cuales se define los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, Capacidad
Portante Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la cimentación.
El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
• Reconocimiento del terreno
• Distribución y ejecución de calicatas
• Toma de muestras disturbadas.
• Ejecución de ensayos de laboratorio
• Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio
• Perfiles estratigráficos
• Análisis de la Capacidad Portante Admisible
• Determinación de Asentamientos
• Análisis de Sales Agresivas al Concreto
• Conclusiones y Recomendaciones
1-2
1.2 Ubicación del Área en Estudio
El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 1, se encuentra ubicado en las intersecciones de
la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la República, en el distrito de San
Isidro Provincia y Departamento de Lima.
1.3 Acceso del Área en Estudio
Teniendo como referencia la intersección de la Av. José Gálvez Barnechea con la Av Javier
Prado se recorre por esta ultima en dirección Oeste 850ml, ubicándose la zona en estudio.
1.4 Condiciones climáticas de la zona
La temperatura promedio es de 18.1°C - 21.5°C, baja ndo en épocas de invierno hasta 15°C.
En Lima las precipitaciones son muy escasas (20 mm en promedio anual), con garúas en los
meses invierno.
1-3
1.5 Altitud de la Zona
La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas 280,120E y 8’663,030N sobre la cota
promedio de 128.00 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.
2-1
2. GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO
2.1 Geomorfología
Por la información de los trabajos de Dollfos (1965), Macharé (1979) Sibrier - Macharé (1980)
y Martínez (1981), que muestran evidencias de las diferencias del suelo de Lima, en especial
el conglomerado se encuentra heterogéneo, errático y discontinuo desde su deformación por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones, deposiciones,
expresados en terrosas, acantiladas, cárcavas, depresiones, elevaciones, tendencias y perfiles
de equilibrio de las ríos, litoral marino, efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su
matriz, y otras veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martínez (1975), donde se resalta las características del suelo de Lima. Indicando
el siguiente resumen:
- Los suelos de Lima están formado por los abanicos del río Rímac y Chillón, las mismas
que tienen diferentes características geométricas, de origen, propiedades, etc., donde
predomina el conglomerado.
- Los cantos rodados están formados por el Cono del Rímac y por rocas ígneas
predominando las granodioritas.
- La presencia de diferentes terrazas, cauces antiguos y actuales de los ríos nos revelan
eventos importantes durante su evolución.
2-2
- Muchas de las áreas críticas para las cimentaciones concuerdan con áreas donde
algún evento geomorfológico ha ocurrido o está ocurriendo en su evolución como
depósitos eólicos sepultados por sedimentos fluviales y/o aluvionales.
- Variaciones importantes en el nivel de la napa freática cuyo descenso pasa los 50 m
en el centro y niveles altos en las depresiones o zonas cultivadas dentro del
conglomerado.
2.2 Geología
Depósito Fluvio-Aluvionales
Se encuentran depósitos de material reciente suelto constituido por lechos de arena, más o
menos en un 70% y, limo en otro 15% englobando clastos y bloques angulosos y sub-
angulosos en otro 15% proveniente de las partes altas de las vertientes.
Los clastos y bloques son de rocas graníticas-tonalíticas y dioritas-gabros, las rocas sub-
redondeadas en procesos de meteorización algunas presentan alteraciones secundarias por
acción de agua.
El máximo espesor conocido es de 120 m sin alcanzar el basamento.
Estos depósitos aluviales se han formado debido a la acción del meteorismo (secamiento y
humedecimiento), que prevaleció anteriormente. Todos estos fenómenos han ocurrido en el
2-3
Cuaternario. En la actualidad, la acción erosiva de transporte y sedimentación ha quedado
reducida a su mínima actividad.
Depósitos Eólicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La dirección predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de
1.7 m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeño avance
Depósitos : Fluvio - Aluvionales - Eólicos (Cuatern ario)
La acción denundante del Cuaternario modificó las primitivas formas topográficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existió en esta Era.
En el pleitoceno, la precipitación fue copiosa y permitieron mayor compactación de las arenas
en comparación de las arenas en comparación con la época actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolación. Así en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamación y desagregación de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente hubo
deposición de arenas eólicas.
2-4
2.3 Sismicidad
La ciudad de Lima se ubica en la costa Occidental de Sudamérica, en una franja desértica
entre el Océano Pacífico y los Andes. Lima está localizada en los conos de deyección de los
ríos Rímac y Chillón que descienden de los Andes al Océano Pacífico. La región es parte del
Cinturón Circum-Pacífico, que es una de las zonas sísmicas más activas del mundo.
Los sismos se originan principalmente por la subducción de la placa de Nazca, bajo la placa
sudamericana. Esta zona ha generado sismos de alta magnitud con periodos de recurrencia
relativamente cortos.
El suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, según el “Mapa de
Zonificación Sísmica del Perú” de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo-Resistente del
Reglamento Nacional de Construcción.
Las fuerzas sísmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguiente relación:
Z x U x C x S x P H = ----------------------------- R
Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.00, para un período predominante de
Ts=0.4 seg .
3-1
3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
3.1 Trabajos de Campo
Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración
Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploración “a cielo abierto”, designados como
C-1, C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente, con profundidades suficientes
de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el proyecto.
Este sistema de exploración “a cielo abierto” es el más práctico, debido a las condiciones del
terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos en su estado natural.
Hasta la profundidad explorada no se encontró nivel freático.
Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 C-2 C-3
5.00
3-2
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración
Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en cada
calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de identificación y
clasificación, así como también para el ensayo de Corte Directo Remoldeado, y los Análisis
Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploración, en los que se indican las
diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del
estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
4-1
4. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y pilares, los que
transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en pilares, como
carga puntual.
5-1
5. ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos de laboratorio Estándar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de
Suelos “J.J. Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L.”; bajo las Normas de la
American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
5.1 Ensayos Estándar
Se realizaron los siguientes ensayos:
• Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422
• Contenido de Humedad ASTM D-2216
5.2 Ensayos Especiales
Fueron realizados los siguientes:
• En una muestra representativa del pozo C-3 de 1.60-5.00 m., de profundidad, se
realizó el ensayo de Corte Directo Remoldeado.
