INFORME SUELOS CASAGRANDE

www.itemsaperu.com.pe

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN

PROYECTO: Proyecto Incremento de Capacidad de Molienda de la planta Agroindustrial Casa Grande SAA SOLICITA: Agroindustria Casa Grande SAA Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

RESPONSABLE: ING. LINO OLASCUAGA CRUZADO

FEBRERO DEL 2014

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

COMPAÑÍA CASAGRANDE SAA “SERVICIO DE CALCULO DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACION PARA MONTAJE DE 2 TACHOS 80 TN

MASA A Y C” CONTENIDO 1.- RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE LA CIMENTACION 2.- ASPECTOS GENERALES. 2.1- OBJETO DEL ESTUDIO 2.2.- MARCO TEORICO 2.3- UBICACIÓN. 2.4.- DESCRIPCION DE LA ZONA. 2.5.- VALIDEZ DEL ESTUDIO. 3.- CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA 3.1.- CIMENTACION DE LA ESTRUCTURA DE MASA A 3.2.- CIMENTACION DE LA ESTRUCTURA DE MASA A 4.- TRABAJOS DE CAMPO 4.1.- CANTIDAD DE CALICATAS Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

4.2.- PROFUNDIDAD DE CALICATAS. 5.- ENSAYO DE CAMPO. 6.- PERFIL ESTATIGRAFICO 6.1.- DESCRIPCION DEL PERFIL 6.2 CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO. 6.3- CALCULO DE ASENTAMIENTOS. 7.- ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS. 8.- ASPECTOS SISMO RESISTENTES. 9.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 10.- ANEXOS.

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION COMPAÑÍA AGROINDUCTRIAL CASAGRANDE SAA.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

“SERVICIO DE CALCULO DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACION PARA MONTAJE DE 2 TACHOS 80 TN”

1.- RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE LA CIMENTACION Los aspectos principales desarrollados en el presente estudio de mecánica de suelos para la cimentación de las estructuras del montaje de 02 tachos (01 de masa A y uno de masa C), en la planta de azúcar de Casagrande. CUADRO 01: ASPECTOS PRINCIPALES Tipo de Estructura Estrato de apoyo de la Base Parámetros de Diseño

Zapatas para Columnas Metálicas Arena Arcillosa SC Angulo de Fricción 9.5º Cohesión 0.18kg/cm2

Agresividad del Suelo

Peso Específico 1.55 gr/cm3 Moderada

2.0.- ASPECTOS GENERALES 2.1.- OBJETO DEL ESTUDIO El presente estudio de mecánica de suelos tiene por objeto establecer las condiciones de cimentación en los suelos de la planta de azúcar de Casagrande como es para los tachos de masa A y C de Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

80Tn cada uno; determinándose de este modo los tipos de suelos y sus propiedades más significativas, la capacidad admisible y las recomendaciones constructivas correspondientes. 2.2.- MARCO TEORICO Este estudio se desarrolla el marco técnico siguiente: 

Norma Técnica E.050 “Suelos y Cimentaciones” de Reglamento Nacional de Edificaciones.



Norma Técnica E.030 “Diseño Sismo resistente” del Reglamento Nacional de Edificaciones.



Norma Técnica E.060 “Diseño en Concreto Armado” del Reglamento Nacional de Edificaciones.



Norma Técnica E.020 “Cargas” del Reglamento Nacional de Edificaciones.

2.3.- UBICACION El presente estudio se ubica en la planta industrial azucarera de Casagrande, distrito de Casa Grande, provincia de Ascope, Departamento de la libertad a aproximadamente 48Km de la ciudad de Trujillo; tiene como coordenadas geográficas: en latitud sur 7º41’36” y longitud oeste 79º11’16”. 2.4.- DESCRIPCION DE LA ZONA

