1. ESTUDIO DE SUELOS
PROYECTO SANTA ISABEL
DIAG. 37 CRAS 37 BIS Y 38
BARRIO SANTA ISABEL
SANTIAGO DE CALI
- JURI CONSTRUCTORES LTDA.
JULIO 2012
12-07-18
CPS
Carlos H. Parra & Asoc.
Ingenieros Civiles
2. 1
Código. 12-07-18
INDICE
1. Introducción
2. Características del Proyecto
3. Investigación Geotécnica
3.1 Trabajos de Campo
3.2 Trabajos de Laboratorio
4. Geología
5. Estratigrafía y características del proyecto
6. Nivel freático
7. Capacidad Portante del suelo
7.1 Fundación mediante cimientos corridos
7.2 Fundación mediante losa rígida
8. Conclusiones
9. Recomendaciones
9.1 Recomendaciones de Fundación
9.2 Parámetros para diseño sísmico
9.3 Proceso Constructivo – Adecuación del
Terreno
9.4 Muro de Contención
9.5 Pisos del Sótano
9.6 Otras Recomendaciones
10. Limitaciones
ANEXOS
3. 2
Código. 12-07-18
LISTA DE ANEXOS
Anexo No.1 Informe JLB Ingeniería y Geofísica
Anexo No.2 Registro Fotográfico
Anexo No.3 Registros de Perforación
Ensayos de Laboratorio
Carta de Plasticidad
Anexo No.4 Figuras
4. 3
Código. 12-07-18
1. INTRODUCCION
Atendiendo la amable invitación formulada por la firma Juri
Constructores
Ltda esta oficina ha efectuado la presente
investigación geotécnica
relativa al proyecto multifamiliar a
desarrollar en el Barrio Santa Isabel, al occidente de esta ciudad,
en un predio de 14.681 mt2 localizado entre la Diagonal 37 y la
Cra 37 Bis con Cras 38 B y 38. La localización del predio se
muestra en el plano siguiente:
LOCALIZACION DEL PREDIO OBJETO DE ESTUDIO
La investigación tiene como propósito evaluar las características
geotécnicas y de fundación del subsuelo, así como el de establecer
las recomendaciones que permitan el diseño y construcción de la
fundación requerida por la edificación proyectada. Se incluyen
recomendaciones de tipo constructivo para adecuación del terreno,
muros de contención, etc.
5. 4
Código. 12-07-18
2. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO
El proyecto denominado Santa Isabel planea la ejecución de tres
(3) Torres de Apartamentos de cinco (5) pisos y dos (2) Torres de
ocho (8) pisos, destinadas a vivienda. El plano siguiente muestra
la implantación de las Torres en el predio:
PLANO DE PLANTA DEL PROYECTO
Las Torres están previstas escalonadas en el talud, algunas, las
ubicadas en la parte baja apoyadas sobre un gran relleno artificial,
tal como se aprecia en el corte arquitectónico siguiente:
6. 5
Código. 12-07-18
CORTE ARQUITECTONICO
Las Torres ubicadas en la parte posterior están previstas en corte
sobre el terreno natural, con una profundidad de corte del orden
de los 6.00 a 7.00 mts, generando un muro de contención en la
base del talud de altura 2.50 mts aproximadamente, tendiendo el
talud detrás de él, como se aprecia en el corte arquitectónico,
generando escalones con pequeños muros de contención.
En la zona intermedia el área de parqueo está prevista parte en
corte y parte en relleno. Hacia la base del talud, donde van los
edificios de mayor altura, y por lo tanto de mayor carga a nivel de
fundación, se tiene previsto un relleno de altura entre 4.00 y 5.00
mts, confinado mediante muro de contención.
Estructuralmente las torres están previstas mediante muros de
concreto reforzado (pantallas),
vaciados en el sitio, que se
prolongan hasta el nivel de fundación.
7. 6
Código. 12-07-18
3. INVESTIGACION GEOTECNICA
La investigación geotécnica requerida para evaluar las
características del subsuelo y establecer de este los parámetros
básicos para el análisis se acometió de acuerdo con los
requerimientos de la Norma NSR-10 (*).
