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UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN OFICINA DE INFRAESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIONES PROYECTO: “CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

INFORME N°001-2018 SISTEMA ESTRUCTURAL: Muro Portante de Albañilería PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN: 1.40 metros ANCHO DE CIMENTACIÓN: 1.60 metros ESTUDIO DEL SUB-SUELO CON FINES DE CIMENTACIÓN Supervisión: -

Callupe Contreras Rosa Isela Ceferino Javier Karen Milagros Diaz Aldave Aldair Japa Arana Miguel Angel Limache Ninaja Olmer Reyes Vera Juan Carlos

Contratista: CONTRUCTORA CALLAVI SAC

LIMA - PERÚ JUNIO DEL 2018

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INDICE GENERAL 1.

INTRODUCCION GENERALIDADES .......................................................................................... 7

1.1.

Antecedentes ..................................................................................................... 7

1.2.

Objetivos ........................................................................................................... 9

1.2.1.

Objetivo General ............................................................................................... 9

1.2.2.

Objetivos Específicos ........................................................................................ 9

1.3.

Normativa........................................................................................................ 10

1.4.

Ubicación y descripción del área en estudio ..................................................... 11

1.4.1.

Ubicación Geográfica ...................................................................................... 11

1.4.2.

Ubicación política ............................................................................................ 11

1.5.

Delimitación del área de estudio ...................................................................... 12

2.

INGENIERÍA DEL PROYECTO .................................................................... 12

2.1.

Características del proyecto ............................................................................. 12

2.1.1.

Sistema estructural........................................................................................... 12

2.1.2.

Números de niveles ......................................................................................... 12

2.1.3.

Distancia mayor entre columnas ...................................................................... 13

2.1.4.

Área construida................................................................................................ 13

2.1.5.

Tipo de edificación .......................................................................................... 13

2.1.6.

Uso .................................................................................................................. 13

2.1.7.

Tipo de cimentación ........................................................................................ 13

2.1.8.

Ancho de cimentación ..................................................................................... 14

2.1.9.

Profundidad de cimentación ............................................................................. 14

2.2.

Parámetros ....................................................................................................... 14

3.

ESTUDIO GEOTECNOLÓGICO ................................................................... 15 2

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3.1.

Generalidades .................................................................................................. 15

3.2.

Trabajo de campo ............................................................................................ 16

3.2.1.

Exploración ..................................................................................................... 16

3.2.2.

Muestreo ......................................................................................................... 17

3.2.3.

Profundidad de Exploración ............................................................................. 17

3.3.

Ensayos de Laboratorio ................................................................................... 20

3.3.1.

Análisis Granulométrico .................................................................................. 20

3.3.2.

Límite de consistencia ..................................................................................... 24

3.3.3.

Contenido de Humedad ................................................................................... 27

3.3.4.

Gravedad Especifica ........................................................................................ 28

3.3.5.

Corte Directo ................................................................................................... 30

4.

Análisis de la cimentación ............................................................................... 32

4.1.

Profundidad de la cimentación ......................................................................... 32

4.2.

Análisis de la capacidad de soporte .................................................................. 32

4.3.

Determinación de la capacidad de carga admisible ........................................... 34

5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................ 35

5.1.

Conclusiones ................................................................................................... 35

5.2.

Recomendaciones ............................................................................................ 36

6.

REFERENCIAS .............................................................................................. 37

6.1.

Anexos ............................................................................................................ 38

6.2.

PANEL FOTOGRAFICO ................................................................................ 40

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INDICE DE TABLAS Tabla 1 Ensayos/Guias Normadas ..................................................................................... 10 Tabla 2 Tipos de Edificación (E 050) ................................................................................ 14 Tabla 3 Puntos de Investigación (RNE) ............................................................................. 14 Tabla 4 Cronograma de Trabajo ........................................................................................ 15 Tabla 5 Cantidad de Extracción para Ensayos en Laboratorio ............................................ 17 Tabla 6 Análisis Granulométrico del Estrato 2 ................................................................... 20 Tabla 7 Análisis Granulométrico del Estrato 3 ................................................................... 21 Tabla 8 Análisis Granulométrico del Estrato 4 .................................................................. 22 Tabla 9 Análisis Granulométrico del Estrato 5 ................................................................... 23 Tabla 10 Límite de Consistencia del Estrato 2 ................................................................... 24 Tabla 11 Límite de Consistencia del Estrato 3 ................................................................... 25 Tabla 12 Límite de Consistencia del Estrato 5 ................................................................... 26 Tabla 13 contenido de Humedad del Estrato 2,3,4,5 .......................................................... 27 Tabla 14 Gravedad Especifica – Curva de Calibración ...................................................... 28 Tabla 15 Gravedad Especifica del Estrato 3 ....................................................................... 29 Tabla 16 Gravedad Especifica del Estrato 3 ....................................................................... 29 Tabla 17 Gravedad Especifica del Estrato 3 ....................................................................... 29 Tabla 18 Corte Directo del Estrato 3,4,5 ............................................................................ 30

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INDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 (2018). Ubicación Geográfica Extraída de Google Mapas. https://www.google.com/maps/@-11.9823197,-76.8334334,15z ....................................... 11 Ilustración 2 (2017). Combinación de zapatas corridas. http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2012/04/zapatas-corridas.html .......................... 13 Ilustración 3 (2018) Ubicación de las calicatas de ubicación https://www.google.com/maps/@-12.0239931,-76.8289411,15z ....................................... 16

