ems puente

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Geotecnia y Control de Calidad

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Construccin de Puente Peatonal en el Anexo de El Comun, Sector Ollera, Distrito de

Samegua, Provincia Mariscal Nieto, Regin Moquegua

CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES

1.1 Antecedentes 1.2 Objetivos del estudio 1.3 Ubicacin y descripcin del rea estudiada 1.4 Condiciones climticas 1.5 Caractersticas del proyecto

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADA

2.1 Investigaciones de Campo

2.1.1 Trabajos efectuados

2.2 Efectos de Sismo

2.3 Ensayos de Laboratorio

2.3.1 Ensayos estndar

2.3 2 Clasificacin de Suelos

3.0 CONFORMACION DEL SUBSUELO

3.1 Parmetros de sitio

4.0 ANALISIS DE CIMENTACION

4.1 Tipo de cimentacin

4.2 Profundidad de cimentacin

4.3 Calculo de la Capacidad Portante Admisible

4.4 Asentamientos

5.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.0 ANEXOS

Perfil Estratigrfico y Plano de Ubicacin

Ensayos de Laboratorio

Imgenes Visuales

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Estudio de Geotecnia con Fines de Cimentacin

Construccin de Puente Peatonal en el Anexo de El Comun, Sector Ollera, Distrito de Samegua, Provincia Mariscal Nieto, Regin Moquegua

1 .0 GENERALIDADES

1.1 Antecedentes A solicitud de la Municipalidad Distrital de Samegua, se comenz los trabajos del

presente Estudio de Geotecnia y la evaluacin de las condiciones de cimentacin

del terreno donde se plantea realizar la Construccin del Puente peatonal en el

Sector Ollera, correspondiente al Proyecto denominado: Construccin de Puente

Peatonal en el Anexo de El Comun, Sector Ollera, Distrito de Samegua, Provincia Mariscal Nieto, Regin Moquegua). 1.2 Objetivos del estudio El presente informe, tiene por objeto:

Determinar las propiedades fsicas mecnicas de los materiales que conforman el terreno de fundacin.

Determinar el perfil estratigrfico de la calicatas referenciales Determinar los parmetros de resistencia del suelo para el clculo de la

capacidad de carga admisible del terreno de fundacin

Clculo de asentamientos probables.

1.3 Ubicacin y descripcin del rea estudiada Regin = Moquegua

Provincia = Mariscal Nieto

Distrito = Samegua

Sector = Ollera

1.4 Condiciones climticas

El clima es tpico de la zona, seco, con bastante luminosidad (8.7 horas de sol como

promedio al da), la temperatura vara entre los 11C y 26C, con marcada variacin

entre el da y la noche, clido durante el da y fri en las noches, baja precipitacin

pluvial en los meses de verano. La altitud de la zona estudiada es aproximadamente

1660m.s.n.m.

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1.5 Caractersticas del proyecto De acuerdo a la informacin recopilada del proyectista, comprende lo siguiente:

9 Construccin de 01 Puente Peatonal de concreto armado, con una longitud aproximada de 50.00 metros de luz, de un solo tramo.

9 Encauzamiento y descolmatacin del cauce.

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS 2.1 INVESTIGACION DE CAMPO

2.1.1 Trabajos realizados En la zona de estudio se realiz el sondaje de 02 calicatas en la modalidad a cielo

abierto con la finalidad de evaluar las condiciones del terreno e identificar la

conformacin estratigrfica de la misma.

La profundidad mxima alcanzada en la excavacin es de aproximadamente 3.00

metros de profundidad, de forma manual, no se continu la profundizacin en vista

que empez a aparecer un conglomerado denso, con piedras grandes y medianas

que impedan los trabajos.

Se ha tomado nota de las caractersticas del suelo en la superficie, por los

alrededores, y taludes de corte erosionados por la corriente del rio, y en los estratos

de la misma calicata, resaltando claramente estratos con caractersticas similares,

pero de diferente proporcin granulomtrica. La exploracin in situ del terreno de

fundacin nos permite analizar directamente los diferentes estratos encontrados, as

como sus principales caractersticas fsicas y mecnicas, tales como: granulometra,

color, humedad, plasticidad, compacidad, etc.

