ESUDIO DE SUELOS Cafeteria Facultad de Minas - Inv 007-2017

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ESTUDIO DE SUELOS Y RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN ESTUDIO DE SUELOS Y RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN ESTUDIO DE SUELOS Y RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN ESTUDIO DE SUELOS Y RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN 
PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA ESTRUCTURA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA ESTRUCTURA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA ESTRUCTURA PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA ESTRUCTURA 
CON ALTURA MÁXIMA DE DOS NIVELESCON ALTURA MÁXIMA DE DOS NIVELESCON ALTURA MÁXIMA DE DOS NIVELESCON ALTURA MÁXIMA DE DOS NIVELES 
PARA LA CAFETERÍA DE LAPARA LA CAFETERÍA DE LAPARA LA CAFETERÍA DE LAPARA LA CAFETERÍA DE LA 
FACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINASFACULTAD DE MINAS 
UNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONALUNIVERSIDAD NACIONAL 
CARRERA 80 ENTRE CALLES 65 A CARRERA 80 ENTRE CALLES 65 A CARRERA 80 ENTRE CALLES 65 A CARRERA 80 ENTRE CALLES 65 A 66BB66BB66BB66BB 
MUNICIPIO DE MEDELLÍNMUNICIPIO DE MEDELLÍNMUNICIPIO DE MEDELLÍNMUNICIPIO DE MEDELLÍN 
DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIADEPARTAMENTO DE ANTIOQUIADEPARTAMENTO DE ANTIOQUIADEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEDELLÍN, MEDELLÍN, MEDELLÍN, MEDELLÍN, JULIO 03 DE 2012JULIO 03 DE 2012JULIO 03 DE 2012JULIO 03 DE 2012 
 
Medellín, Julio 03 de 2012 S034-2012 
 
 
 
 
Doctora 
GLORIA PUERTA 
Jefe Planeación 
Universidad Nacional de Colombia 
Sede Medellín 
 
 
 
A continuación, me permito presentarle el estudio de suelos y las recomendaciones de 
cimentación para la construcción de una estructura con altura máxima de dos niveles, donde 
funcionará la cafetería de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, ubicada en el barrio 
Robledo más concretamente en la carrera 80 con las calles 65 a 66B, del Municipio de Medellín 
– Departamento de Antioquia. 
 
 
En este informe, nos permitimos hacerle entrega de los resultados de la investigación de campo 
y laboratorio con sus respectivos análisis y las recomendaciones de cimentación y constructivas 
inherentes al proyecto. 
 
 
Así mismo, esperamos se nos mantenga informados sobre el desarrollo de la obra con el fin de 
poder colaborar con las inquietudes que se puedan presentar; al igual, que contribuir en la 
correcta aplicación de las recomendaciones presentadas en este informe. 
 
 
Cordialmente, 
 
 
 
 
FRANK MONTOYA CALLEJAS 
Ingeniero Civil – M.Sc. 
Mat. 05202-07502 
 
 
 
 
 
Elaboró: Natalia Ramírez Restrepo 
 Auxiliar de Ingeniería 
Revisó: Magdalena Cárdenas Soto 
 Administradora 
Aprobó: FRANK MONTOYA CALLEJAS 
 Ingeniero Civ il – M.Sc. 
 Mat. 05202-07502 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.1 ANTECEDENTES 
 
Con el fin de conocer la litología del suelo presente en la zona, al igual que sus características físico-
mecánicas y la capacidad de soporte del estrato de apoyo y después de su aprobación, se procedió a 
la realización del presente estudio de suelos y recomendaciones de cimentación para la estructura 
proyectada. 
 
1.2 OBJETIVO 
 
Conocer las características físico – mecánicas del suelo, donde se proyecta construir una estructura 
con altura de dos niveles, en la cual funcionará una cafetería de la Facultad de Minas de la Universidad 
Nacional, con base en la que se pueda recomendar el sistema de cimentación más adecuado de 
acuerdo tanto a las características del suelo como a las condiciones económicas. 
 
1.3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 
 
El proyecto a desarrollarse presenta las siguientes características: 
 
No. de niveles: Dos niveles. 
Sistema estructural: Aporticada. 
Cubierta: Verde 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. ASPECTOS GENERALES. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figuras Nos. 1 a 3. Plantas y f Fachada estructura a proyectarse. 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-4 
 
 
 
 
 
1.4 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 
 
La cafetería se localizará al interior de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, sede Medellín, 
la cual se ubica en la carrera 80 entre las calles 65 a 66B, sector perteneciente al barrio Robledo del 
Municipio de Medellín – Departamento de Antioquia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Foto No. 1 y Figura No. 4. 
Ubicación de la zona en estudio en 
Google Earth como en plano de la 
Facultad de Minas 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-5 
 
 
 
 
 
1.5 ASPECTOS GEOLÓGICOS 
 
En el aspecto geológico, la ladera occidental de Medellín, se caracteriza por presentar una serie de 
depósitos sin diferenciar de flujos de lodos y escombros, conformados por fragmentos de rocas 
provenientes de las laderas que se localizan en la parte superior. 
 
