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LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 1 EEESSSTTTUUUDDDIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCÁÁÁNNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS PROYECTO: JUPITER Calle Colón S/N Col. Centro San Martín Hidalgo, Jalisco. JULIO DE 2017 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 2 C O N T E N I D O 1.- RESUMEN EJECUTIVO 2.- ANTECEDENTES 3.- EXPLORACION DEL SUBSUELO Y ENSAYES DE LABORATORIO 3.1.- Descripción de método de exploración 3.2.- Descripción de pruebas de laboratorio 4.- GEOLOGÍA REGIONAL Y SISMICIDAD 4.1.- Zona sísmica y tipo de terreno para el análisis sísmico 4.2.- Coeficiente sísmico 4.3.- Geología 5.- CONDICIONES ESTRATIGRAFICAS 5.1.- Estratigrafía 5.2.- Toma de Muestras 5.3.- Perfil Estratigráfico 6.- ANALISIS DE CIMENTACIONES 6.1.- Fórmulas y parámetros para cálculo de capacidad de carga losa de cimentación 6.2.- Correlación para N60 en suelo granular 6.3.- Capacidad de carga 6.4.- Nivel Freático 6.5.- Revisión geotécnica (Módulos de Reacción) 6.6.- Análisis de Asentamientos 7.- MUROS DE CONTENCIÓN 7.1.- Empuje de tierras sobre muros de contención 7.2.- Tabla de factores de diseño, capacidad de carga 8.- RESUMEN Y RECOMENDACIONES 8.1.- Conclusiones y recomendaciones 8.2.- Procedimientos constructivos 9.- ANEXOS 9.1.- Pruebas en Laboratorio 9.2.- Reporte fotográfico LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 3 1.- RESUMEN EJECUTIVO Se pretende poner en operación el sitio celular JUPITER, ubicado en la Calle Colón s/n, en la Colonia Centro, del Municipio de San Martín Hidalgo, en el Estado de Jalisco. Por lo que se solicitó el estudio de Mecánica de Suelos cuyo objetivo principal de este es proporcionar al calculista los elementos necesarios para el diseño adecuado y económico de cimentaciones en el sitio, además un panorama general de las características de los materiales que forman el subsuelo. Jalisco es uno de los estados que conforman las treinta y dos entidades federativas de los Estados Unidos Mexicanos. Se encuentra situado en la zona occidental del país. Colinda con el estado de Nayarit hacia el noroeste; con los estados de Zacatecas y Aguascalientes hacia el norte; con el estado de Guanajuato hacia el este; y con los estados de Colima y Michoacán hacia el sur. Hacia el poniente, tiene una importante franja costera con el océano Pacífico. Se divide en 125 municipios. Su capital es Guadalajara, cuya zona metropolitana está compuesta por los municipios de Guadalajara, Zapopan, Tlaquepaque, Tonalá, Tlajomulco, El Salto, Ixtlahuacán de los Membrillos y Juanacatlán, haciendo de ésta la segunda aglomeración urbana más grande de México, después de la capital. Otras localidades importantes son Puerto Vallarta, San Juan de los Lagos, Tepatitlán de Morelos, Lagos de Moreno, Ameca, Ocotlán, La Barca, Arandas, Autlán de Navarro, Ciudad Guzmán, Chapala, Zapotlanejo El sitio estudiado, se encuentra ubicado en la zona “C” según la Regionalización Sísmica de la República Mexicana considerada por la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E.), el suelo del predio en estudio se considerará como tipo II, por lo que se recomienda que en cálculos estructurales se utilice un coeficiente sísmico de 0.64 para estructuras del grupo B. Para estructuras del grupo A deberán incrementarse en un 50%. https://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_territorial_de_M%C3%A9xico https://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_territorial_de_M%C3%A9xico https://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos_Mexicanos https://es.wikipedia.org/wiki/Occidente_de_M%C3%A9xico https://es.wikipedia.org/wiki/Nayarit https://es.wikipedia.org/wiki/Zacatecas https://es.wikipedia.org/wiki/Aguascalientes https://es.wikipedia.org/wiki/Guanajuato https://es.wikipedia.org/wiki/Colima https://es.wikipedia.org/wiki/Michoac%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9ano_Pac%C3%ADfico https://es.wikipedia.org/wiki/Municipios_de_Jalisco