PEREZ Y ASOCIADOS

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
CARRERA 5 N° 20 – 10 BARRIO EL RODEO TUNJA

INFORME DE ESTUDIO DE SUELOS

DIRIGIDO A

ALCALDIA DE VIRACACHA - BOYACA

OBRA

CONSTRUCCION CUBIERTA

LOCALIZACIÓN

VEREDA CAROS ALTO

REALIZO

ING. SAMUEL PÉREZ DUARTE

TUNJA OCTUBRE 2012

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TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION ........................................................................................................ 3
LOCALIZACIÓN DE LOS SONDEOS .................................................................... 4
GEOLOGIA VIRACACHA ......................................................................................... 6
ESTUDIO GEOTÉCNICO ......................................................................................... 8
DESCRIPCIÓN DE ENSAYOS ................................................................................ 9
EXPLORACION DEL SUBSUELO ........................................................................ 10
ANALISIS DE RESULTADOS ................................................................................ 11
SONDEO Nº 1........................................................................................................... 11
CÁLCULO DE CAPACIDAD PORTANTE ............................................................ 14
PROPIEDADES SISMO RESISTENTES NSR-10.............................................. 15
RECOMENDACIONES GENERALES. ................................................................. 17
REGISTRO FOTOGRAFICO ................................................................................. 19

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INTRODUCCION

En este informe se recopila la información geotécnica obtenida en la

exploración del subsuelo del predio ubicado en la VEREDA CAROS ALTO.

CONSTRUCCIÓN CUBIERTA – MUNICIPIO DE VIRACACHA – BOYACA.

El estudio comprende: reconocimiento geológico y geotécnico en el área del

terreno y en el área de influencia del proyecto; exploración del subsuelo

mediante uno (1) sondeo de acuerdo al área del lote; a partir de esta

exploración y muestreo se realizó la caracterización geotécnica de los

materiales de subsuelo para determinar la capacidad portante y la

profundidad de la cimentación.

Por solicitud cursada a este laboratorio; se realizaron los Ensayos de

Análisis Físicos, limites de consistencia y humedades naturales de las

muestras extraídas del sector en mención; para conocer el tipo de suelo y las

presiones de contacto

En el sitio en mención se realizaron las siguientes labores:

Reconocimiento y localización del lote en el cual se va a realizar el

estudio de suelos previo a dicha construcción

Ubicación del sitio de exploración.

Toma de las muestras necesarias para el correspondiente estudio

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LOCALIZACIÓN DE LOS SONDEOS

SONDEO 1

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LOCALIZACION NACIONAL

LOCALIZACION DEPARTAMENTAL

ZONA DE ESTUDIO

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GEOLOGIA VIRACACHA

Formación Guaduas (KPgg)

Edad: Van der Hammen (1957), citado en Martínez J.I., (1990), con base en

una fauna de foraminíferos le asigna una edad del Maastrichtiano -

Paleoceno. Autor: Quien da el nombre a la unidad geológica es Hettner en

1892, pero Hubach en (1957), restringe el término para referirlo a la unidad

de lodolitas y arenitas comprendidas entre el Grupo Guadalupe y la

Formación Cacho. Descripción litológica: arcillolitas laminadas a no

laminadas, de color gris claro a abigarradas, con intercalación de

cuarzoarenitas grises, de grano fino a medio y algunas capas de carbón.

Restos de hojas y fragmentos pequeños de material vegetal arbonizados,

son comunes a lo largo de la secuencia. Espesor: 700 m estimado para la

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unidad en cortes geológicos. Límites estratigráficos: el límite inferior de la

unidad se ubica en el techo de la capa más alta de areniscas cuarzosas de la

Formación Arenisca Tierna, que infrayace una secuencia monótona de

lodolitas; el contacto superior se traza en el techo de la capa más alta de

lodolitas que infrayace una secuencia de areniscas subfeldespáticas a

sublitoarenitas de la Formación Cacho. Ambiente de sedimentación: su

depósito ocurrió posiblemente en un ambiente de costa clástica, con

subambientes de llanura deltáica fluvial, llanura de marea, albufera y barra

paralela, según Sarmiento G. (1992).