• En las muestras representativas de los siguientes pozos se realizaron los ensayos de
Análisis Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
5-2
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 0.70-5.00 C-3 1.60-5.00
5.3 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.) y las muestras restantes que no figuran en el cuadro
fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observación y comparación con las
muestras representativas ensayadas.
CUADRO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
POZO C-1 C-2 C-3
Profundidad (m) 0.70-5.00 0.30-5.00 1.60-5.00
Muestra M-2 M-2 M-3
% Pasa Malla Nº 4 28.52 22.78 31.92
% Pasa Malla Nº 200 0.23 0.20 0.32
Coef. Uniformidad (Cu) 49.61 51.71 62.31
Coef. Curvatura (Cc) 2.85 8.43 0.27
Diámetro Efectivo (D 10) 0.50 0.52 0.46
Contenido de Humedad (%) 3.78 3.70 2.18
Clasificación de
Suelos “SUCS” GW GP GP
6-1
6. PERFILES ESTRATIGRAFICOS
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, se
efectuaron tres (03) perfiles diagramados en forma de barra.
7-1
7. DESCRIPCION DE LA CONFORMACION DEL SUBSUELO DEL ARE A EN
ESTUDIO
De acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos y a la inspección realizada, se determina que
el subsuelo del área en estudio está conformado de la siguiente manera:
Superficialmente y un espesor variable de 0.15m – 0.90m presenta material de relleno
conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas subredondeadas, cascotes de
ladrillos y concreto, raíces delgadas, etc., color beige, húmedo, no plástico, en estado
semicompacto.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 entre la profundidad de 0.15m - 0.30m presenta una losa de
concreto.
Continuando y hasta la profundidad variable de 5.00m con material de grava subredondeada,
con 22.58% - 31.61% de arena de grano fino a medio, con presencia de cantos en un
25% - 30%, color beige, húmeda, no plástica, en estado semicompacto, con 0.20% - 0.32% de
material fino que pasa la malla Nº 200. Grava de tamaño predominante 1"-2" y cantos de
tamaño máximo 12".
Cabe resaltar que en el pozo C-3 entre la profundidad de 0.90m – 1.60m presenta material de
grava subredondeada, con matriz de arena de grano fino a medio, con presencia de raíces
delgadas aisladas y cantos en un 30%, color beige, húmeda, no plástica, en estado semisuelto
a semicompacto. Grava de tamaño predominante 1"-2" y cantos de tamaño máximo 12".
8-1
8. ANALISIS DE LA CIMENTACION
8.1 Tipo y profundidad de cimentación
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfiles
estratigráficos, características del proyecto y al análisis efectuado; se concluye que la
cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado
(φφφφ = 34° y c = 0.00 kg/cm²) en la condición mas desf avorable y aplicando la Teoría de
Terzaghi y corroborado por Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene :
8-2
1
qad = ----( γγγγd1 Df N*q + 0.4B γγγγd2 N*γγγγ) FS
qad : Capacidad Portante Admisible (kg/cm²)
B : Ancho de cimentación (m)
φφφφ : Angulo de Fricción Interna = 34°
c : Cohesión (kg/cm²) = 0.00
Df : Profundidad del desplante (m) = 2.50
γγγγd1 : Densidad Seca por encima del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.450
γγγγd2 : Densidad Seca por debajo del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.810
N*q y N* γγγγ : Factores de capacidad de carga = 24.085,22.630
para una falla Intermedia
FS : Factor de Seguridad = 3
ESTRIBOS
B : Ancho de cimentación (m) = 1.50
Luego se tiene:
8-3
qad = 3.73 Kg/cm²
PILARES
B : Ancho de cimentación (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 4.28 Kg/cm²
8.3 Determinación de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentación, la estructura se apoyará en material de
grava arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta
sismicidad y teniendo en cuenta el reacomodo de las partículas ante eventos sísmicos
severos, se tendrá un asentamiento diferencial del orden de:
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
9-1
9. ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO
De los resultados obtenidos del ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al
Concreto, se realizaron las siguientes muestras:
Pozo Profundidad Sales Totales (ppm) SO4 (ppm) Cl- (ppm) C-1 0.70-5.00 156.00 65.00 57.00 C-3 1.60-5.00 145.00 62.00 49.00
Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
10-1
10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las características del proyecto
y al análisis efectuado, se concluye lo siguiente:
• El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 1, se encuentra ubicado en la intersección
de la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la Republica, en el distrito
de San Isidro Provincia y Departamento de Lima.
• Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y pilares,
los que transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
• El subsuelo del terreno en estudio está conformado:
Superficialmente y un espesor variable de 0.15m – 0.90m presenta material de relleno
conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas subredondeadas,
cascotes de ladrillos y concreto, raíces delgadas, etc., color beige, húmedo, no
plástico, en estado semicompacto.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 entre la profundidad de 0.15m - 0.30m presenta una
losa de concreto.
Continuando y hasta la profundidad variable de 5.00m con material de grava
subredondeada, con 22.58% - 31.61% de arena de grano fino a medio, con presencia
10-2
de cantos en un 25% - 30%, color beige, húmeda, no plástica, en estado
semicompacto, con 0.20% - 0.32% de material fino que pasa la malla Nº 200. Grava
de tamaño predominante 1"-2" y cantos de tamaño máximo 12".
Cabe resaltar que en el pozo C-3 entre la profundidad de 0.90m – 1.60m presenta
material de grava subredondeada, con matriz de arena de grano fino a medio, con
presencia de raíces delgadas aisladas y cantos en un 30%, color beige, húmeda, no
plástica, en estado semisuelto a semicompacto. Grava de tamaño predominante 1"-2"
y cantos de tamaño máximo 12".
• El suelo de cimentación es del tipo S1 para un factor de suelo S = 1.00 y un periodo
predominante de Ts=0.4 seg .
• La cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 3.73 Kg/cm²
y un asentamiento diferencial del orden de :
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
10-3
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 4.28 Kg/cm²
y un asentamiento del orden de:
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
• Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
• Las Conclusiones y Recomendaciones son válidas para la zona en estudio y para los
niveles de cargas consideradas en el Proyecto.