Subyaciendo estos depósitos, se encuentran los suelos residuales asociados a la Anfibolita de 
Medellín, recientemente diferenciada de la Anfibolita que se localiza en el costado oriental del valle 
(Rendón G. 1999). 
 
Depósitos de vertiente (Qvd): 
 
Las manzanas en estudio se encuentran en ubicadas sobre una serie de depósitos de vertiente, los 
cuales se encuentran sin diferenciar conformados por flujos de lodos y en especial flujos de 
escombros. 
 
Flujos de lodos orgánicos. 
 
Se encuentran distribuidos en la zona de manera aleatoria, siendo difícil su demarcación exacta, en 
general se encuentra por encima del flujo de lodos y escombros que cubre la zona en general. 
 
Este material, se encuentra mezclado con depósitos de vertiente, lo cual hace bastante difícil su 
detección, así mismo, la alta intervención antrópica en la zona, ha llevado a la generación de estratos 
de lleno, efectuados en el material que conforma este flujo, por lo que comúnmente son confundidos. 
Este flujo se caracteriza por presentar una matriz que varía desde limo arcillosa (MH), hasta arcillo 
arenosa o limo arenosa (CL o ML). 
 
Flujos de Lodos y Escombros 
 
Desde el punto de vista estratigráfico, el flujo de lodos se encuentra por encima del flujo de 
escombros y se caracteriza por presentar un color amarillo y gris. Este flujo se encuentra 
conformado por materiales básicamente fino granulares, los cuales hacían parte del perfil de 
meteorización de la anfibolita que sirve de basamento a estos depósitos. 
 
En cuanto al flujo de escombros, se tiene que dentro de la zona de estudio se encuentra en la parte 
inferior del perfil estratigráfico; sin embargo, en la ladera inmediatamente superior (por encima de la 
escuela Fe y Alegría), se encuentran en la parte superior del perfil. 
 
Este depósito, se caracteriza por presentar una alta resistencia al ensayo de penetración debido a la 
presencia de rocas en estado medio de meteorización. En la zona este depósito no se observa 
claramente en la superficie sino que es detectado con base en los sondeos realizados. 
 
La matriz que compone estos materiales es básicamente limosa (MH o ML), llegando a ser arcillosa 
(CL) o arenosa (SM). 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-6 
 
 
 
 
Depósitos de Talud. 
 
Dentro de la zona se encuentran numerosos depósitos de talud; sin embargo, la intervención antrópica 
que se lleva a cabo en el lugar no permite su clara diferenciación llegando a ser confundidos con los 
llenos, debido al carácter de heterogeneidad de los materiales que lo conforman. 
 
Llenos Antrópicos. 
 
Se localizan en la zona en general y son asociados con la conformación de cortes y terrazas que se 
dio y que en la actualidad se presenta en la zona, debido a la construcción delas viviendas. 
 
Estos llenos se encuentran ubicados en la zona, a lo largo de las vías, en especial las carreras que se 
encuentran en la zona, así como el relleno de vaguadas o cicatrices de antiguos deslizamientos en la 
zona. Estos llenos en general están conformados con materiales de la zona y se caracterizan por su 
disposición caótica en las manzanas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 4 Formaciones superficiales presentes en la zona en estudio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-7 
 
 
 
 
 
 
 
 
En el momento de la exploración de campo, la zona en estudio presentaba las siguientes 
características: 
 
2.1 Morfología de la zona. 
 
� Corresponde a un lote con pendientes entre suave a alta en sentidos norte – sur y oriente – 
occidente y con direcciones de drenaje en los mismos sentidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. RECONOCIMIENTO DEL SITIO. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mosaico No. 1 y Fotos Nos. 2 a 5. Panorámicas de la zona de estudio y se observa 
la pendiente que posee la zona en estudio. 
 
 
� Hacia el costado norte del lote en estudio se encuentran las canchas de tenis del campus 
universitario. Así mismo, se apreciaron varios drenajes de las canchas hacia el lote. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 Vegetación presente en la zona de estudio. 
 
� Este lote se encuentra cubierto por pasto, además cuenta con la presencia de algunos árboles 
frutales y hacia el costado occidental, se ubican unas escalas de acceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fotos Nos. 9 y 10. Cobertura vegetal presente en la zona de estudio. 
 