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INTRODUCCIÓN El presente informe corresponde al estudio de suelo con fines de cimentación, el cual pertenece a un proyecto de edificación (vivienda multifamiliar); cuyo fin es el análisis de los estratos que lo componen, para después determinar la capacidad del terreno para soportar cargas aplicadas sobre él y la carga admisible que responde a la máxima carga que puede soportar el suelo sin que se produzca fallas ya que cuenta con un razonable margen de seguridad, el cual dependerá de la envergadura del proyecto (sistema de fundación); se sabe que la carga portante y admisible también dependerán de las características físicas y mecánicas del suelo. Por lo expuesto, el presente informe contiene la realización de varios ensayos que se definieron por la tipología del proyecto, el cual es una edificación; por consiguiente, fue necesario la exploración del terreno mediante calicatas para la extracción de muestras alteradas e inalteradas de cada estrato que compone nuestro suelo, esto de acuerdo con el ensayo a realizar. La profundidad de análisis corresponde a las características de cimentación del proyecto y a la norma E 0.50 de suelos y cimentaciones. Los ensayos realizados fueron: Granulometría, límites de consistencia, gravedad específica y corte directo. Finalmente, ya en gabinete se desarrolló el análisis estratigráfico del suelo mediante SUCS con los datos que se obtuvieron en los ensayos de granulometría y límites de consistencia, con lo que concierne al cálculo de carga portante y admisible, estos fueron determinados con los datos obtenidos en laboratorio de los ensayos de corte directo y gravedad específica; también considerando las características estructurales del proyecto.

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1. GENERALIDADES 1.1. Antecedentes La presente memoria describe las características del proyecto “VIVIENDA MULTIFAMILIAR”, de propiedad de INMOBILIARIA RED STAR S.A.C empresa representada legalmente por la Sra. EMILIA EIDELBERG OKLANDER DE FISHMAN, el proyecto está conformado por una edificación de semisótano, 5 pisos y de azotea donde se plantea la construcción de una edificación para uso de vivienda multifamiliar. Los pisos son de 36m x 14m (largo x ancho) alcanzando un área construida de 504 m2. El proyecto se encuentra ubicado en la CI. Samaria, lote 3, Distrito de Surquillo, Provincia y Departamento de Lima. • Tipo de cimentación: Zapata Corrida • Estado de apoyo de cimentación: Suelo arcilloso mal graduado (CL) • Profundidad de cimentación mínima: 1.60 metros a partir del nivel del terreno actual • Capacidad portante del terreno: 4.50 Kg/cm2 (para zapatas corridas) • Factor de seguridad por corte: 3 • Asentamiento máximo del suelo: 1.48 cm • Agresividad de suelo: No tiene efecto agresivo • Cemento de concreto en contacto con el subsuelo: Se considera Portland tipo I

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La presente memoria describe las características del proyecto “VIVIENDA MULTIFAMILIAR”, de propiedad de INVERSIONES ALCAVEL SAC, el proyecto está conformado por un edificio de 5 pisos un semi sótano y 2 sótanos. El área del terreno es de 560 m2, el área construida en su totalidad es de 2781 m2, el plazo de ejecución es de 12 meses. El proyecto se encuentra ubicado en frente de la Av. General Ernesto Montaigne 182, urbanización Aurora en el distrito de Miraflores, provincia y departamento de Lima. • Tipo de cimentación: Zapata Corrida Superficial • Estado de apoyo de cimentación: Suelo natural arcilloso - arenoso (SC - SM). • Clima: en este sector del Departamento de Lima es templado y húmedo. • La capacidad de carga admisible: 6.8 kg/cm2 • Es asentamiento probable: 0.02 cm El asentamiento permisible es de 1”. Por lo tanto, el asentamiento probable será menor que el asentamiento permisible.

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1.2. Objetivos 1.2.1.

Objetivo General

• Determinar la carga admisible (Q adm) que soporta el suelo en estudio con la finalidad de comprobar si es apto para la edificación proyectada “VIVIENDA MULTIFAMILIAR”, a través de normas correspondientes. 1.2.2.

Objetivos Específicos

• Realizar el perfil estratigráfico del suelo en estudio, a través del método directo de exploración “Calicata” con dimensiones 1.50 x 1.50 x 3.80 (ancho x largo x altura). • Obtener muestras alteradas e inalteradas según correspondan el ensayo a aplicarse, la cantidad de muestra a extraer será según norma correspondiente a ensayo. • Determinar las propiedades físicas y mecánicas del suelo en estudio, estas se darán por cada estrato extraído de campo.

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1.3. Normativa Tabla 1 Ensayos/Guias Normadas

Ensayos/Guías Contenido de humedad Granulometría Límites de consistencia Gravedad Específica

Ensayos de Laboratorio Descripciones Normas Calculo de la cantidad de agua o ASTM D 2216, humedad. NTP 339.127 Tamizado de partículas con distintos ASTM D 422, diámetros de malla. NTP 339.128 Determina el límite líquido y ASTM D 4318, plástico del suelo, para su NTP 339.129 clasificación. Relación entre el peso específico de ASTM D 854, los sólidos y el peso específico del NTP 339.131 agua.

Corte directo

Determina la resistencia de la muestra de suelo.

ASTM D 3080 - 72

Exploración y muestreo

Determina la ubicación del terreno, excavación y extracción de la muestra.