Las actividades
desarrolladas son las siguientes:
3.1 Trabajos de Campo
Se efectuaron un total de cinco (5) sondeos denominados P-1
a P-5, distribuidos en el predio tal como se aprecia en el
plano de localización de la figura No. 1 anexa, llevados hasta
profundidades entre los 8.00 a 12.00 mts. Las fotografías
siguientes permiten apreciar aspectos de los sondeos
efectuados y del predio investigado:
(*) Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo-Resistente NSR-10. Decreto No.
926 del 19 de Marzo de 2010.
8. 7
Código. 12-07-18
Se aprecia en las fotografías aspectos del predio
investigado y de los sondeos efectuados, labor que
fue desarrollada por personal y equipo de Carlos H.
Parra & Asoc. Nótese la topografía ondulada del
predio.
A través de los sondeos se tomaron muestras del subsuelo, se
describió la estratigrafía encontrada, se midió la posición del
nivel freático y se hicieron pruebas en el sitio del tipo
penetración estándar (ASTM D1586). Sobre las muestras de
suelos cohesivos obtenidas al abrir la cuchara del ensayo de
penetración se tomaron lecturas de penetrometro (Pocket
Penetrometer),
las cuales nos permitieron evaluar su
consistencia y resistencia a la compresión inconfinada. El
muestreo y las pruebas de penetración se llevaron a cabo a
intervalos de 1.00 a 1.50 mts de profundidad. Las fotografías
siguientes permiten apreciar el tamaño de los orificios de los
sondeos requerido para la obtención de las muestras del
subsuelo:
9. 8
Código. 12-07-18
Orificio de la perforación requerido para la obtención
de las muestras representativas del subsuelo.
Las muestras del subsuelo se lograron aprovechando el
recobro de la cuchara partida muestreadora (Split Spoon
Sampler).
10. 9
Código. 12-07-18
La prueba de penetración estándar consistió en hincar el
tomamuestra o cuchara partida mencionada mediante la
acción dinámica de un martillo de 140 Lbs de peso cayendo
desde una altura de 30 pulg, anotando el número de golpes
requerido para penetrarla en una longitud de 1 pie en el
estrato investigado. A dicho número lo denominamos “N” y es
el parámetro de interés en el ensayo. Este nos permitió
evaluar la consistencia de los suelos cohesivos,
la
compacidad de los suelos granulares y estimar la capacidad
portante del suelo en general.
En los registros de perforación que se anexan al final de este
informe aparece anotada la información colectada en las
actividades desarrolladas a través de los sondeos.
La exploración directa anterior a través de sondeos se
complementó mediante una prospección geofísica, realizando
dos (2) líneas de refracción sísmica, sistema este de
investigación indirecta del subsuelo que permitió prospectarlo
hasta los 30.00 mts de profundidad, dando cumplimiento de
esta manera a los requerimientos de la Norma NS-10 en
cuanto a la profundidad de exploración se refiere, labor que
fue llevada a cabo por la firma JLB Ingeniería y Geofísica,
quien determinó además el espectro de respuesta del suelo
acorde con la Norma NSR-10, y los parámetros dinámicos del
mismo. El informe presentado por ellos aparece consignado en
el anexo No.1.
3.2 Trabajos de Laboratorio
Las muestras representativas obtenidas de los sondeos se las
sometió en el laboratorio a un programa de ensayos para
determinar sus propiedades índices tales como determinación
de su contenido de humedad, límites de Atterberg y gradación.
Todas ellas se las clasificó por el Sistema Unificado de Suelos
(USCS).
11. 10
Código. 12-07-18
En el anexo No.2 se adjunta un registro fotográfico que permite
apreciar aspectos del predio investigado y de algunas de las
muestras del subsuelo obtenidas a través de los sondeo. En el
anexo No. 3
se consignan los registros de perforación de los
sondeos mencionados, un cuadro resumen con los resultados de
los ensayos de laboratorio y la carta de plasticidad.