 
Fotos Nos. 6 a 8. Se aprecian las 
canchas de tenis al costado norte del 
lote en estudio, y el desagüe de éstas 
hacia el lote. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-10 
 
 
 
 
 
 
 
El día 14 de Junio del presente año, se llevó a cabo la ejecución del trabajo de campo mediante la 
realización de cuatro perforaciones mecánicas a percusión, dos de las cuales fueron realizadas 
mediante el ensayo de penetración normal SPT (Norma ASTM D1586 y D420) y las restantes 
efectuadas mediante el ensayo de penetración con cono CPT. 
 
En los sondeos, se realizó el ensayo de Penetración Normal – SPT a cada metro, del cual se obtuvieron 
muestras alteradas, obtenidas por medio de la penetración y avance del tubo estándar, así como el 
valor “N“; así mismo, se obtuvieron muestras inalteradas, con la penetración de tubos de pared 
delgada de 2” y 3” de diámetro. 
 
TABLA No. 1 – PROFUNDIDAD SONDEOS 
 PRESENCIA DE AGUA 
 
SONDEO 
No. 
TIPO DE 
ENSAYO 
PROFUND. 
( m. ) 
PRESENCIA 
DE AGUA 
(m.) 
 
1 CPT 7.20 Seco 
2 SPT 5.00 Seco 
3 CPT 6.75 Seco 
4 SPT 6.00 Seco 
 
 
 
Los sondeos, se ubicaron adecuadamente en la zona donde se desarrollará la estructura. 
 
Los registros de estratigrafía y propiedades del subsuelo de los sondeos, se presentan en el anexo; se 
incluye la descripción de los estratos de suelo, la localización de las muestras, los resultados de 
humedad natural, límite líquido, límite plástico, porcentaje de finos, clasificación por el Sistema de 
Clasificación Unificado de Suelos, índice de liquidez, compacidad relativa, gravedad específica, 
densidad húmeda y relación de vacíos. 
3. TRABAJO DE CAMPO. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-11 
 
 
 
 
 
Las coordenadas del lote se midieron mediante el siguiente equipo: 
 
 
GPS GARMIN ETREX 
 
Formato de posición: hdddº mm’ ss.s’’ 
Datos de mapa: WGS84 
Distancia/velocidad: métrico 
Altura: metros 
Velocidad vertical: m/min 
Profundidad: métrico 
Presión: Pulgadas (Hg). 
 
 
 
TABLA No. 2 – COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LOS SONDEOS 
 
SONDEO 
No. 
COORDENADA 
NORTE 
COORDENADA 
OCCIDENTAL 
 
1 06° 16’ 27.9’’ 75° 35’ 30.7’’ 
2 06° 16’ 27.1’’ 75° 35’ 30.4’’ 
3 06° 16’ 27.2’’ 75° 35’ 29.8’’ 
4 06° 16’ 27.8’’ 75° 35’ 29.9’’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA No. 5. Localización aproximada de perforaciones. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-13 
 
 
 
 
 
 
 
 
A las muestras obtenidas, se les realizaron los siguientes ensayos de laboratorio: 
 
� Contenido de Humedad Natural Norma INV E-122-07 
 
� Límites de Atterberg Norma INV E-125-07 Y E-126-07 
 
� Ensayo de Compresión Simple Norma INV E-152-07 
 
� Ensayo de Consolidación Norma INV E-151-07 
 
� Gravedad Específica Norma INV E-128-07 
 
� Lavado Tamiz No. 200 Norma INV E-123-07 
 
 
Antes de la realización de estos ensayos, se procede a la inspección visual y comparación con la 
descripción realizada en el campo. 
 
 
Por otro lado, las muestras tanto alteradas como inalteradas, se clasifican de acuerdo a los límites de 
consistencia y/o gradación; teniendo en cuenta para ambas el lavado sobre tamiz No. 200. 
 
 
Los resultados de dichos ensayos, se presentan en los registros de estratigrafía que se anexan en la 
parte posterior del informe. 
 
 
En el laboratorio permanecerán las muestras por un lapso de dos meses, para el caso de que se 
requiera de alguna aclaración. 
 
 
En las siguientes tablas, se presentan los resultados de los ensayos de Humedad Natural, Clasificación 
por el Sistema Unificado de Suelos U.S.C.S, el porcentaje de finos, limites líquidos y plásticos, índice de 
liquidez y los ensayos de gradación, compresión simple y consolidación. 
 
