CONSTRUCCION CONSTRUCCION, Ejercicios de Construcción

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MEMORIA DESCRIPTIVA

1 ANTECEDENTES

La empresa CONSORCIO MONTERRICO, requirió contratar los servicios de una empresa para ejecutar actividades de Servicio de elaboración del Estudio de Mecánica de Suelos con fines de Cimentación, para el proyecto de intervención en la infraestructura: “ INTERVENCIÓN EN RECONSTRUCCIÓN MEDIANTE INVERSIONES-IRI- EN LA I.E. N°86161 DEL C.P. HUACLLAN, DISTRITO DE HUACLLAN, PROVINCIA DE AIJA, REGIÓN ANCASH”, contiene toda la documentación y detalles respecto a la metodología aplicada en los trabajos de campo, laboratorio y gabinete del sector, y cuyo estudio principal es de obtener las características geotécnicas, teniendo como principales actividades la excavación de calicatas, muestreo, análisis de laboratorio y el desarrollo del presente informe; los cuales han sido desarrollados y concluidos de acuerdo al programa preestablecido. 2 BASE LEGAL

• Norma Técnica E. 050 suelos y cimentaciones
• Norma Técnica E. 030 diseño Sismoresistente
• Normas Técnicas Peruanas
• Normas correspondientes ASTM y AASHTO 3 OBJETO DEL ESTUDIO Es objeto del EMS la determinación de las características de la cimentación existente, los parámetros geotécnicos de diseño y construcción de elementos de sostenimiento, así como la evaluación de fenómenos de geodinámica externa que pudieran afectar la edificación. Así mismo es determinar las propiedades físicas mecánicas del suelo y proponer las alternativas más convenientes que garanticen el correcto funcionamiento de la institución educativa y estudiar el comportamiento del suelo y su respuesta a las solicitaciones estáticas y dinámicas de las estructuras correspondientes al PROYECTO: “INTERVENCIÓN EN RECONSTRUCCIÓN MEDIANTE INVERSIONES-IRI- EN LA I.E.

4.3.2 CARACTERÍSTICAS DE EDIFICACIONES

El área de evaluación de la I. E. N° 86161 se encuentra ubicado dentro del área urbana del poblado de Huacllan, del distrito de Huacllan, provincia de Aija, departamento de Ancash, dicha área se encuentra a una distancia aproximada de 95 m en dirección NE con respecto a la plaza central de dicho poblado Dentro del perímetro existente se observa al lado Oeste la Carretera hacia Huaraz dividiéndose uno hacia la Provincia de Aija y otra Pavimentada que recorre hacia la zona Norte, al Lado Sur y Este propiedades de terceros. Imagen 2. Características de la zona de estudio El terreno de estudio presenta una edificación existente, a continuación, se va a detallar:

• Descripción de la edificación : La estructura, consta de 5 Pabellones, con 2 niveles, presenta un sistema estructural conformado predominantemente por muros de albañilería confinada y pórticos de concreto armado, en todos los niveles. Las unidades de albañilería son de arcilla del tipo artesanal, las losas de entrepiso son losas aligeradas de 0.25m de espesor.

• Evaluación de fisuración : La estructura existente presenta fisuración y/o agrietamiento. Se verifica que los máximos esfuerzos de corte (Ve) son mayores a los esfuerzos asociados al agrietamiento diagonal (0. Vm) para cada nivel de la edificación en la mayoría de los pisos, se acepta un margen del 5% de error para esta evaluación. Se recomienda realizar un mejoramiento de las cimentaciones.
• Identificación de sectores críticos : El terreno según el Plan de Prevención de Reducción de Desastres (PPRRD) de la Provincia de Aija 2019-2021, se encuentra dentro de los sectores críticos reconocidos en base al registro de incidentes, en cuanto a Movimiento en Masa (deslizamiento rotacional). 5 RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN 5.1 TIPO DE CIMENTACIÓN La cimentación será de tipo superficial, en donde la relación Profundidad / ancho (Df / B) es menor o igual a cinco (5), siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la misma. Dentro de las cimentaciones superficiales el presente estudio se analiza a zapatas aisladas cuadradas y circulares, que también podrán ser conectadas y combinadas y las cimentaciones continuas (cimientos corridos). 5.2 ESTRATO DE APOYO DE LA CIMENTACIÓN El estrato de apoyo de la cimentación será en el estrato conformado por arena arcillosa y fina para la estructura de la calicata para la estructura de todas las calicatas. 5.3 PARÁMETROS DE DISEÑO PARA LA CIMENTACIÓN La obtención de parámetros del suelo se ha realizado a partir de los valores obtenidos en ensayos de Laboratorio. Los valores de los parámetros usados, las condiciones de cimentación, así como los cálculos de capacidad admisible y asentamiento elásticos inmediatos se muestran en la Memoria de cálculo. Se debe de tener en consideración que en nuestro medio local existen dos tipos de diseño afectado a las cimentaciones los cuales corresponden a efectos de Corte y a efectos de Asentamiento, de los cuales conforme la Norma E-050 principalmente estable los cálculos considerando el efecto de corte que corresponde a lo siguiente: 5.3.1 CAPACIDAD ADMISIBLE DEL SUELO Para este caso lo suelos predominante en esta investigación geotécnica son los suelos arena arcillosos, por lo tanto, el diseño se basa en la capacidad admisible por corte (Capacidad Portante), los que se han calculado como se indican en la respectiva hoja de cálculo. El esfuerzo admisible se calcula dividiendo la capacidad de carga última por un factor de seguridad, cuyo valor es 3,0. Para el análisis de la capacidad admisible se empleó

