UNIDAD EDUCATIVA ESTANDARIZADA “CIUDAD DE … · El área de influencia pertenece al periodo del...

PROYECTO

UNIDAD EDUCATIVA ESTANDARIZADA “CIUDAD DE

PEDERNALES”

ESTUDIO DE GEOTÉCNIA Y MECÁNICA DE SUELOS

AGOSTO – 2014

PROGRAMA NACIONAL DE INFRAESTRUCTURA PARA LA UNIVERSALIZACIÓN DE LA EDUCACIÓN CON CALIDAD Y EQUIDAD

2

INDICE

1. OBJETIVO ..................................................................................................................... 3

2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ............................................................................. 3

2.1 GEOLOGÍA REGIONAL ........................................................................................... 3

2.2 GEOMORFOLOGÍA DEL ÁREA .............................................................................. 5

2.3 RIESGO POR INUNDACIÓN ................................................................................... 6

3. TRABAJOS DE CAMPO .............................................................................................. 7

4. TRABAJOS DE LABORATORIO .................................................................................. 8

5. TRABAJOS DE GABINETE: .......................................................................................... 8

6. ESTRATIGRAFÍA: ........................................................................................................... 8

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 9

8. CROQUIS DE LOCALIZACIÓN DE LAS PERFORACIONES .................................. 12

9. ANEXOS FOTOGRÁFICOS ....................................................................................... 26

10. ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE CARGA.............................................................. 31


3

1. OBJETIVO

El presente trabajo tiene por objeto determinar las condiciones técnicas del

subsuelo y analizar las propiedades físicas y mecánicas de las distintas capas

de suelos atravesadas mediante perforaciones in situ; en donde se

determinarán los parámetros de resistencia del suelo para el cálculo de la

capacidad admisible del terreno para la cimentación de las estructuras,

para absorber las diferentes solicitaciones de carga.

2. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se encuentra ubicado en la Parroquia Pedernales, perteneciente

al cantón Pedernales, de la Provincia de Manabí; a 2.5 Km. al Noreste de la

cabecera cantonal Pedernales.

Geográficamente la zona en estudio se encuentra ubicada entre las

coordenadas UTM 8750 N – 607470 E y 8530 N – 607510 E, referidas al Sistema

Geodésico Mundial WSG 84. El área en estudio se desarrolla entre las cotas

absolutas de + 21 m. y + 35 m.

2.1 GEOLOGÍA REGIONAL

La zona de estudio se encuentra ubicada en el litoral ecuatoriano,

delimitando al Este de la Cordillera de los Andes, al Sur por el Arco Volcánico


4

Macushi Cordillerano, hacia el Oeste por el Basamento Ultrabásico de Fondo

Marino que también puede ser considerado de la Formación Macushi y que

solo aflora en ciertos sitios de la costa ecuatoriana y hacia el Norte por la

falla geológica activa Jama-Quinindé.

La cordillera costera que atraviesa esta región está constituida por terrenos

cuyas elevaciones fluctúan entre los 200 y 860 m de altura, constituidas en

más de un 90% por rocas sedimentarias terciarias y cuaternarias, poco

consolidadas y con una estratificación indefinida. Los principales tipos de

roca que se encuentran son: lutitas arcillosas, lutitas y limolitas tobáceas,

areniscas pobremente cementadas y en ocasiones, en pocos sectores,

extrusivos de rocas ígneas-basálticas.

Los suelos residuales son arcillas muy plásticas y expansivas, también existen

grandes áreas cubiertas de limos con un alto grado de colapsibilidad y

dispersión, materiales estos que por su características son muy fáciles de

movilizar y que al poco tiempo de ser excavados pierden sus propiedades de

resistencia, por lo que son fácilmente erosionables, en particular por los

efectos de las corrientes de agua.

Se considera que existe una gran sutura denominada Guayaquil – Babahoyo

– Santo Domingo, la que continua hasta Venezuela. Esta estructura

geológica se considera que es un límite de las estructuras que se encuentran

en las diferentes cuencas del Litoral Ecuatoriano.

En esta región se presentan numerosas cuencas sedimentarias, siendo las

más importantes: la Cuenca Progreso en la Península de santa Elena, la

Cuenca Manabí en la parte central que es en forma alargada y la Cuenca

Borbón al Norte del Litoral Ecuatoriano.