IIIIIIIINNNNNNNNSSSSSSSSTTTTTTTT IIIIIIII TTTTTTTTUUUUUUUUTTTTTTTTOOOOOOOO MMMMMMMMEEEEEEEETTTTTTTTRRRRRRRROOOOOOOOPPPPPPPPOOOOOOOOLLLLLLLL IIIIIIII TTTTTTTTAAAAAAAANNNNNNNNOOOOOOOO
PPPPPPPPRRRRRRRROOOOOOOOTTTTTTTTRRRRRRRRAAAAAAAANNNNNNNNSSSSSSSSPPPPPPPPOOOOOOOORRRRRRRRTTTTTTTTEEEEEEEE DDDDDDDDEEEEEEEE LLLLLLLL IIIIIIIIMMMMMMMMAAAAAAAA
INFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :
PUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONAL Nº 2 Nº 2 Nº 2 Nº 2
ENTORNO ESTACIÒENTORNO ESTACIÒENTORNO ESTACIÒENTORNO ESTACIÒN JAVIER PRADON JAVIER PRADON JAVIER PRADON JAVIER PRADO
Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS Y AV. LAS BEGONIAS
UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :
INTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONESESESES DE LA DE LA DE LA DE LA AV. JAVIER PRADO CON LA AV. JAVIER PRADO CON LA AV. JAVIER PRADO CON LA AV. JAVIER PRADO CON LA
AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA AV. LAS BEGONIAS Y PASEO DE LA REPÙ REPÙ REPÙ REPÙBLICA BLICA BLICA BLICA
DISTRITO DISTRITO DISTRITO DISTRITO DE DE DE DE SAN ISIDROSAN ISIDROSAN ISIDROSAN ISIDRO
PROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMA
NOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRE ---- 200 200 200 2008888
I N D I C E
Pág.
1 GENERALIDADES 1-1
1.1 Objeto del Estudio 1-1
1.2 Ubicación del Área en Estudio 1-2
1.3 Acceso del Área en Estudio 1-2
1.4 Condiciones Climáticas de la Zona 1-2
1.5 Altitud de la Zona 1-3
2 GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL AREA E N ESTUDIO 2-1
2.1 Geomorfología 2-1
2.2 Geología 2-2
2.3 Sismicidad 2-4
3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-1
3.1 Trabajos de Campo 3-1
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración 3-1
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración 3-2
4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 4-1
ii
5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-1
5.1 Ensayos Estándar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificación de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIÓN DE LA CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO DEL
ÁREA EN ESTUDIO 7-1
8 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentación 8-1
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinación de Asentamientos 8-3
9 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
iii
ANEXOS
ANEXO I:
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Ensayos Estándar
• Ensayos Especiales
ANEXO II:
TRABAJOS DE CAMPO
• Registros de Exploración
ANEXO III:
MATERIAL FOTOGRÁFICO
• Material Fotográfico
ANEXO IV:
PLANO
• Plano de ubicación de la zona, ubicación de calicatas, Perfiles
Estratigráficos.
1-1
1. GENERALIDADES
1.1 Objeto del Estudio
El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno asignado al
Proyecto Puente Peatonal Nº 2 – Entorno Estación Javier Prado y Av. Las Begonias, ubicada
en el distrito de San Isidro; por medio de trabajos de campo a través de pozos de exploración
o calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio estándar y especiales a fin de obtener las
principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia y
deformación y la agresividad química de sus componentes, y labores de gabinete en base a
los cuales se define los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, Capacidad
Portante Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la cimentación.
El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
• Reconocimiento del terreno
• Distribución y ejecución de calicatas
• Toma de muestras disturbadas.
• Ejecución de ensayos de laboratorio
• Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio
• Perfiles estratigráficos
• Análisis de la Capacidad Portante Admisible
• Determinación de Asentamientos
• Análisis de Sales Agresivas al Concreto
• Conclusiones y Recomendaciones
1-2
1.2 Ubicación del Área en Estudio
El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 2, se encuentra ubicado en las intersecciones de
la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la República, en el distrito de San
Isidro, Provincia y Departamento de Lima.
1.3 Acceso del Área en Estudio
Teniendo como referencia la intersección de la Av. José Gálvez Barnechea con la Av Javier
Prado se recorre por esta ultima en dirección Oeste 950ml, ubicándose la zona en estudio.
1.4 Condiciones climáticas de la zona
La temperatura promedio es de 18.1°C - 21.5°C, baja ndo en épocas de invierno hasta 15°C.
En Lima las precipitaciones son muy escasas (20 mm en promedio anual), con garúas en los
meses invierno.
1-3
1.5 Altitud de la Zona
La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas 280,000E y 8’663,010N sobre la cota
de 124.00 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.
2-1
2. GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO
2.1 Geomorfología
Por la información de los trabajos de Dollfos (1965), Macharé (1979) Sibrier - Macharé (1980)
y Martínez (1981), que muestran evidencias de las diferencias del suelo de Lima, en especial
el conglomerado se encuentra heterogéneo, errático y discontinuo desde su deformación por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones, deposiciones,
expresados en terrosas, acantiladas, cárcavas, depresiones, elevaciones, tendencias y perfiles
de equilibrio de las ríos, litoral marino, efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su
matriz, y otras veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martínez (1975), donde se resalta las características del suelo de Lima. Indicando
el siguiente resumen:
- Los suelos de Lima están formado por los abanicos del río Rímac y Chillón, las mismas
que tienen diferentes características geométricas, de origen, propiedades, etc., donde
predomina el conglomerado.
- Los cantos rodados están formados por el Cono del Rímac y por rocas ígneas
predominando las granodioritas.
- La presencia de diferentes terrazas, cauces antiguos y actuales de los ríos nos revelan
eventos importantes durante su evolución.
2-2
- Muchas de las áreas críticas para las cimentaciones concuerdan con áreas donde
algún evento geomorfológico ha ocurrido o está ocurriendo en su evolución como
depósitos eólicos sepultados por sedimentos fluviales y/o aluvionales.
- Variaciones importantes en el nivel de la napa freática cuyo descenso pasa los 50 m
en el centro y niveles altos en las depresiones o zonas cultivadas dentro del
conglomerado.