Se ha realizado ensayos de penetracin dinmica, para poder evaluar la densidad

relativa del terreno de fundacin. Para obtener los valores finales de dichos

ensayos, en gabinete se ha hecho la correlacin con el ensayo SPT, para

finalmente darle la interpretacin adecuada.

Se ha procedido a tomar muestras representativas de los estratos encontrados para

realizar los ensayos respectivos de Laboratorio.

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2.2 Efectos de Sismo El factor de Suelo contemplado en las Normas Tcnicas de Edificacin Peruana,

depende de las caractersticas y espesores de los suelos que conforman el perfil

estratigrfico del subsuelo. En el presente caso, el perfil del suelo que se encontrar

dentro de la profundidad activa de cimentacin se puede clasificar como Tipo S2, y

le corresponde por lo tanto, un factor de suelo S de 1.2 y un periodo predominante

de vibracin Tp de 0.6 seg.

Sismicidad: La distribucin de sismos en tiempo y espacio es una materia elemental en

sismologa, observaciones ssmicas, las cuales no solo debe tenerse en cuenta el

nmero de eventos registrados, sino tambin su dimensin, frecuencia y distribucin

espacial, as como su modo de ocurrencia.

Sismicidad Histrica: Aunque se tiene referencias histricas del impacto de terremotos durante el Imperio

de los Incas, la informacin se remonta a la poca de la conquista. En la descripcin

de los sismos se han utilizado como documentos bsicos los trabajos de Silgado

(1968) y Tesis, de los cuales hacemos algunas referencias de eventos ssmicos

hasta antes del 23 de Junio del 2001.

19 de Febrero de 1600.- A las 05:00 Fuerte sismo causado por la explosin del

Volcn Huaynaputina (Omate), la lluvia de ceniza obscureci el cielo de la Ciudad

de Arequipa, segn el relato del Padre Bartolom Descaurt. Se desplomaron todos

los edificios con excepcin de los ms pequeos, alcanzando una intensidad de XI

en la Escala Modificada de Mercalli, en la zona del volcn.

18 de Setiembre de 1833.- A las 05:45 violento movimiento ssmico que ocasion la

destruccin de Tacna y grandes daos en Moquegua, Arequipa, Sama, Arica,

Torata, Locumba e Ilabaya, murieron 18 personas; fue sentido en La Paz y

Cochabamba, en Bolivia.

24 de Agosto de 1942.- A las 17:51. Terremoto en la regin limtrofe de los

departamentos de Ica y Arequipa, alcanzando intensidades de grado IX de la Escala

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Modificada de Mercalli, el epicentro fu situado entre los paralelos de 14 y 16 de

latitud Sur. Caus gran destruccin en un rea de 18,000 kilmetros cuadrados.

Murieron 30 personas por los desplomes de las casas y 25 heridos por diversas

causas. Se sinti fuertemente en las poblaciones de Caman, Chuquibamba, Aplao

y Mollendo, con menor intensidad en Moquegua, Huancayo, Cerro de Pasco,

Ayacucho, Huancavelca, Cuzco, Cajatambo, Huaraz y Lima. Su posicin geogrfica

fue -15 Lat. S. y -76 long. W. y una magnitud de 8.4, en Arequipa tuvo una

intensidad de V en la Escala Modificada de Mercalli.

03 de Octubre de 1951.- A las 06:08. Fuerte temblor en el Sur del pas. En la

ciudad de Tacna se cuartearon las paredes de un edificio moderno, alcanz una

intensidad del grado VI en la Escala Modificada de Mercalli. Se sinti fuertemente

en las ciudades de Moquegua y Arica. La posicin geogrfica fue de -17 Lat. S. y -

71 Long. W., y su profundidad de 100 Km.

15 de Enero de 1958.- A las 14:14:29. Terremoto en Arequipa que caus 28

muertos y 133 heridos. Alcanz una intensidad del grado VII en la Escala

Modificada de Mercalli, y de grado VIII en la escala internacional de intensidad

ssmica M.S.K.(Medvedev, Sponheuer y Karnik), este movimiento caus daos de

diversa magnitud en todas las viviendas construidas a base de sillar, resistiendo

slo los inmuebles construidos despus de 1940.