4. GEOLOGIA
El predio objeto de estudio se localiza al borde oriental de la
cordillera occidental, donde afloran fajas de rocas sedimentarias
de Edad Terciaria, que han desarrollado muy poco suelo, aunque
están lógicamente meteorizadas en superficie, meteorización que
va hasta profundidades entre los 5.00 a 8.00 mts, a partir de la
cual la roca está fresca.
En términos generales puede afirmarse que en el área se
presenta el denominado Miembro Los Chorros de la formación
Guachinte, conformado por intercalaciones de Arcillolitas,
Limolitas , Shales Carbonosas y mantos de carbón. Predominan
en el predio las Arcillolitas y Areniscas de consistencia dura. Son
rocas sedimentarias de Edad Eoceno Superior- Oligoceno.
No se observan en el predio afloramientos u “ojos” de agua.
Tampoco se aprecian fenómenos de inestabilidad, ni potencial ni
activa que puedan comprometer la seguridad de las edificaciones
proyectadas.
12. 11
Código. 12-07-18
5. ESTRATIGRAFIA Y CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO
La estratificación del subsuelo aparece representada en forma
gráfica en las figuras No. 2 y 3 anexas trazadas mediante la
interpolación de la información proporcionada por los sondeos y
ensayos efectuados, hasta la máxima profundidad explorada en
forma directa de 10.00 a 12.00 mts. Se aprecia en ellas, en
términos generales la siguiente secuencia con la profundidad:
- Estrato A. Conformado por una capa vegetal superficial limo
arcillosa de color café. Su espesor en los sitios de sondeo varía
entre 0.40 y 0.60 mts.
- Estrato B. Corresponde al Saprolito o roca meteorizada,
conformada por limos con fragmentos de arenisca y limolita,
encontrándose dentro de esta matriz limosa bloques de limolita.
Este estrato se extiende hasta profundidades entre los 7.00 a
8.00 mts. La matriz limosa es de mediana a baja plasticidad, de
los tipos ML y MH de la Clasificación Unificada, tal como se
aprecia en la Carta de Plasticidad anexa. Presentan un contenido
de humedad próximo o inferior a su límite plástico, indicando que
se trata de suelos muy preconsolidados (OCR > 6). Su resistencia
a la penetración estándar (N) varía entre 12 y 42 golpes/pie, en
términos generales en aumento con la profundidad. Son suelos
de comportamiento cohesivo, de consistencia firme a dura.
- Estrato C. Corresponde a la roca fresca limolita.
De acuerdo con la prospección geofísica, bajo el Saprolito y la roca
meteorizada aparece la roca fresca, que se prolonga hasta
profundidades por debajo de los 10.00 mts, tal como se muestra
en el corte estratigráfico siguiente trazado a través de la Línea
Sísmica 1:
13. 12
Código. 12-07-18
Los suelos detectados no son susceptibles al fenómeno de
licuación originado por cargas vibratorias o de sismo. Se descarta
por lo tanto la posibilidad de falla de las fundaciones que se
proyecten debido a este fenómeno.
6. NIVEL FREATICO
El nivel freático no se lo detectó en la exploración directa hasta los
10.00 mts de profundidad. La exploración se llevó a cabo en el mes
de Junio de 2012, en periodo de verano. Es probable que en
periodo de invierno prolongado se presenten algunas filtraciones
sobre todo a través de la roca meteorizada.