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ESTUDIO GEOTÉCNICO

El estudio preliminar de la zona, indica homogeneidad en el terreno por lo

que un número determinado de sondeos basta para conocer la distribución,

estratigrafía vertical y horizontal del suelo. Para el desarrollo de la actividad

se siguieron los parámetros indicados, en lo referente a Ensayos de (INV.E-

07). Así el número de sondeos efectuados fue de uno en el que se identificó

el terreno, sus propiedades físicas y así poder determinar que soportará la

estructura de la obra futura y sus posibles asentamientos, según los ensayos

realizados en el laboratorio.

ENSAYOS DE LABORATORIO

Para determinar parámetros que caractericen el suelo en estudio es

necesario desarrollar ensayos que permitan evaluar la resistencia del suelo y

sus propiedades índice.

Se efectuaron pruebas de humedad natural, limites de Atterberg, tamizado

(malla Nº 200), compresión inconfinada, entre otros, los cuales se realizaron

de manera normal y tal como lo tienen estandarizados las normas del 2010.

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DESCRIPCIÓN DE ENSAYOS

HUMEDAD INV E 122

Este método cubre la determinación del contenido de agua (humedad) de

suelo, roca, y mezclas de suelo-agregado por peso. El contenido de agua del

material se define como la relación, expresada en porcentaje, entre la masa

de agua que llena los poros o "agua libre", en una masa de material, y la

masa de las partículas sólidas de material.

GRANULOMETRÍA INV E 123

El análisis granulométrico tiene por objeto la determinación cuantitativa de la

distribución de tamaños de partículas de suelo, con el fin de determinar los

porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie

empleada en el ensayo, hasta el de 75 µm (No.200).

LÍMITES DE CONSISTENCIA – LÍMITE LÍQUIDO, LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE

PLASTICIDAD INV – E - 125 – 126

La determinación de los límites de consistencia permite conocer la humedad

en la que el suelo analizado se halla entre el estado líquido y plástico (límite

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líquido) y entre el estado plástico a semisólido (límite plástico), además del

rango de humedad en el cual el suelo se comporta como un material plástico.

COMPRESION INCONFINADA INV - E – 152 - 07

Este ensayo se emplea únicamente para suelos cohesivos, ya que en un

suelo carente de cohesión no puede formarse una probeta sin confinamiento

lateral.

EXPLORACION DEL SUBSUELO

Teniendo en cuenta la importancia del sector y la geología se planteó 1

sondeos a una profundidad de 8.00 metros, con el propósito de obtener

información representativa de los estratos bajo el área construir.

La perforación se hizo con barreno manual y el muestreo con tubo shelby y

cuchara partida, en cada sondeo se identificaron visualmente los estratos

encontrados, se midieron sus espesores, parámetros de resistencia y no se

encontró nivel freático en la exploración realizada.

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ANALISIS DE RESULTADOS

Los resultados de los ensayos de laboratorio se observan en los formatos y

en el perfil estratigráfico obtenido de cada sondeo, extractando lo siguiente:

SONDEO Nº 1

ESTRATO 1 (0.00m-0.40m)

Capa vegetal con presencia de raíces y material orgánico.

ESTRATO 2 (0.40m-1.00m)

Aparece un estrato de limos arenosos con grava de color café. Es clasificado

como CL. Presenta un límite líquido de NL%, un límite plástico de NP% y un

índice de plasticidad de 0.00%, dentro de su ensayo de lavado por el tamiz

numero 200 el porcentaje que paso la malla es del 67.49%, La humedad

promedio del estrato es del 10.68%.

ESTRATO 3(1.00m – 2.50m)

Está compuesto por arcillas delgadas con grava de color habano. De baja

plasticidad. Es clasificado como CL. Presenta un límite líquido de 30.20%, un

límite plástico de 17.59% y un índice de plasticidad de 12.61%, dentro de su

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ensayo de lavado por el tamiz numero 200 el porcentaje que paso la malla es

del 80.86%, la humedad promedio del estrato es del 21.46%.

