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Ing. Alejandro Torres Vargas
Laboratorio Torres
17/02/20142014
Laboratorio Torres
1
ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS
Domicilio: Boulevard Antonio Madrazo Ciudad: León Guanajuato., MEXICO.
PROYECTO
“Nave Industrial”
Localización: León Guanajuato., MEXICO.
2At´n. Ing. Augusto Jaffeth P R E S E N T E.
León Guanajuato., MEXICO. 17 de Febrero del 2014, Lagos de Moreno, JAL.
I.- Por este conducto presentamos a usted el informe técnico correspondiente al estudio de material que conforma la obra :
“Nave Industrial”
El estudio tiene como finalidad conocer las características físicas del subsuelo hasta la profundidad analizada así como su capacidad de carga.
II.- Condiciones del sitio
La topografía es regular, en una zona urbana, el clima es templado prueba fue una temperatura de 24°C, el día en general fue con una temperatura máxima de 36°C y una mínima de 14°C. Con dirección al Boulevard Antonio Madrazo., en León Guanajuato, con:
21°10´3.29” Altitud Norte
101º 38´44.30” Longitud Oeste
Altura Sobre el Nivel del Mar 1848 Mts.
3
PLANO DE UBICACIÓN
Ubicación.
21°10´3.29” Altitud Norte
101º 38´44.30” Longitud Oeste
Altura Sobre el Nivel del Mar 1848 Mts.
AREA DE APLICACION
NORTE
Salida a Lagos de
Moreno JAL.
León de los Aldama.
4
Ubicación del PCA1, PCA 2.
Ciudad: León Guanajuato., MEX. 21°10´3.29” Altitud Norte
101º 38´44.30” Longitud Oeste
Altura Sobre el Nivel del Mar 1848 Mts.
1 2
5
Equipo para realización de prueba.
(Máquina Retroexcavadora Caterpillar)
En el área en estudio se efectuaron en total de 2 pozos a cielo abierto, el que se denominó como PCA1 y PCA 2, Efectuando su exploración hasta la profundidad de:
6 PCA 1 3.10 metros PCA 2 3.10 metros
Primeramente se efectuó una inspección visual de las paredes del pozo para proceder al muestreo de los materiales en cada uno de los diferentes estratos de terreno natural encontrados en la exploración se obtuvieron muestras de tipo alteradas.
Estas muestras se trasladaron al laboratorio para obtener los siguientes parámetros:
1) Contenido natural de agua
2) Límite líquido
3) Límite plástico
4) Índice plástico
5) Contracción lineal
6) Composición granulométrica
7) Clasificación S.U.C.S.
8) Clasificación de finos
9) Peso volumétrico seco
10) Consistencia relativa
11) Capacidad de carga
IV.- Estratigrafía y propiedades del subsuelo:
Las muestras se tomaron con una retro excavadora posterior mente se sacó manual hasta ver los estratos para de esa manera obtener las muestras necesarias.
7
IV-A.1). Para el pozo de exploración PCA 1:N.T.N. + 0.00
8
N.T.N. - 0.80
N.T.N. - 2.60
N.T.N. - 3.10
PCA 1.1
PCA 1.2
Manto Friático no se localiza
9
P C A 1 - EL PRIMER ESTRATO: 1.1
De terreno encontrado en la exploración, se presenta entre las profundidades de 0.00 – 0.80, el material encontrado, el cual es un relleno a base de escombro, el cual no se analizó porque no es apto para la construcción, entre las profundidades de 0.80 – 2.60, es un material compuesto de arenas Arcillosa mezcla de arena y arcilla de color gris claro, con clasificación según el S.U.C.S. de SC , Impermeable con cantidad de finos de 18 %, compresibilidad baja, los asentamientos son bruscos ante la saturación de carga, alta resistencia a la tubificación es un suelo homogéneo, Con alto índice plástico, con resistencia al cortante alta, con poca a mucha actividad de finos teniendo una contracción lineal de 8 % que es mucha, con clasificación de finos, CL. Arcillas arenosas, arcillas limosas, se localiza dentro de la zona II de acuerdo a la carta de plasticidad, por lo que puede tener asentamientos bruscos en caso de saturarse bajo carga y provocar desestabilización ante la presencia del agua, su contracción es muy alta de 8 % , su resistencia a la tubificación es alta teniendo una susceptibilidad a la licuación de media a alta, es impermeable con resistencia al cortante de media, humedad natural de 25.78 % que es normal.
