INFORME DE ESTUDIO GEOTECNICO

Transcripción

1 INFORME DE ESTUDIO GEOTECNICO OBRA: LABORATORIO DE BIOSEGURIDAD NIVEL 3 - LABORATORIO CENTRAL DE SALUD PUBLICA UBICACIÓN: Avda. Venezuela entre Sgto. Gauto y Tte. Escobar, Asunción Preparado para: Ministerio de Salud Pública y Bienestar Social (MSPBS) [email protected] GEO-STAN S.R.L. Proyecto: 2132_Laboratorio BSL 3 - MSPBS/17 Marzo,

2 ÍNDICE DE CONTENIDO 1. INTRODUCCION ENSAYOS Y MEDICIONES REALIZADAS ENSAYOS DE CAMPO DE PENETRACIÓN STANDARD (SPT) DETERMINACIÓN DEL NIVEL FREÁTICO REPLANTEO Y NIVELACIÓN DE LOS SONDEOS ENSAYOS DE LABORATORIO DE CLASIFICACIÓN E ÍNDICES FÍSICOS INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA TENSIONES ADMISIBLES VERTICALES CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES LISTADO DE ANEXOS ANEXO A: PLANTA DE UBICACIÓN. ANEXO B: PERFIL TRANSVERSAL. ANEXO C: LÁMINAS TÉCNICAS. ANEXO D: PLANILLAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS ANEXO E: PLANILLA DE CÁLCULO DE PARAMETROS GEOTECNICOS. 2

3 1. INTRODUCCION La descripción contenida en el presente informe resume los resultados obtenidos en la investigación geotécnica realizada en un sitio ubicado en la Avda. Venezuela entre Sgto. Gauto y Tte. Escobar, Asunción, predio del MSPBS donde funcionan varias dependencias hospitalarias, como se muestra en la portada, para la construcción de un Laboratorio de Bioseguridad Nivel 3 (BSL 3) en un area aproximada de 20 m por 20 m. como se muestra en la portada. El estudio geotécnico tiene por objetivo establecer el perfil del terreno, la ubicación de la napa freática, la capacidad portante para las fundaciones y los procedimientos constructivos más adecuados para la construcción del Laboratorio. Los trabajos en campaña se realizaron entre las fechas de 15/03/17 y 16/03/17 por un equipo de personal integrado por un oficial de campo y tres ayudantes. La coordinación para los trabajos de campo y la ubicación de los puntos de estudios se concertó con el Comitente con un total de dos perforaciones marcadas en el sitio. La ubicación en planta de las perforaciones se presenta en el "Plano de Ubicación de Sondeos" del Anexo A. En las láminas técnicas del Anexo B se presenta en forma detallada los resultados de los ensayos de penetración (SPT) realizados. Se indican los valores de los índices de Penetración Standard (SPT y a la vez puede apreciarse en forma general la constitución del suelo. El Anexo C presenta el perfil estratigráfico de cada perforación con la indicación de los niveles de cambios de estratos, profundidad relativa del nivel freático y resultados de campo de SPT y clasificación de suelos SUCS. En el Anexo D se incluye la planilla de Identificación de los suelos realizados en laboratorio según la normativa del S.U.C.S. (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) para las muestras recuperadas. En el Anexo E se presentan los cálculos y gráficos de los parámetros geotécnicos representativos para el sitio en estudio. En función de todos los resultados mencionados anteriormente se arriban a las conclusiones de este estudio que consisten básicamente en: a) El perfil del terreno se presenta desde el inicio se detecta relleno o arena limosa marron oscuro (SM) muy suelta, hasta la profundidad variable de 1.0 m a 2.0 m, seguido de arena arcillosa marron rojiza (SC) muy suelta a suelta hasta la profundidad variable de 4.0 m a 7.0 m, en donde se alcanza un estrato de arena fina limo arcillosa marron rojiza con motas grises y concreciones (SM-SC) muy densa algo cementada con rechazo a la penetración del sacamuestra a partir de la profundidad variable de 7.0 m. El nivel freático se presenta a la profundidad variable de 2.50 m. 3