ESTRATO 4 (2.50m – 3.50m)

Está compuesto por arcillas delgadas de color café claro. De mediana

plasticidad. Es clasificado como CL. Presenta un límite líquido de 34.98%, un

límite plástico de 19.21% y un índice de plasticidad de 15.77%, dentro de su

ensayo de lavado por el tamiz numero 200 el porcentaje que paso la malla es

del 89.34%, la humedad promedio del estrato es del 26.44%.

ESTRATO 5 (3.50m – 8.00m)

Aparece un material con las mismas características del estrato anterior de

arcillas delgadas de color gris. De baja plasticidad, es clasificado como CL.

Presenta un límite líquido de 29.61%, un límite plástico de 18.03% y un

índice de plasticidad de 11.58%, dentro de su ensayo de lavado por el tamiz

numero 200 el porcentaje que paso la malla es del 86.44%, La humedad

promedio del estrato es del 19.58%.

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Se obtuvieron dos muestras inalteradas en el terreno a las profundidades de

2.00 y 4.00 mts. Mediante un tubo shelby de pared delgada, a la cual se le

realizo el ensayo de inconfinada y se obtuvo los siguientes resultados:

TIPO DE MUESTRA INALTERADA

TIPO DE FALLA VERTICAL
CONSISTENCIA MUY COMPACTA
RELACION ALTURA/DIAMETRO 2,42
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN INCONFINADA (qu)(Kg/cm2) : 4,35
COHESIÓN (Kg/cm2) 2,18
COHESIÓN (T/m2) 21,77
MODULO DE ELASTICIDAD 184,43

TIPO DE MUESTRA INALTERADA

TIPO DE FALLA VERTICAL
MEDIANAMENTE
CONSISTENCIA COMPACTA
RELACION ALTURA/DIAMETRO 2,42
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN INCONFINADA (qu)(Kg/cm2) : 1,81
COHESIÓN (Kg/cm2) 0,90
COHESIÓN (T/m2) 9,04
MODULO DE ELASTICIDAD 38,21
El valor de resistencia mediante la prueba estándar obtenida mediante la

cuchara partida, arrojo los siguientes datos dentro de los más relevantes:

Cn (Por relacion
CARACTERISTICAS EQUIPO PROFUNDIDAD N1 N2 N3 Ncam e1
de skemtom)

nivel freatico (m) 1 2,00 19 23 25 48 2,00 0,82

Peso Martillo (Kg) 35

Rangos de Peck, Hanson,

e2 Asumiendo Qu no drenada en arcillas
3 valores de Thornburn
peso unitario (T/m ) 1,97 10.35 kg "peso Mr m e3 N60 2
Qu en angulo de Kg/cm
estandar"
kg/cm2 friccion(º):
peso cabezote (Kg) 10,35 0,75 21,35 0,610 0,89 87,0 > 4.00 49,1 4,7
peso de varillaje (Kg) 5,5
ING. SAM UEL PERÉZ
TP 01192-0159 CP I.T.V
Cn (Por relacion
CARACTERISTICAS EQUIPO PROFUNDIDAD N1 N2 N3 Ncam e1
de skemtom)
nivel freatico (m) 1 4,00 7 8 9 17 2,00 0,82
Peso Martillo (Kg) 35
Rangos de Peck, Hanson,
e2 Asumiendo Qu no drenada en arcillas
valores de Thornburn
peso unitario (T/m3) 1,93 10.35 kg "peso Mr m e3 N60
Qu en angulo de Kg/cm2
estandar" 2
kg/cm friccion(º):
peso cabezote (Kg) 10,35 0,75 21,35 0,610 0,89 31,0 > 4.00 35,9 2,2
peso de varillaje (Kg) 5,5

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ING. SAM UEL PERÉZ

TP 01192-0159 CP I.T.V
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CÁLCULO DE CAPACIDAD PORTANTE