10
PCA 1.1
Característica del Material Unidad Resultado
Porcentaje de Grava % 23.1
Porcentaje de Arena % 58.9
Porcentaje de Finos % 18
Clasificación de Suelos SUCS SC
Clasificación de Finos SUCS CL Zona II
Limite Liquido % 44.44
Limite Plástico % 24.20
Índice Plástico % 20.24
Contracción Lineal % 8
Peso Volumétrico Seco Suelto Kg/M3 937
11Humedad Natural % 25.78
Consistencia Relativa (+/-) (+)
P C A 1 - EL SEGUNDO ESTRATO: 1.2
De terreno encontrado en la exploración, se presenta entre las profundidades de 2.60 – 3.10, el material encontrado, es un material compuesto de arenas Arcillosa mezcla de arena y arcilla de color gris obscuro, con clasificación según el S.U.C.S. de SC , Impermeable con cantidad de finos de 25.75 %, compresibilidad baja, los asentamientos son bruscos ante la saturación de carga, alta resistencia a la tubificación es un suelo homogéneo, Con alto índice plástico, con resistencia al cortante alta, con poca a mucha actividad de finos teniendo una contracción lineal de 6 % que es alta, con clasificación de finos, CL. Arcillas arenosas, arcillas limosas, se localiza dentro de la zona II de acuerdo a la carta de plasticidad, por lo que puede tener asentamientos bruscos en caso de saturarse bajo carga y provocar desestabilización ante la presencia del agua, su contracción es alta 6 % , su resistencia a la tubificación es alta teniendo una susceptibilidad a la licuación de media a alta, es impermeable con resistencia al cortante de media, humedad natural de 17.64 % que es normal. NOTA: el manto friático no se localizó.
12
PCA 1.2
Característica del Material Unidad Resultado
Porcentaje de Grava % 20.9
Porcentaje de Arena % 53.35
Porcentaje de Finos % 25.75
Clasificación de Suelos SUCS SC
Clasificación de Finos SUCS CL Zona II
Limite Liquido % 35.29
Limite Plástico % 20.11
Índice Plástico % 15.18
Contracción Lineal % 6
13Peso Volumétrico Seco Suelto Kg/M3 1177
Humedad Natural % 17.64
Consistencia Relativa (+/-) (+)
. IV-A.1). Para el pozo de exploración PCA 2:
N.T.N. + 0.00
14
N.T.N. - 0.30
N.T.N. - 2.90
N.T.N. - 3.10
PCA 1.1
PCA 1.2
Manto Friático no se localiza
15
P C A 2 - EL PRIMER ESTRATO: 2.1
De terreno encontrado en la exploración, se presenta entre las profundidades de 0.00 – 0.30, el material encontrado, el cual es un relleno a base de escombro, el cual no se analizó porque no es apto para la construcción, entre las profundidades de 0.30 – 2.90, es un material compuesto de arenas Arcillosa mezcla de arena y arcilla de color gris claro, con clasificación según el S.U.C.S. de SC , Impermeable con cantidad de finos de 24 %, compresibilidad baja, los asentamientos son bruscos ante la saturación de carga, alta resistencia a la tubificación es un suelo homogéneo, Con alto índice plástico, con resistencia al cortante alta, con poca a mucha actividad de finos teniendo una contracción lineal de 7 % que es mucha, con clasificación de finos, CL. Arcillas arenosas, arcillas limosas, se localiza dentro de la zona II de acuerdo a la carta de plasticidad, por lo que puede tener asentamientos bruscos en caso de saturarse bajo carga y provocar desestabilización ante la presencia del agua, su contracción es muy alta de 8 % , su resistencia a la tubificación es alta teniendo una susceptibilidad a la licuación de media a alta, es impermeable con resistencia al cortante de media, humedad natural de 16.95 % que es normal.