14. 13
Código. 12-07-18
7. CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
El estimativo de la capacidad portante del suelo se realizó para dos
tipos de fundación, compatibles con el sistema estructural
adoptado (muros de carga de concreto reforzado), empleando dos
métodos diferentes, basados en parámetros del suelo igualmente
diferentes, así:
7.1 Fundación mediante cimientos corridos
Consiste en el empleo de cimientos corridos colocados a una
profundidad mínima de 0.50 mts.
a. Capacidad Portante. La capacidad portante del suelo se
evaluó por los siguientes dos métodos:
- Mediante al método de Schmertmann (*) en función de su
resistencia a la penetración estandard (N) del tipo de
suelo, de la profundidad y del ancho (B) del cimiento. La
tabla siguiente resume el estimativo realizado para
diferentes anchos (B) de cimiento corrido:
TABLA No.1
CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
METODO DE SCHMERTMANN
FUNDACION SOBRE CIMIENTOS CORRIDOS
( D = 0.50 mts, N = 19 golpes/pie)
(1) B (mts)
(2) D/B
(3) qadm(Kg/cm2)
0.50
1.0
2.9
0.75
0.67
2.6
1.00
0.50
2.5
1.50
0.33
2.4
(1) Ancho del cimiento.
(2) Relación profundidad de cimentación a ancho del cimiento.
(3) Capacidad Portante admisible.
(*) Schmertmann,J.H. “Guidelines for the use in the soil investigation and desing of
foundations”. Florida DOT. Bull 121 A.
15. 14
Código. 12-07-18
- Mediante la Teoría General de Capacidad de Carga
desarrollada por Terzaghi y Meyerhof, considerando el
suelo de soporte como de comportamiento cohesivo,
debido a su matriz limosa, utilizando como parámetro
su resistencia al corte en condición no drenada (Cu) la
cual a su vez se estimó por correlación con la prueba de
penetración estándar.
La expresión empleada en el
estimativo es la siguiente:
qadm = Cu Nc / Fs + D
En donde:
qadm
: Capacidad Portante admisible para falla del
suelo.
Cu
: Resistencia al corte en condición no drenada.
Nc
: Parámetro de capacidad portante según
Skempton (*)
Fs
: Factor de Seguridad ( Fs = 3.0)
D
: Peso del suelo por encima del nivel de
fundación (D = 0)
En este caso el estimativo para diferentes anchos (B) de
cimiento corrido arroja los siguientes resultados:
(*) Skempton,A.W. “The Bearing Capacity of Clays” . Building Research Congress.
Londres 1957.
16. 15
Código. 12-07-18
TABLA No.2
CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO
METODO DE TERZAGHI Y MEYERHOF
FUNDACION SOBRE CIMIENTOS CORRIDOS
( D = 0.50 mts, Cu = 0.80 Kg/cm2 )
B (mts)
D/B
Nc
Cu Nc (Kg/cm2)
qadm (Kg/cm2)
0.50
1.0
6.4
5.12
1.70
0.75
0.67
6.1
4.88
1.62
1.00
0.50
5.9
4.72
1.57
1.50
0.33
5.6
4.48
1.49
La gráfica siguiente muestra a manera comparativa los
valores obtenidos por los métodos anteriores:
17. 16
Código. 12-07-18
Obsérvese que el método de Schmertmann da unos
valores relativamente superiores a los de Terzaghi y
Meyerhof . Esto se debe a dos razones la primera a que el
método de Schmertmann controla los asentamientos en
un máximo de 2.5 cmts, y la segunda que el registro de la
prueba de penetración estándar en suelos que tienen
fragmentos de roca, tiende a ser alto. Para efectos de
diseño consideraremos un valor de capacidad portante del
suelo para este tipo de fundación de 2.0 Kg/cm2.
b. Asentamientos. Debido a que el suelo se encuentra muy
preconsolidado (OCR > 6) los asentamientos que se esperan
en él son de tipo elástico (inmediato). Estos se evaluaron
mediante la siguiente expresión tomada de la Teoría de la
Elasticidad:
= q. B
1 -
Eu
2
. 1 . 2
En donde :
:
q
:
B
:
:
1, 2 :
Eu
:
Asentamiento estimado.
Presión de contacto del cimiento.
Ancho del cimiento.
Coeficiente de Poisson ( = 0.40 )
Factores de corrección según Janbu (*)
Módulo de Elasticidad no drenado.
(*) Janbu, N. “Settlement Analysis . Lecture No. 12” . Norwegian Geotech. Institute.
Bulletin No. 16.