En cada uno de las muestras inalteradas, se aprecia una resistencia a la

compresión (qu) similar, que oscila entre 1.81 y 4.35 Kg./cm2, lo cual indica
que el suelo presenta condiciones favorables para la obra planteada siempre
y cuando con condiciones ideales de diseño.
La ecuación utilizada para el cálculo de capacidad portante es propuesta por
TERZAGHI:

qa= capacidad portante admisible

c= cohesión (c= qu/2)
Nc= factor de capacidad de carga
Sc= 1.3, cuando el cimiento es cuadrado
= Peso unitario del material
Df = profundidad muestra inaltera (shelby)

Existen valores comunes para cada estrato portante, relacionados a

continuación:
Nc = 23.4
Nq = 11.4
Nγ = 8.5
Df = 2.00 y 4.00m
FS =3

ING. SAMUEL PEREZ DUARTE

MP 01192 – 0159

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PROPIEDADES SISMO RESISTENTES NSR-10

Según el Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, en

su nueva norma 2010 el sub-suelo del área de la obra se encuentra en una

zona de riesgo sísmico alta y sus coeficientes aceleración horizontal pico

efectivo (Aa) y velocidad horizontal pico efectiva (Av)

Aa = 0.20, Av = 0.25

Ae = 0.16, Ad = 0.08

El tipo de perfil del suelo es D.

los valores de coeficiente de amplificación en periodos cortos Fa son

NSR-10, A.2.4-3

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Coeficiente de amplificación en periodos intermedios Fv.

NSR-10, A.2.4-4

Su grupo de uso es II, “Estructuras de ocupación especial”, y su coeficiente

de importancia es de 1.10.

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RECOMENDACIONES GENERALES.

 El suelo es apto por estabilidad y capacidad portante para ejecutar dicha

construcción con las especificaciones Sismo-Resistentes dadas, siempre

y cuando se realicen las obras necesarias de construcción.

 Es necesario mantener una baja humedad del suelo, para lo cual se

recomienda la instalación de drenes y subdrenes perimetrales con el fin

de evitar que las filtraciones ocasione daños a la estructura.

 No se encontró nivel freático en el sondeo realizado.

 Para la fundación de la estructura se recomienda retirar la capa vegetal y

cimentar a una profundidad de 1.20m mediante cimientos aislados tipo

zapatas cuadradas y vigas de amarre. Sobre una capa de recebo de

buena calidad de 40cm. Compactada al 95% del proctor modificado.

Además dicho material debe cumplir con las especificaciones

establecidas por el invías. para materiales granulares subbase art. 320 –

07, todo con el fin de evitar expansiones y contracciones del terreno.

 Para la adopción del sistema de fundación y dimensionamiento de la

misma, en la forma recomendada, se puede adoptar el siguiente valor de

capacidad portante admisible: a = 12.17 t/m2 ó 1.217 kg/cm2.

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 Su coeficiente de balasto oscila entre 0.002 y 0.003 N/mm3

 Los asentamientos inmediatos para dicha cimentación pueden oscilar

entre 2.66 y 5.90 cm. de acuerdo al tipo de las dimensiones de las

zapatas y la magnitud de la estructura.

 Los valores de ángulo de fricción y cohesión establecidos para el diseño

son de 35.9 ° y 0.90 kg/cm2 respectivamente, los cuales son calculados el

primero con el ensayo SPT y el segundo bajo el ensayo de compresión

inconfinada.

 Se recomienda al momento de la construcción la supervisión de un

ingeniero especialista en geotecnia que mantenga y haga seguimiento a

posibles cambios de las propiedades físicas de la estratigrafía del sitio y

los estratos nuevos que puedan encontrarse más allá de la profundidad

aquí estudiada para hacer los ajustes necesarios en la cimentación por

parte del especialista estructural.

 Utilizar materiales que cumplan con las especificaciones del INVIAS.

ING. SAMUEL PEREZ DUARTE

MP 01192 – 0159

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REGISTRO FOTOGRAFICO

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EJECUCION DE SONDEOS
SONDEO 1

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ANEXOS

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