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

TOPOGRAFIA.- El terreno presenta una topografía plana a una altitud aproximada de 150 msnm CLIMA.- El proyecto se desarrolla en la costa norte peruana de clima de clima templado desértico TEMPERATURA.- las temperaturas varían entre 17 y 28 °C, las lluvias se dan en forma esporádica, lo cual demuestra que también sufre sequías, como las de 1968 y 1977, las cuales comprometieron la producción de la caña de azúcar y de los productos de pan llevar. El clima varía significativamente durante el fenómeno del niño en lo que respecta a la temperatura del aire. Anomalías superiores a los +5ºC, fueron registradas durante el fenómeno del niño del año 1997-1998. PRECIPITACION.- Según los registros del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología ( SENAMHI) la precipitación media anual en esta zona es de 17.2mm. El escases de lluvias se debe a la baja temperatura del mar que determina la estabilidad el aire ante la ausencia de los rayos solares. Por esta razón, solo se producen garuas que fluctúan entre 0.50 y 30mm. La Máxima precipitación a veces se da en el mes de febrero debido al fenómeno del niño. HUMEDAD.- La humedad atmosférica supera el 80%, constituyendo una de las más altas de la costa norte.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

VIENTOS.- Los vientos alcanzan en promedio anual una velocidad de 7km/h y mayormente se presentan en horas de la tarde y con mayor fuerza en los meses de diciembre a mayo. SERVICIOS BASICOS.- El lugar cuenta con servicios básicos de agua potable, alcantarillado, energía eléctrica y servicio de telefonía. 2.5.- VALIDEZ DEL ESTUDIO La validez del estudio se circunscribe estrictamente a las áreas donde se proyectara la instalación de los tachos de Masa A y C. En La Compañía Agroindustrial Casa Grande. 3.- CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA 3.1 TIPO DE ESTRUCTURA El tipo de estructura que se propone en el proyecto de cimentaciones para los tachos de Masa A y Masa C, son zapatas aisladas de concreto Armado con un pedestal en el cual se apoyara las columnas metálicas existentes. 3.1.1.- ZAPATAS.- Es una estructura de concreto armado, el cual transmitirá la carga del pedestal a esta estructura, se recomienda que sea de concreto con resistencia minima f’c=210kg/cm2, y preparado con cemento tipo MS.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

3.1.3.- CARGAS APLICADAS AL TERRENO.- Las cargas existentes son estáticas cargas muertas y cragas vivas, además se debe de considerar las cargas de sismo. CARGA MUERTA (WD).- Es el peso propio de la estructuras como son zapatas, solados, zapatas, pedestales, considerado permanente. CARGA VIVA (WL).- Es el peso del material a contener por los tachos de Masa A y C, además el peso de las personas, entre otros. CARGA SISMICA.- es la carga eventual generada por los movimientos sísmicos, esta carga puede presentarse en la dirección X e Y. 3.2.-LOSA DE CONCRETO.- Esta estructura será restablecida, después de acoplar las columnas metálicas a los pedestales. La resistencia de esta losa será de concreto f’c=210kg/cm2. 4.0.- TRABAJOS DE CAMPO Con la finalidad de identificar y realizar la evaluación geotécnica del suelo y sub suelo existente en la zona en estudio se llevó a cabo un programa de exploración de campo, excavación de calicatas y recolección de muestras para ser ensayadas en el laboratorio. Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

4.1.- CANTIDAD DE CALICATAS Características del Proyecto: -

Uso: Industrial.

-

Altura de estructura Proyectada : 17.50m

-

Área: tacho de masa A y masa C de 40m2 c/u.

-

Ubicación : La libertad – Ascope – Casa Grande , Zona 3

-

Regularidad estructural : Regular

Según el reglamento Nacional de edificaciones RNE, nos indica lo siguiente: 

En la Norma E.030 DISEÑO SISMORESISTENTE, Capitulo III “Requisitos Generales” Articulo 13, tabla Nº07 “CATEGORIA Y ESTRUCTURAS DE LAS EDIFICACIONES” (Ver Cuadro Nº02 extraído del RNE”):

Cuadro Nº02

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Según esto para el presente proyecto la categoría y estructura de la edificación es A 

En la Norma E.030 DISEÑO SISMORESISTENTE, Capitulo III “Requisitos Generales” Articulo 10, tabla Nº03 “CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONES” (Ver Cuadro Nº03 extraído del RNE”):

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Cuadro Nº03

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Aplicando el Reglamento la categoría de la edificación según su descripción y uso : Descripción: Edificación cuyo colapso puede representar un riesgo adicional. Uso : Industrial. Categoría de Edificación: categoría A Factor U:1.5 

En la Norma E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”, Capitulo II “Estudios” Articulo 11, Articulo 11 , programa de Investigación.