ASTM D 420 - 69, AASTHO T 86 70

Seguridad

Normativa de seguridad explica el equipo de seguridad que se debe de portar, así como también las señalizaciones que debe existir en obra.

G - 050 (RNE)

1 Normas utilizadas en cada ensayo realizado en laboratorio para el estudio determinado del suelo.

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1.4. Ubicación y descripción del área en estudio 1.4.1.

Ubicación Geográfica



Coordenadas UTM: 8673892 299518 18L



Altitud: 531 m

Ilustración 1 (2018). Ubicación Geográfica Extraída de Google Mapas. https://www.google.com/maps/@-11.9823197,-76.8334334,15z

1.4.2.

Ubicación política



Departamento: LIMA



Provincia: LIMA



Distrito: LURIGANCHO

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1.5. Delimitación del área de estudio 

Por el norte: PROPIEDAD DE LA UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN (Mansión)



Por el Este: PROPIEDAD DE Servicio de Agua Potable y Alcantarillado (Sedapal)



Por el Oeste: PROPIEDAD DE LA UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN (Piscina)



Por el Sur: AVENIDA BERNAND BALAGUER

2. INGENIERÍA DEL PROYECTO 2.1. Características del proyecto 2.1.1.

Sistema estructural

Cimentación:

Cimientos corridos superficiales (Zapatas)

Estructura:

Muros Portantes de Albañilería

Muros:

Ladrillo Tipo IV máximo vacíos 25%

2.1.2.

Números de niveles

El proyecto cuenta con 5 niveles de edificación, cada una es de 501.8513m^2 de área techada.

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2.1.3.

Distancia mayor entre columnas

Según los planos del proyecto de vivienda multifamiliar se obtiene que la distancia mayor entre apoyos es 6.725 2.1.4.

Área construida

Según los planos del proyecto de vivienda multifamiliar el área construida será de 501.8513m^2 con un perímetro de 99.85 m. 2.1.5.

Tipo de edificación

Según Tabla 2.1.2 de la norma técnica E. 050 el tipo de edificación del proyecto de vivienda multifamiliar es del Tipo A. (Anexo) 2.1.6.

Uso

El proyecto de Vivienda multifamiliar será usado exclusivamente para alquiler de apartamentos a estudiantes de la Universidad Peruana Unión. 2.1.7.

Tipo de cimentación

Cimentación superficial (zapata corridas)

Ilustración 2 (2017). Combinación de zapatas corridas. http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2012/04/zapatascorridas.html

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2.1.8.

Ancho de cimentación

Según los planos del proyecto de vivienda multifamiliar el ancho de cimentación es 1.60 metros. 2.1.9.

Profundidad de cimentación

Según los planos del proyecto de vivienda multifamiliar la profundidad de cimentación es 1.4 metros. 2.2. Parámetros Tabla 2 Tipos de Edificación (E 050) Clase de estructura

Distancia mayor entre apoyos (m)

MUROS PORTANTES DE ALBAÑILERÍA

< 12

Número de pisos ( incluidos los sótanos) ≤3 4a8 9 a 12 > 12 B

A

---

---

2 Edificación: Muros Portantes de Albañilería según planos estructurales, el tipo es A respecto a la norma E 050 se determinó de acuerdo a los niveles (pisos) que este proyecto contiene.

Tabla 3 Puntos de Investigación (RNE) Tipo de edificación

Número de puntos de investigación (n)

A

1 cada 225m2

3 Según la tabla 4, tenemos como mínimo 3 puntos de investigación (E-50, Art. 11, tabla N°6 de Norma).

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3. ESTUDIO GEOTECNOLÓGICO 3.1. Generalidades Tabla 4 Cronograma de Trabajo ACTIVIDADES Trabajos realizados para la calicata Muestreo y Excavación Trabajos de laboratorio Contenido de humedad Granulometría: Lavado y Tamizado Límites de consistencia Gravedad especifica Corte directo

Tiempo de duración (DD/MM/AA HORAS) Día 1

23/05/18 - 6h

Día 2

26/05/18 - 4h

30/05/18 - 1h 30/05/18 - 2h

31/05/18 - 3h

04/06/2018 - 3h 05/06/18 - 0.5h 11/06/18 - 3h 12/06/18 - 0.5h 11/06/18 - 3h TOTAL

Tiempo Total Días

Horas

2

10

1

1

1

5

1 2 1 8

3.5 3.5 3 26

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3.2. Trabajo de campo 3.2.1.

Exploración

El trabajo de campo inicia con el método de investigación directa, que en este caso optamos por la realización de una calicata con área de 1.50m x 1.50m y profundidad de 3.80m, ya que, el suelo presenta condiciones para desarrollar este tipo de investigación. Además, se procedió a la colocación de cintas de seguridad con un espacio mayor al perímetro de calicata indicado y carteles de advertencias. Del mismo modo, procedemos al análisis del terreno con fines de cimentación para una edificación de 5 pisos, que se dará como uso de vivienda multifamiliar. Asimismo, cabe mencionar que el suelo sufrió una inundación, dejando los estratos en su estado húmedo; es decir, los ensayos serán en base a un suelo húmedo por inundación.

Ilustración 3 (2018) Ubicación de las calicatas de ubicación https://www.google.com/maps/@-12.0239931,-76.8289411,15z

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3.2.2.