18. 17
Código. 12-07-18
El estimativo se realizó para fundación sobre cimiento
corrido transmitiendo una presión de contacto de 2.0
Kg/cm2. Los resultados se resumen de la siguiente manera
para diferentes anchos (B) de cimiento corrido:
TABLA No.3
ASENTAMIENTOS ESTIMADOS
FUNDACION SOBRE CIMIENTOS CORRIDOS
( D = 0.50 mts, Eu = 160 Kg/cm2)
B (mts)
D/B
q (Kg/cm2)
1 - 2 (cmt2/Kg)
Eu
1
(L/B = 10)
2
(L/B = 10)
(cmts)
0.50
1.0
2.0
0.75
1.00
0.67
0.50
2.0
2.0
5.25 x 10-3
1.50
0.33
2.0
1.75
1.75
1.75
1.75
0.88
0.92
0.94
0.97
0.81
1.26
1.72
2.26
Los asentamientos totales se estiman fluctúan entre 0.80 y
2.3 cmts, magnitud que se encuentra dentro de la máxima
permitida por la Norma NSR-10.
7.2 Fundación mediante losa rígida
Consiste en el empleo de una losa rígida de fundación.
a. Capacidad Portante. Se emplearon los mismos dos métodos
anteriores:
19. 18
Código. 12-07-18
- Según Schmertmann:
D/B = 0 (superficial)
N
= 19 golpes/pie
qadm = 2.0 Kg/cm2
- Según Terzaghi y Meyerhof:
D/B
D
Fs
Cu
Nc
=
=
=
=
=
0 (superficial)
0 (superficial)
3.0
0.8 Kg/cm2
5.14
qadm = 0.8 x 5.14 / 3.0 = 1.37 Kg/cm2
La capacidad portante para este tipo de fundación se estima
entre 1.4 y 2.0 Kg/cm2. Para efectos de diseño
consideraremos un valor de 1.7 Kg/cm2.
b. Asentamientos. Los asentamientos son también de tipo
elástico (inmediato). Los asentamiento totales se estiman
no serán superiores a 4.0 cmts, y los asentamientos
diferenciales, debido a la rigidez de la losa y a su acción de
diafragma son bajos.
20. 19
Código. 12-07-18
8. CONCLUSIONES
La investigación geotécnica desarrollada en el predio donde se
planea la ejecución del proyecto denominado Santa Isabel permitió
establecer la presencia de formaciones rocosas sedimentarias, que
han meteorizado en suelos limo arcillosos que involucran bloques
y cantos de areniscas y arcillolitas. La parte meteorizada del
depósito
involucra el Saprolito,
y la roca meteorizada
propiamente dicha. Bajo ella aparece la roca fresca. En términos
generales el Saprolito y la parte meteorizada presentan matriz
limo arcillosa de mediana a baja plasticidad. Es un depósito muy
preconsolidado,
de consistencia firme a dura,
el cual se
encuentra drenado, sin presencia de nivel freático, no susceptible
al fenómeno de licuación, originado por cargas vibratorias o de
sismo.
La intervención del proyecto generará cortes hacia la parte
posterior del predio, que son fácilmente confinables mediante
muros de contención, tal como se señala en los planos
arquitectónicos. Hacia la parte media el área de parqueo involucra
una zona de corte y relleno, para soportar la estructura de
pavimento. Hacia la parte baja, donde está prevista la torre de
mayor altura, se prevén rellenos, que como se discutirá más
adelante implican soluciones bien sea especiales de fundación, o
modificación del proyecto arquitectónico, para evitar tener que
apoyar las torres sobre rellenos artificiales, cuya estabilidad a su
vez depende de la estabilidad del muro de contención que confina
el relleno.
