ANEXO N 02 ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
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- María Concepción Páez Martin
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1 FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA ANEXO N 02 ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
2 ESTUDIO DE SUELOS 1. INTRODUCCIÓN Para las Propiedades Mecánicas y Dinámicas, se ha tomado en cuenta el Estudio realizado por el Ing. Mgt. Washington Esquivel Zamora, denominado Verificación del Estudio Geotécnico con fines de Cimentación para la Construcción del Complejo Deportivo Ciudad Universitaria UNA PUNO, realizado en Octubre del 2013, Estudio que fue solicitado por la Universidad Nacional del Altiplano Puno. 2. TRABAJOS DE CAMPO Según el EMS realizado por el Ing. Esquivel, se efectuaron en total dieciséis Pozos a Cielo Abierto y diez Ensayos de Penetración Estándar SPT, distribuidos de la Siguiente manera. POZOS A CIELO ABIERTO (PCA) Tribuna Occidente: PCA-1, PCA-2, PCA-3, PCA-4 y PCA-5 Tribuna Norte: PCA-6, PCA-7 y PCA-8 Tribuna Oriente: PCA-9, PCA-10, PCA-11, PCA-12, y PCA-13 Tribuna Sur: PCA-14, PCA-15 y PCA-16 ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR (SPT) Tribuna Occidente: SPT-1, SPT-2 y SPT-3 Tribuna Norte: SPT-4 y SPT-5 Tribuna Oriente: SPT-6, SPT-7 y PCA-8 Tribuna Sur: SPT-9 y SPT-10
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4 3. TIPOS DE CIMENTACIÓN Alternativa I: Consiste en emplear cimentaciones a base de zapatas con vigas reforzadas de cimentaciones en forma de T invertidas conectadas en ambos sentidos, cuyas zapatas de concreto ciclópeo de f c=175 kg/cm2 +30% de piedra grande de 6 (Esquivel Zamora, 2013, pág. 76).
5 Alternativa II: Consiste en emplear una cimentación profunda a base de pilotes de concreto con un mínimo de f c=280 kg/cm2, en número de nueve, con dimensiones mínimas de 0.30m x 0.30m en cada pilote, cuyos cabezales servirán de apoyo a las zapatas y estas deberán estar conectadas con vigas T invertidas conectadas en ambos sentidos y la profundidad de los pilotes serán de 12.60m, es decir 12.00m de pilote empotrado y 0.60m que servirán como sistemas de anclaje. (Esquivel Zamora, 2013, pág. 77) Alternativa III: Consiste en utilizar una losa de cimentación plana engrosada bajo las columnas apoyadas en un relleno de 1.25m compactado en capas de 0.25m. con enrocado previo compactado de un espesor mínimo de 0.80m y un solado de espesor mínimo de 0.10m de f c=175kg/cm2 y con membranas de polietileno debajo de la platea de cimentación y vigas reforzadas interiores y exteriores conectadas en ambos sentidos de espesor mínimo de 0.80m, una platea reforzada de cimentación de espesor mínimo de 0.40m, continuando con ábacos de concreto reforzado de espesor mínimo 0.90m. (Esquivel Zamora, 2013, pág. 77) Para la Tribuna Occidente: El tipo de Cimentación elegida para la Ejecución del Proyecto fue la Alternativa I, cuya profundidad de cimentación mínima de tapada oscila entre -2.90m a -4.00m que se puede llegar a 4.60m a partir del nivel de piso terminado N.P.T (Esquivel Zamora, 2013, pág. 78) 4. PROPIEDADES DEL SUELO TRIBUNA OCCIDENTE El suelo donde se apoya la cimentación tienen las siguientes características: Clasificación del Suelo: Arcilla Inorgánica CL (Esquivel Zamora, 2013, pág. 32) Densidad del Suelo: 0.79 tn/m3 (Esquivel Zamora, 2013, pág. 82) Módulo de Elasticidad de la Arcilla: Kpa. (Esquivel Zamora, 2013, pág. 113) Coeficiente de Poisson: 0.33 (Esquivel Zamora, 2013, pág. 113) Tipo de Suelo: S3 (Esquivel Zamora, 2013, pág. 120)