4. TRABAJO DE LABORATORIO 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-14 
 
 
 
 
TABLA No. 3 – CLASIFICACIÓN DEL SUELO 
 
SONDEO 
No. 
MUESTRA 
No. 
PROFUN. 
(m) 
HUMEDAD 
NATURAL 
% 
LIMITE 
LÍQUIDO 
% 
LIMITE 
PLÁSTICO 
% 
ÍNDICE 
PLÁSTICO 
% 
ÍNDICE 
DE 
LIQUIDEZ 
COMPAC. 
RELATIV. 
% DE 
FINOS 
CLASIFIC. 
U.S.C.S 
 
2 1 0.20-0.50 20 48 35 13 -1.15 89.14 ML 
 2 0.50-1.00 21 
 3 1.55-2.00 20 48 38 10 53 43.00 SM 
 4 2.55-3.10 19 46 35 11 -1.45 57.74 ML 
 5 3.65-4.10 19 
 6 4.55-5.00 --- 
 
4 1 0.60-1.05 23 
 2 1.65-2.10 30 
 3 2.65-3.10 33 50 34 16 -0.06 60.63 MH 
 4 3.65-4.10 26 
 5 4.65-5.10 36 61 41 20 -0.25 93.76 MH 
 6 5.55-6.00 37 51 35 16 0.13 92.38 MH 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-15 
 
 
 
 
TABLA No. 4 – ENSAYOS DE GRADACIÓN 
 
MALLA 
No. 
% PASA 
P2 – M3 
 
¾ ’’ 80.27 
½ ’’ 73.98 
3/8 70.71 
4 63.61 
10 54.13 
40 44.90 
200 43.00 
 
 
 
 
TABLA No. 5 – RESULTADOS ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN 
 
SONDEO 
No. 
PROFUNDIDAD 
( metros ) 
VALORES Mv 
( cm2 / kgf ) 
PRESIÓN MEDIA 
( kgf / cm2 ) 
 
2 0.45 – 0.50 0,0635 0,0315 
 0,0648 0,0940 
 0,0405 0,1885 
 0,0447 0,3755 
 0,0606 0,7570 
 0,0270 1,5150 
 0,0279 3,0485 
 0,0157 6,0325 
 0,0044 12,7755 
 0,0046 19,5175 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-16 
 
 
 
 
TABLA No. 6 – RESULTADOS DE COMPRESIÓN SIMPLE 
 
SONDEO 
No. 
PROFUND. 
(m) 
DENSIDAD 
HÚMEDA 
gf/cm3 
DENSIDAD 
SECA 
gf/cm3 
RESISTENCIA 
COMPRESIÓN 
Kgf/cm2* 
CONDICIÓN 
DE FALLA 
2 0.90 – 1.00 1.6501.365 4.29 Abombamiento y Grietas Verticales 
 
∗ EL VALOR INDICADO COMO RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN, ESTABLECE LA CONSISTENCIA DEL 
SUELO Y NO LA CAPACIDAD DE SOPORTE DEL MISMO. 
 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
0 2 4 6 8 10 12
E
S
F
U
E
R
Z
O
 (
K
g
f/
cm
2)
DEFORMACION UNITARIA %
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-17 
 
 
 
 
 
 
 
 
El suelo en general, se encuentra conformado como se indica a continuación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPA VEGETAL 
 
Detectada en zona del sondeo 2 con un espesor de 0.20 metros. 
 
ESTRATO DE LLENO ANTRÓPICO 
 
Compuesto por un limo de alta plasticidad de color amarillo, con presencia de escombros, 
detectado en zona del sondeo 4 hasta una profundidad de 0.60 metros. 
 
ESTRATO FINO – GRANULAR 
 
Formado por un limo de alta y baja plasticidad de color amarillo, rojizo, café y gris, con motas 
blancas y presencia de gravas y raíces, detectado hasta la máxima profundidad muestreada de 
7.20 metros. Este limo, presentó contenidos de humedad natural variables entre 19 y 37%, 
con una resistencia a la penetración normal entre 12 y 79 golpes por pie, con rechazo, y sus 
clasificaciones según el Sistema de Clasificación Unificado de Suelos U.S.C.S, corresponden a: 
 
MH LL*= Entre 50 y 61% LP*= Entre 34 y 41% %F*= Entre 60.63 y 93.76% 
ML LL*= Entre 46 y 48% LP*= 35% %F*= Entre 57.74 y 89.14% 
* LL = Límite líquido LP = Límite Plástico %F = Porcentaje de Finos 
 
Este estrato fino granular, presentó grados de plasticidad medios (10 < Ip < 20), con valores 
del índice de liquidez menores que 0, que determinan el estado de semisólido a sólido en que 
se encuentra este estrato de limo en general. 
 
Del ensayo de compresión simple realizado en el sondeo 2 a la profundidad de 1.00 metro, se 
obtuvo un valor de la resistencia de 4.29 Kgf/cm2, que evidencia una consistencia muy dura de 
este suelo a dicha profundidad. 
 