Aplicaremos un programa de investigación que responda a las consideraciones encontradas en el área en estudio. El número de sondajes a realizar esta establecido por el RNE en su Norma Técnica de edificaciones E.050. de Suelos y Cimentaciones, tabla Nº06 en donde se establece (ver Cuadro Nº04 extraída RNE) CUADRO Nº04

El tipo de edificación se determina (Ver cuadro Nº05 extraída del RNE) Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

CUADRO Nº05

El tipo de edificación es A su uso es a un tanque similar, para este tipo de edificación el RNE indica realizar un punto de investigación cada 225m2, y el área construida es de 80m2 Area = 80m2 Por tanto 80/225 = 0.36= 1.00 Punto

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Para el presente estudio, se realizó una cantidad de calicatas que sean suficientes para poder establecer tanto en ubicación como en área las características del suelo, de la zona por ello se determino realizar 02 calicatas, distribuida adecuadamente en la zona. En Total se excavo 03 calicatas “a cielo abierto al que se denomina C-01,C-02 y C-03, la ubicación, numero de muestras, profundidad y descripción de las calicatas ejecutadas se presentan en le cuadro Nº6 denominado “Relación detallada de calicatas ejecutadas”

CUADRO Nº06 RELACIÓN DETALLADA DE CALICATAS EJECUTADAS CALICATA

MUESTR

PROFUNDIDA

S C-01 C-01 C-01 C-02 C-02 C-02

A M-1 M-2 M-3 M-1 M-2 M-3

D 0.20 1.50 2.30 0.20 1.50 2.30

UBICACIÓN PUNTO A (TACHO A) PUNTO A (TACHO A) PUNTO A (TACHO A) PUNTO A (TACHO B) PUNTO A (TACHO B) PUNTO A (TACHO B)

4.2.-PROFUNDIDAD DE CALICATAS Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

La profundidad de las calicatas para cimentaciones superficiales establece en el RNE, norma E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES “, CAPITULO 2 ESTUDIOS artículo 11, acápite 11.2 © donde indica: P=h+Df+z

Donde : P : Profundidad de la Calicata. Df : Nivel de Cimentación. Z : es 1.50 el ancho de la cimentación Por lo tanto la profundidad realizada será 2.00 de nivel de cimentación y una profundidad adicional de 0.50m, tenemos: Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

h=0.00 Df = 1.20m Z=0.50m P=2.00m

Según el cuadro Nº06 la profundidad promedio alcanzada en las perforaciones es de 2.30 para las calicatas 1, y para la calicata 2 es de 1.30m, se encontró un material de mejoramiento de suelo de 0.60 de espesor, así mismo se tomaron muestras de los diferentes estratos encontrados para su análisis y clasificación. En cada calicata se registró el perfil estratigráfico del suelo, clasificando visualmente los materiales mediante el procedimiento de campo establecido por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S). Se tomaron muestras representativas para la evaluación e identificación correspondiente. De cada estrato de suelo identificado, se tomaron muestras representativas, las que convenientemente identificadas fueron empaquetadas en bolsas de polietileno y trasladadas la laboratorio para efectuar los ensayos de sus características físicas y mecánicas. Sobre la base de la clasificación visual de los suelos, se elaboró un perfil estratigráfico preliminar de los puntos escogidos el cual permitió determinar secciones de características similares, escogiéndose puntos Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

representativos generales y específicos, los generales para determinar las características de los suelos predominantes y similares en las calicatas escogidas y los específicos para determinar las características mecánicas de los suelos. Las calicatas se realizaron con la ayuda de un martillo eléctrico para romper a losa existente, y después manualmente con pico y lampa. Se extrajeron las muestras de cada uno de las calicatas para su evaluación en laboratorio, con los resultados obtenidos de los análisis en laboratorio. 5.- ENSAYOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO REALIZADOS DATOS GENERALES DE LA ZONA. a) Geodinámica Externa.– Respecto a este fenómeno lo que se puede anotar es que la zona en estudio se encuentra dentro de la región de más alta Sismicidad en el Perú en la Zona 3 cuyo factor es Z = 0.4 , el cual se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad del 10% a ser excedida en 50 años. Como un antecedente relativamente cercano tenemos el terremoto del 31 de Mayo de 1970, el cual fue uno de los más catastróficos de la Historia, su epicentro fue localizado a 9.4° Latitud Sur y 79.3° Longitud Oeste, el cual produjo una aceleración de 0.24g. La magnitud calculada fue de 7.5° en la escala de Ritcher, la cual fue menor al Sismo del 26 de febrero de 1619 que alcanzó 7.8° en la escala de Ritcher. Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

b) Construcciones Antiguas y/o restos arqueológicos.- El terreno no presenta construcciones antiguas de valor histórico al interior ni tampoco restos arqueológicos algunos.