16
PCA 2.1
Característica del Material Unidad Resultado
Porcentaje de Grava % 23.1
Porcentaje de Arena % 52.9
Porcentaje de Finos % 24
Clasificación de Suelos SUCS SC
Clasificación de Finos SUCS CL Zona II
Limite Liquido % 35.09
Limite Plástico % 17.37
Índice Plástico % 17.71
Contracción Lineal % 7
Peso Volumétrico Seco Suelto Kg/M3 1075
17Humedad Natural % 1695
Consistencia Relativa (+/-) (+)
P C A 2 - EL SEGUNDO ESTRATO: 2.2
De terreno encontrado en la exploración, se presenta entre las profundidades de 2.90 – 3.10, el material encontrado, es un material compuesto de arenas Arcillosa mezcla de arena y arcilla de color gris claro, con clasificación según el S.U.C.S. de SC , Impermeable con cantidad de finos de 14.64 %, compresibilidad baja, los asentamientos son bruscos ante la saturación de carga, alta resistencia a la tubificación es un suelo homogéneo, Con alto índice plástico, con resistencia al cortante alta, con poca a mucha actividad de finos teniendo una contracción lineal de 7 % que es alta, con clasificación de finos, CL. Arcillas arenosas, arcillas limosas, se localiza dentro de la zona II de acuerdo a la carta de plasticidad, por lo que puede tener asentamientos bruscos en caso de saturarse bajo carga y provocar desestabilización ante la presencia del agua, su contracción es alta 7 % , su resistencia a la tubificación es alta teniendo una susceptibilidad a la licuación de media a alta, es impermeable con resistencia al cortante de media, humedad natural de 19.76 % que es normal. NOTA: el manto friático no se localizó.
18
PCA 2.2
Característica del Material Unidad Resultado
Porcentaje de Grava % 16.9
Porcentaje de Arena % 68.45
Porcentaje de Finos % 14.64
Clasificación de Suelos SUCS SC
Clasificación de Finos SUCS CL Zona II
Limite Liquido % 39.13
Limite Plástico % 21.42
Índice Plástico % 17.71
19Contracción Lineal % 7
Peso Volumétrico Seco Suelto Kg/M3 1116
Humedad Natural % 19.76
Consistencia Relativa (+/-) (+)
V.- CAPACIDAD DE CARGA.
A LAS MUESTRAS INALTERADAS OBTENIDAS EN LOS POZOS DE EXPLORACIÓN PCA 1,
TIENE UNA CONTRACCION QUE es de 13% A 10% POR LO TANTO CON UNA ACTIVIDAD DE
FINOS MUY ALTA., POSTERIORMENTE SE LES ESTIMÓ LA CAPACIDAD DE CARGA EMPLEANDO LA
TEORÍA DE TERZAGHI, SOBRE LA BASE DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DEL ENSAYE A LA
COMPRESIÓN SIMPLE, UTILIZANDO LAS SIGUIENTES EXPRESIONES:
c =qu/2
qa = (c Nc/FS) + m Df
EN DONDE:
c = COHESION, T/m2
qu = CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA, T/m2
20qa = CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE, T/m2
Nc = FACTOR DE CAPACIDAD DE CARGA = 5.7
F.S.= FACTOR DE SEGURIDAD = 3
m = PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO, T/m3
Df = PROFUNDIDAD DE DESPLANTE, m.
EN LA SIGUIENTE TABLA SE PRESENTA EN FORMA RESUMIDA LOS RESULTADOS OBTENIDOS DE
LA CAPACIDAD DE CARGA
Alturas Capacidad de Carga
Peso Especifico
Ton / M2 Kg/M3
PCA 1
1.1 0.00 - 0.80
1.2 0.80 – 2.60 5,407 937
1.2 2.60 – 3.10 6,280 1177
Alturas Capacidad de Carga
Peso Especifico
Ton / M2 Kg/M3
PCA 2
1.1 0.00 - 0.30
1.2 0.30 - 2.90 8,090 1075
1.2 2.90 – 3.10 10,020 1116
21NOTA: LAS PROFUNDIDADES ESTÁN TOMADAS A PARTIR DEL NIVEL SUPERFICIAL ACTUAL DEL TERRENO, RECOMENDAMOS LIMITAR EL VALOR DE LA CAPACIDAD DE CARGA AL MINIMO ADMISIBLE (qa) DEL TERRENO, USAR LA CAPACIDAD DE CARGA QUE ES EL DE 10 TON/M2, A UNA PROFUNDIDAD DE 2.90 A 3.10 METROS, POR LO TANTO EL CALCULISTA CONSIDERARA ESTAS OBSERVACIONES DE ACUERDO A LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN CADA UNO DE LOS ESTRATOS.