Del ensayo de consolidación, efectuado en zona del mismo sondeo a la profundidad de 0.50 
metros, se obtuvieron valores del Módulo de Compresibilidad Volumétrica Mv, variables en un 
rango entre 0.0279 y 0.0648 cm2/Kgf, que evidencian una compresibilidad alta de este suelo. 
Con base en este mismo ensayo, se pudo establecer que el suelo fue preconsolidado, ya que al 
calcular la presión efectiva inicial (Po), su promedio fue de 0.10 Kg/cm2 de la muestra en el 
sitio donde se tomó y de la gráfica del ensayo de consolidación (ver anexo), se determinó por 
el método de Casagrande el valor de la Presión de Preconsolidación Pc = 2.00 Kg/cm2, de 
donde se tiene que Po es menor que Pc. 
 
Igualmente de estos ensayos se obtuvieron valores de la densidad húmeda de 1.650 y 1.952 
gr/cm3 y de la densidad seca de 1.365 y 1.633 gr/cm3. 
 
5. CARACTERÍSTICAS FÍSICO – MECÁNICAS E HIDRAULICAS. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTRATO GRUESO – GRANULAR 
 
Constituido por una arena limosa de color amarillo y café, con presencia de gravas, raíces y 
motas negras, detectado en el sondeo 2 entre 1.00 a 2.00 metros de profundidad. Esta arena, 
presentó un contenido de humedad natural del 20%, con una resistencia a la penetración 
normal que osciló entre 23 y 56 golpes por pie y su clasificación según el Sistema de 
Clasificación Unificado de Suelos U.S.C.S, corresponde a: 
 
SM LL*= 48% LP*= 38% %F*= 43.00% 
* LL = Límite líquido LP = Límite Plástico %F = Porcentaje de Finos 
 
Este estrato grueso granular, presentó un grado de plasticidad bajo (0 < Ip < 10), con valores 
de la compacidad relativa medios, que indican el estado semicompacto en que se encuentra 
esta arena. 
 
PRESENCIA DE AGUA. No se detectó presencia de agua en los sondeos realizados hasta las 
profundidades muestreadas. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-19 
 
 
 
 
 
 
 
 
De acuerdo al reconocimiento del sitio, así como de los trabajos de campo y laboratorio, se presentan 
las siguientes características: 
 
 
6.1 Morfología del terreno 
 
Este presenta una pendiente media, la cual desciende en sentido nororiente – suroriente y donde entre 
la parte superior y la zona inferior, se tiene un desnivel de aproximadamente 15 metros, donde hacia 
los costados superior e inferior, este presenta pendiente suave, mientras que hacia la parte 
intermedia, su pendiente es más inclinada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 6. Topografía al interior de la zona en estudio 
 
 
♦ La zona en general corresponde a un lomo, el cual desciende en sentido nororiente – 
suroccidente, al igual que su dirección de drenaje. Al interior del lote, se pueden observar las 
expresiones morfológicas de una vaguada hacia el costado occidental y un lomo hacia el costado 
norte. 
 
 
 
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 7. Expresiones morfológicas al interior de la zona en estudio 
 
 
6.2 Trabajo de campo y laboratorio 
 
6.2.1 Presencia de agua. 
 
No se detectó la presencia de agua en ninguno de los sondeos realizados hasta las profundidades 
muestreadas. 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-21 
 
 
 
 
 
6.2.2 Litología del suelo. 
 
En cuanto a la estratigrafía que poseen los sondeos, se detectó en el sondeo 4 un lleno antrópico 
hasta una profundidad de 0.60 metros. A continuación, se halló un suelo fino granular 
correspondiente a un limo de alta y baja plasticidad y el cual se encuentra en estado de plástico a 
semisólido, esto de acuerdo al valor obtenido del índice de liquidez. 
 
Por último e intercalado con el estrato fino granular en el sondeo 1, entre 1.00 a 2.00 metros, se 
encuentra un suelo grueso granular conformado por una arena limosa, el cual se encuentra en estado 
de semicompacto a compacto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 8. Estratigrafía de la 
zona de estudio. 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-22 
 
 
 
 
 
6.2.3 Análisis ensayo de penetración. 
 
� Del ensayo de penetración normal SPT realizado en zona de las perforaciones 2 y 4, se obtuvieron 
los siguientes resultados: 
 
El sondeo 2 presenta valores entre medios y altos a lo largo de toda la profundidad muestreada, 
con reducciones en dicho ensayo a profundidades de 2.65, 3.65 y 4.55 metros, siendo la segunda 
la más representativa donde se pasó de 64 a 40 golpes por pie. 
 