Asi mismo Se realizaron los ensayos por cada variación estratigráfica en base a las especificaciones dadas en el RNE-Norma E.050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”. Los trabajos de laboratorio permitieron evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos, mecánicos y químicos de las muestras disturbadas del suelo, provenientes de cada uno de las exploraciones. Los resultados de ensayos de laboratorio de suelos se presentan en los anexos. 5.1.- ENSAYOS DE MECÁNICA DE SUELOS En el cuadro Nº07 “Ensayos de mecánica de Suelos” se presentan los diferentes ensayos realizados, describiendo el propósito de cada uno. NOMBRE DEL ENSAYO

USO

Norma

TAMAÑO

PROPOSITO ENSAYO

Análisis Granulométrico

Clasificació

ASTM D422

MUESTRA 2.50Kg

Determina la distribución del

por Tamizado Contenido de Humedad

n Clasificació

ASTM D2216

2.50kg

tamaño de partículas Halla el contenido de agua del

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Limite Liquido

n Clasificació

ASTM D4318

2.50kg

suelo Halla el contenido de agua entre

Limite Plástico

n Clasificació

ASTM D4318

2.50kg

los estados líquido y plástico Halla el contenido de agua entre

Índice de Plasticidad

n Clasificació

ASTM D4318

2.50kg

los estados plástico y semisólido Halla el rango de contenido de

n Corte Directo DPL Esclerometria

Resistencia Resistencia Resistencia

agua por encima del cual el suelo ASTM D3080 NTP 339.159 C-805

20 kg In situ In situ

está esta en un estado plástico Parámetros de capacidad portante Parámetros de capacidad portante Parámetros de resistencia del concreto

5.1.1.- PROPIEDADES FISICAS En cuanto a los ensayos considerados, se puede realizar una breve explicación de los ensayos y los objetivos de cada uno de ellos. Cabe anotar que los ensayos físicos corresponden a aquellos que determinan las propiedades, índices de los suelos que permiten su clasificación.

5.1.1.1.- ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO (ASTM D422) Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

La granulometría es la distribución de las partículas de un suelo de acuerdo a su tamaño, que se determina el tamizado o paso del suelo por mallas de distinto diámetro hasta el tamiz Nº200 (de diámetro 0.074mm), considerándose el material que pasa dicha malla en forma global. Para conocer su distribución granulométrica por debajo de este tamiz se hace el ensayo de sedimentación. El análisis granulométrico deriva en una curva granulométrica, donde se plotea el diámetro de tamiz versus el porcentaje acumulado que pasa o que retiene el mismo, de acuerdo al uso que se requiera dar al agregado. En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 5.1.1.2.- LIMITE LIQUIDO (ASTM D-423 Y LIMITE PLASTICO ASTM D-424) Se conoce como plasticidad de un suelo a la capacidad e este de moldeable. Esta depende de la cantidad de arcilla que contiene el material que pasa la malla Nº200, porque es este material que actúa como ligante. Un material, de acuerdo al contenido de humedad que tenga, pasa por tres estados definidos: líquidos, plásticos y secos. Cuando el suelo tiene determinado contenido de humedad en la cual se encuentra húmedo de modo que no puede ser moldeable, se dice que está en estado semilíquido. Conforme se le va quitando el agua, llega un momento en que el suelo, sin dejar de estar húmedo comienza a adquirir una consistencia que permite moldearlo o hacerlo trabajable, entonces se dice que está en estado plástico. Al seguir quitando agua, llega un momento en el que el material pierde su trabajabilidad y se cuartea al tratar Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