CONCLUSION
POR TODO LO ANTERIOR, RECOMENDAMOS:
1) UTILIZAR COMO CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE (qa) DEL TERRENO, TOMAR EL MINIMO DE
LOS VALORES OBTENIDOS EN LOS SITIOS EXPLORADOS, QUE ES DE 10 TON/M2, A UNA
PROFUNDIDAD DE DESPLANTE VARIANTE DE 3.00 METROS, ES DECIR DESPUES DE LA
CAMA MATERIAL ORGANICO DE COLOR CAFÉ CLARO Y SERA HASTA 40 CM DENTRO DE LA CAPA
DE ARENA LIMOSA, PERO ESTA CAPA SERÁ DETERMINADA POR EL ESTRUCTURISTA YA QUE LA
CIMENTACIÓN DEFINITIVA EN LA QUE EL ING. ESTRUCTURISTA DEL PROYECTO DEFINIRÁ EL TIPO
DE CIMENTACIÓN, EN SI TODO LO CONCERNIENTE A ESTA SITUACIÓN ADEMÁS DEBERA
CONSIDERAR SOBRE LA BASE DE LAS CARGAS Y LA FORMA COMO SE TRANSMITAN AL
SUBSUELO.
2) POSTERIORMENTE COLOCAR MATERIAL PARA UNA CAPA ROMPEDORA CON MATERIAL BASALTICO DE 6” HASTA FINOS, ESTA CAPA TENDRA UN ESPESOR DE ACUERDO A DONDE SE GARANTICE LA CAPA ESTABLE VARIANDO 3.00 4.00 METROS APROXIMADAMENTE, SEGÚN EL PERFIL ESTRATIGRAFICO,ESTA SE COMPACTARA CADA 30CMS , LA CUAL PERMITIRA LA TUBIFICACION Y LA PERMEAMIBILIDAD Y NO ARRASTRES EL MATERIAL SUBSECUENTE EN FORMA DE LICUACION.
3) A CONTINUACION COLOCAR MATERIAL DE CALIDAD SUB-BASE (TEPETATE) DE ACUERDO A LA NORMA, QUE SE RELLENARA. ESTA CAPA ES LA QUE EN UN MOMENTO DADO SE ELEVARA PARA ALCANZAR LA ALTURA QUE SOPORTARÀ LA BASE.OBIEN EN ALGUNAS CASOS SE ELIMINARA PARA DAR PASO A LA BASE DEPENDIENDO DE LA PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACION Y TENDRA
22QUE REBASAR LA CAMA DE ARENA SEGÚN LA NORMA, SE DEBERA DE HUMEDECER EL MATERIAL COMPACTANDOSE EN CAPAS DE 30 CM DE ESPESOR HASTA LOGRAR UNA HUMEDAD CON 3% MAYOR A LA OPTIMA DEL MATERIAL Y COMPACTACION AL 95% DE SU PESO VOLUMETRICO SECO MAXIMO.
4) POSTERIOR UNA CAPA DE 30 CMS DE MATERIAL CON CALIDAD DE BASE, SEGÚN LA NORMA, SE DEBERA DE HUMEDECER EL MATERIAL COMPACTANDOSE EN CAPAS DE 30 CM DE ESPESOR HASTA LOGRAR UNA HUMEDAD CON 3% MAYOR A LA OPTIMA DEL MATERIAL Y COMPACTACION AL 100% DE SU PESO VOLUMETRICO SECO MAXIMO
YA REALIZADO LO ANTERIOR, SE RECOMIENDA COLOCAR UNA PLANTILLA DE 5
CENTIMETROS DE ESPESOR DE CONCRETO HIDRAULICO, CON UNA RESISTENCIA DE 100 KG/CM2 Y
SOBRE DE ESTE SE DESPLANTARA LA ZAPATA PARA HOMOGENIZAR LA CARGA.
AHORA BIEN EN LA PARTE INTERIOR DE LA EDIFICACION SE RECOMIENDA COLOCAR UNA
CAPA DE PIEDRAPLEN EN FORMA GENERAL COMPACTADO Y POSTERIOR UNA CAPA DE BASE DE 30
CM. COMPACTADO AL 100% DEL PVSM, COMO SE INDICA EN LA FIGURA
Nota: LA EXCAVACIÓN PARA RETIRAR EL RELLENOS Y ARCILLA, SE EFECTUARÁ ENTRE TALUDES
PERIMETRALES CON UNA INCLINACIÓN DE 0.3:1 (HORIZONTAL A VERTICAL).
5) ES DE SUMA IMPORTANCIA CONSIDERAR QUE EL AGUA TIENDE A PERDER EL EQUILIBRIO DEL
MATERIAL PROVOCANDO DESESTABILIZAR EL MATERIAL.