 
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Co
ta
 (
m
)
"N" "N45" "N60" S.P.T. (golpes/pie)
RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN
N
N45
N60
P-2
 
 
Figura No. 9. Profundidad Vs. Penetración normal - N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-23 
 
 
 
 
 
 
En la perforación 4 se presentan valores medios y altos en toda la profundidad, con reducciones a 
1.65 y 5.10 metros de profundidad. 
 
 
 
 
Figura No. 10. Profundidad Vs. Penetración normal - N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-24 
 
 
 
 
 
� Del ensayo de penetración con cono CPT – sin recuperación de muestra realizado en los sondeos 1 
y 3, se obtuvieron los siguientes resultados: 
 
En el sondeo 1 se observan reducciones a 3.30 y 3.60 metros, así como entre 5.10 y 5.40 metros 
de profundidad. 
 
La perforación 3 presentareducciones importantes entre 1.80 y 3.75 metros, y de 5.40 a 5.70 
metros de profundidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 11. Resultado ensayo de penetración sin recuperación de muestra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-25 
 
 
 
 
6.3 Conclusiones. 
 
♦ No se detectó la presencia de agua en los sondeos realizados. 
 
♦ Geomorfológicamente, el terreno presenta pendientes suaves hacia los costados oriental y 
occidental y con una pendiente alta entre ambos costados. 
 
♦ Litológicamente, el suelo se encuentra compuesto por un lleno antrópico de 0.60 metros de 
espesor en zona del sondeo 4, al que lo subyace un estrato fino granular correpondiente a un 
limo de alta y baja plasticidad, el cual se encuentra en estado de plástico a semisólido en 
general. En zona del sondeo 2, entre 1.00 y 2.00 metros, se halla un suelo grueso granular 
comprendido por una arena limosa en estado de semicompacto, esto de acuerdo al valor obtenido 
de la compacidad relativa. 
 
♦ Del ensayo de penetración, se observa como los sondeos 2 y 3 localizados hacia el costado sur, 
poseen valores altos en dicho ensayo, lo que determina las buenas propiedades físico mecánicas 
del suelo, mientras que los sondeos 1 y 4, poseen valores medios hasta profundidades entre 3.00 
y 3.10 metros, que luego de ser sobrepasados se tiene un aumento rápido con la profundidad. 
 
 
Teniendo presente los anteriores resultados y dadas las buenas propiedades físico mecánicas del suelo 
a partir de 3.00 metros, apoyar la estructura sobre un sistema de cimentación directo del tipo zapatas 
individuales apoyadas directamente sobre el terreno, sin que se presenten asentamientos mayores a 
los máximos permisibles y fatigas excesivas en el estrato de apoyo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-26 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.1 PARAMETROS DEL SUELO PARA EL CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN. 
 
A continuación, se presentan los parámetros del suelo empleados para el cálculo de la cimentación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla No. 7. Parámetros del suelo utilizado para el cálculo de la cimentación. 
 
 
7.2 CIMENTACIÓN. 
 
Luego de analizar los resultados del trabajo de campo, los resultados de los ensayos realizados en el 
laboratorio y las propiedades mecánicas del suelo encontrado, y de acuerdo al nivel en que quedará 
ubicada la estructura con respecto al nivel del terreno en el momento de la exploración y de estudiar 
las diferentes posibilidades de cimentación, se consideró como solución más adecuada desde el punto 
de vista económico e ingenieril, apoyar la estructura empleando la siguiente alternativa de 
cimentación: 
 
 
 
 
 
7. RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN. 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-27 
 
 
 
Para el diseño de la cimentación, se utilizó las siguientes fórmulas. 
 
ZAPATAS INDIVIDUALES 
 
ZAPATA CUADRADA METODO DE KARL VON TERZAGHI 
 
 FALLA GENERAL: qc = 1.3 c Nc + q Nq + 0.4 γγγγ B Nγγγγ 
 qadm = (qc/FS) 
 FALLA LOCAL: q'c = 1.3 c N'c + q N'q + 0.4 γγγγ B N'γγγγ 
 q'adm = (q'c/FS) 
 
 FACTOR DE SEGURIDAD: 3,0 
 
donde; 
 
C : Cohesión 
q : esfuerzo efectivo a nivel del fondo de la cimentación 
 γγγγ : peso específico del suelo 
 Nc, Nq, N γ γ γ γ : factores de capacidad portante 
 
Cálculo ancho de la zapata: 
 
 
 
 
 
Y la fórmula propuesta por Braja M. Das. 
 
 
 
 
, son los factores de capacidad de carga modificada Éstos se pueden calcular usando las 
ecuaciones para el factor de capacidad de carga (para , respectivamente remplazando φ’ 
por . 
 