de moldearlo, entonces se dice que en estado semi seco. El contenido de humedad en el cual el suelo pasa del estado semilíquido al plástico es el límite líquido (ASTM D-423), y el contenido de humedad es el que pasa del estado plástico al semi seco es el límite plástico(ASTM D-424) En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 5.1.1.2.- CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL (ASTM D-2216) El contenido de humedad de una muestra indica la cantidad de agua que esta contiene, expresándola como un porcentaje del peso de agua entre el peso del material del suelo seco. En cierto modo este valor es relativo, porque depende delas condiciones atmosféricas que pueden ser variables. Entonces lo conveniente es realizar este ensayo y trabajar casi inmediatamente con este resultado, para evitar distorsiones al momento de los cálculos. En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 5.1.1.4.- CLASIFICACION DE SUELOS POR EL METODO SUCS. Los diferentes tipos de suelos son definidos por el tamaño de las partículas. Son frecuentemente encontrados en combinación de dos o más tipos de suelos diferente, como por ejemplo: arenas, gravas, limos, arcillas, etc la determinación del rango de tamaño de las partículas (gradación) es según la estabilidad del tipo de ensayos para la determinación de los límites de consistencia. Uno de los más usuales sistemas de clasificación de suelos es el SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (SUCS), el cual clasifica al suelo en 15 grupos identificados por nombre y por términos simbólicos. En los anexos se adjuntan Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

dichos ensayos. 5.1.2.- PROPIEDADES MECANICAS.Los ensayos para definir las propiedades mecánicas, permiten determinar la resistencia de los suelos o comportamiento frente a las solicitaciones de las cargas 5.1.2.1.- ENSAYO DE CORTE DIRECTO.Este método describe y regula el método de ensayo para la determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo, sometida previamente a un proceso de consolidación, cuando se le aplica un esfuerzo de cizalladora o corte directo mientras se permite un drenaje completo de ella. El ensayo se lleva a cabo deformando una muestra a velocidad controlada, cerca de un plano de cizalladura determinado por la configuración del aparato de cizalladura. Generalmente se ensayan tres o más especímenes, cada uno baja una carga normal diferente para determinar su efecto sobre la resistencia al corte y al desplazamiento y las propiedades de resistencia a partir de las envolventes de resistencia de Mohr. Se obtiene por este método los parámetros de ángulo de fricción interna  y la cohesión del suelo C. En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 5.1.2.2.- PERFIL ESTRATIGRAFICO.La elaboración del perfil estratigráfico requiere de una clasificación de materiales que se obtiene mediante Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

análisis y ensayos laboratorio sobre las muestras extraídas en el campo. La interpretación de los resultados obtenidos ha permitido clasificar los suelos, definir los horizontes de material homogéneo y establecer el perfil estratigráfico. La exploración de campo se efectuó con la delimitación de 02 calicatas estratégicamente ubicadas en el terreno. La técnica de exploración muestreo se ha realizado por medio de calicatas a cielo abierto conforme a la norma ASTM D–420, así mismo la descripción visual de los suelos por la norma ASTM D–2487 Las calicatas se excavaron hasta una profundidad de -1.00 m en promedio, y a partir de la cual se pudo extraer muestras con una cuchara posteadora de hasta -2.30 metros de profundidad, no pudiendo rescatarse mas muestra, por encontrarse una capa de espesor considerable de piedras medianas que han sido colocados con el objeto de estabilizar y densificar el suelo.

6.1.- DESCRIPCIÓN DEL PERFIL La información del perfil de los trabajos de campo y de laboratorio, permiten determinar las características de los suelos, se ha realizado los perfiles. En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 6.2.- CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO.Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

El análisis se capacidad de carga admisible se analiza por el método de Terzaghi modificado por Vesic (1973) considerando los resultados de las pruebas de corte directo y el estimado para los suelos finos y granulares en condiciones densas, según verificado por sondeos y comparación con los gráficos de B. K Hough de criterios prácticos y experiencia estadística de estos suelos. Se utiliza el método modificado de Terzaghi, conocido como el método de Vesic. La Cimentación de la presente construcción estará apoyada sobre el estrato de suelo mejorado a una profundidad de -2.30 metros, conformado por un relleno controlado de piedra over que se encuentra en estado denso dando mayor estabilidad y densificando el suelo considerando para ello una capacidad portante de 3kg/cm2 . Del ensayo de corte directo realizado a la muestra que se encuentra por debajo de -1.50 metros pordemos anotar que el suelo encontrado se ha calificado como una arena arcillosa correspondiente a la clasificación SUCS como SC, la cual luego de haberse realizado un ensayo de corte directo tenemos como parametros enciontrados un Ø = 9.5º y una cohesión de 0.18 Kg/cm2, parámetros con los cuales se ha determinado la Capacidad admisible del suelo a profundidades distintas conforme se adjunta la respectiva hoja de calculo. La hoja de Cálculo adjunta presenta la Qad para distintos anchos de cimentación y para diversas profundidades, recomendándose para zapatas cuadradas a la profundidad mínima de -2.30 metros, medidos Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

