5_Alva

ESTUDIO GEOTÉCNICO LUGAR DE LA MEMORIA Dr. Jorge E. Alva Hurtado E-conferencias

ESTUDIO GEOTÉCNICO LUGAR DE LA MEMORIA

DR. JORGE E. ALVA ALVA HURTADO

•

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCIÓN Y GERENCIA  – ICG e-mail: e-mail: [email protected] [email protected] g / Web: www.const www.construcció rucción.org n.org

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1. ANTECEDENTES El proyecto contempla la construcción de una estructura de 4 niveles y un sótano. El área es de aproximadamente 1,320 m 2. El Área de Estudio se ubica en las Coordenadas UTM (Sistema WGSS 84 WG 84);); 86 8660 60406 406 No Nortrtee 276 27647 4788 Es Este te,, ge geol ológ ógic icame ament ntee en el cuadrángulo de Lima (25-i). Políticamente el lugar se encuentran ubicado en: •

Departamento / Región/ Provincia :Lima

•

Localidad cercana :Circuito de Playas

•

Vista Aérea 1944

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1. ANTECEDENTES El proyecto contempla la construcción de una estructura de 4 niveles y un sótano. El área es de aproximadamente 1,320 m 2. El Área de Estudio se ubica en las Coordenadas UTM (Sistema WGSS 84 WG 84);); 86 8660 60406 406 No Nortrtee 276 27647 4788 Es Este te,, ge geol ológ ógic icame ament ntee en el cuadrángulo de Lima (25-i). Políticamente el lugar se encuentran ubicado en: •

Departamento / Región/ Provincia :Lima

•

Localidad cercana :Circuito de Playas

•

Vista Aérea 1944

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ANTECEDENTES El proyecto contempla la construcción de una estructura de 4 niveles y un sótano. El área es de aproximadamente 1,320 m 2. El Área de Estudio Estudio se ubica en las Coordenadas Coordenadas UTM (Sistema (Sistema WGS 84); 8660406 8660406 Norte 276478 Este, geológicamente en el cuadrángulo de Lima (25-i). Políticamente el lugar se encuentran ubicado en: D e p a r t am e n t o / R e g i ó n / P r o v i nc i a

:

Lima

L o c a l i d ad c e r c a na

:

C i r c ui t o d e P l a y a s LUGAR DE LA MEMORIA

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INVESTIGACIÓN GEOTÉCNICA •

Con el objeto de determinar las características del subsuelo en el área en estudio se programaron excavaciones a cielo abierto o calicatas, las cuales se ubicaron en la zona del terreno en forma conveniente, de tal manera de cubrir el área en estudio y determinar el perfil estratigráfico

•

Se ejecutaron en total total 05 calicatas o excavaciones excavaciones a cielo abierto, hasta una profundidad máxima de 9.0 m con respecto al nivel actual del terreno. En el Cuadro N  01 se detallan las profundidades °

alcanzadas en cada una de ellas.

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Perfil del Suelo El perfil del suelo es homogéneo y está formado por un deposito fluvio –  aluvial de origen cuaternario, compuesto por un relleno no controlado (artificial) sobre granulares gruesos.

PERFIL DEL SUELO •

•

En la superficie se encuentra una capa de relleno no controlado (artificial) compuesto por  arena gravosa, suelta, ligeramente húmeda con desperdicios orgánicos, con bloques de concreto, ladrillo, palos y bolsas plásticas, llantas, etc. Este relleno no controlado llega hasta profundidades variables entre 0.40 m y en el resto varia su profundidad de 4.20 a 6.00 m. Dada la naturaleza de este tipo de material artificial su profundidad puede variar  respecto a la encontrada en las perforaciones. El suelo natural está formado por grava arenosa mal graduada, densa, ligeramente húmeda, color gris claro (GP), con partículas sub-redondeadas de Tamaño Máximo 22 cm. Dentro de este estrato típico de Lima se detectaron bolsones de arena fina mal graduada, medianamente densa, ligeramente húmeda, color marrón claro (GP –GM), con partículas sub-redondeadas de Tamaño Máximo 15 cm. Este estrato se encuentra bajo el relleno no controlado y llega más allá de la máxima profundidad investigada 9.00 m. Este depósito de material del Rio Rímac continúa en forma similar por debajo de los 280 m (Kuroiwa, 1977; Repetto, 1980)

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•

•

La napa freática es función de la época del año en la que se realice la investigación de campo, así como de las variaciones naturales de los sistemas de lluvia que abastecen los estratos acuíferos. En la zona comprendida en el estudio no se ha detectado la napa freática dentro de la profundidad investigada (9.00 m) en la fecha que se realizo la investigación de campo (del 27 de mayo al 16 de junio del 2010).