Muestreo

Tabla 5 Cantidad de Extracción para Ensayos en Laboratorio Cantidad de Muestra Ensayos Estrato 2 Estrato 3 Estrato 4 Estrato 5 Contenido de humedad 1 kg de 2 kg de 2 kg de 2 kg de muestra muestra muestra muestra inalterada Granulometría y 3 kg de inalterada y inalterada y inalterada y 5 5 kg de 5 kg de kg de muestra muestra muestra muestra de alterada del alterada del alterada del alterada área de este área de este área de este Límites de estrato estrato estrato consistencia Gravedad Especifica Corte directo

Datos obtenidos por la Universidad

4 La muestra Inalterada son extraídos en cubos de 15 * 15 *15 son para los ensayos de Contenido de Humedad / Corte Directo.

3.2.3.

Profundidad de Exploración

La profundidad de cimentación en la edificación sin sótano es de 1.40 metros (ver plano de estructuras). Además, nuestra cimentación tiene un ancho de 1.60 metros Teniendo en cuenta estos datos se procede a realizar el cálculo de la profundidad mínima de exploración para este proyecto. El área en estudio se encuentra ubicado en la Universidad Peruana Unión (UPeU) al costado derecho de la piscina y en la dirección (Sur – este) de la mansión por lo que podemos idealizar el tipo de suelo al que se realizara la exploración, ya que antes era parte de una chacra.

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Según la norma E. 050 del Reglamento Nacional de Edificaciones, para una edificación sin sótano se tomará la siguiente formula: 𝑝 = 𝐷𝑓 + 𝑧 Donde: Df = En una edificación sin sótano, es la distancia vertical desde la superficie del terreno hasta el fondo de la cimentación. En edificaciones con sótano, es la distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y el fondo de la cimentación. z = 1,5 B; siendo B el ancho de la cimentación prevista de mayor área. 𝑃 = 𝐷𝑓 + 𝑧 𝑝 = 1.4 + 1.5 ∗ 1.6 𝑝 = 3.8 𝑚

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COTA Perfil Estratigráfico

Clasificación de suelos según SUCS

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

DESCRIPCION SIMBOLOGIA VISUAL

PANEL FOTOGRAFICO

Arcilla orgánica, OH, seco, color dorado o crema, capa vegetal, con rasgos de rocas pequeñas.

Limo, negro opaco, Seco con bajo índice de humedad, con rasgos de rocas pequeñas.

Arcilla, negro plomo, húmeda, no cuenta con presencia de rocas de ningún tamaño.

Arena arcillosa o Arena limosa, húmedo, color café o negro gris, no cuenta con presencia de rocas.

Limo, color marrón o castaño, húmedo, rasgos de rocas pequeñas.

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3.3. Ensayos de Laboratorio 3.3.1.

Análisis Granulométrico

Tabla 6 Análisis Granulométrico del Estrato 2 Estrato 2 Granulometría K. DE D10 PESO % RET. % RET. % QUE TAMIZ ABERTURA PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA D30 RETENIDO 3/4" 19 0.00 0.00 0 0.00 100.00 D60 1/2" 16.2 11.98 11.98 0.599 0.60 99.40 Cu 3/8" 9.5 27.29 27.29 1.3645 1.96 98.04 Cc 1/4" 6.35 34.40 34.40 1.72 3.68 96.32 % Gravas (3" - Nº 4) N° 4 4.75 18.65 18.65 0.9325 4.62 95.38 N° 10 2 42.46 42.46 2.123 6.74 93.26 % Ar. Gruesa N° 40 0.42 65.71 65.71 3.2855 10.02 89.98 (Nº 4 - Nº 10) N° 100 0.15 142.58 142.58 7.129 17.15 82.85 % Ar. Gruesa (Nº 10 - Nº N° 200 0.075 103.14 103.14 5.157 22.31 77.69 40) FONDO

0

TOTAL

6.32

1553.79

77.6895

452.53

2000.00

100.00

100.00

Curva Granulometrica

0.00

% Ar. Gruesa (Nº 40-Nº 200)

Formulas 0.010 0.029 0.058 6.000 1.500 4.616 2.123 3.286

12.286

Curva Granulometrica

120.00 100.00

% que pasa

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00

100

10

1

0.1

Diámetro del Tamiz

20

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Tabla 7 Análisis Granulométrico del Estrato 3 Estrato 3 Granulometría K. DE PESO % RET. % RET. % QUE TAMIZ ABERTURA PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA RETENIDO 3/4" 1/2" 3/8"

19 16.2 9.5

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

100.00 100.00 100.00

1/4"

6.35

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

4.75

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 4 N° 10

2

3.52

3.52

0.18

0.18

N° 40

0.42

80.77

80.77

4.04

4.21

N° 100

0.15

764.16

764.16

38.21

42.42

N° 200

0.075

113.07

113.07

5.65

48.08

FONDO

0

6.34

1038.48

51.92

100.00

967.86

2000.00

100.00

TOTAL

Formulas D10

0.014

D30 D60 Cu Cc % Gravas (3" - Nº 4)

0.043 0.167 11.570 0.778

% Ar. Gruesa 99.82 (Nº 4 - Nº 10) 95.79 % Ar. Gruesa 57.58 (Nº 10 - Nº 40) 51.92 % Ar. Gruesa 0.00 (Nº 40-Nº 200)

0.000

0.176

4.039

43.862

Curva Granulometrica 120.00

% que pasa

100.00

80.00 60.00 Curva Granulometrica 40.00 20.00 0.00 100

10

1

0.1

Diámetro del Tamiz

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Tabla 8 Análisis Granulométrico del Estrato 4 Estrato 4 Granulometría K. DE PESO % RET. % RET. % QUE TAMIZ ABERTURA PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA RETENIDO 3/4" 1/2" 3/8"