2.2 Geología
Depósito Fluvio-Aluvionales
Se encuentran depósitos de material reciente suelto constituido por lechos de arena, más o
menos en un 70% y, limo en otro 15% englobando clastos y bloques angulosos y sub-
angulosos en otro 15% proveniente de las partes altas de las vertientes.
Los clastos y bloques son de rocas graníticas-tonalíticas y dioritas-gabros, las rocas sub-
redondeadas en procesos de meteorización algunas presentan alteraciones secundarias por
acción de agua.
El máximo espesor conocido es de 120 m sin alcanzar el basamento.
Estos depósitos aluviales se han formado debido a la acción del meteorismo (secamiento y
humedecimiento), que prevaleció anteriormente. Todos estos fenómenos han ocurrido en el
2-3
Cuaternario. En la actualidad, la acción erosiva de transporte y sedimentación ha quedado
reducida a su mínima actividad.
Depósitos Eólicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La dirección predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de
1.7 m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeño avance
Depósitos : Fluvio - Aluvionales - Eólicos (Cuatern ario)
La acción denundante del Cuaternario modificó las primitivas formas topográficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existió en esta Era.
En el pleitoceno, la precipitación fue copiosa y permitieron mayor compactación de las arenas
en comparación de las arenas en comparación con la época actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolación. Así en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamación y desagregación de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente hubo
deposición de arenas eólicas.
2-4
2.3 Sismicidad
La ciudad de Lima se ubica en la costa Occidental de Sudamérica, en una franja desértica
entre el Océano Pacífico y los Andes. Lima está localizada en los conos de deyección de los
ríos Rímac y Chillón que descienden de los Andes al Océano Pacífico. La región es parte del
Cinturón Circum-Pacífico, que es una de las zonas sísmicas más activas del mundo.
Los sismos se originan principalmente por la subducción de la placa de Nazca, bajo la placa
sudamericana. Esta zona ha generado sismos de alta magnitud con periodos de recurrencia
relativamente cortos.
El suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, según el “Mapa de
Zonificación Sísmica del Perú” de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo-Resistente del
Reglamento Nacional de Construcción.
Las fuerzas sísmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguiente relación:
Z x U x C x S x P H = ----------------------------- R Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.00, para un período predominante de
Ts=0.4 seg .
3-1
3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
3.1 Trabajos de Campo
Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración
Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploración “a cielo abierto”, designados como
C-1, C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente, con profundidades suficientes
de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el proyecto.
Este sistema de exploración “a cielo abierto” es el más práctico, debido a las condiciones del
terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos en su estado natural.
Hasta la profundidad explorada no se encontró nivel freático.
Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 C-2 C-3
5.00
3-2
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración
Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en cada
calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de identificación y
clasificación, así como también para el ensayo de Corte Directo Remoldeado, y los Análisis
Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploración, en los que se indican las
diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del
estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
4-1
4. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y pilares, los que
transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en pilares, como
carga puntual.
5-1
5. ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos de laboratorio Estándar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de
Suelos “J.J. Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L.”; bajo las Normas de la
American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
5.1 Ensayos Estándar
Se realizaron los siguientes ensayos:
• Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422
• Contenido de Humedad ASTM D-2216
5.2 Ensayos Especiales
Fueron realizados los siguientes:
• En una muestra representativa del pozo C-2 de 0.50-5.00 m., de profundidad, se
realizó el ensayo de Corte Directo Remoldeado.
• En las muestras representativas de los siguientes pozos se realizaron los ensayos de
Análisis Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
5-2
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 1.10-5.00 C-2 0.50-5.00
5.3 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.) y las muestras restantes que no figuran en el cuadro
fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observación y comparación con las
muestras representativas ensayadas.
CUADRO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
POZO C-1 C-2 C-3
Profundidad (m) 1.10-5.00 0.50-5.00 0.60-5.00
Muestra M-2 M-2 M-2
% Pasa Malla Nº 4 28.71 23.61 36.18
% Pasa Malla Nº 200 0.36 0.26 0.39
Coef. Uniformidad (Cu) 49.24 72.77 46.73
Coef. Curvatura (Cc) 3.39 8.65 0.36
Diámetro Efectivo (D 10) 0.46 0.42 0.41
Contenido de Humedad (%) 1.36 2.71 2.42
Clasificación de
Suelos “SUCS” GP GP GP
6-1
6. PERFILES ESTRATIGRAFICOS
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, se
efectuaron tres (03) perfiles diagramados en forma de barra.
7-1
7. DESCRIPCION DE LA CONFORMACION DEL SUBSUELO DEL ARE A EN
ESTUDIO
De acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos y a la inspección realizada, se determina que
el subsuelo del área en estudio está conformado de la siguiente manera:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.50m – 1.10m, presenta material de
relleno conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas subredondeadas, raíces
delgadas, cascotes de ladrillos, etc., color beige, húmedo, no plástico, en estado
semicompacto.
Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00 con material de grava
subredondeada, con 23.35% - 35.79% de arena de grano fino a medio, con presencia de
cantos en un 20% - 30%, color beige, húmeda, no plástica, en estado semicompacto, con
0.26% - 0.39% de material fino que pasa la malla Nº 200. Grava de tamaño predominante
1"-2" y cantos de tamaño máximo 12".