23 de Junio de 2001.- A las 15 horas 33 minutos, terremoto destructor que afect el

Sur del Per, particularmente los Departamentos de Moquegua, Tacna y Arequipa.

Este sismo tuvo caractersticas importantes entre las que se destaca la complejidad

de su registro y ocurrencia. El terremoto ha originado varios miles de post-sacudidas

o rplicas.

Las localidades ms afectadas por el terremoto fueron las ciudades de Moquegua,

Tacna, Arequipa, Valle de Tambo, Caravel, Chuquibamba, Ilo, algunos pueblos del

interior y Caman por el efecto del Tsunami.

El Sistema de Defensa Civil y medios de comunicacin han informado la muerte de

35 personas en los departamentos antes mencionados, as como desaparecidos y

miles de edificaciones destruidas.

Tectonismo de la Cordillera de los Andes

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El Sur del Per, desde el punto de vista tectnico, es una de las regiones ms

activas de la tierra y est sujeta a frecuentes fenmenos catastrficos, la actividad

tectnica de la regin occidental del continente sudamericano, estn relacionadas

con la interaccin principalmente de las Placas Litosfricas de Amrica del Sur y de

Nazca, constituyendo una de las regiones de subduccin ms extensas en nuestro

planeta. En esa interaccin tambin deben ser considerados los efectos que causan

las placas menores prximas como la de Cocos y la del Caribe en la porcin norte y

la placa de Escocia en la porcin sur, principalmente por presentar diferentes

velocidades y direcciones del movimiento con relacin a las Placas principales.

2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO

2.3.1 ENSAYOS ESTANDAR Se ejecutaron ensayos estndar de los materiales representativos de las calicatas

mencionadas, para poder conocer sus propiedades y clasificarlos de acuerdo a los

resultados obtenidos.

Anlisis granulomtrico por tamizado ASTM - D422 Lmites Liquido y Plstico ASTM - D4318 Clasificacin SUCS ASTM - D2487 Humedad natural ASTM - D2216 Gravedad Especfica de slidos ASTM - D854 2.3.2 CLASIFICACION DE SUELOS Con los resultados de los anlisis granulomtricos por tamizado y lmites de

Atterberg (limite liquido, limite plstico), se clasificaron los estratos encontrados, de

acuerdo al sistema SUCS (ASTM D 2487).

Y en concordancia a la clasificacin SUCS, se ha elaborado el perfil estratigrfico

(ASTM D 2488), el cual se adjuntan al presente informe.

El resumen de la clasificacin de suelos, de los ensayos realizados se presenta a

continuacin:

PROFUNDIDAD (m) SUCS AASHTO

0.00 @ 1.85 SM - SP A-1-a (0)

1.85 @ 2.90 GP A-1-a (0)

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3 CONFORMACION DEL SUB SUELO El material conformante en la zona de estudio, es arenas gravosas y/o gravas

arenosas, con partculas sub redondeadas y redondeadas, acompaado en de

partculas gruesas (bolonera y cantos rodados) que va en considerable aumento a

medida que se profundiza.

De 0.00 @ 1.85 metros: Material conformado por Arena limosa - Arena mal

graduada, con partculas de color azul grisceo y pardusco, de plasticidad nula, de

compacidad suelta a media, partculas sub redondeadas y redondeadas, envuelta

en una matriz gravosa, Se nota presencia de material grueso: bolonera y cantos

De 1.85 @ 2.90 metros: Material conformado por Grava mal graduada de color azul

grisceo y pardusco, de plasticidad nula, de compacidad que va aumentando con

la profundidad , de media a densa, partculas sub redondeadas y redondeadas,

envuelto en una matriz de tamao grueso (bolonera y cantos rodados).

Contina el mismo material, que se va densificando a medida que aumenta la

profundidad.

3.1 PARMETROS DE SITIO: En vista que los ensayos de penetracin ligera, se han realizado hasta una

profundidad promedio de 3.00 metros, no pudiendo continuar porque se gener el

rechazo a los golpes. Los parmetros para el diseo de las estructuras, se ha

optado por asumir valores estimados de acuerdo a nuestra experiencia, ya que los

ensayos de penetracin no son aplicables en suelos granulares encontrados a partir

del estrato 2.