 
2
2
:;,*;
B
P
qentoncesqBBBA
A
P
admadm ===== σσ
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-28 
 
 
 
 
 
 
 
 
ZAPATAS INDIVIDUALES APOYADAS DIRECTAMENTE SOBRE EL TERRENO, estas zapatas 
poseerán una profundidad de desplante de 2.00 metros, luego de efectuados los cortes que poseerá 
el proyecto, donde el mayor será de 3.65 metros y calculadas para transmitir una presión máxima 
de 15.00 ton/m2. 
 
 
DESCRIPCIÓN DEL ESTRATO PORTANTE 
 
Las zapatas se apoyarán sobre un limo de alta plasticidad de color gris amarillento con motas blancas 
de consistencia dura. 
 
 
7.1.2 CALCULO ASENTAMIENTOS 
 
Asentamiento por Consolidación primaria 
 
 
Donde 
 
 
 
Asentamiento por Consolidación secundaria 
 
 
Donde 
 
 
 
 
Para estas condiciones se esperan asentamientos del orden de 2.50 cms, calculados con valores del 
Módulo de Compresibilidad Volumétrica Mv, obtenidos del ensayo de consolidación para estratos 
intermedios y profundos. Este asentamiento, es menor que el máximo permisible para este tipo de 
cimentación que es de 2.54 cms. 
 
SIN EMBARGO ESTAS PROFUNDIDADES DEBERÁN DE SER REVISADAS Y APROBADAS 
POR EL INGENIERO DE SUELOS EN EL MOMENTO DE LA CONSTRUCCIÓN, SIN ESTE AVAL 
ESTE ESTUDIO NO TENDRÁ VALIDEZ. 
 
 
 
 
 
 
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7.2 DISEÑO SISMO-RESISTENTE. 
 
DESCRIPCIÓN 
Parametro Aa 0,15 
Parámetro Av 0,20 
Nivel de Amenaza Sísmica Intermedia 
Perfil del Suelo C 
Coeficiente de amplificación Fa 1,20 
* Para Medellín 
 
Además y de acuerdo a las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo- Resistente, todas 
las cimentaciones deberán ir amarradas para efectos sísmicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-30 
 
 
 
 
 
 
 
 
El proceso constructivo se realizará en etapas considerando para ellas las recomendaciones que se 
presentan a continuación. 
 
8.1 ETAPA 1 – INVENTARIO DE GRIETAS 
 
Antes de efectuarse la excavación para las cimentaciones, se deberá realizar un inventario de grietas 
en las estructuras vecinas. Si existiesen grietas, deben marcarse tal que se pueda identificar si hubo 
cambio en ellas por las excavaciones realizadas. 
 
 
8.2 ETAPA 2 – CONSTRUCCIÓN DE LA CIMENTACIÓN. 
 
8.2.1 CONTROL DE AGUAS. 
 
No se detectó la presencia de agua en los sondeos realizados, en caso de llegar a detectarse durante 
el proceso constructivo de la cimentación, se deberá de dar aviso a nuestra oficina con el fin de 
proceder a establecer las recomendaciones pertinentes para su control. 
 
 
 8.2.2 PROCESO CONSTRUCTIVO PARA LAS ZAPATAS. 
 
 
 
Se deberá un entibado permanente, para evitar el desconfinamiento 
de las paredes laterales del suelo adyacente a las zapatas. Para 
esto se excava una parte de la zanja y las paredes se pulen para 
dejarlas relativamente lisas, se colocan tablones verticales y 
horizontalmente un marco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS 
 
 
 
 
 
 
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8.2.3 RECOMENDACIONES PARA LA EXCAVACIÓN DE LA CIMENTACIÓN Y GENERALES. 
 
� Deberá tenerse continuidad en el proceso de la excavación y el vaciado de la cimentación, con el 
objeto de evitar el remoldeo del suelo de cimentación. Además, se recomienda no permitir el 
ingreso de agua de escorrentía al sitio excavado. 
 
� Se recomienda no dejar durante mucho tiempo las excavaciones a merced de las aguas lluvias, 
ya que pueden saturarse y presentar asentamientos instantáneos de magnitud considerable 
dentro de la estructura al ir avanzando el proceso constructivo. 
 
� Antes de vaciar las cimentaciones, se deberá limpiar todo el material del fondo de la excavación, 
con el fin de evitar que estos materiales puedan ocasionar asentamientos mayores a la 
estructura.� Se deberá impermeabilizar los muros al nivel de sobrecimiento, con el fin de evitar el ascenso del 
agua por capilaridad. 
 
� Para las redes de acueducto y alcantarillado se deberán utilizar tuberías flexibles de PVC que 
resistan las deformaciones en el terreno. Así mismo, se deberá dotar a la red de alcantarillado de 
cajas de inspección, con el objeto de verificar su correcto funcionamiento. 
 
� Ninguna cimentación se podrá apoyar directamente sobre llenos mal conformados. 
 
