Geocons Cia. Ltda

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ESTUDIO GEOLÓGICO - GEOTÉCNICO PARA EL PROYECTO DE SUBDIVICION DEL PREDIO DEL SR. MAURICIO PULLAGUARI GARROCHAMBA

ING. MGTR. LABORATORIO)

RAMIRO

JIMÉNEZ

(GEOCONS

REALIZA

:

SOLICITA

: SR. MAURICIO PULLAGUARI GARROCHAMBA

UBICACIÓN

:

FECHA

: 07 de marzo de 2022

MARZO 2022

Av. 8 de Diciembre, calle Jimbilla y Santiago, Tras La Clínica Nataly, EDIFICIO GEOCONS CEL: 0994974048 Oficina: 072-540907 - Pág. Web: www.geocons.com.ec Correo: [email protected] / [email protected]

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LOJA – ECUADOR

1

SECTOR LA TENERIA – EL ALISO, BARRIO CARIGÁN, CANTÓN LOJA, PROVINCIA DE LOJA

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ÍNDICE 1.-

ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 3

2.-

GEOLOGÍA REGIONAL ................................................................................................................ 3 2.1.-

3.-

FORMACIÓN CHIGUINDA........................................................................................................ 4 GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................. 4

3.1.-

UNIDAD DE ARCILLAS ............................................................................................................. 4

3.2.-

MOVIMIENTO DE LADERAS .................................................................................................... 6

3.3.-

DESLIZAMIENTOS .................................................................................................................... 6

4.-

ZONIFICACIÓN SÍSMICA Y FACTOR DE ZONA (Z) ........................................................................ 6 4.1.-

TIPOS DE PERFILES DE SUELO PARA EL DISEÑO SÍSMICO ....................................................... 7

5.-

ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA...................................................................................................... 9

6.-

UBICACIÓN DE SONDEOS .......................................................................................................... 9

7.-

ALCANCE DE LOS TRABAJOS .................................................................................................... 11

8.-

TRABAJOS REALIZADOS ........................................................................................................... 12 8.1.-

TRABAJOS DE CAMPO ........................................................................................................... 12

8.2.-

TRABAJOS DE LABORATORIO ................................................................................................ 12 EVALUACIÓN GEOTÉCNICA DE LA SUBRASANTE ...................................................................... 12

9.1.-

ENSAYOS GEOFÍSICOS (SISMICA DE REFRACCIÒN) ............................................................... 12

9.2.-

CAPACIDAD DE CARGA ......................................................................................................... 22

9.3.-

RESULTADOS DETERMINADOS MEDIANTE GEOFÍSICA (SISMICA DE REFRACCIÒN) ............. 22

9.4.-

EQUIPO UTILIZADO. .............................................................................................................. 30

9.5.-

ESTATIGRAFIA Y SOPORTE DE ESTRATOS. ............................................................................ 30

10.-

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................... 39

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ANEXO FOTOGRÁFICO ......................................................................................................................... 46

2

9.-

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ESTUDIO DE SUELOS

1.- ANTECEDENTES El propietario, el SR. MAURICIO PULLAGUARI GARROCHAMBA, ante la necesidad de disponer de un “ESTUDIO GEOLÓGICO - GEOTÉCNICO” para la subdivisión de un terreno de su propiedad; contrata a “GEOCONS LABORATORIO” para que realice el estudio antes mencionado en el área del predio destinado al proyecto de subdivisión, con la finalidad de determinar parámetros geotécnicos que sirvan para definir el tipo y la profundidad de cimentación para proyectos a futuro, además para investigar posible presencia de agua, presencia de escorrentías subterráneas, fallas geológicas y/o movimientos de masas de suelo que afecten al área de estudio.

2.- GEOLOGÍA REGIONAL La cuenca de Loja es de origen lacustre, está rellena principalmente por rocas detríticas de edad mioceno y superior, este relleno se inició por depósitos fluviales, deltaicos y lacustres

de

sedimentos

que

descansan

discordantemente sobre un basamento de rocas metamórficas de edad paleozoica. En la parte Suroeste de la cuenca, donde se encuentra el área de estudio tenemos que se encuentra ubicada sobre depósitos en la Formación

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3

Chiguinda.

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2.1.- FORMACIÓN CHIGUINDA

Constituye el basamento de la cuenca de Loja; aflora tanto en la parte occidental como en la parte oriental en la vía Loja-Zamora. Formada por rocas metamórficas del Paleozoico de edad Devoniana a Permiano; contiene filitas, esquistos, cuarcitas, pizarras, metacuarcitas.

3.- GEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO Para llevar a cabo el levantamiento geológico a detalle, se tomó como referencia las coordenadas bajo el datum WGS84, descripción de afloramientos, ubicación del punto de muestreo o perforación. Luego de recorrer el área de estudio para el respectivo levantamiento litológico se identifica un solo tipo de marcado como lo es la unidad de arcillas; a continuación, se describen estas unidades presentes en toda el área de estudio.