CORRELACION DE LA COMPACIDAD RELATIVA - NGULO DE FRICCINDESCRIPCION N SPT (correlacionado) COMPACIDAD RELATIVA ANGULO DE FRICCINCn-4 45.1 80.1 37.02

OBS: La estimacin del estado de compacidad relativa para suelos granulares se realiz de acuerdo al criterio deTerzaghi & Peck (1967), modificado por Skemton (1968). Angulo de friccin =25+0.15CrN Golpes Cr

de 0 a 4 de 0 a 15 Muy suelta

de 4 a 10 de 15 a 35 suelta

de 10 a 30 de 35 a 65 Medianamente densa

de 30 a 50 de 65 a 85 Densa

Mayor de 50 de 85 a 100 Muy densa

Estado de compacidad

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De acuerdo a nuestro criterio y nuestra experiencia, se ha optado por trabajar con

los siguientes valores los siguientes valores: con un valor N del SPT de 45, y ngulo

de friccin interna de 37, que son valores conservadores.

4.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION 4.1 TIPO DE CIMENTACION

El tipo de cimentacin para los estribos, sern cimentaciones normales, sub zapatas

y zapatas armadas. 4.2 PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION

El clculo de la profundidad de cimentacin para este tipo de estructuras, requiere

de otros factores de aspecto hidrulico, como son un estudio hidrolgico de

cuencas, caudales mximos, el tirante crtico, la pendiente y la velocidad del agua

Se deber calcular la profundidad mxima de socavacin, de acuerdo a las

caractersticas del material de arrastre y sus caractersticas hidrulicas. Visto el

Estudio Geofsico, se concluye que la profundidad de la cimentacin no deber ser menor de 5.00 metros, o asumir el resultado de los clculos del Estudio

Hidrolgico. En su defecto se debe considerar el valor ms crtico. Se cimentar las

zapatas en el estrato bin definido de Grava bien graduada, de plasticidad nula,

con una compacidad muy densa.

Si a la profundidad mencionada no se encuentra material bien definido y estable,

con las caractersticas mencionadas, se deber seguir profundizando la cimentacin

hasta encontrar terreno firme e invariable.

4.3 CAPACIDAD PORTANTE

Se ha calculado la capacidad de carga admisible, con la ecuacin propuesta por

Terzhagui, para tal efecto se ha utilizado el criterio de Vesic (1963), segn el cual la

capacidad ultima de carga, para una falla general, se da en la siguiente expresin:

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Qult = ( 1.2CNc+q Nq+0.4yBNy) / fs

Donde:

Nc, Nq y Ny son coeficientes de carga debido a la cohesin, peso y sobrecarga del suelo en

funcin del ngulo de friccin,

q = Y.Df , sobrecarga.

: Angulo de Friccin interna 37.00Y : Peso especfico del suelo 1.380Df : Profundidad unitaria de desplante 5.00B : Ancho unitario de cimentacin 3.00C : Cohesin 0.000Nc : Debido a la cohesin 55.63Nq : Debido a la sobre carga 42.92Ny : Debido al peso del suelo 66.19fs : Factor de seguridad 4.00Q ult : Capacidad admisible (kg/cm2) 4.07

Obs: Peso especfico del suelo = 2.310 Ton/m3.

Chequeo por asentamientos corregido = OK!

4.4 ASENTAMIENTOS En el caso del rea estudiada y que servirn de apoyo a las estructuras, los

asentamientos se han calculado de acuerdo a la siguiente ecuacin de Terzaghi y

las constantes elsticas propuestos por J. Bowles 1982:

S=qB(1-u2)If / Es S = Asentamiento (cm) q = Presin de trabajo

B = Ancho de cimentacin

u = Relacin poisson

If = Factor de forma

Es = Modulo de Elasticidad (Tn/m2)

Reemplazando tenemos:

S = 2.54 cm. (Asentamiento lmite)

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La conformacin estratigrfica del terreno de fundacin est conformado por gravas arenosas y/o arenas gravosas, con partculas sub redondeadas y

redondeadas, con considerable cantidad de partculas gruesas (bolonera y cantos

rodados) que se incrementa notablemente a medida que se profundiza. La

densidad del suelo va en considerable aumento a medida que se va profundizando

la excavacin.