6 ENSAYO DE SPT (COMPROBACIÓN) TESIS: EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO UNA - PUNO PROFUNDIDAD: 7.00 m. PROFUNDIDAD ESPESOR DEL ESTRATO EST. NÚMERO DE GOLPES CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS) GRAFICA FOTOS 0.00 m 0.55 m 0.55 m RELLENO 0.55 m 0.70 m m 0.85 m m 1.00 m m 1.15 m m 1.30 m 1.35 m E m 1.45 m m 1.60 m m 1.75 m m 1.90 m 17 NIVEL FREÁTICO 1.90 m 2.05 m m 2.20 m m 2.35 m m 2.50 m m 2.65 m 1.35 m E-2 2 ARENA LIMOSA (SM) 2.65 m 2.80 m m 2.95 m m 3.10 m m 3.25 m m 3.40 m m 3.55 m m 3.70 m 0.75 m E m 3.85 m m 4.00 m m 4.15 m m 4.30 m m 4.45 m m 4.60 m m 4.75 m m E m 4.90 m m 5.05 m m 5.20 m m 5.35 m m 5.50 m m 5.65 m m 5.80 m 0.45 m E m 5.95 m m 6.10 m m 6.25 m 0.45 m E m 6.40 m m 6.55 m m 6.70 m m E m 6.85 m m 7.00 m 40 ARENA LIMOSA CON PRESENCIA DE ARCILLA (SM) ARCILLA INORGÁNICA DE PLASTICIDAD BAJA A MEDIA (CL) ARENA LIMOSA (SM) ARENA ARCILLOSA (SC) ARENA ARCILLOSA CON LIMO (SC) ARENA ARCILLOSA (SC)
7 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" UBICACIÓN : CIUDAD UNIVERSITARIA - ESTADIO UNIVERSITARIO DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: PROFUNDIDAD: 0.55m-7.00m DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD ESTRATO E-1 E-2 E-3 E-4 E-5 E-6 E-7 CODIGO DE TARA P-08 P-12 A-23 T-02 S-15 W-9 Y-10 Peso de Tara (Gr.) Peso de Tara + M. Húmeda (Gr.) Peso de Tara + M. Seca (Gr.) (Gr.) Peso de Muestra Seca (Gr.) Contenido de Humedad (W%)
8 : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO TESIS DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: E-1 PROFUNDIDAD: 0.55m-1.90m ATTERBERG: Número de Golpes C-3 S gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % % % % 25 GOLPES LL=15.54% LP=13.99% IP=1.55% % N DE GOLPES ATTERBERG: LIMITE PLASTICO B-34 Y gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % %
9 : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO TESIS DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: E-3 PROFUNDIDAD: 3.25m-4.00m ATTERBERG: Número de Golpes T-4 T-11 A-6 Y gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % % % % % % % % 25 GOLPES LL=29.12% LP=13.71% IP=15.41% % N DE GOLPES ATTERBERG: LIMITE PLASTICO B-34 NN gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % %
10 : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO TESIS DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: E-5 PROFUNDIDAD: 5.50m-5.95m ATTERBERG: Número de Golpes T-12 P-4 A-9 W gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr 3.89 gr 3.87 gr 4.07 gr 3.56 gr gr gr gr gr % % % % % % % % % 25 GOLPES LL=21.30% LP=13.68% IP=7.62% % N DE GOLPES ATTERBERG: LIMITE PLASTICO B-13 A gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % %
11 : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO TESIS DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: E-6 PROFUNDIDAD: 5.95m-6.40m ATTERBERG: Número de Golpes W-5 P-8 T-04 A gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr 4.74 gr 2.99 gr 3.72 gr 2.92 gr gr gr gr gr % % % % % % 25 GOLPES LL=16.02% LP=10.18% IP=5.84% % N DE GOLPES ATTERBERG: LIMITE PLASTICO H-2 A gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % %
12 : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO TESIS DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA SPT SPT-V ESTRATO: E-7 PROFUNDIDAD: 6.40m-7.00m ATTERBERG: Número de Golpes CL W-3 A-4 K gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr 3.90 gr 3.95 gr 4.42 gr 3.80 gr gr gr gr gr % % % % % % % 25 GOLPES LL=23.75% LP=10.04% IP=13.71% % N DE GOLPES ATTERBERG: LIMITE PLASTICO A-Y B gr gr gr gr gr gr gr gr gr gr % %