El área de influencia pertenece al periodo del cuaternario la cual está

constituida por depósitos aluviales recientes de arcilla y limos o materiales

sedimentarios.

Para el levantamiento de la información geológica, se utilizó la carta

geológica, publicada por la dirección de Geología y Minas, en la que se

determinó la formación geológica presente en la zona.


5

2.2 GEOMORFOLOGÍA DEL ÁREA

La geomorfología del área de estudio está conformada por superficies

semiplanas onduladas con ligeras pendientes de máximo el 5%, la rodean

pequeñas depresiones (quebradas), hacia el Este se encuentra la parte

montañosa.

En el área específica del estudio en el lado Noroeste atraviesa una pequeña

quebrada cuya escorrentía de agua solo se presenta en época invernal.

La altura máxima promedio poblada es de 30.00 msnm y la mínima de 3.00

msnm.

Dentro de la información climática, tiene un clima tropical húmedo, la

temperatura fluctúa entre los 25 y 32 grados centígrados, con una

precipitación media anual, con valores de entre 2000 a 4000 mm.

El suelo es afectado por el clima, las lluvias, la geología y la vegetación. La

cobertura vegetal, se compone de suelos saludables ricos en nutrientes, que


6

están constituidos por una mezcla de arcilla, limo y arena, y son llamados

suelos “francos”. Los colores de los suelos se deben a diferentes minerales.

2.3 RIESGO POR INUNDACIÓN

Para determinar el grado de amenaza por inundación que afecta al cantón

Pedernales (sector Pedernales); nos basamos en la clasificación encontrada

en el mapa de amenaza por inundación por Cantón, elaborado por

convenio OXFAM – COOPI y contenido en el Software del Sistema Integrado

de Indicadores Sociales del Ecuador SIISE, en el cual, los cantones fueron

clasificados en cuatro categorías (valor en escala de 0 a 3) a partir de

eventos registrados en el transcurso de las dos últimas décadas.

- Cantones con el mayor peligro de inundación (grado 3), se trata de las

zonas que sufrieron inundaciones, sea esta por desbordamientos de

ríos o por precipitaciones extremas, durante el Fenómeno de En Niño

en 1982-83 y 1997-98).

- Cantones con peligro de inundaciones relativamente alto (grado 2), se

trata de zonas que sufrieron inundaciones durante el Fenómeno de En

Niño en 1982-83 y 1997-98); o, por otros fenómenos (como zonas

orientales inundadas por el taponamiento de drenajes naturales).

- Cantones con peligro de inundación relativamente bajo (grado 1), son

aquellos cantones que fueron relativamente (levemente) inundados

en el pasado o que se encuentran (integra o parcialmente) a una

altitud sobre el nivel del mar inferior a 40 metros.

- Cantones con bajo peligro de inundación (grado 0), aquellos que no

fueron inundados desde 1980, es decir, con bajo peligro de

inundación.

Bajo los siguientes criterios, el cantón Pedernales – cabecera cantonal

Pedernales, posee una valoración de 2, es decir posee un grado de

amenaza de inundación alto (ver figura).

El riesgo de inundación en el área específica del proyecto, se la considera

de menor grado ya que dicha topografía se presta para una evacuación de

aguas lluvias de manera continua.


7

3. TRABAJOS DE CAMPO

Se realizaron cinco perforaciones de 6.00 metros de profundidad cada una

en el área donde se proyecta implantar las respectivas estructuras.

En cada una de las perforaciones se efectuaron ensayos de penetración

standart (SPT), cada metro de avance de profundidad y que consiste en

contar el número de golpes (N) que se requiere para hincar el tubo

sacamuestras de 30 cm. (después de penetrar 15 cm.) en el suelo, con un

peso de 140 lbs (martillo de seguridad). y altura de caída libre de 75 cm.

determinando así el grado de consistencia y compacidad del suelo.

Se recuperó la muestra de suelo respectiva, siguiendo las recomendaciones

de manipuleo, rotulado y transporte, que se especifica en las normas ASTM,

para ser ensayados en el laboratorio a partir de las propiedades índices.

Para la referencia de la ubicación de cada perforación, se utilizó un GPSMAP

78 (GARMIN).


8

Nota: hasta la profundidad explorada, es decir 6.00 m, no se detectó presencia del

nivel freático.