Se ha determinado la capacidad de carga admisible del suelo, cuyo valor final es: 4.07 Kg / cm2.

La profundidad mnima de cimentacin no deber ser menor de 5.00 metros. Se desplantar la cimentacin en el estrato firme y bien definido como grava bien

graduada acompaada de partculas gruesas (bolonera y cantos rodados), de

plasticidad nula, con compacidad muy densa, o en materiales que presenten

mejores caractersticas a la mencionada (si se diera el caso).

Si a la profundidad mencionada no se encuentra material bien definido y estable, con las caractersticas mencionadas, se deber seguir profundizando la excavacin

hasta encontrar terreno firme e invariable.

Por ningn motivo se cimentar en estratos, cuyo material tenga un considerable contenido de partculas finas, limosas, puesto que estos son muy compresibles y

generara inestabilidad en la estructura.

Una corriente de agua que se desplaza en un cauce tiene cierta capacidad de suspender y arrastrar partculas slidas que constituyen el lecho sobre el que

ocurre el flujo. Por lo que se recomienda considerar estos factores en el diseo de

la estructura, tales como son la configuracin geolgica y topogrfica del cauce, las

caractersticas del material de arrastre y las caractersticas hidrulicas de la

corriente.

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Se recomienda tomar las previsiones del caso en la produccin del concreto,

utilizar aditivos especiales, impermeabilizantes, aditivos para inhibir la corrosin del

acero de refuerzo en el concreto expuesto a constante humedad, y la proteccin

del mismo concreto ante ataques qumicos. El cemento recomendable es el Tipo II

tipo V.

En la ejecucin de Obra se debe contar con un Tcnico Laboratorista, para garantizar la calidad de los agregados y materiales y un adecuado Control de

Calidad.

Las conclusiones y recomendaciones del presente EMS son solo aplicables para el rea establecida.

Moquegua Setiembre del 2007.

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El subsuelo del terreno estudiado son depsitos coluvio aluviales, del periodo cuaternario reciente, de estructura inconsolidada, que se clasifican como arenas

gravosas, gravas arenosas, ligeramente limosas, bien y mal graduadas.

Se han determinado los parmetros de resistencia, como son el ngulo de friccin interna y la cohesin del suelo a travs de los ensayos de Corte Directo, para

finalmente calcular la capacidad de carga admisible con fines de cimentacin.

Se ha determinado la capacidad de carga admisible del suelo, cuyo valor final a una profundidad de 1.60 metros es:

Calicata C-1 1.30 kg/cm2 Calicata C-2 1.31 kg/cm2

Los asentamientos previstos estn dentro de los rangos tolerables, siempre y cuando las cargas que la estructura transmita al suelo est dentro de los valores

aceptables.

A la profundidad mxima de excavacin no se encontr el nivel fretico. Pero se debe considerar los sistemas de drenaje respectivos ante posibles filtraciones de

posibles reas verdes fugas provenientes de las instalaciones sanitarias.

El desplante de las zapatas corridas del muro, son a una profundidad mnima de

1.60m., pero sin embargo se deber excavar hasta una profundidad de 1.80m, y en

los 20cm restantes, rellenar un solado o sub zapata de concreto pobre para dar

mayor estabilidad a la estructura. En caso de encontrar material suelto, se deber

seguir profundizando la excavacin hasta encontrar terreno firme. El espesor de la

sobre excavacin se rellenar con material propio mediante trabajos de

compactacin, o en su defecto, rellenar con concreto pobre, hasta alcanzar el nivel

deseado para el desplante de las zapatas corridas.

Los agregados para la produccin de concreto deben cumplir con los requisitos

mnimos de calidad, para garantizar buenos resultados en los diseos respectivos.

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Las conclusiones y recomendaciones del presente EMS son solo aplicables para el

rea establecida.

Moquegua, Agosto del 2007

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