8.3.2. CALCULO DE ASENTAMIENTOS

Asimismo, se realiza la predicción de asentamientos, y se calcula de acuerdo a la teoría elástica aplicada por LAMBE y WHITMAN (1969), para los tipos de cimentación analizadas y el esfuerzo neto que transmite un asentamiento uniforme que se puede evaluar por la fórmula que se muestra a continuación (asentamiento máximo considerado = 2. cm.) Imagen 16. Método elástico

Si = qs B (1-u²)If

ES

Donde: Si = Asentamiento (cm) qS = Esfuerzo neto transmitido (ton/m²) B = Ancho de cimentación (cm) ES = Módulo de elasticidad (ton/m²) u = Relación de Poisson If = Factor de influencia que depende de la forma y la rigidez de la cimentación (Bowles, 1977) cm/cm Como muy bien se conoce que el asentamiento que una estructura puede tolerar, asentamiento admisible, el cual depende de muchos factores tale como tipo de cimentación, forma, situación y finalidad de la estructura, así como la forma, velocidad, causa y origen del asentamiento.

En el diseño de una cimentación tiene mayor importancia el asentamiento diferencial que el total, sin embargo, siendo mucho más difícil estimar el primero, estimaremos el asentamiento diferencial máximo como el 75% del valor del asentamiento total. El asentamiento diferencial admisible se determina a partir de la distorsión angular admisible. Según Bjerrum (1963), una distorsión angular de l = 1/500 es admisible como límite de seguridad para cimentaciones de estructuras rígidas alta y esbeltas y que no permiten grietas. Procediendo a realizar los cálculos de los asentamientos inmediatos son: Tabla 22. Resultados de los asentamientos inmediatos Asentamientos Imnediatos Totales Tipo de cimentacion Profundidad (Df) Largo (L) Ancho (B) L/B (^) (tn/m2)Qadm S (cm) rigida S (cm) Flexible centro S (cm) Flexible esquina S (cm) Flexible medio Rectangular 1.30m 1.50m 1.80m 0.83 14.37 0.63 0.8 7 0.43 0. 1.40m 1.50m 1.80m 0.83 15.13 0.66 0.92 0.46 0. 1.50m 1.50m 1.80m 0.83 15.89 0.69 0.96 0.48 0. 1.60m 1.50m 1.80m 0.83 16.65 0.73 1.01 0.50 0. 1.70m 1.50m 1.80m 0.83 17.41 0.76 1.05 0.53 0. Fuente: Elaboración propia. Tabla 23. Parámetros de diseño de la Cimentación PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN 1.00 m PRESIÓN ADMISIBLE C- 2 1.95 kg/cm PRESIÓN ADMISIBLE C- 4 1.53 kg/cm PRESIÓN ADMISIBLE C- 6 1.63 kg/cm PRESIÓN ADMISIBLE C- 7 2.01 kg/cm FACTOR DE SEGURIDAD POR CORTE 3. 8.3.3 CORRELACIÓN ENTRE ENSAYOS Y PROPIEDADES DE LOS SUELOS De acuerdo a lo señalado, se ha efectuado la correlación para la obtención de los resultados que permitan los cálculos correspondientes, para lo cual se ha utilizado las siguientes características debido a que se está efectuando sobre la base de un suelo