4 b) Las fundaciones para el laboratorio puede consistir en: a) Plateas de hormigon armado, b) zapatas de hormigón armado o bloques de hormigón ciclópeo con baja capacidad portante, c) fundaciones profundas consistentes en pilotes perforados hasta la profundidad de 7.0 m. c) Se deben evaluar las condiciones para las excavaciones para evitar desmoronamientos de suelos y desagote de los pozos de excavación en caso de superarse el nivel freático para cada sitio a la profundidad de 2.50 m. 2. ENSAYOS Y MEDICIONES REALIZADAS. 2.1 Ensayos de Campo de Penetración Standard (SPT). Fueron realizados en total ml de perforación distribuidos en 2 sondeos en la ubicación distribuida en el terreno que cubre las estructuras principales del proyecto, habiéndose realizado en cada uno de ellos los ensayos de penetración Standard (SPT) a cada metro de sondeo, utilizando para ello un sacamuestras bipartido del tipo Raymond - Terzaghi, ASTM D-1586, de 2" y 1 3/8" de diámetros externo e interno respectivamente e hincado por medio de un mazo de 64 kilogramos de peso y una altura de caída de 76 centímetros. Las barras de hincado fueron del tipo AW. La perforación en el suelo fue hecha con barreno manual, trépano escariador y perforación con pala barreno hasta la profundidad del estudio. 2.2 Determinación del Nivel Freático. La determinación del nivel freático se realizó con medición directa a través de la perforación con barra rígida o cuerda flexible. El nivel freático se presenta a la profundidad variable de 2.50 m. 2.3 Replanteo y Nivelación de los Sondeos. El replanteo de ubicación de los pozos se realizó con replanteo topográfico referido a un sistema de coordenadas locales X-Y que se indica en el plano de ubicación de sondeos. La nivelación de los sondeos se realizó con un nivel óptico de campo, con apreciación del nivel de la boca del sondeo en ± 1 mm tomando como referencia el nivel de referencia ubicado en cada caso respecto al punto de referencia marcado en el sitio. A la cota de referencia se le asigno arbitrariamente el valor m. 2.4 Ensayos de Laboratorio de Clasificación e Índices Físicos. Las muestras de suelo extraídas fueron clasificadas tacto visualmente en el campo y analizadas en laboratorio para la determinación de sus propiedades granulométricas y plásticas en cada caso. Dichos ensayos fueron ejecutados conforme a las Reglas y Normas del ASTM Comité D18, 4

5 clasificando los suelos en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos y presentados en las estratigrafías correspondientes y en las planillas de clasificación de suelos. 3. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. El perfil del terreno se presenta desde el inicio se detecta relleno o arena limosa marron oscuro (SM) muy suelta, hasta la profundidad variable de 1.0 m a 2.0 m, seguido de arena arcillosa marron rojiza (SC) muy suelta a suelta hasta la profundidad variable de 4.0 m a 7.0 m, en donde se alcanza un estrato de arena fina limo arcillosa marron rojiza con motas grises y concreciones (SM-SC) muy densa algo cementada con rechazo a la penetración del sacamuestra a partir de la profundidad variable de 7.0 m. El nivel freático se presenta a la profundidad variable de 2.50 m. 4. INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA. 4.1 Tensiones Admisibles Verticales. El laboratorio es un modulo prefabricado metalico que se monta sobre un piso o base prefabricada especialmente preparadas para el efecto. Las cargas estimadas de transferencia al terreno son variables de acuerdo a la dimension y altura de las plantas de tratamiento. Los valores de las tensiones admisibles del terreno con la profundidad para la ejecución de fundaciones directas tipo plateas, zapatas o bloques ciclópeos, pueden observarse en la Tabla I. Los valores son variables y presentan los valores mínimos en función de la ubicación del sondeo. El comportamiento de fundación directa debe entenderse como ejecutado a una profundidad máxima de 1.5 veces el ancho de la zapata o bloque de fundación. TABLA I: TENSIONES ADMISIBLES PARA FUNDACIONES DIRECTAS NORTE Profundidad Tensión Admisible (Kg/cm 2 ) (m) Fundaciones Superficiales Fundaciones semi - Profundas 1.3 0, , , ,3 2.0 Las fundaciones pueden consistir en plateas de hormigon armado a partir de donde se alcanza la tension admisible minima de 0.4 Kg/cm2. El suelo debe ser mejorado para soportar esta tension. 5