21. 20
Código. 12-07-18
9. RECOMENDACIONES
9.1 Recomendaciones de Fundación
Lo ideal es que las torres queden proyectadas en cortes sobre
el terreno natural. Para las torres ubicadas en cortes sobre el
terreno natural, de acuerdo con el análisis geotécnico
efectuado
se contemplan dos alternativas de fundación,
compatibles con el sistema estructural adoptado (muros de
carga de concreto reforzado):
a. Fundación mediante cimientos corridos, diseñados para
una capacidad del suelo de 2.0 Kg/cm2, colocados a una
profundidad mínima de 0.80 mts por debajo del nivel de
piso. Esta profundidad es un poco mayor a la considerada
en los estimativos de capacidad portante, y tiene por objeto
mejorar el empotramiento de la fundación, sobre todo
porque está ubicada sobre talud.
b. Fundación mediante losa rígida, que puede ser una losa
rígida aligerada mediante casetones, o una losa plana con
vigas descolgadas. La capacidad portante del suelo para
este tipo de fundación es de 1.7 Kg/cm2. La losa debe
quedar apoyada sobre un relleno en material granular
seleccionado (rocamuerta, IP < 12) de 0.50 mts de espesor,
compactado al 95% de su Proctor Modificado. El relleno
debe tener un sobreancho mínimo de 0.50 mts por fuera
del paramento de la losa. La edificación debe distar un
mínimo de 2.00 mts del borde externo del talud en corte.
Para el caso particular de la torre que se encuentra apoyada
sobre relleno, su apoyo directo sobre rellenos granulares
compactos no es lo más indicado, porque la estabilidad de
estos, como se observa en el corte arquitectónico, dependerá
de la estabilidad del muro de contención. Para obviar esta
dificultad se contemplan las siguientes soluciones:
22. 21
Código. 12-07-18
- Modificar el proyecto arquitectónico para bajar el nivel de
piso de la torre. Otra opción consiste en generar un sótano
bajo ella que permita prolongar los muros de concreto hasta
el nivel de sótano, de tal manera que se puedan apoyar en
forma directa sobre el terreno natural. En este caso la
solución de fundación
puede ser cualquiera de las
alternativas indicadas para la torre en corte sobre el terreno
natural.
- Mantener el diseño arquitectónico, con el relleno
proyectado. En este caso se recomienda apoyar la torre
mediante pilas o caissons de forma cilíndrica, de concreto
reforzado, que trabajarán por soporte en la punta y fricción,
apoyados por debajo del terreno natural. Los caissons o
pilas deben penetrar un mínimo de 5.00 mts bajo el nivel
del terreno natural,
como se señala en el esquema
siguiente:
Viga
Cabezal
Muro de Carga de Concreto
RELLENO
Muro
de
Contención
fap
TERRENO
NATURAL
5.00 mts
(mínimo)
fap
5.00 mts
(mínimo)
Caisson o
Pila
qap
23. 22
Código. 12-07-18
Para el dimensionamiento de los caissons se pueden
emplear los siguientes parámetros:
* Capacidad Portante
Admisible por fricción (fap)
(Fs = 2.0)
* Capacidad Portante
Admisible en la punta (qap)
(Fs = 3.0)
* Modulo de reacción horizontal
(KH)
:
0.30 Kg/cm2
:
8.0 Kg/cm2
:
3.0 Kg/cm2/cm
La resistencia neta por pila o caisson se determina de la
siguiente manera:
Qn = Qp + Qf - W
En donde:
Qn
Qp
Qf
W
:
:
:
:
Resistencia neta a compresión.
Resistencia en la punta.
Resistencia por fricción.
Peso de la pila o caisson.
Los valores anteriores se estiman en función de los valores
de capacidad portante recomendados y de las dimensiones
de la pila o caisson.
Esta solución de fundación presenta serias dificultades
constructivas por la presencia de bloques y cantos de
roca arenisca y limolita en el subsuelo.