3.1.- UNIDAD DE ARCILLAS

Esta unidad abarca toda el área de estudio y está compuesta por depósitos de arcillas blandas a medias con presencia de gravas, arenas y limos, estratificados en dirección a la pendiente del terreno; la superficie del terreno presenta un relieve irregular; presenta cobertura vegetal en toda su extensión; no se identifican afloramientos. Actualmente esta unidad no soporta carga estructural de vivienda alguna.

A continuación, se detalla el mapa geológico en la cual se encuentra el área de

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4

estudio:

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SR. MAURICIO PULLAGUARI

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3.2.- MOVIMIENTO DE LADERAS

Las reptaciones son fenómenos geológicos que se caracterizan por el movimiento lento de los materiales del suelo, estos pueden ocurrir por influencia de agua. En el área de estudio no se identifican zonas de reptación del suelo.

3.3.- DESLIZAMIENTOS

Los deslizamientos son movimientos de masa de tierra, generalmente provocados por la inestabilidad de los taludes. No se ha identificado dentro del área de estudio ningún tipo de deslizamientos.

4.- ZONIFICACIÓN SÍSMICA Y FACTOR DE ZONA (Z) La subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana es la principal fuente de generación sísmica en el Ecuador. A este hecho se añade un complejo sistema de fallas local superficial que produce sismos importantes en gran parte del país.

Todo

el

territorio

ecuatoriano está catalogado como de amenaza sísmica alta,

con

excepción

del

nororiente que presenta una amenaza sísmica intermedia y el litoral ecuatoriano que presenta una amenaza sísmica

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6

muy alta.

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El mapa de zonificación sísmica para diseño proviene del resultado del estudio de peligro sísmico para un 10% de excedencia en 50 años (periodo de retorno 475 años), que incluye una saturación a 0,50 g de los valores de aceleración sísmica en roca en el litoral ecuatoriano que caracteriza la zona VI.

VALORES DEL FACTOR Z EN FUNCIÓN DE LA ZONA SÍSMICA ADOPTADA Zona Sísmica

I

II

III

IV

V

VI

Valor Factor Z

0,15

0,25

0,30

0,35

0,40

≥0,50

Intermedia

Alta

Alta

Alta

Alta

Muy Alta

Caracterización sísmico

del

peligro

Para los edificios de uso normal, se usa el valor de Z, que representa la aceleración máxima en roca esperada para el sismo de diseño, expresada como fracción de aceleración de la gravedad.

El sitio donde se construirá la estructura determinará una de las seis zonas sísmicas del Ecuador, caracterizada por el valor del factor de zona Z. De acuerdo al mapa de zonas sísmicas, la ciudad de Loja se encuentra ubicada en zona sísmica II y le corresponde un factor Z de zona sísmica igual a 0,25 el cual será utilizado en el cálculo estructural para inducir un diseño de sismo.

4.1.- TIPOS DE PERFILES DE SUELO PARA EL DISEÑO SÍSMICO

Se definen seis tipos de perfiles de suelo. Los parámetros utilizados en la clasificación son los correspondientes a los 30,00 metros superiores del perfil para los perfiles tipo A, B, C, D y E. Aquellos perfiles que tengan estratos claramente diferenciables deben subdividirse, asignándoles un subíndice i que va desde 1 en la

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superficie, hasta n en la parte inferior de los 30,00 metros superiores del perfil.

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Para el perfil tipo F se aplican otros criterios, expuestos en la sección 10.5.4 de la NEC-SE-DS 2014, y la respuesta no debe limitarse a los 30,00 metros superiores del perfil en los casos de perfiles con espesor de suelo significativo.

CLASIFICACIÓN DE LOS PERFILES DE SUELO TIPO DE PERFIL

DESCRIPCIÓN

DEFINICIÓN

A

Perfil de roca competente

Vs ≥ 1500 m/s

B

Perfil de roca de rigidez media

1500 m/s > Vs ≥ 760 m/s

C

D

E

Perfiles de suelo muy densos o roca blanda, que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante, o Perfiles de suelo muy densos o roca blanda, que cumpla con cualquiera de los dos criterios. Perfiles de suelos rígidos que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante, o

760 m/s > Vs ≥ 660 m/s N ≥ 50 Su ≥ 100 KPa 360 m/s > Vs ≥ 180 m/s

Perfiles de suelos rígidos que cumplan

50 > N ≥ 15 100 kPa > Su ≥ 50 kPa

Perfil que cumpla el criterio de velocidad de la onda de cortante, o

Vs < 180 m/s

IP > 20 w ≥ 40% Su < 50 kPa Los perfiles de suelo tipo F requieren una evaluación realizada explícitamente en el sitio por un ingeniero geotecnista. Se contemplan las siguientes subclases: F1 – Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitación sísmica, tales como; suelos licuables, arcillas sensitivas, suelos dispersivos o débilmente cementados, etc. Perfil que contiene un espesor total H mayor de 3 metros de arcillas blandas

F2 – Turba y arcillas orgánicas y muy orgánicas (H > 3 metros para turba o arcillas orgánicas y muy orgánicas). F

F3 – Arcillas de muy alta plasticidad (H > 7.5 metros con índice de Plasticidad IP > 75) F4 – Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda (H > 30 metros) F5 – Suelos con contrastes de impedancia α ocurriendo dentro de los primeros 30 metros superiores del perfil del subsuelo, incluyendo contactos entre suelos blandos y roca, con variaciones bruscas de velocidades de ondas de corte. F6 – Rellenos colocados sin control ingenieril.