� Se recomienda en caso de llegar a detectarse rocas de gran tamaño y sea difícil su remoción por 
métodos manuales, se recomienda la utilización de CRASH O CRAC, para la destrucción química 
de estas, ya que si se utiliza voladura, se podrán desestabilizar los terrenos aledaños – canchas 
de tenis. 
 
� Se deberán de reubicar los drenajes de las canchas de tenis ya que estas vierten sus aguas al lote 
en estudio. 
 
 
 
8.2.4 CONFORMACION DE LLENOS. 
 
Como el proyecto contempla la conformación de llenos, estos se realizarán siguiendo las siguientes 
especificaciones: 
 
El lleno se realizará con material seleccionado del tipo arenilla que según la Clasificación Unificada de 
Suelos corresponde a un SM o SC y deberá de poseer las siguientes especificaciones: 
 
Límite líquido menor del 30%. 
Indice de plasticidad menor del 4%. 
Porcentaje que pasa el tamiz No. 200 menor del 35%. 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-32 
 
 
 
 
 
Esta arenilla, se deberá de compactar al 95% de la densidad seca máxima del ensayo proctor 
modificado. Pero antes de la conformación de dicho lleno, el terreno sobre el cual se realizará dicho 
lleno deberá de estar libre de materiales contaminantes del tipo escombros, capa vegetal, basuras, 
entre otros. 
 
 
 
8.2.5 CONSTRUCCION MURO DE CONTENCION. 
 
Como el lote en estudio proyecta un muro de contención contra las canchas de tenis, se recomienda 
que este sea del tipo cortina, el cual se apoyará en la viga de amarre de la cimentación y la losa del 
segundo nivel. 
 
Para su construcción, se deberán de tener presente las siguientes especificaciones. 
 
∗ Estos deberán de ir acompañados de un filtro, que capte las aguas provenientes de las zonas 
aledañas y que evite el ingreso de éstas al interior de la construcción. 
 
∗ Este filtro tendrá un ancho de 0.40 metros en la parte inferior y de 0.20 metros en la parte 
superior. Además, deberá tener una pendiente mínima del 1% para que el agua fluya 
normalmente por efecto de la gravedad. Todas las aguas recolectadas por este filtro serán 
recogidas por medio de una tubería de PVC con un diámetro que deberá ser consultado al 
Ingeniero Sanitario y que será conectado a la red de alcantarillado de aguas lluvias. 
 
∗ El filtro deberá ir revestido por un geotextil permeable del tipo NT 3000 hacia la zona del terreno 
con el fin de no permitir el lavado de los finos y con polietileno grueso hacia el muro de contención 
para impedir el paso del agua al interior de la estructura. 
 
∗ En la parte inferior de este filtro, se construirá una cañuela reforzada con el fin de que no se 
fracture éste y evitar la fuga del agua. 
 
El empuje activo se calculará de esta manera: 
 
 
Ea =
1
2
 γo H2 donde: Ea = Empuje activo. 
 γo = Densidad del Líquido equivalente para el suelo tipo III. según la 
tabla propuesta por el doctor Terzaghi 0.70 Ton/m3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 23. Especificación filtro muros de contención. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura No. 13. Especificación muro de contención 
 
 
 
 
8.3 ETAPA 3 - ASENTAMIENTOS. 
 
Es importante llevar una medida de los asentamientos, a medida que se vaya avanzando en el 
proceso de construcción, con el fin de verificar que no se presenten asentamientos mayores que los 
permisibles y/o estimados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cafetería Facultad de Minas – Universidad Nacional S034-2012-34 
 
 
 
 
 
 
 
 
En la obra debe permanecer una copia del estudio de suelos, para reconfirmar la 
información en él suministrada. 
 
Las recomendaciones dadas en el informe se basan en la exploración de campo y en los 
ensayos de laboratorio realizados. Si durante la construcción de la estructura, se 
encuentra un suelo con características diferentes a las anotadas en el informe o se 
produce alguna situación que pueda variar las recomendaciones iniciales, se deberá 
avisar al ingeniero de suelos para proceder a la revisión pertinente. 
 
Es importante establecer, que en caso de que este proyecto no se desarrolle en los 
próximos 5 años, se deberá reevaluar el estudio de suelos, ya que, durante este período, 
el lote en estudio estará sometido a diferentes procesos, los cuales pueden alterar 
notablemente las condiciones actuales del suelo. 
 
 
Tendré el mayor gusto en colaborar con usted en todo lo referente a este informe. 
 
 
Cordialmente, 
 
 
 
 
 
 
FRANK MONTOYA CALLEJAS 
Ingeniero Civil – M.Sc. 
Mat. 05202-07502 
 
 
9. LIMITACIONES DEL ESTUDIO.