8-1
8. ANALISIS DE LA CIMENTACION
8.1 Tipo y profundidad de cimentación
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfiles
estratigráficos, características del proyecto y al análisis efectuado; se concluye que la
cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado
(φφφφ = 34° y c = 0.00 kg/cm²) en la condición mas desf avorable y aplicando la Teoría de
Terzaghi y corroborado por Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene :
8-2
1
qad = ----( γγγγd1 Df N*q + 0.4B γγγγd2 N*γγγγ) FS
qad : Capacidad Portante Admisible (kg/cm²)
B : Ancho de cimentación (m)
φφφφ : Angulo de Fricción Interna = 34°
c : Cohesión (kg/cm²) = 0.00
Df : Profundidad del desplante (m) = 2.50
γγγγd1 : Densidad Seca por encima del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.450
γγγγd2 : Densidad Seca por debajo del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.900
N*q y N* γγγγ : Factores de capacidad de carga = 24.085,22.630
para una falla Intermedia
FS : Factor de Seguridad = 3
ESTRIBOS
B : Ancho de cimentación (m) = 1.50
Luego se tiene:
8-3
qad = 3.77 Kg/cm²
PILARES
B : Ancho de cimentación (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 4.34 Kg/cm²
8.3 Determinación de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentación, la estructura se apoyará en material de
grava arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta
sismicidad y teniendo en cuenta el reacomodo de las partículas ante eventos sísmicos
severos, se tendrá un asentamiento diferencial del orden de:
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
9-1
9. ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO
De los resultados obtenidos del ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al
Concreto, se realizaron las siguientes muestras:
Pozo Profundidad Sales Totales (ppm) SO4 (ppm) Cl- (ppm) C-1 1.10-5.00 149.00 67.00 49.00 C-2 0.50-5.00 142.00 58.00 53.00
Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
10-1
10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las características del proyecto
y al análisis efectuado, se concluye lo siguiente:
• El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 2, se encuentra ubicado en las
intersecciones de la Av. Javier Prado con la Av. Las Begonias y Paseo de la República,
en el distrito de San Isidro, Provincia y Departamento de Lima.
• Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribos y pilares,
los que transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
• El subsuelo del terreno en estudio está conformado:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.50m – 1.10m, presenta material
de material de relleno conformado por arena de grano fino, con presencia de gravas
subredondeadas, raíces delgadas, cascotes de ladrillos, etc., color beige, húmedo, no
plástico, en estado semicompacto.
Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00 con material de grava
subredondeada, con 23.35% - 35.79% de arena de grano fino a medio, con
presencia de cantos en un 20% - 30%, color beige, húmeda, no plástica, en estado
10-2
semicompacto, con 0.26% - 0.39% de material fino que pasa la malla Nº 200. Grava
de tamaño predominante 1"-2" y cantos de tamaño máximo 12".
• El suelo de cimentación es del tipo S1 para un factor de suelo S = 1.00 y un periodo
predominante de Ts=0.4 seg .
• La cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 3.77 Kg/cm²
y un asentamiento diferencial del orden de :
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 4.34 Kg/cm²
y un asentamiento del orden de:
10-3
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
• Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
• Las Conclusiones y Recomendaciones son válidas para la zona en estudio y para los
niveles de cargas consideradas en el Proyecto.
IIIIIIIINNNNNNNNSSSSSSSSTTTTTTTT IIIIIIII TTTTTTTTUUUUUUUUTTTTTTTTOOOOOOOO MMMMMMMMEEEEEEEETTTTTTTTRRRRRRRROOOOOOOOPPPPPPPPOOOOOOOOLLLLLLLL IIIIIIII TTTTTTTTAAAAAAAANNNNNNNNOOOOOOOO
PPPPPPPPRRRRRRRROOOOOOOOTTTTTTTTRRRRRRRRAAAAAAAANNNNNNNNSSSSSSSSPPPPPPPPOOOOOOOORRRRRRRRTTTTTTTTEEEEEEEE DDDDDDDDEEEEEEEE LLLLLLLL IIIIIIIIMMMMMMMMAAAAAAAA
INFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICOINFORME TECNICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIONESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION
PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :PROYECTO :
PUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONALPUENTE PEATONAL Nº 4 Nº 4 Nº 4 Nº 4
ENTORNO ESTACION ENTORNO ESTACION ENTORNO ESTACION ENTORNO ESTACION REPUBLICA DE PANAMÁREPUBLICA DE PANAMÁREPUBLICA DE PANAMÁREPUBLICA DE PANAMÁ
UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :UBICACIÓN :
INTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONINTERSECCIONES ES ES ES AV. AV. AV. AV. REPUBLICA DE REPUBLICA DE REPUBLICA DE REPUBLICA DE PANAMÁPANAMÁPANAMÁPANAMÁ
Y PASEO DE LA Y PASEO DE LA Y PASEO DE LA Y PASEO DE LA REPÚ REPÚ REPÚ REPÚBLICA BLICA BLICA BLICA
DISTRITO DISTRITO DISTRITO DISTRITO DE DE DE DE BARRANCOBARRANCOBARRANCOBARRANCO
PROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA YPROVINCIA Y DEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMADEPARTAMENTO DE LIMA
NOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRENOVIEMBRE ---- 200 200 200 2008888
I N D I C E
Pág.
1 GENERALIDADES 1-1
1.1 Objeto del Estudio 1-1
1.2 Ubicación del Área en Estudio 1-2
1.3 Acceso del Área en Estudio 1-2
1.4 Condiciones Climáticas de la Zona 1-2
1.5 Altitud de la Zona 1-3
2 GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL AREA E N ESTUDIO 2-1
2.1 Geomorfología 2-1
2.2 Geología 2-2
2.3 Sismicidad 2-4
3 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3-1
3.1 Trabajos de Campo 3-1
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración 3-1
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración 3-2
4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO 4-1
ii
5 ENSAYOS DE LABORATORIO 5-1
5.1 Ensayos Estándar 5-1
5.2 Ensayos Especiales 5-1
5.3 Clasificación de Suelos 5-2
6 PERFILES ESTRATIGRAFICOS 6-1
7 DESCRIPCIÓN DE LA CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO DEL
ÁREA EN ESTUDIO 7-1
8 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN 8-1
8.1 Tipo y Profundidad de Cimentación 8-1
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible 8-1
8.3 Determinación de Asentamientos 8-3
9 ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO 9-1
10 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 10-1
iii
ANEXOS
ANEXO I:
ENSAYOS DE LABORATORIO
• Ensayos Estándar
• Ensayos Especiales
ANEXO II:
TRABAJOS DE CAMPO
• Registros de Exploración
ANEXO III:
MATERIAL FOTOGRÁFICO
• Material Fotográfico
ANEXO IV:
PLANO
• Plano de ubicación de la zona, ubicación de calicatas, Perfiles
Estratigráficos.