Tabla 27. Tipo de cemento requerido para el concreto expuesto al ataque de los sulfatos. 5.5 RECOMENDACIONES ADICIONALES Se recomienda cimentar dentro del estrato recomendado, no debiendo cimentar a una profundidad menor a 1.50 m en cimentaciones aisladas, a su vez no se deberá de cimentarse en estratos no permitidos para apoyar las cimentaciones, como: turba, suelo orgánico, tierra vegetal, relleno de desmonte o rellenos sanitario o industrial, ni Rellenos No Controlados, estos materiales no permitidos tienen que ser removidos en su totalidad del terreno, antes de ejecutar cualquier tipo de obra en el terreno. 6 EXPLORACIÓN DE CAMPO 9.3 CALICATAS Se determinó investigar cuatro (06) puntos del área de estudio (calicata C-1, C-2, C- 3, C-4, C-6, C-7) y C-5, esto de acuerdo a la disponibilidad de área. La profundidad de exploración alcanzada en las calicatas fue de 3.00 m, estas exploraciones se realizaron a cielo abierto verificándose la estratigrafía los que se clasificaron visualmente según las

normas ASTM 2987 y ASTM 2488, y la C- 5 de 1.50 m, según las normas ASTM 2987 y ASTM 2488. 7 ENSAYOS DE LABORATORIO En el presente trabajo se han tenido en consideración los siguientes ensayos de laboratorio que se presentan a continuación: Tabla 35. Resumen de Ensayos de Laboratorio ENSAYOS NORMA TÉCNICA Pozos o Calicatas y Trincheras ASTM D- 420 Técnicas de Muestreo ASTM D- 420 Análisis Granulométrico de Agregados Finos y Gruesos. ASTM D- 422 Límites de Astterberg (Liquido y Plástico) ASTM D- 4318 Clasificación SUCS. ASTM D- 2487 Clasificación AASHTO. AASHTO M- 145 Contenido de Humedad. ASTM D- 2216 Ensayo de sales solubles NTP 339. Ensayo de sulfatos NTP 339. Ensayo Proctor Modificado MTC E 115 Ensayo CBR MTC E 132 Ensayo Triaxial UU ASTM D- 2850 - 15 7.1 RESUMEN DE ENSAYOS DE LABORATORIO Estos ensayos, han permitido caracterizar los distintos tipos de suelos, así como definir los parámetros para el cálculo de su capacidad portante (edificaciones) y asentamientos esperados en el área de estudio. Se realizaron ensayos especiales para la Calicata 05, Proctor Modificado y CBR. En el presente cuadro se detalla los principales resultados obtenidos en los ensayos realizados:

Tabla 37. Cuadro de Perfiles Estratigráficos N° SONDAJE N° MUESTRA PROFUNDIDAD (m) TIPO^ DE^ SUELO

• 0.0 - 0.20 Material arenoso suelto con vegetación C- 01 M- 1 0.20 – 3. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), (de cimentación moderada), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC, Nivel freático con respecto a la superficie: 2.50 m.
• 0.0 - 0.20 Material arenoso suelto con vegetación C- 02 M- 1 0.20 – 3. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), (de cimentación moderada), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC
• 0.0 - 0.20 Material arenoso suelto. C- 03 M- 1 0.20 – 3. Grava arcillosa, mezclas gravo – arenas arcillosas, humedad media, marrón oscuro. Su clasificación SUCS = GC
• 0.0 - 0.20 Material arenoso suelto, baja humedad. C- 04 M- 1 0.20 – 3. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), (de cimentación moderada), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC
• 0.0 - 0.60 Material arenoso compacto, baja humedad. C- 05 M- 1 0.60 – 1. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC
• 0.0 - 0.40 Material arenoso compacto, baja humedad. C- 06 M- 1 0.40 – 3. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), (de cimentación moderada), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC
• 0.0 - 0. Material arenoso compacto, baja humedad. C- 07 M- 1 0.60 – 3. Arenas arcillosa mezcla de arena-arcilla, color marrón, (baja humedad), (de cimentación moderada), arena de granos finos, con bajo % de material granular sub angulares. Su clasificación SUCS = SC Fuente: Elaboración propia. 9 NIVEL DE NAPA FREÁTICA Existe nivel de capa freática hasta la profundidad explorada de 2.50 m, en la calicata 01, y no presenta capa freática al resto de calicatas. Se ha observado a nivel de la cimentación y hasta el nivel de desplante de la cimentación hay ausencia de Napa Freática a la profundidad de 1.50 m, por lo que no

generará compromiso con la obra a proyectarse a futuro inmediato. Verificado a la fecha de excavación Septiembre del 2022. Tabla 38. Presencia de Napa Freática CALICATA CÓD.