4. TRABAJOS DE LABORATORIO

Las muestras obtenidas en las perforaciones, fueron debidamente rotuladas

para luego ser ensayadas en el laboratorio siguiendo el programa de

ensayos:

- Contenido de Agua: ASTM D-2216

- Granulometría: ASTM D-1140

- Límites de Atterberg: ASTM D-4318

- Clasificación de suelos: ASTM D-2487

5. TRABAJOS DE GABINETE:

Mediante un examen de los resultados obtenidos, tanto en el sitio como en el

laboratorio, se definen los perfiles estratigráficos y las recomendaciones generales

para la cimentación de las estructuras proyectadas.

Los valores de N (golpe por pie) obtenido mediante el ensayo de SPT y que están

reportados en la hoja de resumen estratigráfico, corresponde a los golpes

registrados en el tramo último de 30 cm.

6. ESTRATIGRAFÍA:

Perforación # 1 (N = + 22.20)

CÓDIGO

COORDENADAS

COTA

ESTE NORTE PROF.

( mts.)

OBSERVACIÓN

P-1 8708 607466 + 22.20 6 Bloque 3 - Laboratorio

P-2 8677 607520 + 22.60 6 Bloque 1

P-3 8673 607562 + 25.50 6 Comedor – Salón

múltiple

P-4 8607 607521 + 31.25 6 Administración

P-5 8578 607501 + 33.70 6 Educación inicial


9

0.00 – 0.50 m. Arcilla arenosa (CL), mediana plasticidad

Consistencia media.

0.50 – 6.00 m. Arcilla inorgánica (CH), altamente plástica.

Consistencia media a muy firme.



Consistencia media a firme.



Consistencia media.




0.00 – 0.15 m. Material granulado (lutitas)


Consistencia media.


Consistencia media a firme.


0.00 – 0.10 m. Material granular (lastre)


Consistencia media.



7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES


10

Considerando que las edificaciones a implantarse (Bloques de Aulas,

Laboratorios, Comedor, Salón Múltiple, Educación Inicial y Administración)

estarán entre los niveles N = + 22.00 y N = + 33.00, se recomienda lo siguiente:

1. Se deberá excavar y desalojar, hasta la profundidad de 2.0 m. como

promedio de tal manera que debajo de la construcción los edificios estén

asentados sobre una capa de reposicion de relleno compactado de 1.2m de

espesor en toda el área de cada una de las construcciones con su respectivo

sobreancho. Se colocara un Geotextil NT1600en contacto con el terreno natural,

seguido a esto se colocara en capas de 20cm el material de relleno

compactado al 100% densidad .

2. El tipo de cimentación será de zapatas aisladas.

3. El cálculo de la capacidad admisible del suelo, se la determinó por medio de

la ecuación general de Terzaghi: qd = cNc + qNq + 0.5γBNγ , aplicando un

coeficiente de seguridad igual a 3.

La capacidad admisible del conjunto estatrigrafico relleno y terreno natural es de

10,8tn/m2


11

3. En las áreas donde se proyecta la construcción de circulación

peatonal (adoquinado), esta deberá estar sobre un relleno granular no

menor a 0.30 m.

4. En las áreas donde se proyecta la construcción del estacionamiento

vehicular (adoquinado), esta deberá estar sobre un relleno granular no

menor a 0.50 m.

5. Los parámetros para el cálculo de muros serán:

- Peso Volumétrico: 1.70 Ton/m3

- Ángulo de fricción interna: 50

Es importante resaltar que el éxito que se logre en el comportamiento de las

cimentaciones, depende de la fidelidad con que se cumplan las

recomendaciones aquí expresadas.

Ing. Javier Moreira Roca

CONGEOTEC S.A.


12

6. CROQUIS DE LOCALIZACIÓN DE LAS PERFORACIONES


13

QUEBRADA

C A L L E

C A L L E

C A

L L E

GREMIO DE MECÁNICOS

( 607466 E ; 8708 N )

( 607520 E ; 8677 N )


14

E S

T R

A T

I G

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F Í

A S

UN

IDA

D E

DU

CA

TIV

A E

ST

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DA

RIZ

AD

A A

MA

ZO

NA

S

PE

DE

RN

AL

ES - M

AN

AB

Í

escala____1.100

P - 1

N= +

22.2

0

CL:

ARCILLA ARENOSA, M

EDIANA PLASTICIDAD, CONSISTENCIA M

EDIA.