1-1
1. GENERALIDADES
1.1 Objeto del Estudio
El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el subsuelo del terreno asignado al
Proyecto Puente Peatonal Nº 4 – Entorno Estación Republica de Panamá, ubicada en el
distrito de Barranco; por medio de trabajos de campo a través de pozos de exploración o
calicatas “a cielo abierto”, ensayos de laboratorio estándar y especiales a fin de obtener las
principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia y
deformación y la agresividad química de sus componentes, y labores de gabinete en base a
los cuales se define los perfiles estratigráficos, tipo y profundidad de cimentación, Capacidad
Portante Admisible, Asentamientos, y las recomendaciones generales para la cimentación.
El programa seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:
• Reconocimiento del terreno
• Distribución y ejecución de calicatas
• Toma de muestras disturbadas.
• Ejecución de ensayos de laboratorio
• Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio
• Perfiles estratigráficos
• Análisis de la Capacidad Portante Admisible
• Determinación de Asentamientos
• Análisis de Sales Agresivas al Concreto
• Conclusiones y Recomendaciones
1-2
1.2 Ubicación del Área en Estudio
El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 4, se encuentra ubicado en las intersecciones de
la Av. Republica de Panamá y Paseo de la República, en el distrito de Barranco, Provincia y
Departamento de Lima.
1.3 Acceso del Área en Estudio
Teniendo como referencia la intersección de la Av. Republica de Panama con la Via Expresa
se recorre por esta ultima en dirección Nor Oeste 130ml ubicándose la zona en estudio.
1.4 Condiciones climáticas de la zona
La temperatura promedio es de 18.1°C - 21.5°C, baja ndo en épocas de invierno hasta 15°C.
En Lima las precipitaciones son muy escasas (20 mm en promedio anual), con garúas en los
meses invierno.
1-3
1.5 Altitud de la Zona
La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas 280,306.51E y 8’657.624.92N, sobre
la cota de 80.00 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.
2-1
2. GEOMORFOLOGÍA, GEOLOGÍA Y SISMICIDAD EN EL ÁREA EN ESTUDIO
2.1 Geomorfología
Por la información de los trabajos de Dollfos (1965), Macharé (1979) Sibrier - Macharé (1980)
y Martínez (1981), que muestran evidencias de las diferencias del suelo de Lima, en especial
el conglomerado se encuentra heterogéneo, errático y discontinuo desde su deformación por
diferentes eventos, las mismas que son responsables de las erosiones, deposiciones,
expresados en terrosas, acantiladas, cárcavas, depresiones, elevaciones, tendencias y perfiles
de equilibrio de las ríos, litoral marino, efecto y filtraciones naturales han lavado los cantos y su
matriz, y otras veces han cementado con carbonatos.
El Mapa de Martínez (1975), donde se resalta las características del suelo de Lima. Indicando
el siguiente resumen:
- Los suelos de Lima están formado por los abanicos del río Rímac y Chillón, las mismas
que tienen diferentes características geométricas, de origen, propiedades, etc., donde
predomina el conglomerado.
- Los cantos rodados están formados por el Cono del Rímac y por rocas ígneas
predominando las granodioritas.
- La presencia de diferentes terrazas, cauces antiguos y actuales de los ríos nos revelan
eventos importantes durante su evolución.
2-2
- Muchas de las áreas críticas para las cimentaciones concuerdan con áreas donde
algún evento geomorfológico ha ocurrido o está ocurriendo en su evolución como
depósitos eólicos sepultados por sedimentos fluviales y/o aluvionales.
- Variaciones importantes en el nivel de la napa freática cuyo descenso pasa los 50 m
en el centro y niveles altos en las depresiones o zonas cultivadas dentro del
conglomerado.
2.2 Geología
Depósito Fluvio-Aluvionales
Se encuentran depósitos de material reciente suelto constituido por lechos de arena, más o
menos en un 70% y, limo en otro 15% englobando clastos y bloques angulosos y sub-
angulosos en otro 15% proveniente de las partes altas de las vertientes.
Los clastos y bloques son de rocas graníticas-tonalíticas y dioritas-gabros, las rocas sub-
redondeadas en procesos de meteorización algunas presentan alteraciones secundarias por
acción de agua.
El máximo espesor conocido es de 120 m sin alcanzar el basamento.
Estos depósitos aluviales se han formado debido a la acción del meteorismo (secamiento y
humedecimiento), que prevaleció anteriormente. Todos estos fenómenos han ocurrido en el
2-3
Cuaternario. En la actualidad, la acción erosiva de transporte y sedimentación ha quedado
reducida a su mínima actividad.
Depósitos Eólicos
Las acumulaciones de arena transportada por el viento se ubican mayormente en los flancos.
La dirección predominante es de SW y SSW y su promedio de velocidad media es de
1.7 m/seg.
El movimiento de arena es reducido y generalmente de pequeño avance
Depósitos : Fluvio - Aluvionales - Eólicos (Cuatern ario)
La acción denundante del Cuaternario modificó las primitivas formas topográficas que
presentan la zona, debido principalmente a las variaciones de clima que existió en esta Era.
En el pleitoceno, la precipitación fue copiosa y permitieron mayor compactación de las arenas
en comparación de las arenas en comparación con la época actual.
En el Holoceno predomina el clima seco con intensa insolación. Así en nuestra zona se
aprecian rampas y proceso de escamación y desagregación de rocas produciendo
acumulaciones coluviales que descendieron por las vertientes y quebradas, e igualmente hubo
deposición de arenas eólicas.
2-4
2.3 Sismicidad
La ciudad de Lima se ubica en la costa Occidental de Sudamérica, en una franja desértica
entre el Océano Pacífico y los Andes. Lima está localizada en los conos de deyección de los
ríos Rímac y Chillón que descienden de los Andes al Océano Pacífico. La región es parte del
Cinturón Circum-Pacífico, que es una de las zonas sísmicas más activas del mundo.
Los sismos se originan principalmente por la subducción de la placa de Nazca, bajo la placa
sudamericana. Esta zona ha generado sismos de alta magnitud con periodos de recurrencia
relativamente cortos.
El suelo en estudio se encuentra en la Zona 3 de Alta Sismicidad, según el “Mapa de
Zonificación Sísmica del Perú” de acuerdo a las Normas de Diseño Sismo-Resistente del
Reglamento Nacional de Construcción.