19 16.2 9.5

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

100.00 100.00 100.00

1/4"

6.35

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 4

4.75

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 10

2

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 40

0.42

34.15

34.15

1.71

1.71

98.29

N° 100

0.15

832.80

832.80

41.64

43.35

56.65

N° 200

0.075

119.68

119.68

5.98

49.33

50.67

FONDO

0

TOTAL

9.24

1013.37

50.67

995.87

2000.00

100.00

100.00

0.00

Formulas D10

0.015

D30 D60 Cu Cc % Gravas (3" - Nº 4)

0.015 0.172 11.600 0.086 0.000

% Ar. Gruesa (Nº 4 - Nº 10)

0.000

% Ar. Gruesa (Nº 10 - Nº 40)

1.708

% Ar. Gruesa (Nº 40-Nº 200)

47.624

Curva Granulometrica 120.00 100.00

% que pasa

80.00 60.00 Curva Granulometrica 40.00 20.00 0.00 100

10

1

0.1

Diámetro del Tamiz

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Tabla 9 Análisis Granulométrico del Estrato 5 Estrato 5 Granulometría K. DE PESO % RET. % RET. % QUE TAMIZ ABERTURA PESO RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA RETENIDO 3/4" 1/2" 3/8"

19 16.2 9.5

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00

100.00 100.00 100.00

1/4"

6.35

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 4

4.75

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 10

2

0.00

0.00

0.00

0.00

100.00

N° 40

0.42

1.67

1.67

0.08

0.08

99.92

N° 100

0.15

157.53

157.53

7.88

7.96

92.04

N° 200

0.075

253.67

253.67

12.68

20.64

79.36

FONDO

0

TOTAL

9.17

1587.13

79.36

422.04

2000.00

100.00

100.00

0.00

Formulas D10

0.009

D30 D60 Cu Cc % Gravas (3" - Nº 4)

0.009 0.057 6.000 0.167 0.000

% Ar. Gruesa (Nº 4 - Nº 10)

0.000

% Ar. Gruesa (Nº 10 - Nº 40)

0.084

% Ar. Gruesa (Nº 40-Nº 200)

20.560

Curva Granulometrica 120.00 100.00

% que pasa

80.00 60.00 Curva Granulometrica 40.00 20.00 0.00 100

10

1

0.1

Diámetro del Tamiz

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3.3.2.

Límite de consistencia

Tabla 10 Límite de Consistencia del Estrato 2

Ensayo Nº # de tara # de Golpes Peso de tara

1 31 16 21.44

Estrato 2 Limite Liquido 2 3 4 A - 29 89 45 27 30 36 22.5 21.77 21.38

Peso de tara + Muestra Húmeda

51.24

45.97

37.27

41.37

24.02

23.91

23.66

Peso de tara + Muestra Seca

44.58

40.67

33.72

36.86

23.57

23.64

23.35

6.66

5.3

3.55

4.51

0.45

0.27

0.31

23.14

18.17

11.95

15.48

2.09

0.88

1.45

28.781

29.169

29.707

29.134

21.531

30.682

21.379

Peso de Agua Peso de Muestra Seca Contenido de humedad Prom. De Cont. Humedad

1 22

Limite Plástico 2 A - 33

3 78

21.48

22.76

21.9

29.198

24.531

Resultados 29.08 24.531 4.549

LL LP IP

Limite Liquido - Estrato 2 29.800 29.600 29.400

29.200 29.000 28.800 28.600 10

15

20

25

30

35

40

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Tabla 11 Límite de Consistencia del Estrato 3

Ensayo Nº # de tara # de Golpes Peso de tara

1 57 15 22.13

Estrato 3 Limite Liquido 2 3 47 30 26 30 21.51 21.73

Peso de tara + Muestra Húmeda

52.53

45.86

47.68

22.84

22.55

23.19

Peso de tara + Muestra Seca

44.96

39.73

41.26

22.59

22.38

22.89

7.57

6.13

6.42

0.25

0.17

0.3

22.83

18.22

19.53

0.98

0.64

1.38

33.158

33.644

32.873

25.510

26.563

21.739

Peso de Agua Peso de Muestra Seca Contenido de humedad Prom. De Cont. Humedad

1 70

Limite Plástico 2 51

3 2

21.61

21.74

21.51

24.919

LL LP IP

24.604

RESULTADOS 33.65 24.604 9.046

Limite Liquido - Estrato 3 33.700

33.600 33.500 33.400 33.300 33.200 33.100 33.000

32.900 32.800 10

15

20

25

30

35

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Tabla 12 Límite de Consistencia del Estrato 5

Ensayo Nº # de tara # de Golpes Peso de tara Peso de tara + Muestra Húmeda Peso de tara + Muestra Seca Peso de Agua Peso de Muestra Seca Contenido de humedad Prom. De Cont. Humedad

1 A - 30 12 21.88

Estrato 5 Limite Liquido 2 3 4 42 A - 35 94 21 27 33 21.67 21.65 22.07

1 72

Limite Plástico 2 34

3 17

21.78

21.63

22.89

49.74

54.28

61.73

49.77

22.68

23.84

25.22

42.83

46.85

53.05

43.59

22.53

23.41

24.8

6.91

7.43

8.68

6.18

0.15

0.43

0.42

20.95

25.18

31.4

21.52

0.75

1.78

1.91

32.983

29.508

27.643

28.717

20.000

24.157

21.990

29.713

LL LP IP

22.049

RESULTADOS 28 22.049 5.951

Limite Liquido - Estrato 5 34.000 33.000 32.000 31.000 30.000 29.000 28.000 27.000 10

15

20

25

30

35

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3.3.3.