https://es.wikipedia.org/wiki/Guadalajara_(M%C3%A9xico) https://es.wikipedia.org/wiki/Zona_metropolitana_de_Guadalajara https://es.wikipedia.org/wiki/Zapopan https://es.wikipedia.org/wiki/Tlaquepaque https://es.wikipedia.org/wiki/Tonal%C3%A1_(Jalisco) https://es.wikipedia.org/wiki/Tlajomulco_de_Z%C3%BA%C3%B1iga https://es.wikipedia.org/wiki/El_Salto_(Jalisco) https://es.wikipedia.org/wiki/El_Salto_(Jalisco) https://es.wikipedia.org/wiki/Ixtlahuac%C3%A1n_de_los_Membrillos https://es.wikipedia.org/wiki/Juanacatl%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xico https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9xico,_D.F. https://es.wikipedia.org/wiki/Puerto_Vallarta https://es.wikipedia.org/wiki/San_Juan_de_los_Lagos https://es.wikipedia.org/wiki/Tepatitl%C3%A1n_de_Morelos https://es.wikipedia.org/wiki/Lagos_de_Moreno https://es.wikipedia.org/wiki/Ameca https://es.wikipedia.org/wiki/Ocotl%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/La_Barca https://es.wikipedia.org/wiki/Arandas https://es.wikipedia.org/wiki/Autl%C3%A1n_de_Navarro https://es.wikipedia.org/wiki/Ciudad_Guzm%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/Ciudad_Guzm%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/Chapala https://es.wikipedia.org/wiki/Zapotlanejo LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 4 Con base a los resultados de campo y de laboratorio se puede establecer en lo general la siguiente estratigrafía: Superficialmente y hasta una profundidad de 1.80 m se localizó un estrato conformado por arenas limosas color café claro en combinación con materia orgánica de compacidad poco densa. Subyaciendo de 1.80 m y hasta una profundidad de 4.80 m aproximadamente se localiza un estrato conformado por arenas limosas poco arcillosas de compacidad media color café claro y resistencia media al esfuerzo cortante. (SM), con un contenido natural de agua del 20.30%. Con la granulometría se determinó un porcentaje de finos del 33.91 %, un porcentaje de arenas del 60.87 % y un porcentaje de gravas del 5.22 %, teniendo en este material una densidad de solidos de 2.56. Subyaciendo de 4.80 m y hasta una profundidad de 7.80 m aproximadamente se localiza un estrato conformado por arcillas limo arenosas de consistencia media color café claro con betas tono naranja de media a baja compresibilidad y resistencia media al corte. (CL), con un contenido natural de agua del 29.10 %. Con la granulometría se determinó un porcentaje de finos del54.15 %, un porcentaje de arenas del 40.08 % y un porcentaje de gravas del 5.77 %, teniendo en este material una densidad de solidos de 2.42. Obtenido un Limite liquido de 29.70, un Limite plástico de 21.40 y un Índice plástico de 8.30. Subyaciendo de 7.80 m y hasta una profundidad de 11.40 m aproximadamente se localiza un estrato conformado por limos arenosos poco arcillosos de consistencia media a dura color café claro de baja compresibilidad y resistencia media a alta al corte. (ML), con un contenido natural de agua del 21.30 %. Con la granulometría se determinó un porcentaje de finos del 51.58 %, un porcentaje de arenas del 38.92 % y un porcentaje de gravas del 9.50 %, teniendo en este material una densidad de solidos de 2.53. Obtenido un Limite liquido de 36.70, un Limite plástico de 20.40 y un Índice plástico de 16.30. El nivel de aguas freáticas no se detectó a la profundidad alcanzada en el sondeo. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 5 2.- ANTECEDENTES Se pretende poner en operación el sitio celular JUPITER, ubicado en la Calle Colón s/n, en la Colonia Centro, del Municipio de San Martín Hidalgo, en el Estado de Jalisco. Por lo que se solicitó el estudio de Mecánica de Suelos cuyo objetivo principal de este es proporcionar al calculista los elementos necesarios para el diseño adecuado y económico de cimentaciones en el sitio, además un panorama general de las características de los materiales que forman el subsuelo. 3.- EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO Y ENSAYES DE LABORATORIO 3.1.