PLANO GEOLÓGICO LOCAL MIRAFLORES

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ZONIFICACIÓN GEOLÓGICA MIRAFLORES

INVESTIGACIÓN GEOFÍSICA El objetivo de la investigación geofísica es la determinación de los perfiles sísmicos del suelo y la ubicación de los diferentes estratos en función a sus características de propagación de ondas, con profundidades de investigación variables según el objetivo específico de cada línea. Además, lograr un mayor conocimiento de las propiedades de las diferentes capas que servirán para complementar la información de la superficie y el subsuelo, las cuales serán utilizadas como información complementaria para realizar el estudio geotécnico requerido.

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UBICACIÓN DE LÍNEAS SÍSMICAS

SONDEO GEOFISICO REGISTRO DE VELOCIDAD DE LAS ONDAS"S" PROYECTO : SOLICITANTE: UBICACION : LINEA SISMICA: ONDAS REGISTRADAS:

Estudio Geotecnico con fines de Cimentacion del "Lugar de la Memoria" GMI S.A. Miraflores - Lima Lw-01 S

Curva Velocidad Profundidad 0

50

1 00

1 50

2 00

2 50

3 00

3 50

4 00

4 50

5 00

5 50

Curva de Dispercion 6 00

0 2 4 6

Material de relleno

8 10 12

     )14    m 16      (      h     t    p    e18      D 20 22 24 26

Grava Arenosa Medianamente Densa

28 30

S-velocity(m/s)

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SONDEO GEOFISICO REGISTRO DE VELOCIDAD DE LAS ONDAS"S" PROYECTO : SOLICITANTE: UBICACION : LINEA SISMICA: ONDAS REGISTRADAS:

Estudio Geotecnico con fines de Cimentacion del "Lugar de la Memoria" GMI S.A. Miraflores - Lima Lw-02 S

Curva Velocidad Profundidad 0

50

100

150

200

250

300

350

Curva de Dispercion 400

0 2 4 6

Material de relleno

8 10 12

     )14    m      ( 16      h     t    p18    e      D

Grava Arenosa Medianamente Densa

20 22 24 26 28 30

S-velocity(m/s)

SONDEO GEOFISICO REGISTRO DE VELOCIDAD DE LAS ONDAS"S" PROYECTO : SOLICITANTE: UBICACION : LINEA SISMICA: ONDAS REGISTRADAS:

Estudio Geotecnico con fines de Cimentacion del "Lugar de la Memoria" GMI S.A. Miraflores - Lima Lw-03 S

Curva Velocidad Profundidad 0

50

100

150

200

250

300

350

Curva de Dispercion 400

0 2 4

Material de relleno

6 8 10 12

     )14    m      ( 16      h     t    p18    e      D 20 22 24 26

Grava Arenosa Medianamente Densa

28 30

S-velocity(m/s)

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2. DISEÑO: Enmallado •

•

•

El diseño del enmallado se ha realizado mediante el análisis de equilibrio límite para un paño de malla de 3 m de lado, de donde se obtiene el empuje sobre la malla a diseñar. En la figura siguiente, se aprecian los valores obtenidos con el programa Malla, donde se observa que la fuerza tensional actuante en la malla es de 0.612 ton/m2 La malla requerida deberá tener un esfuerzo tensional superior a estos valores. De las mallas existentes en el medio se opta por la malla hexagonal de doble torsión de 8 x 10 por    3 mm con una carga de rotura de 1 ton/m 2. Para garantizar el funcionamiento correcto y seguro del sistema es importante colocar cables de acero, tanto horizontales como verticales, formando paños de 3 m en cada lado con anclajes .