Contenido de Humedad

Tabla 13 contenido de Humedad del Estrato 2,3,4,5 Contenido de Humedad

Estrato 2

Estrato 3

Estrato 4

Estrato 5

Nº Ensayo

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Nro. de tara

31

3

2

89

45

A - 33

78

80

72

21.44

22.46

21.51

21.77

21.38

22.76

21.9

21.73

21.59

54.85

43.34

43.6

42.85

38.81

41.06

45.86

48.69

49.49 50.28 43.55 46.56

51.69

41.18

41.81

40.77

36.94

39.17

41.43

43.69

44.57 47.56 41.25 44.04

3.16

2.16

1.79

2.08

1.87

1.89

4.43

5

30.25

18.72

20.3

19

15.56

16.41

19.53

21.96

22.98 25.06 19.55 22.56

10.45

11.54

8.82

10.95

12.02

11.52

22.68

22.77

21.41 10.85 11.76 11.17

Peso de tara Peso de tara +Suelo Húmedo Peso de tara + Suelo Seco Peso del Agua Peso del Suelo Seco Contenido de Humedad (w%) Prom. Cont. De Humedad (w %)

10.27

11.49

22.29

4.92

1 A29 22.5

2.72

2

3

57

22

21.7 21.48

2.3

11.26

27

2.52

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3.3.4.

Gravedad Especifica

Tabla 14 Gravedad Especifica – Curva de Calibración Nº de Ensayo Peso de Picnómetro Peso de Picnómetro + Agua(Laboratorio) Volumen calibrado de picnómetro Temperatura de trabajo (T) Temperatura de Calibración Coeficiente térmico de expansión Peso unitario del agua a T Peso unitario del aire a T Peso de Picnómetro + Agua(Teórico)

Determinación De la Curva de Calibración 0 1 2 3 Wp 179.05 179.05 179.05 179.05 Wpw

4 179.05

5 179.05

676.9

676.2

675.6

674.9

674.2

Vp

500

500

500

500

500

500

T

20

20.9

27

32.8

38.8

40.2

20ºC

20

20

20

20

20

20

0.00001

0.00001

0.00001

0.00001

0.997749 0.001

0.9964308 0.001

0.9934968 0.001

0.99281 0.001

0.1*10^(0.00001 0.00001 4) Yw 0.99829 1.0003293 Ya 0.001 0.001

Wpw - t 677.695 678.710153 677.389614 676.701692 675.205105 674.855927

Curva de Calibracion 679 678.5 678 677.5 677 676.5 676 675.5

675 674.5 20

25

30

35

40

45

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Tabla 15 Gravedad Especifica del Estrato 3 Determinación de la Gravedad Especifica de Solidos - Estrato 3 N° de ensayo 1 N° de Picnómetro A Peso de picnómetro 179.05 Peso de picnómetro + suelo + agua 745.90 Peso de picnómetro + agua (Calibración) 677.70 Peso de Bandeja 218.80 Peso de bandeja + Suelo seco 327.75 Peso de suelo seco 108.95 Gravedad especifica 2.67 Tabla

16 Gravedad Especifica del Estrato 3 Determinación de la Gravedad Especifica de Solidos - Estrato 4 N° de ensayo 1 N° de Picnómetro A Peso de picnómetro 179.05 Peso de picnómetro + suelo + agua 754.40 Peso de picnómetro + agua (Calibración) 677.70 Peso de Bandeja 205.40 Peso de bandeja + Suelo seco 330.27 Peso de suelo seco 124.87 Gravedad especifica 2.59 Tabla 17 Gravedad Especifica del Estrato 3 Determinación de la Gravedad Especifica de Solidos - Estrato 5 N° de ensayo 1 N° de Picnómetro A Peso de picnómetro 179.05 Peso de picnómetro + suelo + agua 748.80 Peso de picnómetro + agua (Calibración) 677.70 Peso de Bandeja 217.06 Peso de bandeja + Suelo seco 336.08 Peso de suelo seco 119.02 Gravedad especifica parcial 2.48

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3.3.5.

Corte Directo

Tabla 18 Corte Directo del Estrato 3,4,5 Datos Altura inicial Diámetro Área inicial Volumen Peso de anillo + Muestra Densidad Natural Humedad Peso Normal Esfuerzo Normal Deformación Tangencial (mm) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 0.80 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00

Espécimen 01 2.1 mm 4.95 cm 19.24 cm^2 40.41 cm^3

Lec. Dial de carga (N)

0.00 14.00 24.50 37.50 48.00 65.50 86.00 106.50 133.50 157.00 161.00 165.50 187.00 203.00 206.50 212.00

Espécimen 02 2.1 mm 4.95 cm 19.24 cm^2 40.41 cm^3

Espécimen 03 2.1 mm 4.95 cm 19.24 cm^2 40.41 cm^3

206.9

gr

206.9

gr

206.9

gr

1.32 34.8 8 0.42

gr/cm3 % kg kg/cm2

1.32 34.8 16 0.83

gr/cm3 % kg kg/cm2

1.32 34.8 32 1.66

gr/cm3 % kg kg/cm2

Fuerza Esfuerzo Cortant de corte (kg) (kg/cm^2)