6 Se deben tomar las precauciones para evitar desmoronamientos en excavaciones si se supera el nivel freatico fundamenalmente. Las fundaciones tambien pueden consistir en zapatas de hormigon armado o bloques de hormigon ciclopeo con igual pronostico de tensiones admisibles y profundidades para las plateas. Los problemas relacionados a suelos sueltos en las excavaciones y elevados niveles freaticos estan tambien presentes. Otra variante es la utilizacion de zapatas corridas a la profundidad de 0.80 m sustentadas sobre pilotines que alcance la profundidad mínima del rechazo de 7.0 m. Las tensiones admisibles para la zapata se pueden tomar de la Tabla I y para los pilotines de las Tablas II de este estudio. Las dimensiones mínimas de los pilotines debe ser de 0.25 m. de diámetro. La variante de utilizacion de pilotes perforados y cargados in situ es una alternativa valida que evita las dificultades de excavaciones y presencia de elevados niveles freaticos. Se han preparado gráficos con la capacidad de pilotes perforados por punta y por fricción que puede desarrollar el suelo para fundaciones con interacción tanto lateral como de punta con el suelo. El proyectista podrá a partir de los gráficos incluidos en el Anexo E evaluar la capacidad, la profundidad y dimensión más adecuada para cada sitio. El dimensionamiento de los pilotes debe ser en función del diámetro adoptado y la profundidad, y que puede ser evaluado también a partir de la Tabla II: TABLA II: TENSIONES ADMISIBLES PARA FUNDACIONES INDIRECTAS SUR Profundidad Tensión Admisible lateral Tensión Admisible Punta (m) (Tn/m2) (Tn/m2) , , , , , La comparación entre las alternativas debe realizarse llevando en cuenta las dificultades técnicas para cada opción y las cargas actuantes en las fundaciones. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 6

7 Teniendo en cuenta los resultados obtenidos y las características del proyecto se dan las siguientes alternativas dependiendo de la ubicación de la obra, del nivel de cargas y concentración de los mismos: 1) Utilización de plateas de hormigón armado a partir de donde se alcanza la tensión admisible minima de 0.4 Kg/cm2. Para lograr esta capacidad portante se debe mejorar el fondo de excavacion con un tratamiento de compactacion. 2) Utilización de en zapatas de hormigón armado o bloques de hormigón ciclópeo con iguales profundidades y tensiones admisibles por cada sitio como indicados en la opcion de plateas de hormigon armado, siendo las profundidades las minimas requeridas. En todos los casos se presenta el problema de suelos muy sueltos para la excavacion y la presencia de nivel freatico a la profundidad de 2.50 m. 3) Utilización de zapatas corridas a la profundidad de 0.80 m sustentadas sobre pilotines que alcance la profundidad mínima del rechazo de 7.0 m. Las tensiones admisibles para la zapata se puede tomar de la Tabla I y para los pilotines de las Tablas II de este estudio. Las dimensiones mínimas de los pilotines debe ser de 0.25 m. de diámetro. 4) Utilizacion de pilotes perforados que alcancen en todos los casos la profundidad minima del rechazo y cuyas capacidades portantes sean las establecidas para cada sitio en funcion de los graficos de Tensiones incluidas en el Anexo E de este estudio. 5) Para el dimensionamiento de los pilotes las tensiones admisibles recomendadas se dan tambien en las Tablas II de este estudio. Las recomendaciones del presente informe son el resultado de la aplicación de criterios técnicos basados en la auscultación de puntos discretos dentro del perfil del suelo. En caso de presentarse variaciones de las características del terreno, un especialista geotécnico podrá definir las pautas técnicas a ser seguidas ante dicha circunstancia. Asunción, 23 de Marzo de Miguel Stanichevsky Ing. Civil - Geotécnico 7

8 ANEXO A 8

9 ANEXO B 9

10 ANEXO C 10

11 ANEXO D 11

12 ANEXO E 12