- Descripción de método de exploración Los trabajos de exploración, así como el muestreo fueron realizados por personal calificado. Con la finalidad de conocer la estratigrafía del sitio, así como las propiedades físicas y mecánicas de los estratos detectados, se llevaron a cabo trabajos de exploración consistente en la ejecución de un SONDEO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR a la profundidad de 11.40 mts. Este tipo de sondeo consiste en alternar el hincado de la herramienta de muestreo conocida como penetrómetro estándar cuya longitud total es de 60 cms. El cual se hinca en el suelo mediante el golpeo de la herramienta denominada martinete de golpeo que pesa alrededor de 63.5 Kg. dejándola caer de una altura de 73 cm contando el número de golpes necesarios para hincar cada una de las cuatro partes de 15 cm. cada una, con lo anterior se puede determinar el grado de compacidad del suelo muestreado pudiéndose obtener algunos parámetros mecánicos mediante correlaciones empíricas con el número de golpes necesarios para hincar los 30 cm centrales de la herramienta mencionada ya que cada una de las partes de 15 cm de cada uno de los extremos se considera alterada. El nivel de aguas freáticas no se detectó a la profundidad alcanzada en el sondeo. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 6 3.2.- Descripción de pruebas de laboratorio realizadas Para las pruebas de laboratorio efectuadas, como ya lo hemos comentado anteriormente, se utilizaron las Normas Mexicanas relativas. Cuando no existen, se utilizaron las de organismos internacionales tales como A.S.T.M. y que por lo general coinciden con las de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. A fin de determinar las características físicas o índice del material se efectuaron las siguientes pruebas: Contenido natural de agua ASTM D-2216 Densidad de sólidos Peso volumétrico natural ASTM D-2167-84 Límites de consistencia ASTM D-4318-84 Contracción lineal ASTM D-427 Clasificación visual y al tacto Lavado por malla 200 ASTM C-117 Granulometría por mallas ASTM D-422 Clasificación SUCS ASTM D-2487 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 7 4.- GEOLOGÍA Y SISMICIDAD 4.1.- Zona sísmica y tipo de terreno para el análisis sísmico El sitio estudiado, se encuentra ubicado en la zona “C” según la Regionalización Sísmica de la República Mexicana considerada por la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E.), el suelo del predio en estudio se considerará como tipo II. 4.2.- Coeficiente sísmico Por lo que se recomienda que en cálculos estructurales se utilice un coeficiente sísmico de 0.64 para estructuras del grupo B. Para estructuras del grupo A deberá incrementarse en un 50%. (Ver Figura Anexa). LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 8 A C B CD C D B A C F E - I IE 1 9 9 3 D E L A R E P Ú B L IC A M E X IC A N A R E G IO N A L IZ A C IÓ N S ÍS M IC A 1 9 9 3 IN S T IT U T O D E I N V E S T IG A C IO N E S E L É C T R IC A S C O M IS IÓ N F E D E R A L D E E L E C T R IC ID A D L O N G IT U D ALTITUD LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 9 4.3.- Geología En el estado de Jalisco las principales estructuras geológicas son: aparatos volcánicos, coladas de lava, fracturas y fallas normales, que han dado origen a los amplios valles y fosas tectónicas como la Laguna de Chapala. Los afloramientos rocosos de la entidad están constituidos por rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas; con edades de formación del triásico hasta el cuaternario reciente. Las rocas metamórficas (esquistos) del triásico y jurásico son las más antiguas de la entidad sin embargo existen pocos afloramientos de ellas, siendo las rocas ígneas extrusivas del terciario las que predominan. Dentro del estado de Jalisco se encuentra parte de cuatro provincias geológicas: Sierra Madre Occidental, Mesa del Centro, Eje Neovolcánico y Sierra Madre del Sur; en base a esta división se describen los aspectos geológicos de la entidad. Provincia Sierra Madre Occidental Abarca la porción norte del estado, está limitada al sur y este por el Eje