0.00 1.43 2.50 3.82 4.89 6.68 8.77 10.86 13.61 16.00 16.41 16.87 19.06 20.69 21.05 21.61

0.00 0.07 0.13 0.20 0.25 0.35 0.46 0.56 0.71 0.83 0.85 0.88 0.99 1.08 1.09 1.12

Lec. Dial de carga (N)

0.00 7.00 20.50 44.50 77.50 119.50 150.50 170.50 192.50 218.00 244.00 246.00 233.00

Fuerza Esfuerzo Cortant de corte (kg) (kg/cm^2)

0.00 0.71 2.09 4.54 7.90 12.18 15.34 17.38 19.62 22.22 24.87 25.08 23.75

0.00 0.04 0.11 0.24 0.41 0.63 0.80 0.90 1.02 1.15 1.29 1.30 1.23

Lec. Dial de carga (N)

0.00 42.50 74.00 96.00 117.00 153.50 187.00 218.00 242.00 255.00 263.50 258.00

Fuerza Esfuerzo Cortant de corte (kg) (kg/cm^2)

0.00 4.33 7.54 9.79 11.93 15.65 19.06 22.22 24.67 25.99 26.86 26.30

0.00 0.23 0.39 0.51 0.62 0.81 0.99 1.15 1.28 1.35 1.40 1.37

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Diagrama de Esfuerzo - Deformación Esfuerzo de corte kg/cm2

1.60 1.40 1.20 1.00

m b

0.80 0.60

0.40 0.20

0.00 0.00

0.50

Parámetros de la recta 0.2034 1.0766

8 kg 16 kg 32 kg

Parámetros de Resistencia al Corte ϕ 11.50° c 1.00 1.50 2.00 2.50 1.0766 3.00

3.50

Deformación Tangencial (mm)

Esfuerzo Normal kg/cm2 Esfuerzo Cortante kg/cm2

m b

0.42 1.12

0.83 1.30

1.66 1.40

Parámetros de la recta 0.2034 1.0766

Parámetros de Resistencia al Corte ϕ 11.50° c 1.0766

Esfuerzo Normal - Esfuerzo Cortante 1.60

y = 0.2034x + 1.0766

Esfuerzo normal σ kg/cm2

1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

Esfuerzo cortante τ kg/cm2

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4. Análisis de la cimentación 4.1. Profundidad de la cimentación Según los planos del proyecto de vivienda multifamiliar la profundidad de cimentación es 1.40 metros. Siendo las dimensiones de este 1.60 m de ancho y de espesor 0.70 m. 4.2. Análisis de la capacidad de soporte Para el análisis de capacidad de carga utilizaremos la fórmula de Terzaghi, el cual incluye valores o coeficientes dependientes de ángulo de fricción.(Cuevas & Constantino.) 𝑞 = 𝑐𝑁𝑐 + 0.5𝛾𝐵𝑁𝛾 + 𝛾𝐷𝑁𝑞 Donde: 𝑁𝑞 , 𝑁𝑐 , 𝑁ᵞ: Coeficientes dependientes del ángulo de fricción B: base de la cimentación D: profundidad de la cimentación 𝛾: peso específico del estrato donde se asienta la cimentación 𝜑 = 11.50° 𝑁𝑐 = 2√𝑁𝜑 (𝑁𝜑 + 1) 𝑁𝑐 = 6.115 𝑁𝛾 = √𝑁𝜑 (𝑁𝜑 2 − 1) 𝑁𝛾 = 1.523

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𝑁𝑞 = 𝑁𝜑 2 𝑁𝑞 = 2.244 𝜑 𝑁𝜑 = 𝑡𝑎𝑛2 (45 + ) 2 𝑁𝜑 = 1.498 B: 1.6m D: 1.4m 𝛾: 2670 kg/m3 c=10766 kg/m2 𝑞𝑢 = 𝑐𝑁𝑐 + 0.5𝛾𝐵𝑁𝛾 + 𝛾𝐷𝑁𝑞 𝑞𝑢 = 10766 ∗ 6.115 + 0.5 ∗ 2670 ∗ 1.6 ∗ 1.523 + 2670 ∗ 1.4 ∗ 2.244

𝑞𝑢 = 77473.42164

𝑞𝑢 = 7.7473

𝑘𝑔 𝑚2

𝑘𝑔 𝑐𝑚2

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4.3. Determinación de la capacidad de carga admisible Para la determinación de carga admisible se deberá usar un factor de seguridad como parámetro, en muchos trabajos es considerado como Carga de Trabajo. Para esta ocasión nuestro factor de seguridad será de 3

𝑞𝑎𝑑𝑚 =

𝑞𝑢

𝐹𝑆

𝑞𝑢 = 𝐿𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎 (𝑘𝑔/𝑐𝑚2) 𝑞𝑎𝑑𝑚 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝐴𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 (𝑘𝑔/𝑐𝑚2) F.S= Factor de seguridad (adimensional)

𝑞𝑎𝑑𝑚 = 𝑞𝑎𝑑𝑚 =

𝑞𝑢

𝐹𝑆

7.7473 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 3

𝑞𝑎𝑑𝑚 = 2.58 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

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5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones 

Finalmente, se tiene los ensayos de granulometría, humedad, gravedad específica, límites de consistencia, y corte directo; todos estos, por el método de investigación directa (calicata), Así mismo también se evidencia el análisis de cada resultado.