PROF.DE

EXPLORACIÓN (m) NIVEL DE NAPA FREÁTICA (m) C – 1 3.00 m Presenta a 2.50m de la profundidad explorada C – 2 3.00 m No presenta hasta la profundidad explorada C – 3 3.00 m No presenta hasta la profundidad explorada C – 4 3.00 m No presenta hasta la profundidad explorada C – 5 1.50 m No presenta hasta la profundidad explorada C – 6 3.00 m No presenta hasta la profundidad explorada C – 7 3.00 m No presenta hasta la profundidad explorada 9.1 EFECTOS Y CONTROL DE LA NAPA FREÁTICA Se ha observado la presencia de la Napa freática en la Calicata C-1, a 2.50 m de profundidad, en la parte Este de la Propiedad, la cual conforme se ha realizado la evaluación respectiva, presenta una topografía hacia al este accidentada, y al tener una plataforma de apoyo, es probable, que el escurrimiento de agua generado por probable presencia de lluvias o escurrimiento de las viviendas en la parte alta, haya generado la presencia de la zona con suelo saturado, considerando que próximo a dicha calicata existe un canal de evacuación de agua pluviales, y considerando que adjunto a la zona se encuentra en actual posición el modulo Nº 4 de material rustico y/o tradicional la cual a la fecha no ha sufrido mayor presencia superficial de humedad, considerando que el tipo de suelo encontrado es areno arcillosos con cierto grado de capilaridad, y esta se encuentra estable. Como aspecto de verificación en la etapa constructiva relacionaremos los aspectos relacionados Las demás calicatas no se pueden relacionar con las otras calicatas, debido a que topográficamente estas se encuentran ubicadas en zonas variables por la posición del terreno.

Tabla 39. Resumen de Capacidades Portantes Resumen de Capacidad Portante Caracteristicas de la Cimentacion C- 2 Tipo de Cimentacion Profundidad (Df) Ancho^ (B)^ Qult^ (kg/cm2)^ Qadm(kg/cm2) Corrida 0.50 1.00 5.76 1. 0.60 1.00 5.77 1. 0.80 1.00 5.78 1. Circular 1.00 1.50 7.53 2. 51 1.50 2.00 7.62 2. Cuadrada 1.00 1.00 7.45 2. 1.50 1.50 7.55 2. Caracteristicas de la Cimentacion C- 4 Tipo de Cimentacion Profundidad (Df) Ancho^ (B)^ Qult^ (Tn/m2)^ Qadm(kg- f/cm2) Corrida 0.50 1.00 4.49 1. 0.60 1.00 4.46 1. 0.80 1.00 4.51 1. Circular 1.00 1.50 5.87 1. 1.50 2.00 5.99 2. Cuadrada 1.00 1.00 5.79 1. 1.50 1.50 5.91 1. Caracteristicas de la Cimentacion C- 6 Tipo de Cimentacion Profundidad (Df) Ancho^ (B)^ Qult^ (Tn/m2)^ Qadm(kg- f/cm2) Corrida 0.50 1.00 4.85 1. 0.60 1.00 4.85 1. 0.80 1.00 4.86 1. Circular 1.00^ 1.50^ 6.33^ 2. 1.50 2.00 6.40 2. Cuadrada 1.00 1.00 6.27 2. 1.50 1.50 6.35 2. Caracteristicas de la Cimentacion C- 7 Tipo de Cimentacion Profundidad (Df) Ancho^ (B)^ Qult^ (Tn/m2)^ Qadm(kg- f/cm2) Corrida 0.50 1.00 5.97 1. 0.60 1.00 5.97 1. 0.80 1.00 5.98 1. Circular 1.00^ 1.50^ 7.78^ 2. 1.50 2.00 7.87 2. Cuadrada 1.00 1.00 7.72 2. 1.50 1.50 7.81 2. Dada la naturaleza del terreno en el que se va a cimentar y las magnitudes posibles de las cargas transmitidas, la cimentación será de tipo superficial, en donde la relación

Profundidad / ancho (Df / B) es menor o igual a cinco (5), siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la misma. Dentro de las cimentaciones superficiales el presente estudio se analiza a zapatas aisladas cuadradas y circulares, que también podrán ser conectadas y combinadas y las cimentaciones continuas (cimientos corridos). Tabla 40. Tipos de Cimentación CALICATA CÓD. TIPO DE CIMENTACIÓN C – 1 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos). C – 2 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos). C – 3 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos). C – 4 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos). C – 6 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos). C – 7 Cimentaciones superficiales: Zapatas aisladas cuadradas y circulares, Zapatas conectadas y combinadas Cimentaciones continuas (cimientos corridos).