13 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-1 PROFUNDIDAD: 0.55m-1.90m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 15.54% 2" Limite Plastico : 13.24% 1 1/2" Iindice Plastico : 1.55% 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SM 1/2" /8" Humedad Natural : 14.56% 1/4" Tamaño Maximo : 3/8" N % de Grava : 1.57% N % Arena : 53.89% N % Pasa N 200 : 44.55% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
14 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-2 PROFUNDIDAD: 1.90m-3.25m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 2" Limite Plastico : N.P. 1 1/2" Iindice Plastico : 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SM 1/2" /8" Humedad Natural : 21.69% 1/4" Tamaño Maximo : 3/4" N % de Grava : 2.32% N % Arena : 69.92% N % Pasa N 200 : 27.76% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
15 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-3 PROFUNDIDAD: 3.25m-4.00m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr 2 1/2" Limite Liquido : 29.12% 2" Limite Plastico : 13.71% 1 1/2" Iindice Plastico : 15.41% 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : CL 1/2" /8" Humedad Natural : 27.27% 1/4" Tamaño Maximo : 3/8" N % de Grava : 0.22% N % Arena : 37.25% N % Pasa N 200 : 62.53% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
16 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-4 PROFUNDIDAD: 4.00m-5.50m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 2" Limite Plastico : N.P. 1 1/2" Iindice Plastico : 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SM 1/2" /8" Humedad Natural : 26.64% 1/4" Tamaño Maximo : 3/8" N % de Grava : 0.73% N % Arena : 55.26% N % Pasa N 200 : 44.01% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
17 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-5 PROFUNDIDAD: 5.50m-5.95m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 21.30% 2" Limite Plastico : 13.68% 1 1/2" Iindice Plastico : 7.62% 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SC 1/2" /8" Humedad Natural : 24.07% 1/4" Tamaño Maximo : 1/2" N % de Grava : 4.68% N % Arena : 53.72% N % Pasa N 200 : 41.59% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
18 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-6 PROFUNDIDAD: 5.95m-6.40m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 16.02% 2" Limite Plastico : 10.18% 1 1/2" Iindice Plastico : 5.84% 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SC 1/2" /8" Humedad Natural : 15.68% 1/4" Tamaño Maximo : 3/4" N % de Grava : 16.62% N % Arena : 49.89% N % Pasa N 200 : 33.50% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
19 TESIS : "EVALUACION DE LOS EFECTOS DE INTERACCION SUELO - ESTRUCTURA EN EL ESTADIO UNIVERSITARIO DE LA UNA-PUNO" DATOS DE MUESTRA: SPT : SPT-V ESTRATO: E-7 PROFUNDIDAD: 6.40m-7.00m ANALISIS GRANULOMÉTRICO NORMA ASTM D 422 TAMICES AVERTURA MALLA (mm) PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO % QUE PASA ESPECIFICACION NORMA ASTM D 422 3" Peso Inicial : gr. 2 1/2" Limite Liquido : 23.75% 2" Limite Plastico : 10.04% 1 1/2" Iindice Plastico : 13.71% 1" CLASIFICACION 3/4" SUCS : SC 1/2" /8" Humedad Natural : 11.67% 1/4" Tamaño Maximo : 1 1/2" N % de Grava : 34.06% N % Arena : 43.61% N % Pasa N 200 : 22.33% N N Observaciones: N N N N TOTAL % RERDIDA % PASANTE GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA N DE TAMIZ
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