6) ES MUY IMPORTANTE ACLARAR QUE EL SUELO PRESENTA UNA ACTIVIDAD DE FINOS
EN LA CAPA EN CUESTION QUE ES DE 10 % EN LA CAPA INFERIOR, QUE ES MUCHA.
237) SE MEJORA EL TERRENO NATURAL DONDE SE PROPORCIONARA 5 KILOGRAMOS POR METRO CUADRADO, PARA ESTABILIZACION DE LA ARCILLA Y MATAR EL MATERIAL ORGANICO.
GLOSARIO
Glosario: SimboloSimbol
o
NAF Nivel de guas Freáticas SC Arena Arcillosa
SUCS Sistema Unificado de Clasificación de Suelos GC Grava
Arcillosa
G Grava PCA Pozo a Cielo Abierto
S Arena C Arcilla
F Finos MO Material Orgánico
SP Arena Mal Graduada ML
Limosde Baja
Compresibilidad
GP Grava Mal Graduada CL Arcilla Limosa
GP – GC Grava mal Graduada arcillosa
MH Limo inorgánico
SP - SC Arena mal graduada arcillosa
24N.T.N Nivel de Terreno Natural
T.N. Terreno Natural
GLOSARIO
ASTM AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS
AASHTO AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS
NMX NORMA MEXICANA
ONNCE ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN
Y EDIFICACIÓN, SC
NORMA ENSAYO
ASTM D 422 / AASHTO T 88 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO
ASTM D 4318 / AASHTO T 89 DETERMINACIÓN DEL LIMITE LIQUIDO
ASTM D 4318 / AASHTO T 90 DETERMINACIÓN DEL LIMITE PLÁSTICO
ASTM D 427 / AASHTO T 92 DETERMINACIÓN DEL LIMITE DE CONTRACCIÓN
ASTM D 1883 / AASHTO T 193 OBTENCIÓN DEL VALOR RELATIVO SOPORTE
ASTM D 1557 / AASHTO T 180
REALIZACIÓN DE PRUEBA PROCTOR MODIFICADA, MÉTODO PARA DETERMINAR LAS CARACTERÍSTICAS DE COMPACTACIÓN DE SUELOS (PESO VOLUMÉTRICO SECO MÁXIMO Y CONTENIDO DE HUMEDAD OPTIMA ).UTILIZANDO UN ESFUERZO MODIFICADO DE- LB / ft3, 2700 kN-M / M3, PISON DE . Y CAÍDA DE
25
ASTM D 698 / AASHTO T 99
REALIZACIÓN DE PRUEBA PROCTOR ESTÁNDAR, MÉTODO PARA DETERMINAR LAS CARACTERÍSTICAS DE COMPACTACIÓN DE SUELOS (PESO VOLUMÉTRICO SECO MÁXIMO Y CONTENIDO DE HUMEDAD OPTIMA). UTILIZANDO UN ESFUERZO ESTÁNDAR DE- LB / ft3, 602 kN- M / M3, PISON DE . Y CAÍDA
ASTM D 2216 / AASHTO T 265 DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE HUMEDAD
ASTM D 75 / AASHTO T 2 MUESTREO DE MATERIALES
ASTM D 702 / AASHTO T 248 REDUCCIÓN DEL TAMAÑO DE (CUARTEO)
ASTM D 1140 CANTIDAD DE MATERIAL MAS FINO QUE EL TAMIZ No 200
ASTM-C-131-03 RESISTENCIA A AGREGADOS
ASTM D 2487MÉTODO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS PARA PROPÓSITOS DE INGENIERÍA (SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS)
NMX – C – 416 – ONNCCE – 2003, CAP. 2 APART. 2.6.5 IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS DE SUELO Y FRAGMENTOS DE ROCA
ASTM D 2488 DESCRIPCIÓN E IDENTIFICACIÓN DE SUELOS( PROCEDIMIENTO MANUAL Y VISUAL)
N-CMT-4-02.001 MATERIALES PARA BASE
N-CMT-4-02.002 MATERIALES PARA SUBBASE
Esperando que los datos obtenidos sean de su utilidad, y agradeciendo la oportunidad de servirle quedo de usted.
26
Ing. Alejandro Torres Vargas
27
28
29Anexo Fotográfico.
30
31
PCA 1 PCA 2
PCA 1.1
PCA 1.2
PCA 2.1
PCA 2.2