Los suelos principalmente encontrados fueron arcillas, limos y gravas pequeñas, entremezclados al azar en una gran parte el limo y la arcilla con la grava, una estratigrafía general del sitio aclara la repartición de los suelos y rocas dentro del área del proyecto, así como hasta donde se profundizan para realizar el estudio.



Una adecuada extracción y tallado de la muestra de suelo para el ensayo triaxial y el ensayo de corte directo permite obtener resultados confiables, para determinar la capacidad de carga y observar el comportamiento del mismo en estado natural.



Los cálculos realizados para la determinación de la capacidad portante admisible, la capacidad de carga ultima en el terreno, a una profundidad promedio de 1.40 metros es de un alrededor de 2.58 kg/cm2, el resultado obtenido nos muestra un suelo greda compacta, este resultado se obtuvo de la carga portante dividida con el factor de seguridad, así mismo el método de cálculo usado fue el de Terzaghi.



Una vez realizados los cálculos y ensayos necesarios obtenemos que dada la naturaleza del terreno a cimentar se recomienda utilizar una cimentación superficial, tal como cimentación en base a zapatas aisladas para que no se produzcan asentamientos diferenciales.

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5.2. Recomendaciones 

Retirar completamente el material vegetal y/o relleno de los bordes de nuestra calicata para poder realizar la señalización correspondiente.



El método de investigación directa requiere de factores de seguridad de la zona y del personal, puesto que se trabaja con una profundad de 3.80 m por tal motivo se recomienda utilizar los EPP para realizar la calicata a la vez hacer la correcta señalización.



Realizar los cálculos necesarios para saber la capacidad de carga de la estructura; ya que, no solo basta de conceptos o conocimientos teóricos respectivamente.



Prever oportunamente las diferentes pruebas de control de campo y laboratorio que aseguren la buena calidad de materiales para el proceso constructivo.



Se recomienda contar con asesoría permanente por parte de la ingeniera responsable del curso, con el propósito de evaluar y apoyar en todos los procedimientos relacionados a la investigación del proyecto para así lograr un trabajo eficaz.

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6. REFERENCIAS

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6.1. Anexos

TABLA N° 2.1.2 TIPO DE EDIFICACIÓN

CLASE DE ESTRUCTURA

DISTANCIA MAYOR ENTRE APOYOS• (m)

NÚMERO DE PISOS (Incluidos los sótanos) ≤3

4a8

9 a 12

> 12

< 12

C

C

C

B

< 10

C

C

B

A

< 12

B

A

---

---

Cualquiera

A

---

---

---

Cualquiera

A

A

A

A

OTRAS ESTRUCTURAS Cualquiera

B

A

A

A

APORTICADA DE ACERO PÓRTICOS Y/O MUROS DE CONCRETO MUROS PORTANTES DE ALBAÑILERÍA BASES DE MÁQUINAS Y SIMILARES ESTRUCTURAS ESPECIALES

• Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificará en el tipo de edificación inmediato superior. TANQUES ELEVADOS Y SIMILARES

≤ 9 m de altura

> 9 m de altura

B

A

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6.2. PANEL FOTOGRAFICO “COSTRUCCION DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

Figura 1 Vista panorámica de la zona donde se empezará la calicata C-1

Figura 3 Paso siguiente es cercar la calicata para poder trabajar y evitar accidentes

Figura 2 Medición y apertura de la calicata C-1

Figura 4 Procedemos a colocar los letreros de señalización respectiva para evitar accidentes

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PANEL FOTOGRAFICO “COSTRUCCION DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

Figura 5 Apreciamos al compañero en el proceso de excavación de la calicata C-1

Figura 7 Limpieza previa antes de la culminación de la calicata

Figura 6 Se aprecian los primeros estrados encontrados en la calicata C-1

Figura 8 Culminación de la calicata C-1

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PANEL FOTOGRAFICO “COSTRUCCION DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

Figura 9 Se procede a hacer la enumeración de los estratos encontrados

Figura 11 Vista del estrato E-3

Figura 20 Vista de los estratos E-1 y E-2

Figura 12 Vista de los estratos E-4 y E-5

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PANEL FOTOGRAFICO “COSTRUCCION DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

Figura 13 Medición de los estratos

Figura 15 Extracción de la muestra inalterada de nuestra calicata

Figura 14 Paso siguiente se procede a la extracción de las muestras

Figura 16 Embolsado de nuestras muestras

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PANEL FOTOGRAFICO “COSTRUCCION DE VIVIENDA MULTIFAMILIAR”

Figura 17 Apreciamos el lavado de muestra

Figura 19 Se procede a poner en el horno las muestras por 24 horas

Figura 18 Separamos los estratos en diferentes fuentes

Figura 20 Después de las 24 horas el proceso siguiente es pesar las muestras

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Figura 21 Observamos a nuestro compañero haciendo el ensayo de tamizado

Figura 23 Foto de los estratos tamizados

Figura 22 Pesamos los estratos de cada malla

Figura 24 Procedemos a hacer e ensayo de densidad campo

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Figura 25 Sacamos las muestras y posteriormente las ponemos en el horno

Figura 27 Posteriormente se halla el límite pastico como se observa en la figura

Figura 26 Pasamos a hallar el límite liquito en la copa de casa grande

Figura 28 Después de haber hallado los limites se pasa a poner la muestra en el horno y se pesa una vez pasado el tiempo 46

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Figura 29 Equipo de trabajo del estudio de suelos

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