Los efectos locales de la respuesta sísmica de la edificación deben evaluarse en base a los perfiles de suelo, independientemente del tipo de cimentación. La identificación

condición más crítica para la edificación.

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edificios con sótanos. Para edificios en ladera, el ingeniero geotécnico evaluará la

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del perfil se realiza a partir de la superficie natural del terreno, inclusive en el caso de

GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA Para el área de estudio se ha determinado un perfil de suelo tipo “D”; sin embargo, el ingeniero estructural determinará según su criterio el tipo de perfil de suelo y asignará los coeficientes de perfil de suelo considerando la zona sísmica y el factor Z. El Coeficiente de amplificación de suelo en la zona de periodo corto “Fa” de acuerdo a la zona y al tipo de suelo corresponde un valor de Fa= 1,40.

El Coeficiente que amplifica las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamiento para diseño en roca, considerando los efectos de sitio resulta Fd= 1,45.

El Coeficiente que comportamiento no lineal de los suelos de acuerdo a la zona sísmica y al tipo de suelo corresponde un valor de Fs= 1,06.

5.- ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA La finalidad de la zonificación geotécnica es aportar una estimación preliminar sobre las características físico – mecánicas de los materiales analizados dentro del área de estudio y establecer una clasificación cualitativa sobre sus problemas constructivos, ya que es de gran interés al momento de adoptar decisiones sobre la asignación de usos a cada porción del terreno.

6.- UBICACIÓN DE SONDEOS La zona de estudio se encuentra ubicada en el Barrio La Tenería – El Aliso, Parroquia El Valle, Cantón Loja, Provincia de Loja; el área total del predio es de 95717,15 m2. La

9

ubicación de los ensayos de exploración según sus coordenadas se detalla en la siguiente

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tabla:

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Nº DE SONDEO

NORTE

ESTE

COTA

LÍNEA SÍSMICA Nº 1 inicio

9563728

694045

2253

LÍNEA SÍSMICA Nº 1 final

9563746

694025

2253

LÍNEA SÍSMICA Nº 2 inicio

9563699

693965

2254

LÍNEA SÍSMICA Nº 2 final

9563696

693939

2255

LÍNEA SÍSMICA Nº 3 inicio

9563644

693987

2249

LÍNEA SÍSMICA Nº 3 final

9563623

694005

2237

LÍNEA SÍSMICA Nº 4 inicio

9563592

693869

2262

LÍNEA SÍSMICA Nº 4 final

9563564

693865

2259

UBICACIÓN DE SONDEOS

LINEA SISMICA N°1

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LINEA SISMICA N°2

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LINEA SISMICA N°4

LINEA SISMICA N°3

7.- ALCANCE DE LOS TRABAJOS De acuerdo a lo indicado en la propuesta para realizar los estudios se establecieron los siguientes objetivos: 

Conocer las características físicas y mecánicas del suelo de la sub-rasante.



Determinar la capacidad de soporte de la sub-rasante.



Determinar los tramos homogéneos en función de las características mecánicas de la sub-rasante. Determinar los factores de seguridad.



Determinar el ángulo de fricción interna de los estratos presentes.



Determinar escorrentías subterráneas.



Determinar movimiento de masas o fallas geológicas.

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11



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8.- TRABAJOS REALIZADOS

8.1.-

TRABAJOS DE CAMPO

Como el objetivo principal del estudio, es determinar las propiedades geotécnicas del suelo y las cotas de los terrenos estables, así como sus características mecánicas y elásticas, se realizó cuatro ensayos geofísicos (Sísmicas de refracción), en el lugar en donde se realizara la subdivisión del predio, para de esta manera determinar los perfiles estratigráficos y capacidades de soporte más profundos en donde el ensayo de SPT no es ejecutable, estos ensayos de sísmica se realizan con el fin de no desestabilizar los taludes y tener una mayor extensión del estudio, tanto en longitud como en profundidad.

8.2.- TRABAJOS DE LABORATORIO

Después de haber realizado los ensayos sísmicos, se procede a descargar los datos e introducirlos en el software para determinar las características mecánicas del suelo.

9.- EVALUACIÓN GEOTÉCNICA DE LA SUBRASANTE 9.1.- ENSAYOS GEOFÍSICOS (SISMICA DE REFRACCIÒN)

Para la determinación de la estratigrafía a profundidades mayores a 15,00 metros, se realizó ensayos de Sísmica de Refracción; se realizó cuatro perfiles sísmicos de

Sísmica de Refracción:

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A continuación, se detalla los sismogramas obtenidos mediante el ensayo de

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longitud de 30,00 metros.