Neovolcánico. Estatigrafía Las rocas más antiguas de esta provincia pertenecen al cretásico superior están representadaslitológicamente por afloramientos de calizas interestratificadas con lutitas. El terciario está representado básicamente por rocas ígneas extrusivas (riolitas, tobas y basaltos) e intrusivas (granito), aunque también existen afloramientos de rocas sedimentarias de origen continental (conglomerados). Los depósitos más jóvenes son del cuaternario, representados por suelos aluviales que se encuentran como rellenos de pequeños valles. Provincia Mesa del Centro Esta provincia penetra al estado por su extremo noreste y limita al sur con el Eje Neovolcánico. Estatigrafía Los aflormientos de rocas más antiguos en la provincia están representados por esquistos del triásico, localizados al este de Lagos de Moreno. Del cretásico superior afloran rocas sedimentarias (calizas y lutitas) de origen marino. El terciario está representado por rocas ígneas extrusivas (riolitas y tobas rioliticas), localizada al sureste de Palo Alto y al suroeste de Ojuelos; rocas ígneas intrusivas ácidas y rocas sedimentarias (areniscas y conglomerados) de origen continental. Los depósitos del cuaternario, constituidos por suelos aluviales, se encuentran rellenando los valles de esta provincia. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 10 Provincia Eje Neovolcánico Esta provincia se localiza en la parte central del estado y limita al norte con la Sierra Madre Occidental, al noreste con la Mesa del Centro y al oeste y sur con la Sierra Madre del Sur, está constituida en su mayoría por entidades de origen volcánico. Estatigrafía Las rocas sedimentarias de origen marino y las rocas ígneas extrusivas ácidas del cretásico, que afloran en esta provincia, fueron cubiertas por derrames volcánicos y productos piroplásticos del terciario. De esta misma edad son algunos cuerpos de rocas ígneas intrusivas básicas, así como las rocas sedimentarias (areniscas y conglomerados) de origen continental que ahí se presentan. Las rocas más recientes son del cuaternario y están constituidas por areniscas, conglomerados y depósitos aluviales de basalto. Provincia Sierra Madre del Sur Esta provincia abarca la parte occidental del estado y limita al oeste con el Océano Pacífico y al este y norte con el Eje Neovolcánico. Estatigrafía En esta zona afloran las rocas metamórficas más antiguas del estado, que pertenecen al jurásico, localizadas al sur de Puerto Vallarta, noreste de Masacota, oeste de Talpa de Allende y noreste de Tecatitlán. En la porción occidental de la provincia, durante el cretásico superior, fue emplazado un gran cuerpo de rocas ígneas intrusivas (batolito), el cual provocó fuertes deformaciones o dislocaciones en las rocas resistentes. Durante el periodo terciario se originaron los depósitos de rocas volcánicas que cubrieron gran parte del área y, al mismo tiempo se formaron los depósitos de rocas sedimentarias continentales. En el cuaternario se formaron los depósitos de suelos que se encuentran en los litorales y cerca de las costas, así como los que rellenan los valles de esta región. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 11 Mapa de Geología LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 12 5.- CONDICIONES ESTRATIGRÁFICAS 5.1.- Estratigrafía (Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Braja M. Das) Sondeo No. 1 A 11.40 Mts. de Profundidad Con base en los resultados de campo y de laboratorio, se puede establecer, en lo general la siguiente estratigrafía: Superficialmente y hasta una profundidad de 1.80 m se localizó un estrato conformado por arenas limosas color café claro en combinación con materia orgánica de compacidad poco densa. Sondeo No. 1 Desde: 1.80 m Hasta: 4.80 m Descripción del material: ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA COLOR CAFÉ CLARO Y CON RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO CORTANTE. Clasificación S.U.C.S...: (SM) ARENA LIMOSA Compacidad Relativa: Media Peso volumétrico en el lugar........: 1,636kg/m3 Humedad en el