Las fuerzas sísmicas horizontales se pueden calcular de acuerdo a la siguiente relación:
Z x U x C x S x P H = ----------------------------- R Donde S, es el factor de suelo con un valor de 1.20, para un período predominante de
Ts=0.6 seg .
3-1
3. INVESTIGACIONES DE CAMPO
3.1 Trabajos de Campo
Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:
3.1.1 Calicatas o Pozos de Exploración
Se realizaron tres (03) calicatas o pozos de exploración “a cielo abierto”, designados como
C-1, C-2 y C-3, los cuales fueron ubicados convenientemente, con profundidades suficientes
de acuerdo a la intensidad de las cargas estimadas en el proyecto.
Este sistema de exploración “a cielo abierto” es el más práctico, debido a las condiciones del
terreno que lo permite y evaluar directamente los diferentes estratos en su estado natural.
Hasta la profundidad explorada no se encontró nivel freático.
Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 C-2 C-3
5.00
3-2
3.1.2 Muestreo y Registros de Exploración
Se tomaron muestras disturbadas representativas de los estratos atravesados en cada
calicatas y en cantidades suficientes como para realizar los ensayos de identificación y
clasificación, así como también para el ensayo de Corte Directo Remoldeado, y los Análisis
Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
Paralelamente al muestreo se realizaron los registros de exploración, en los que se indican las
diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo, espesor del
estrato, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.
4-1
4. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribo y pilares, los que
transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en pilares, como
carga puntual.
5-1
5. ENSAYOS DE LABORATORIO
Los ensayos de laboratorio Estándar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de
Suelos “J.J. Tello Ingenieros, Consultora y Constructora E.I.R.L.”; bajo las Normas de la
American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
5.1 Ensayos Estándar
Se realizaron los siguientes ensayos:
• Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422
• Contenido de Humedad ASTM D-2216
• Límites de Consistencia AST D- 4318
5.2 Ensayos Especiales
Fueron realizados los siguientes:
• En una muestra representativa del pozo C-2 de 3.40 - 5.00m., de profundidad, se
realizó el ensayo de Corte Directo Remoldeado.
5-2
• En las muestras representativas de los siguientes pozos se realizaron los ensayos de
Análisis Químicos de Sales Agresivas al Concreto.
Pozo Profundidad (m) A cielo abierto
C-1 0.70-1.70 C-1 1.70-3.70 C-1 3.70-5.00 C-3 0.90-3.00
5.3 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.) y las muestras restantes que no figuran en el cuadro
fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observación y comparación con las
muestras representativas ensayadas.
5-3
CUADRO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
POZO C-1 C-1 C-1 C-2 C-2 C-3
Profundidad (m) 0.70-1.70 1.70-3.70 3.70-5.00 1.50-3.40 3.40-5.00 0.90-3.00
Muestra M-2 M-3 M-4 M-3 M-4 M-3
% Pasa Malla Nº 4 100.00 100.00 30.99 100.00 27.58 100.00
% Pasa Malla Nº 200 54.01 59.77 0.55 70.83 0.46 24.47
Limite Liquido 22.11 N.T N.T 21.38 N.T N.T
Índice Plástico 9.51 N.P N.P 11.60 N.P N.P
Coef. Uniformidad (Cu) -- -- 80.59 -- 55.01 --
Coef. Curvatura (Cc) -- --- 0.91 -- 6.09 --
Diámetro Efectivo (D 10) -- -- 0.43 -- 0.39 --
Contenido de Humedad (%) 11.92 4.46 2.62 14.02 2.27 16.41
Clasificación de Suelos “SUCS” CL ML GP CL GP SM
POZO C-3
Profundidad (m) 3.00-5.00
Muestra M-4
% Pasa Malla Nº 4 31.54
% Pasa Malla Nº 200 0.47
Limite Liquido N.T
Índice Plástico N.P
Coef. Uniformidad (Cu) 58.75
Coef. Curvatura (Cc) 0.76
Diámetro Efectivo (D 10) 0.45
Contenido de Humedad (%) 2.31
Clasificación de Suelos “SUCS” GP
6-1
6. PERFILES ESTRATIGRAFICOS
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio y a la inspección realizada, se
efectuaron tres (03) perfiles diagramados en forma de barra.
7-1
7. DESCRIPCION DE LA CONFORMACION DEL SUBSUELO DEL ARE A EN
ESTUDIO
De acuerdo a los perfiles estratigráficos inferidos y a la inspección realizada, se determina que
el subsuelo del área en estudio está conformado de la siguiente manera:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.70m – 1.50m, presenta material de
relleno conformado por arena limosa , con presencia de gravas subredondeadas, bolsas,
vidrios, ladrillos, cascotes de concreto, raíces delgadas, etc., color marrón, húmedo, no
plástico, en estado semicompacto y/o arcilla limosa con presencia de gravas
subredondeadas, cascotes de concreto, ladrillos, etc, color beige, húmeda, de mediana
plasticidad, de consistencia semidura.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 de 0.00 – 0.70m, y en el pozo C-3 de 0.00m – 0.30m
presenta material tipo afirmado conformado por una arena gravosa, limosa, color beige, seca,
no plástica en estado semicompacto.
Por debajo y hasta la profundidad variable de 3.10m – 3.70m presenta material heterogéneo
conformado por arcilla , con 29.17% - 45.99% de arena de grano fino, con presencia de
gravas aisladas, color marrón y beige, húmeda, poco plástica, de consistencia semidura, con
21.38% - 22.11% de límite líquido y 9.51% - 11.60% de índice plástico, limo , con 40.23% de
arena de grano fino, color beige, húmedo, no plástico, en estado semicompacto, arena limosa,
color beige, húmeda, no plástica, en estado semicompacto, con 24.47% de material fino que
pasa la malla Nº 200.
7-2
Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00m, con grava subredondeada, con
27.12% - 31.07% de arena, con presencia de cantos en un 20% - 25%, color beige, húmeda,
no plástica, en estado semicompacto, con 0.46% - 0.55% de material fino que pasa la malla
Nº 200. Grava de tamaño predominante de 1" y cantos de hasta 10" - 12”.