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Foto: Ensayo Sísmica de Refracción

ANEXO: SISMOGRAMAS (SISMICA DE REFRACCIÓN)

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LS0001

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Mediante los sismogramas obtenidos, se describen los endocromas y los perfiles sísmicos que a continuación se detallan:

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DROMOCRONAS (LS1) – LINEA TRANSVERSAL

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ESTRATIGRAFIA LS 1 (MODELO DE VELOCIDAD SÍSMICA)

SISMOGRAMAS (SISMICA DE REFRACCIÓN)

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LS0002

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Mediante los sismogramas obtenidos, se describen los endocromas y los perfiles

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sísmicos que a continuación se detallan:

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ESTRATIGRAFIA LS 2 (MODELO DE VELOCIDAD SÍSMICA)

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SISMOGRAMAS (SISMICA DE REFRACCIÓN)

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LS0003

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GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA DROMOCRONAS (LS3) – LINEA TRANSVERSAL

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ESTRATIGRAFIA LS 3 (MODELO DE VELOCIDAD SÍSMICA)

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SISMOGRAMAS (SISMICA DE REFRACCIÓN)

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LS0004

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GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA DROMOCRONAS (LS4) – LINEA TRANSVERSAL

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ESTRATIGRAFIA LS 4 (MODELO DE VELOCIDAD SÍSMICA)

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9.2.- CAPACIDAD DE CARGA

De acuerdo a la estratigrafía del suelo, y en base a la capacidad admisible de los estratos Para esta determinación se utilizó la siguiente metodología:

 Ensayo Geofísico (Sísmica de Refracción).

9.3.- RESULTADOS DETERMINADOS MEDIANTE GEOFÍSICA (SISMICA DE REFRACCIÒN)

Para la determinación de la capacidad de soporte y el tipo de estrato encontrado mediante la sísmica de refracción, se determinó los dromocronas obtenidos mediante los perfiles sísmicos, estos resultados de los dromocronas se detallan a continuación:

ANEXO: DROMOCRONAS

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LS001

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CAPACIDAD DE CARGA LS 1 LINEA SÍSMICA N: 1 ESPESOR DE ESTRATO 1

ESPESOR DE:

0,00

A

Vp=

170 m/s

Vs=

109,0 m/s

Vp/Vs

3,40

1,56

μ=

0,15

δ= ф=

1,246 Tn/m3 12 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. = MÓDULO ELÁSTICO (E)=

34,05 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

14,52 MPa 16,21 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

3

N 30=

0,33 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 1 ESPESOR DE ESTRATO 2

3,40

ESPESOR DE:

Vp=

470 m/s

Vs=

271,7 m/s

Vp/Vs

A

9,60

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,328 Tn/m3 22 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

245,09 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)= MÓDULO RÍGIDO (G) =

96,17 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

163,39 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

9

N 30=

0,88 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 1 ESPESOR DE ESTRATO 3

ESPESOR DE:

9,60

Vp=

770 m/s

Vs=

386,9 m/s

Vp/Vs

A

16,00

1,99

μ=

0,33

δ= ф=

1,469 Tn/m3 32 GRADOS

584,93 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

215,72 MPa 573,46 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS N 30= Qadm =

14 1,39 Kg/cm2

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1,00

MÓDULO ELÁSTICO (E)=

Página

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

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PERFILES SÍSMICOS Y SU TIPO LINEA SÍSMICA 0001

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS1 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE

TIPO DE MATERIAL

(Kg/cm2)

ESTIMADO

1

170

0,00-3,40

0,33

Arcilla blanda con limo

2

470

3,40-9,60

0,88

Arcilla media con gravas

3

770

9,60-16,00

1,39

Arena media con Gravas

ANEXO: DROMOCRONAS

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LS002

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CAPACIDAD DE CARGA LS 2 LINEA SÍSMICA N: 2 ESPESOR DE ESTRATO 1

ESPESOR DE:

0,00

Vp=

120 m/s

Vs=

62,8 m/s

Vp/Vs

A

4,20

1,91

μ=

0,31

δ= ф=

1,214 Tn/m3 25 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

12,54 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)= MÓDULO RÍGIDO (G) =

4,70 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

11,00 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

2

N 30=

0,19 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 2 ESPESOR DE ESTRATO 2

ESPESOR DE:

4,20

Vp=

350 m/s

Vs=

202,3 m/s

Vp/Vs

A

13,30

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,273 Tn/m3 24 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. = MÓDULO ELÁSTICO (E)=

130,24 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

51,11 MPa 86,83 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

6

N 30=

0,63 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 2 ESPESOR DE ESTRATO 3

ESPESOR DE:

13,30

Vp=

450 m/s

Vs=

260,1 m/s

Vp/Vs

A

16,60

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,328 Tn/m3 22 GRADOS

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

1,00

88,13 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

149,73 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

N 30= Qadm =

9 0,85 Kg/cm2

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Página

MÓDULO RÍGIDO (G) =

25

224,60 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)=

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PERFILES SÍSMICOS Y SU TIPO LINEA SÍSMICA 0002

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS2 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE (Kg/cm2)

TIPO DE MATERIAL ESTIMADO

1

120

0,00-4,20

0,19

Sedimentos no consolidado orgánicos

2

350

4,20-13,30

0,63

Arcilla media arenosa limosa

3

450

13,30-16,60

0,85

Arena media con Gravas

ANEXO: DROMOCRONAS

Página

26

LS003

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CAPACIDAD DE CARGA LS 3 LINEA SÍSMICA N: 3 ESPESOR DE ESTRATO 1

ESPESOR DE:

0,00

A

Vp=

410 m/s

Vs=

237,0 m/s

Vp/Vs

2,00

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,328 Tn/m3 22 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

186,48 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)= MÓDULO RÍGIDO (G) =

73,18 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

124,32 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

8

N 30=

0,77 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 3 ESPESOR DE ESTRATO 2

ESPESOR DE:

2,00

A

Vp=

950 m/s

Vs=

508,0 m/s

Vp/Vs

15,20

1,87

μ=

0,3

δ= ф=

1,618 Tn/m3 36 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. = MÓDULO ELÁSTICO (E)=

1085,62 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

409,61 MPa 904,68 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

20

N 30=

2,01 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 3 ESPESOR DE ESTRATO 3

ESPESOR DE:

15,20

Vp=

1120 m/s

Vs=

538,5 m/s

Vp/Vs

A

20,70

2,08

μ=

0,35

δ= ф=

1,682 Tn/m3 42 GRADOS

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

1,00

478,48 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

1463,26 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

N 30= Qadm =

22 2,22 Kg/cm2

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Página

MÓDULO RÍGIDO (G) =

27

1316,93 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)=

GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA

PERFILES SÍSMICOS Y SU TIPO LINEA SÍSMICA 0003

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS3 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE

TIPO DE MATERIAL

(Kg/cm2)

ESTIMADO

1

410

0,00-2,00

0,77

Arcilla media con gravas

2

950

2,00-15,20

2,01

Gravas arcillosas

3

1120

15,20-20,70

2,22

Gravas arenosas

ANEXO: DROMOCRONAS

Página

28

LS004

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CAPACIDAD DE CARGA LS 4 LINEA SÍSMICA N: 4 ESPESOR DE ESTRATO 1

ESPESOR DE:

0,00

A

Vp=

330 m/s

Vs=

190,8 m/s

Vp/Vs

3,30

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,273 Tn/m3 24 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. = MÓDULO ELÁSTICO (E)=

115,86 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

45,46 MPa 77,24 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

6

N 30=

0,59 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 4 ESPESOR DE ESTRATO 2

3,30

ESPESOR DE:

Vp=

1250 m/s

Vs=

376,5 m/s

Vp/Vs

A

7,40

3,32

μ=

0,45

δ= ф=

2,174 Tn/m3 48 GRADOS 1,00

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

893,69 MPa

MÓDULO ELÁSTICO (E)= MÓDULO RÍGIDO (G) =

302,31 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)=

2978,97 MPa PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS

20

N 30=

2,00 Kg/cm2

Qadm =

LINEA SÍSMICA N: 4 ESPESOR DE ESTRATO 3

ESPESOR DE:

7,40

Vp=

1554 m/s

Vs=

898,3 m/s

Vp/Vs

A

17,00

1,73

μ=

0,25

δ= ф=

1,925 Tn/m3 42 GRADOS

3883,41 MPa

MÓDULO RÍGIDO (G) =

1523,85 MPa 2588,94 MPa

MÓDLULO DE BULK (B)= PARÁMETROS MECÁNICOS DE LOS SUELOS N 30= Qadm =

41 4,06 Kg/cm2

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29

0,96

MÓDULO ELÁSTICO (E)=

Página

FACTOR REDUCCIÓN Sv. =

GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA

PERFILES SÍSMICOS Y SU TIPO LINEA SÍSMICA 0004

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS4 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE (Kg/cm2)

TIPO DE MATERIAL ESTIMADO

1

330

0,00-3,30

0,59

Arcilla media arenosa limosa

2

1250

3,30-7,40

2,00

Roca blanda

3

1554

7,40-17,00

4,06

Roca fracturada

9.4.- EQUIPO UTILIZADO. Las investigaciones se realizaron utilizando un sismógrafo de refracción PASI ANTERO DE 48 CANALES, como también se emplearon sus respectivos accesorios de cables de geófonos y de extensión, geófonos, batería y detonador. Este equipo tiene la particularidad de registrar las ONDAS Longitudinales y las Transversales. Además, facilita el sismograma directamente mediante la pantalla táctil y realiza la verificación automáticamente, además establece las características de los materiales y su tipo según la base de datos de más de 5000 ensayos realizados en distintos tipos de suelos y ubicaciones geográficas.

de soporte del terreno.

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Página

A continuación, se detalla los esquemas de estratigrafía en 3D y sus capacidades

30

9.5.- ESTATIGRAFIA Y SOPORTE DE ESTRATOS.

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VISTA EN PLANTA LS1 FINAL

INICIO

VISTA EN CORTE 3D LS1

LINEA SISMICA 1 INICIO FINAL

2,10 m

ARCILLAS BLANDA CON LIMO - Qadm= 0,33 Kg/cm2

ARCILLA MEDIA CON GRAVAS - Qadm= 0,88 Kg/cm2

Mediante los ensayos realizados correspondientes a la línea de sísmica 1, de 30,00

31

metros (LS1) se determina la presencia de estratos de arcilla blandas con limo con un

Página

ARENA MEDIA CON GRAVAS Qadm= 1,39 Kg/cm2

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espesor de 3,40 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,33 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones subterráneas a una profundidad de 2,10 m, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arcilla media con gravas desde los 3,40 m hasta los 9,60 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,88 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arena meda con gravas desde los 9,60 m hasta los 16,00 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 1,39 Kg/cm2.