desde el punto mas bajo del terreno natural, y ancho de cimentación Mínimo de 1.00 metros nos da una Qad = 0.59 Kg/cm2, para un ancho mínimo de 1.00 metros. Y en el caso de Cimientos Corridos a una profundidad mínima de Cimentación de 2.300 metros y un ancho mínimo de 0.60 metros su Qad = 0.50 Kg/cm2. En los anexos se adjuntan dichos ensayos. 6.3.- CÁLCULOS DE ASENTAMIENTOS.Para el análisis de Cimentaciones tenemos los llamados asentamientos totales y los asentamientos diferenciales de los cuales los asentamientos diferenciales son los que podrían comprometer la seguridad de la estructura si sobrepasa lo que señala la norma E.050 de Suelos y Cimentaciones, que es el asentamiento máximo tolerable para estructuras de este tipo.

1  2 S  CS q B ( ) Es El asentamiento de la cimentación se calculara en base a la teoría de la elasticidad (lambe y Whitman 1964), considerando el tipo de cimentación superficial recomendado se asume que el esfuerzo neto transmitido es uniforme en ambos casos. El asentamiento elástico inicial será ASENTAMIENTOS: Se utilizó la Sgte. Formula S = q.B 1 - u2. IW

(Unidades inglesas)

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Es DONDE: S

:

Asentamiento

q

:

Intensidad de la presión de contacto

B

:

Menor dimensión lateral de la zapata

IVV

:

Factor de Influencia, depende de la forma y rigidez

Es, u

:

propiedad elástica del suelo

De donde: S = 0.15” S = 0.11” Siendo esto tolerable por la estructura. Por lo que confirma que Qad =0.59 Kg/cm2 a una profundidad de-2.30 metro, medido desde el punto más desfavorable del terreno natural. 7.- ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS SUBTERRANEAS Según el RNE en la norma Técnica E.050, las aguas subterráneas son más agresivas que los suelos al estado seco; sin embargo el humedecimiento de un suelo seco por riego, filtraciones de agua de lluvia, fugas de conductos de agua o cualquier otra causa, puede activar las sales solubles. Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Además el RNE indica la obligatoriedad de un análisis químico cuando exista lugares con napa freática en la zona activa de la cimentación o donde se conozca o sea evidente la ocurrencia de un ataque químico al concreto de las cimentaciones y súper estructuras, el estudio incluye un análisis basado en ensayos químicos del suelo para descartar o contrarrestar el evento. 7.1.- ATAQUE POR SALES Y SULFATOS La mayor parte de los procesos de destrucción del concreto causados por la formación de sales solubles SON debido a la acción agresiva de los sulfatos. La corrosión de los sulfatos se diferencia de la causada por las aguas blandas, en que no tiene lugar una lixiviación, sino que la pasta endurecida del cemento a consecuencia de un aumento de volumen, se desmorona y expansiona formándose grietas y el ablandamiento del concreto. En presente caso para la construcción de zapatas y pedestales se recomienda el uso de cemento tipo MS, de moderada resistencia a los sulfatos. 8.00.- ASPECTOS SISMOS RESISTENTES.De acuerdo a la zonificación sísmica de la norma E.050 del Reglamento Nacional de Edificaciones el distrito de Casa grande, Ascope, La Libertad pertenece a la zona 3 de “Alta Sismicidad”, la clasificación del perfil del suelos presentado en la zona en estudio es del tipo S2: Suelos Intermedios, se correlacionan los parámetros Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

de suelo siguiente: 

Periodo que define la plataforma de espectro Tp : 0.60seg.



Factor de Suelo S: 1.20



Factor de Zona Z : aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años Z=0.40g.