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PARAMETROS

Lpaño= B= BPF=



3m 72º 56º

PARAMETROS SUELO

g=

C f= Sismo(%peso)

2.10 0 40 15

RESULTADOS

Carga Perno Malla tensora

1.529 0.612

Fuerza de Tensión Actuante

Ton Ton/m2 1.84 ton/m 18.02 kN/m

Como la fuerza de tensión por ancho actuante en la malla de 18.02 kN/m y la fuerza tensional actuante en la malla es de 0.612 ton/m2 se opta por la malla hexagonal de doble torsión de 8 x 10 por    3 mm

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Q RED

 L  L  y   X    2  4  y 0  T  DRED sen   RY   y    X 0  2 (T  RED sen   RX   X )   

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Diseño de Anclajes •

Del análisis de esfuerzos actuantes en el paño mediante el análisis de equilibrio límite se deduce la fuerza actuante en el perno de 1.529 tn

•

•

Para estabilizar el talud y la malla se utilizará una barra de 1.91 cm de diámetro (3/4") que tiene un esfuerzo de cedencia de 4220 kglcm2. La resistencia de trabajo de la barra de acero empotrada en la grava es el 66 % del valor del esfuerzo de cedencia, lo que equivale a una resistencia de 7980 kg.

Para determinar la longitud mínima de anclaje en la grava se tiene que determinar el esfuerzo de adherencia entre el material y la lechada de cemento. Se utilizó el valor de 10 kglcm2 .

Datos del perno

Diámetro

Fy del acero

Área

Pulgadas

(mm)

cm2

3/4"

19.05

2.85

Carga de rotura del perno

kg/cm2

Kg

4220

12028.0

Area disminuida por ranura de perno 10% menor 

2.57

Carga de rotura del perno

Carga de trabajo al 66%

Kg

Kg

KN

10825.2

7980.00

78.26

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D IM E N S IO N A M IE N T O D E A N C L A J E S   oyecto na

: Estudio Geotécnico del Lugar de la Memoria : Miraflores - Lima

RACTERISTICAS DEL PERNO DE ANCLAJE CALCULO DE LA LONGITUD DEL PERNO EN 1.91 cm 10825.20 k g

Diámetro del perno Resistencia última

ZONA ALTERADA

 Angulo del talud

 Angulo de superficie deslizamiento.

Carga de trabajo

7980.00 kg de fricción superficie de deslizamiento  Angulo Longitud 78.26 kN de paño Longitud de perno en zona alterada

LCULO DE LA LONGITUD DE EMPOTRAMIENTO La longitud de empotramiento se calcula mediante la siguiente relación :  AB =

 L e



 E p   

d  t  

b  sd   f

72 °

 L a  :

0 .9 5 m

56 ° 40 ° 3m

Zona alterada

12.5 °

 FS  Zona de empotramiento 56 °

sd 

72 °

 

Donde : Esfuerzo de adherencia permisible Factor de seguridad Longitud de empotramiento

t:

10 kg/cm2 2 2.66 m

LONGITUD TOTAL DEL PERNO DE ANCLAJE FSecuación: : Está definida por la siguiente

 L t 



Le :

 L e



La

Reemplazando valores se obtiene: longitud total del perno

 L t  =

3 .6 1 m

longitud total del perno asumido

 L t  =

4 .0 0 m

CARACTERISTICAS DEL PERNO DE ANCLAJE Perno N° Diámetro del perno Resistencia última

3/4" 1.91 cm 10825.20 kg

Carga de trabajo

7980.00 kg 78.26 kN

DIMENSIONAMIENTO DE CABLES INTERIORES  Angulo de incidencia

:

Tensión Producida en el cable :

20 ° 5833.0 kg 57.20 kN

Diámetro nominal del cable seleccionado : Fuerza de rotura del cable seleccionado : Factor de Seguridad

:

16 m m 5/8" kN

1.3

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3. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

Enmallado

Anclajes de Borde Superior 

Cable Perimetral

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ENMALLADO

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ANCLAJE SUPERIOR DE LA RED

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Pilotaje

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