ENSAYO (LS)

GEOFONOS (N)

LINEA SISMICA Nº 1

6

LONGITUD DE LA LINEA (M)

30

Por lo tanto, el valor de la capacidad de carga (q Admisible) es:

CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS1 Q ultimo = 9,90 Tn/m2 = 0,99 Kg/cm2 Q admisible = 3,30 Tn/m2 = 0,33 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 12,00° Factor de Seguridad = 3,00

Página

32

Densidad = 1,246 g/cm3

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VISTA EN PLANTA LS2

INICIO

FINAL

VISTA EN CORTE 3D LS2

LINEA SISMICA 2 FINAL

INICIO 2,60 m SEDIMENTOS NO CONSOLIDADOS ORGÁNICOS - Qadm= 0,19 Kg/cm2 ARCILLA MEDIA ARENOSA LIMOSA - Qadm= 0,63 Kg/cm2

Página

33

ARENA MEDIA CON GRAVAS Qadm= 0,85 Kg/cm2

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Mediante los ensayos realizados correspondientes a la línea de sísmica 2, de 30,00 metros (LS2) se determina la presencia de sedimentos no consolidados orgánicos con un espesor de 4,20 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,19 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones subterráneas a una profundidad de 2,60 m, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arcilla media arenosa limosa desde los 4,20 m hasta los 13,30 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,63 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arena meda con gravas desde los 13,30 m hasta los 16,60 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,85 Kg/cm2.

ENSAYO (LS)

GEOFONOS (N)

LINEA SISMICA Nº 2

6

LONGITUD DE LA LINEA (M)

30

Por lo tanto, el valor de la capacidad de carga (q Admisible) es:

CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS2 Q ultimo = 5,70 Tn/m2 = 0,57 Kg/cm2 Q admisible = 1,90 Tn/m2 = 0,19 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 25,00° Factor de Seguridad = 3,00

Página

34

Densidad = 1,214 g/cm3

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VISTA EN PLANTA LS3

INICIO

FINAL

VISTA EN CORTE 3D LS3

LINEA SISMICA 3 INICIO

ARCILLA MEDIA CON GRAVAS - Qadm= 0,77 Kg/cm2

-

Página

GRAVAS ARENOSAS Qadm= 2,22 Kg/cm2

35

GRAVAS ARCILLOSAS Qadm= 2,01 Kg/cm2

FINAL

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Mediante los ensayos realizados correspondientes a la línea de sísmica 3, de 30,00 metros (LS3) se determina la presencia de arcillas medias con gravas con un espesor de 2,00 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,77 Kg/cm2, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a gravas arcillosas desde los 2,00 m hasta los 15,20 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,01 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una grava arenosa desde los 15,20 m hasta los 20,70 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,22 Kg/cm2.

ENSAYO (LS)

GEOFONOS (N)

LINEA SISMICA Nº 3

6

LONGITUD DE LA LINEA (M)

30

Por lo tanto, el valor de la capacidad de carga (q Admisible) es:

CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS3 Q ultimo = 23,10 Tn/m2 = 2,10 Kg/cm2 Q admisible = 7,70 Tn/m2 = 0,70 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 25,00° Factor de Seguridad = 3,00

Página

36

Densidad = 1,486 g/cm3

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VISTA EN PLANTA LS4

INICIO

FINAL

VISTA EN CORTE 3D LS4

LINEA SISMICA 4 INICIO

FINAL 2,30 m

ARCILLA MEDIA ARENOSA LIMOSA - Qadm= 0,59 Kg/cm2

ROCA BLANDA - Qadm= 2,00 Kg/cm2

Página

37

ROCA FRACTURADA Qadm= 4,06 Kg/cm2

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Mediante los ensayos realizados correspondientes a la línea de sísmica 4, de 30,00 metros (LS4) se determina la presencia de una arcilla media arenosa limosa con un espesor de 3,30 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,59 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones subterráneas a una profundidad de 2,30 m, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a una roca blanda desde los 3,30 m hasta los 7,40 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,00 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una roca fracturada desde los 7,40 m hasta los 17,00 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 4,06 Kg/cm2.

ENSAYO (LS)

GEOFONOS (N)

LINEA SISMICA Nº 4

6

LONGITUD DE LA LINEA (M)

30

Por lo tanto, el valor de la capacidad de carga (q Admisible) es:

CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS4 Q ultimo = 17,70 Tn/m2 = 1,770 Kg/cm2 Q admisible = 5,90 Tn/m2 = 0,59 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 24,00° Factor de Seguridad = 3,00 Densidad = 1,273 g/cm3

Para el diseño de las estructuras de cimentación el ingeniero estructural determinará

levantarse. Para lo cual se recomienda realizar estudios puntuales en cada uno de los

38

terrenos (ensayos de penetración estándar SPT), de esta forma el ingeniero estructural

Página

el tipo y forma de cimentación, tanto en los ejes X y Y, que soportará las estructuras a

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considerará las cargas actuantes en cada uno de los elementos estructurales; tomando los resultados de dichos ensayos se determinarán, como son: las cargas admisibles del suelo, su clase, su resistencia, el ángulo de fricción interna y el factor de seguridad para el tipo de suelo en el que se va a cimentar.