lugar.................: 20.30% Nivel freático......................: No detectado Partículas mayores de 5 mm..........: 6.80 % Densidad de Sólidos.................: 2.56 Angulo de rozamiento................: 31.00o Valor de Nc.........................: 20.03 Valor de Nq.........................: 9.03 Valor de Ny.........................: 4.83 Relación de Vacíos (e)..............: 3.60 Porosidad (n)......................: 4.00 % Grado de saturación.................: 3.00 % Límite Líquido......................: N/A Límite Plástico.....................: N/A Índice Plástico.....................: N/A Porcentaje de finos.................: 33.91 % Porcentaje de arenas................: 60.87 % Porcentaje de gravas................: 5.22 % LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 13 Sondeo No. 1 Desde: 4.80 m Hasta: 7.80 m Descripción del material: ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO CON BETAS TONO NARANJA DE MEDIA A BAJA COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO CORTANTE. Clasificación S.U.C.S...: (CL) ARCILLA LIMOSA Consistencia: Media/Dura Peso volumétrico en el lugar........: 1,636kg/m3 Humedad en el lugar.................: 9.10% Nivel freático......................: No detectado Partículas mayores de 5 mm..........: 23.80 % Densidad de Sólidos.................: 2.42 Angulo de rozamiento................: 0.00o Valor de Nc.........................: 5.70 Valor de Nq.........................: 1.00 Valor de Ny.........................: 0.00 Relación de Vacíos (e)..............: 3.20 Porosidad (n)......................: 4.00 % Grado de saturación.................: 3.40 % Límite Líquido......................: 29.70 Límite Plástico.....................: 21.40 Índice Plástico.....................: 8.30 Porcentaje de finos.................: 54.15% Porcentaje de arenas................: 40.08% Porcentaje de gravas................: 5.77% LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 14 Sondeo No.1 Desde: 7.80 m Hasta: 11.40 m Descripción del material: LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO DE MEDIA COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO CORTANTE. Clasificación S.U.C.S...: (ML) LIMO ARENOSO Consistencia: Dura Peso volumétrico en el lugar........: 1,636kg/m3 Humedad en el lugar.................: 21.30% Nivel freático......................: No detectado Partículas mayores de 5 mm..........: 11.80 % Densidad de Sólidos.................: 2.53 Angulo de rozamiento................: 0.00o Valor de Nc.........................: 5.70 Valor de Nq.........................: 1.00 Valor de Ny.........................: 0.00 Relación de Vacíos (e)..............: 3.00 Porosidad (n)......................: 3.90 % Grado de saturación.................: 3.30 % Límite Líquido......................: 36.70 Límite Plástico.....................: 20.40 Índice Plástico.....................: 16.30 Porcentaje de finos.................: 51.58% Porcentaje de arenas................: 38.92% Porcentaje de gravas................: 9.50% LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 15 5.2.- Toma de muestras (Reporte de Perforación) REPORTE DE PERFORACIÓN PROYECTO: JUPITER UBICACIÓN: Calle Colón s/n, Col. Centro CIUDAD: San Martín Hidalgo, Jalisco. SONDEO No.: 1 TIPO DE SONDEO No.: SPT FECHA DE EXPLORACIÓN: 24 DE JULIO DE 2017. OPERADOR: A.O.G. M U E S T R A PROFUNDIDAD (m) PENETRACION ESTÁNDAR PESO DEL MARTILLO 64 Kg., ALTURA DE CAIDA 76 cm. CLASIFICACION DE CAMPO INICIAL FINAL No. DE GOLPES 15 cm. 30 cm. 15 cm. 1 0.00 0.60 1 3 4 ARENAS LIMOSAS COLOR CAFÉ CLARO DE COMPACIDAD POCO DENSA 2 0.60 1.20 6 15 5 ARENAS LIMOSAS COLOR CAFÉ CLARO DE COMPACIDAD POCO DENSA 3 1.20 1.80 3 9 4 ARENAS LIMOSAS COLOR CAFÉ CLARO DE COMPACIDAD POCO DENSA 4 1.80 2.40 5 9 6 ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 5 2.40 3.00 7 21 13 ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDADMEDIA COLOR CAFÉ CLARO 6 3.00 3.60 15 36 15 ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 7 3.60 4.20 12 29 18 ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDADMEDIA COLOR