24. 23
Código. 12-07-18
9.2 Parámetros para diseño sísmico
Para efectos de evaluar las fuerzas sísmicas que actúan sobre
las edificaciones proyectadas, de acuerdo con la Norma NSR10, teniendo en cuenta las características del subsuelo, el
perfil del suelo corresponde al tipo “C” de la Norma, siendo
por lo tanto los Coeficientes Fa = 1.15 y Fv = 1.55. Así
mismo debe tenerse en cuenta que, de acuerdo con la misma
Norma la ciudad de Cali, se localiza en una zona de amenaza
sísmica alta, debiendo considerarse por lo tanto que el
Coeficiente de Aceleración (Aa) y Velocidad (Av) pico efectivos
son iguales a 0.25.
La fundación debe amarrarse mediante vigas de acuerdo a lo
indicado por la Norma NSR-10 en su numeral A.3.6.4.2.
En el anexo No.1, en el informe de JLB Ingeniería y Geofísica
aparecen los parámetros dinámicos del suelo para efectos de
análisis de interacción suelo-estructura.
9.3 Proceso Constructivo – Adecuación del Terreno
El proceso constructivo para adecuación del terreno debe tener
en cuenta las siguientes consideraciones geotécnicas:
a. Las excavaciones requeridas para adaptar el terreno a los
niveles arquitectónicos del proyecto (terraceo) se puede
efectuar en forma mecánica, dejando taludes de inclinación
1H a 2V, para alturas máximas de corte de 4.00 mts. Los
taludes deben “champearse” con mortero 1:3, con el objeto
de evitar su agrietamiento por resecamiento, y erosión en
caso de lluvia.
25. 24
Código. 12-07-18
b. La excavación general debe llevarse hasta la profundidad tal
que permita la cabida de la estructura de pavimento. Si se
opta por la losa de fundación la excavación debe permitir la
cabida de la placa y de su relleno de apoyo. Para el caso de
los cimientos corridos su excavación se puede efectuar a
mano en cortes verticales.
c. Debe tenerse en cuenta en el proceso de excavación que se
presentarán bloques y cantos de arenisca, lo cual obligará a
su fracturamiento mediante el empleo de martillos
percutores, ciclos de calentamientos y enfriamiento súbito
usando quemadores de acetileno, el empleo de productos
expansores colocados a través de perforaciones, o el empleo
de cincel y porra.
d. Los taludes deben tenderse por detrás del paramento del
muro de contención con el propósito de que este pueda ser
levantado en toda su altura sin que se originen empujes de
tierra sobre él, permitiendo su diseño apoyado en las losas de
los niveles intermedios. De esta manera se permitirá también
colocar el sistema de subdrenaje requerido por la Norma
NSR-10 entre el terreno y el muro de contención. En caso
contrario el muro debe proyectarse para trabajar en voladizo.
Los rellenos entre el talud y el muro de contención se pueden
efectuar con material del sitio (exceptuando la capa vegetal),
eliminando los sobretamaños, compactado con pizón o
“rana” al 90% de su Proctor Modificado.
e. No se espera que se presente nivel freático, sobre todo si la
excavación se acomete en periodo de verano. Es posible que
en periodo de invierno se presenten algunas filtraciones a
través del talud, las cuales deben colectarse mediante zanjas
de drenaje al pie de la excavación, para su disposición a la
red de alcantarillado pluvial perimetral al predio. Estas
zanjas permitirán también drenar la excavación en caso de
lluvia.
26. 25
Código. 12-07-18
f. Si se opta por la solución mediante caissons o pilas de
concreto pre-excavadas, su excavación se puede acometer a
mano mediante la técnica de excavación con anillos vaciados
en el sitio, tal como se señala en la figura No. 4 anexa.
Debe tenerse en cuenta que para excavación a mano por este
sistema el diámetro mínimo constructivo es de 1.00 mt con
el objeto de permitir la cabida del excavador. Los caissons
pueden presentar serias dificultades constructivas por la
presencia de bloques y cantos de arenisca y limolita, que
obligarán a su fracturamiento mediante las técnicas
mencionadas anteriormente.
g. En la parte donde la torre de apartamentos está proyectada
en relleno sobre el terreno natural, se precisa el retiro de la
capa vegetal superficial existente, para luego proceder a
conformar el relleno
empleando material granular
seleccionado (rocamuerta, IP < 12) compactado al 95% de
su Proctor Modificado en capas preferiblemente de espesor
no mayor a 0.30 mts. Antes de conformar el relleno se
recomienda construir el muro de contención en la parte
baja para garantizar el confinamiento del relleno.