Se concluye que la propuesta arquitectónica para la subdivisión del terreno del SR. MAURICIO PULLAGUARI GARROCHAMBA, se puede realizar considerando todas las recomendaciones y parámetros geotécnicos determinados en este estudio.

10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. La zona de estudio se encuentra ubicada en el Barrio La Tenería – El Aliso, Parroquia El Valle, Cantón Loja, Provincia de Loja; el área total del predio es de 95717,15 m 2; geológicamente sobre estratos correspondientes a la Formación Chiguinda.

2. La unidad de arcillas abarca toda el área de estudio y está compuesta por depósitos de arcillas blandas a medias con presencia de gravas, arenas y limos, estratificados en dirección a la pendiente del terreno; la superficie del terreno presenta un relieve irregular; presenta cobertura vegetal en toda su extensión; no se identifican afloramientos. Actualmente esta unidad no soporta carga estructural de vivienda alguna.

3. Dentro del área de estudio no se ha identificado ningún tipo de deslizamientos o

sísmica II y le corresponde un factor Z de zona sísmica igual a 0,25.

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Página

4. De acuerdo al mapa de zonas sísmicas, la ciudad de Loja se encuentra ubicada en zona

39

movimiento de suelos.

GEOCONSTRUYE CIA. LTDA. GEOTECNIA – CONSULTORA & CONSTRUCTORA 5. Para el área de estudio se ha definido un Perfil de Suelo Tipo “D” para el diseño sísmico. Sin embargo, esta clasificación queda abierta al criterio del ingeniero estructural. 6. El Coeficiente de amplificación de suelo en la zona de periodo corto “Fa” de acuerdo a la zona y al tipo de suelo corresponde un valor de Fa= 1,40.

7. El Coeficiente que amplifica las ordenadas del espectro elástico de respuesta de desplazamiento para diseño en roca, considerando los efectos de sitio resulta Fd= 1,45.

8. El Coeficiente que comportamiento no lineal de los suelos de acuerdo a la zona sísmica y al tipo de suelo corresponde un valor de Fs= 1,06.

9. De acuerdo a el perfil estratigráfico obtenido mediante el respectivo ensayo de sísmica de refracción (LS1), se observa que el suelo está compuesto de la siguiente manera:

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS1 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE

TIPO DE MATERIAL

(Kg/cm2)

ESTIMADO

170

0,00-3,40

0,33

Arcilla blanda con limo

2

470

3,40-9,60

0,88

Arcilla media con gravas

3

770

9,60-16,00

1,39

Arena media con Gravas

Página

40

1

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10. En la línea de sísmica 1, de 30,00 metros (LS1) se determina la presencia de estratos de arcilla blandas con limo con un espesor de 3,40 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,33 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones subterráneas a una profundidad de 2,10 m, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arcilla media con gravas desde los 3,40 m hasta los 9,60 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,88 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arena meda con gravas desde los 9,60 m hasta los 16,00 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 1,39 Kg/cm2.

11. De acuerdo a el perfil estratigráfico obtenido mediante el respectivo ensayo de sísmica de refracción (LS2), se observa que el suelo está compuesto de la siguiente manera:

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS2 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE (Kg/cm2)

TIPO DE MATERIAL ESTIMADO

1

120

0,00-4,20

0,19

Sedimentos no consolidado orgánicos

2

350

4,20-13,30

0,63

Arcilla media arenosa limosa

3

450

13,30-16,60

0,85

Arena media con Gravas

12. En la línea de sísmica 2, de 30,00 metros (LS2) se determina la presencia de

de carga de Qadm= 0,19 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones

41

subterráneas a una profundidad de 2,60 m, en la zona más crítica, bajo este se

Página

sedimentos no consolidados orgánicos con un espesor de 4,20 m con una capacidad

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identifica un estrato correspondiente a una arcilla media arenosa limosa desde los 4,20 m hasta los 13,30 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,63 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una arena meda con gravas desde los 13,30 m hasta los 16,60 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 0,85 Kg/cm2.

13. De acuerdo a el perfil estratigráfico obtenido mediante el respectivo ensayo de sísmica de refracción (LS3), se observa que el suelo está compuesto de la siguiente manera:

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS3 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE

TIPO DE MATERIAL

(Kg/cm2)

ESTIMADO

1

410

0,00-2,00

0,77

Arcilla media con gravas

2

950

2,00-15,20

2,01

Gravas arcillosas

3

1120

15,20-20,70

2,22

Gravas arenosas

14. En la línea de sísmica 3, de 30,00 metros (LS3) se determina la presencia de arcillas medias con gravas con un espesor de 2,00 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,77 Kg/cm2, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a gravas arcillosas desde los 2,00 m hasta los 15,20 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,01 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato

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profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,22 Kg/cm2.