9.- CONCLUSIONES Y RECOEMNDACIONES 

El presente estudio de ha desarrollado con la finalidad de investigar las caracteristicas del suelo para la cimentacion de los tachos de masa A y masa C.



Basado en la clasificacion de los suelos, espesores de estratos y caracteristicas mecanicas; de cada una de las prospecciones mecanicas se defnio el perfil estratigrafico que permitio evaluar la zona en estudio que el terreno es heterogeneo.



Los perfiles estratigraficos de la zona se encuentran conformados mayormente por suelos finos arcillas de baja plasticidad y arenas arcillosas , los calculos indican una baja capacidad portante, pero a -2.30 existe un estrato donde resistente compuesto por gravas (mejoramiento de suelo).

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe



Se concluye que el estrato de sustento de la presente cimentación ha de ser ubicado a -2.30 metros de profundidad el cual de acuerdo a la exploración geotécnica muestra una densificación considerable y se encuentra conformado por material de over, piedras de 3” a 4” sobre el cual se ha de colocar un solado de 10 cm, sobre el cual deberá ir la zapata respectiva.



De acuerdo a la naturaleza de los trabajo se recomienda el uso de cemento Portland tipo MS



La Qad a considerar ha de ser a la la profundidad de -2.30 metros y un ancho mínimo de 1.00 metros es de Qad= 0.59 Kg/cm2, en el caso de Cimentar con zapatas aisladas y para el caso de Cimientos corridos se deberá considerar una Qad= 0.50 Kg/cm2 para una profundidad mínima de -2.30 metros y un ancho de 0.60 m. es importante anotar que la profundidad mínima de cimentación es a partir del punto mas bajo del terreno natural.



Respecto a la esclerometria se pueden observar que la resistencia de los elementos estructurales como son los pedestales de las columnas es baja, por lo que se recomienda demolerlos y cosntruir zapatas y pedestales asi como anclar con pernos estructurales.



Se debe utilizar cemento tipo MS, debido a que la zona se encuentra con humedad alrrededor del 7%, y de esta forma evitar el ataque moderado de sulfatos.



Se recomienda realizra el realizar el relleno con material de prestamo, con suelso tipo A1, A2 o A3, y Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

compactarlos al 95% del Proctor Estandar. Asi mismo el material de base para la reposicion de las losas debera ser un material con un maximo de IP=6. 

Para todos los elementos estructurales todos los concretos en general estos deberan tener una resistencia minima de 210kg/cm2.



Finalmente se acompaña perfiles del suelo, plano de ubicación de calicatas y vistas fotográficas de ensayos de campo que amplía el presente informe de Estudio del suelo para cimentación exclusivamente para el proyecto denominado: “SERVICIO DE CALCULO DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACION PARA MONTAJE DE 2 TACHOS 80 TN MASA A Y C”

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

10.- ANEXOS – ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO.          

ANALISIS GRANULOMETRICO. LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO CORTE DIRECTO. ENSAYO DPL. CAPACIDAD DE CARGA. ENSAYO DE ESCLEROMETRIA. PERFILES ESTRATIGRAFICOS. PLANO DE UBICACIÓN. UBICICACION DE CALICATAS

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

PANEL FOTOGRAFICO DEL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 01.- DEMOLICION DE LOSA DE CONCRETO EN CALICATA 01.

FOTO 02.- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN CALICATA 01.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 03.- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN CALICATA 01.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 04.- AUSCULTACION ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA LIGERA DPL 01.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 05.- AUSCULTACION, ENSAYO DE PENETRACION DINAMICA LIGERA DPL 01.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 06.- DEMOLICION DE LOSA DE CONCRETO EN CALICATA 02.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 07.- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN CALICATA 02.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 08.- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN CALICATA 02.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 09.- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN LA CALICATA 02.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 10- EXTRACCION DE MUESTRAS CON BARRENO EN LA CALICATA 02.

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 11.- ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA DEL CONCRETO. EN CALICATA 02

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru

www.itemsaperu.com.pe

FOTO 12.- ENSAYOS DE ESCLEROMETRIA DEL CONCRETO. EN CALICATA 02

Principal. Jr. Rio Branco N° 2561 SMP-Lima / Sucursal Av. Enrique Meiggs N°633 – Chimbote Telef. 043-32024 / RPM # 666127 / RPC 992706321

Itemsa Peru