Esta
recomendación también es válida para el área de parqueo
ubicada entre las torres, la cual está prevista parte en corte
y parte en relleno sobre el terreno natural.
9.4 Muros de Contención
Los muros de contención deben proyectase para soportar
empujes de tierra evaluados con base en los siguientes
parámetros:
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H
Pa
W
H/3
Pp
h
h/3
H Ka
F
h Kp
En donde:
Pa
Pp
F
= 0.5 H2 Ka
= 0.5 h2 Kp
= .W
Siendo:
Ka
Kp
= 0.40
= 1.9 ton/m3
= 1/Ka = 2.5
= 0.35
Su fundación se puede efectuar mediante cimientos corridos
colocados a una profundidad mínima de 0.50 mts, la cual
puede ser mayor si los análisis de estabilidad del muro así lo
requieren. La capacidad portante del suelo para el diseño del
cimiento corrido puede tomarse como 2.0 Kg/cm2.
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Código. 12-07-18
9.5 Pisos del sótano
Los pisos del sótano, así como la vía interna y parqueaderos
externos estarán sujetos al tránsito y parqueo de vehículos
livianos (automóviles y camionetas). Se propone la siguiente
estructura de pavimento:
Losa concreto f’c 3000 psi
12 cmts
Sub-base
(rocamuerta,
IP < 12), 95% P.M.
20 cmts
Sobre la subrasante se conforma un relleno en material
granular seleccionado (rocamuerta, IP < 12), compactado al
95% de su Proctor Modificado, en un espesor de 0.20 mts.
Sobre el relleno se realiza el vaciado de una placa de 0.12 mts
de espesor, en concreto de 3000 psi de resistencia a la
compresión
a los 28 días de curado,
en paños
preferiblemente no mayores a 3.00 x 4.00 mts, dejando
juntas en los cuatro costado del tipo “plano debilitado”. En la
unión de la losa con muros y columnas debe dejarse una
junta de dilatación rellena de icopor ( e = 1.0 cmt). Si la losa
está proyectada fuera de áreas cubiertas, sujetas a cambios
de temperatura, se recomienda colocarle un refuerzo en malla
electrosoldada a la mitad de la altura de placa, para tomar los
esfuerzos por contracción y temperatura, evitándose de esta
manera el agrietamiento prematuro de la losa.
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Código. 12-07-18
Si se opta por la solución sobre losa de fundación, esta,
adecuadamente proyectada sirve de piso y pavimento.
9.6 Otras Recomendaciones
a. Se recomienda la construcción de zanjas de drenaje y
estructuras adecuadas de caída que permitan interceptar la
escorrentía superficial y su disposición final a la red de
alcantarillado pluvial del proyecto, evitando de esta manera
el efecto erosivo del agua en caso de lluvia.
b. Los taludes en relleno deben dejarse con inclinación a 45°
empradizándolos.
c. Los taludes en corte, que no sean confinados mediante
muros de contención, deben dejarse con inclinación 1H a
1.5V revegetalizándolos para evitar su erosión en caso de
lluvia.
d. En la corona de todos los taludes debe construirse una
zanja de drenaje que intercepte el agua lluvia evitando que
esta drene hacia el talud.
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10. LIMITACIONES
Las conclusiones y recomendaciones dadas en este estudio se
basaron en el análisis e interpretación de la información
proporcionada por los sondeos y ensayos efectuados. Si durante
la etapa constructiva o de diseño se presentan variaciones en las
características del subsuelo o del proyecto debe consultársenos
sobre las recomendaciones adicionales necesarias.
CARLOS HUMBERTO PARRA S.
Ingeniero Civil Consultor
Mat. 76202-05497
Cali, Julio de 2012.
31. ANEXO No. 1 Informe JLB Ingeniería y Geofísica