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correspondiente a una grava arenosa desde los 15,20 m hasta los 20,70 metros de

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15. De acuerdo a el perfil estratigráfico obtenido mediante el respectivo ensayo de sísmica de refracción (LS4), se observa que el suelo está compuesto de la siguiente manera:

PERFIL ESTRATIGRÁFICO LÍNEA SÍSMICA LS4 VELOCIDAD ESPESORES CAPA

SÍSMICA (m) (m/s)

CAPACIDAD PORTANTE

TIPO DE MATERIAL ESTIMADO

(Kg/cm2)

1

330

0,00-3,30

0,59

Arcilla media arenosa limosa

2

1250

3,30-7,40

2,00

Roca blanda

3

1554

7,40-17,00

4,06

Roca fracturada

16. En la línea de sísmica 4, de 30,00 metros (LS4) se determina la presencia de una arcilla media arenosa limosa con un espesor de 3,30 m con una capacidad de carga de Qadm= 0,59 Kg/cm2 y se identifica la presencia de filtraciones subterráneas a una profundidad de 2,30 m, en la zona más crítica, bajo este se identifica un estrato correspondiente a una roca blanda desde los 3,30 m hasta los 7,40 m de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 2,00 Kg/cm2 y bajo este se identifica un estrato correspondiente a una roca fracturada desde los 7,40 m hasta los 17,00 metros de profundidad con una capacidad de carga de Qadm= 4,06 Kg/cm2. 17. El Factor de seguridad no podrá ser menor a “3” debido al tipo de material presente

geofísicos realizados en la zona de estudio, se determinan las capacidades de carga del suelo, las cuales se presentan a continuación:

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18. Considerando la condición más crítica de los estratos determinados en los ensayos

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en el terreno en el cual se va a cimentar y a la importancia de las obras a cimentar.

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CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS1 Q ultimo = 9,90 Tn/m2 = 0,99 Kg/cm2 Q admisible = 3,30 Tn/m2 = 0,33 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 12,00° Factor de Seguridad = 3,00 Densidad = 1,246 g/cm3 CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS2 Q ultimo = 5,70 Tn/m2 = 0,57 Kg/cm2 Q admisible = 1,90 Tn/m2 = 0,19 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 25,00° Factor de Seguridad = 3,00 Densidad = 1,214 g/cm3 CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS3 Q ultimo = 23,10 Tn/m2 = 2,10 Kg/cm2 Q admisible = 7,70 Tn/m2 = 0,70 Kg/cm2 Ángulo de fricción interna = 25,00° Factor de Seguridad = 3,00 Densidad = 1,486 g/cm3 CAPACIDAD DE CARGA LINEA SÍSMICA LS4 Q ultimo = 17,70 Tn/m2 = 1,770 Kg/cm2

Factor de Seguridad = 3,00 Densidad = 1,273 g/cm3

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Ángulo de fricción interna = 24,00°

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Q admisible = 5,90 Tn/m2 = 0,59 Kg/cm2

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19. Para el diseño de las estructuras de cimentación el ingeniero estructural determinará el tipo y forma de cimentación, tanto en los ejes X y Y, que soportará las estructuras a levantarse. Para lo cual se recomienda realizar estudios puntuales en cada uno de los terrenos (ensayos de penetración estándar SPT), de esta forma el ingeniero estructural considerará las cargas actuantes en cada uno de los elementos estructurales; tomando los resultados de dichos ensayos se determinarán, como son: las cargas admisibles del suelo, su clase, su resistencia, el ángulo de fricción interna y el factor de seguridad para el tipo de suelo en el que se va a cimentar.

20. Se ha calculado el Módulo de Balasto para el tipo de suelo encontrado en el área de estudio cuyo valor; K= 2,85 kg/cm3 corresponde a una arcilla media.

21. Se debe conducir adecuadamente las instalaciones hidrosanitarias a fin de eliminar la posibilidad de saturación del suelo como consecuencia de fugas o descargas de agua, con lo cual lógicamente disminuirá la capacidad de soporte del suelo al saturarlo.

22. Se concluye que la propuesta arquitectónica para la subdivisión del terreno del SR. MAURICIO PULLAGUARI GARROCHAMBA, se puede realizar considerando todas las recomendaciones y parámetros geotécnicos determinados en este estudio.

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Ing. Mgtr. Ramiro Jiménez Vega RESPONSABLE GEOTÉCNICO REGISTRO: 1031-2021-2376218 CÓDIGO: 1031-06-716706 REG.MUNICIPAL: 1216

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Atentamente:

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ANEXO FOTOGRÁFICO

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47

ENSAYO DE SÍSMICA DE REFRACCIÓN -LINEA SÍSMICA 1

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ENSAYO DE SÍSMICA DE REFRACCIÓN -LINEA SÍSMICA 2

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ENSAYO DE SÍSMICA DE REFRACCIÓN -LINEA SÍSMICA 3

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ENSAYO DE SÍSMICA DE REFRACCIÓN -LINEA SÍSMICA 4

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