8-1
8. ANALISIS DE LA CIMENTACION
8.1 Tipo y profundidad de cimentación
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfiles
estratigráficos, características del proyecto y al análisis efectuado; se concluye que la
cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas con subzapatas desplantadas a la profundidad mínima
de 3.80m, en material de grava arenosa.
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa.
8.2 Cálculo de la Capacidad Portante Admisible
Con los resultados obtenidos, en el Ensayo de Corte Directo Remoldeado
(φφφφ = 34° y c = 0.00 kg/cm²) en la condición mas desf avorable y aplicando la Teoría de
Terzaghi y corroborado por Meyerhoff para cimentaciones superficiales se tiene :
8-2
1
qad = ----( γγγγd1 Df N*q + 0.4B γγγγd2 N*γγγγ) FS
qad : Capacidad Portante Admisible (kg/cm²)
B : Ancho de cimentación (m)
φφφφ : Angulo de Fricción Interna = 34°
c : Cohesión (kg/cm²) = 0.00
Df : Profundidad del desplante (m) = 3.80
γγγγd1 : Densidad Seca por encima del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.450
γγγγd2 : Densidad Seca por debajo del nivel
de cimentación (gr/cm3) = 1.858
N*q y N* γγγγ : Factores de capacidad de carga = 24.085,22.630
para una falla Intermedia
FS : Factor de Seguridad = 3
ESTRIBOS
B : Ancho de cimentación (m) = 1.50
Luego se tiene:
qad = 5.26 Kg/cm²
8-3
PILARES
B : Ancho de cimentación (m) = 2.50
Luego se tiene:
qad = 5.83 Kg/cm²
8.3 Determinación de Asentamientos
De acuerdo a los niveles de cimentación, la estructura se apoyará en material de
grava arenosa y dado que el sector en estudio pertenece a la zona 3 de alta
sismicidad y teniendo en cuenta el reacomodo de las partículas ante eventos sísmicos
severos, se tendrá un asentamiento diferencial del orden de:
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
9-1
9. ANÁLISIS QUÍMICO DE SALES AGRESIVAS AL CONCRETO
De los resultados obtenidos del ensayo de Análisis Químico de Sales Agresivas al
Concreto, se realizaron las siguientes muestras:
Pozo Profundidad Sales Totales (ppm) SO4 (ppm) Cl- (ppm) C-1 0.70-1.70 105.00 38.00 36.00 C-1 1.70-3.70 122.00 53.00 49.00 C-1 3.70-5.00 146.00 65.00 48.00 C-3 0.90-3.00 188.00 76.00 57.00
Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
10-1
10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, a las características del proyecto
y al análisis efectuado, se concluye lo siguiente:
• El proyecto Ampliación Puente Peatonal Nº 4, se encuentra ubicado en las
intersecciones de la Av. Republica de Panamá y Paseo de la República, en el distrito
de Barranco, Provincia y Departamento de Lima.
• Se trata de la Construcción de un Puente Peatonal apoyado sobre estribo y pilares, los
que transmitirán cargas al subsuelo del orden de 25 Ton. en estribos y 50 Ton. en
pilares, como carga puntual.
• El subsuelo del terreno en estudio está conformado:
Superficialmente y hasta la profundidad variable de 0.70m – 1.50m, presenta material
de relleno conformado por arena limosa , con presencia de gravas subredondeadas,
bolsas, vidrios, ladrillos, cascotes de concreto, raíces delgadas, etc., color marrón,
húmedo, no plástico, en estado semicompacto y/o arcilla limosa con presencia de
gravas subredondeadas, cascotes de concreto, ladrillos, etc, color beige, húmeda, de
mediana plasticidad, de consistencia semidura.
Cabe resaltar que en el pozo C-2 de 0.00 – 0.70m, y en el pozo C-3 de 0.00m – 0.30m
presenta material tipo afirmado conformado por una arena gravosa, limosa, color
beige, seca, no plástica en estado semicompacto.
10-2
Por debajo y hasta la profundidad variable de 3.10m – 3.70m presenta material
heterogéneo conformado por arcilla , con 29.17% - 45.99% de arena de grano fino,
con presencia de gravas aisladas, color marrón y beige, húmeda, poco plástica, de
consistencia semidura, con 21.38% - 22.11% de límite líquido y 9.51% - 11.60% de
índice plástico, limo , con 40.23% de arena de grano fino, color beige, húmedo, no
plástico, en estado semicompacto, arena limosa, color beige, húmeda, no plástica, en
estado semicompacto, con 24.47% de material fino que pasa la malla Nº 200.
Continuando y hasta la profundidad explorada de 5.00m, con grava subredondeada,
con 27.12% - 31.07% de arena, con presencia de cantos en un 20% - 25%, color
beige, húmeda, no plástica, en estado semicompacto, con 0.46% - 0.55% de material
fino que pasa la malla Nº 200. Grava de tamaño predominante de 1" y cantos de hasta
10" - 12”.
• El suelo de cimentación es del tipo S2 para un factor de suelo S = 1.20 y un periodo
predominante de Ts=0.6 seg .
• La cimentación será:
ESTRIBOS
Por medio de zapatas aisladas con subzapatas desplantadas a la profundidad
mínima de 3.80m, en material de grava arenosa., para una Capacidad Portante
Admisible de:
qad = 5.26 Kg/cm²
10-3
y un asentamiento diferencial del orden de :
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
PILARES
Por medio de zapatas aisladas desplantadas a la profundidad mínima de 2.50 m, en
material de grava arenosa., para una Capacidad Portante Admisible de:
qad = 5.83 Kg/cm²
y un asentamiento del orden de:
∆∆∆∆Hd = 1.00 cm
• Los resultados obtenidos en el Análisis Químico de Sales Agresivas al Concreto nos
indican que no existe una agresividad de los sulfatos al concreto ni de los cloruros al
fierro; por lo tanto se recomienda el uso del cemento Portland Tipo I con una buena
densificación del Concreto mediante un buen vibrado.
• Las Conclusiones y Recomendaciones son válidas para la zona en estudio y para los
niveles de cargas consideradas en el Proyecto.