CH:

ARCILLA INORGÁNICA, ALTAM

ENTE PLÁSTICA, CONSISTENCIA M

EDIA A M

UY FIRM

E.

CL

P - 2

N= +

22.6

0

P - 3

N= +

25.5

0

CH

CH

CH

CL


15

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A T

I G

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F Í

A S

UN

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DU

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A E

ST

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AD

A A

MA

ZO

NA

S

PE

DE

RN

AL

ES - M

AN

AB

Í

escala____1.100

CL:

ARCILLA ARENOSA, M

EDIANA PLASTICIDAD, CONSISTENCIA M

EDIA.

CH:

ARCILLA INORGÁNICA, ALTAM

ENTE PLÁSTICA

CONSISTENCIA M

EDIA A M

UY FIRM

E.

P - 4

N= +

31.2

5

CH

P - 3

N= +

25.5

0

CH

CL

P - 5

N= +

33.7

0

CL

materia

l granulado

(lutitas)

CH

CL

materia

l granular

(lastre)


16

PERF

ORA

CIÓ

N:

GO

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C /

15 C

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NET

RACI

ÓN

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010

2030

40>5

0

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O

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NU

LOM

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A

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4N

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0

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CO%

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.

025

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LOCA

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P.V.

T/m

3

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100

1.00 6

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RAFI

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PROFUNDIDAD

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S.U.C.S.

NIVELFREATICO

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:

607

466

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870

8 N

FE

CHA

:

0.00

GO

LP. PI

E

+22.

201

98.1

980

.16

37.3

916

.75

31.8

7

P - 1

UN

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ED

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TIVA

EST

AND

ARIZ

ADA

AMAZ

ON

AS.

PED

ERN

ALES

- M

ANAB

ÍM

AR

ZO

DE

L 2

014

2.00 7

3.00 12 4.00 21 5.00 240.00

6.00

+16.

205.

527

ARCI

LLA

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RGÁN

ICA

ALTA

MEN

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A M

EDIA

A M

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0.50

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ON

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A M

EDIA

210

096

.91

87.0

063

.57

49.6

61.

77

310

098

.72

102.

3673

.09

47.3

41.

79

410

097

.99

101.

2370

.26

46.9

11.

88

510

098

.17

99.8

669

.17

46.4

2


17

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2

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2.00 4

3.00 5

4.00 10 5.00 130.00

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+16.

605.

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365

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59.9

31.

73

195

.48

90.9

810

3.21

75.0

458

.76

1.70

410

098

.91

102.

4472

.87

59.4

11.

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:

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18

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7. ANEXOS FOTOGRÁFICOS


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30


31

8. ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE CARGA

Calculo de la Tensión admisible, Terzaghi(Condiciones drenadas o sin drenar)

qadm= 0.60 kg/cm2

Ángulo rozamiento interno f: 5 º 5 º

Peso específico suelo, g : 1.68 gr/cm3 0.0017 kg/cm3

Profundidad cimentación, D: 0.65 m 65 cm

Tensión vertical, q: 0.11 kg/cm3

Cohesión, c: 0.25 kg/cm2 0.25 kg/cm2

Factor de seguridad, F: 3 3

Ancho cimentación, B: 1.00 m 100 cm

Nc: 6.49

Nq: 1.57

Ng: 0.10Facto

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1

:drenadas) es(condicion

Tezaghi de generalEcuación


32

Calculo de la Tensión admisible, Terzaghi(Condiciones drenadas o sin drenar)

qadm= 0.88 kg/cm2

Ángulo rozamiento interno f: 5 º 5 º

Peso específico suelo, g : 1.70 gr/cm3 0.0017 kg/cm3

Profundidad cimentación, D: 0.65 m 65 cm

Tensión vertical, q: 0.11 kg/cm3

Cohesión, c: 0.38 kg/cm2 0.38 kg/cm2

Factor de seguridad, F: 3 3

Ancho cimentación, B: 1.00 m 100 cm

Nc: 6.49

Nq: 1.57

Ng: 0.10Facto

res

capacid

ad

carg

a

F

qq

NBNqNcq

h

adm

qch

gg2

1

:drenadas) es(condicion

Tezaghi de generalEcuación

UNIDAD EDUCATIVA ESTANDARIZADA “CIUDAD DE … · El área de influencia pertenece al periodo del...

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