CAFÉ CLARO 8 4.20 4.80 10 22 12 ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 9 4.80 5.40 13 30 18 ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ 10 5.40 6.00 20 37 20 ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ 11 6.00 6.60 6 23 16 ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ 12 6.60 7.20 7 20 11 ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ 13 7.20 7.80 13 28 15 ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ 14 7.80 8.40 22 40 25 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 15 8.40 9.00 21 37 16 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 16 9.00 9.60 19 29 13 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 17 9.60 10.20 14 20 10 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 18 10.20 10.80 13 24 13 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO 19 10.80 11.40 13 26 15 LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR CAFÉ CLARO PROF. DE SONDEO: 11.40 MTS. NIVEL FREATICO: NO DETECTADO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 16 5.3.- Perfil Estratigráfico BOLEOS Y DESCRIPCION EN EL SONDEO DE PENETRACION NORMAL (SPT) ESTRATIGRAFIA Y PROPIEDADES DEL SUBSUELO NAF ADEME PROF. DEL 111 12 13 14 SONDEO: S.P.T. 1 15 DURA COLOR CAFE CLARO DE MEDIA COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA A MEDIA AL CORTE CON MATERIA ORGANICA DE COMPACIDAD POCO DENSA ARENAS LIMOSAS COLOR CAFE CLARO EN COMBINACION COLOR CAFE CLARO Y RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA CORTANTE CAFE CLARO CON BETAS TONO NARANJA DE MEDIA A BAJA ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA MEDIA AL CORTE PROFUNDIDAD: 11.40 MTS. N.A.F.: NO DETECTADO PROYECTO: JUPITER DURA COLOR CAFE CLARO DE MEDIA COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA A MEDIA AL CORTE DURA COLOR CAFE CLARO DE MEDIA COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA LIMOS ARENOSOS POCO ARCILLOSOS DE CONSISTENCIA MEDIA A MEDIA AL CORTE CAFE CLARO CON BETAS TONO NARANJA DE MEDIA A BAJA ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA MEDIA AL CORTE CAFE CLARO CON BETAS TONO NARANJA DE MEDIA A BAJA ARCILLAS LIMO ARENOSAS DE CONSISTENCIA MEDIA COLOR COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA MEDIA AL CORTE COLOR CAFE CLARO Y RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA CORTANTE COLOR CAFE CLARO Y RESISTENCIA MEDIA AL ESFUERZO ARENAS LIMOSAS POCO ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA CORTANTE CON MATERIA ORGANICA DE COMPACIDAD POCO DENSA ARENAS LIMOSAS COLOR CAFE CLARO EN COMBINACION F, % DE FINOS ABT AVANCE CON BROCA PESO PROPIO PP PENETRACION POR MAS DE 50 GOLPES * PENETRACION ESTANDAR ROCA RELLENO GRAVA ARENA LIMO ARCILLA CLASIFICACION P E R F IL A V A N C E DE GOLPES NUMERO 403010 20 + o - LIMITE PLASTICO LP, % LIMITE LIQUIDO LL, % CONTENIDO DE AGUA W, % P R O F U N D ID A D , E N M E T R O S 80604020 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 17 6.- ANALISIS DE CIMENTACIONES 6.1.- Formulas y parámetros para cálculos de Capacidad de Carga Corrección de la resistencia a la penetración estándar “N” (Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones. Braja M. Das, página 83) Donde: N60 = número de golpes de penetración estándar, corregido por las condiciones en campo N = resistencia a la penetración estándar medido en campo ηH = eficiencia del martinete (%) ηB = corrección por diámetro de la perforación ηS = corrección del muestreador ηR = corrección por longitud de la barra Las variaciones de ηH ηB ηS y ηR con base en recomendaciones de Seed y colaboradores (1985) y Skempton (1986) se resumen en las tablas siguientes: Factor País Equipo Corrección (%) Eficiencia del martinete (ηH ) Japón Donut caída libre 78 Donut cuerda y polea 67 Estados Unidos De seguridad cuerda y polea 60 Donut cuerda y polea 45 Argentina Donut cuerda y polea 45 China Donut caída libre 60 Donut cuerda y polea 50 Factor Diámetro (mm) Corrección Diámetro de la perforación (ηB ) 60-120 1.00 150 1.05 200 1.15 Factor Equipo Corrección Tipo de muestreador (ηS ) Muestreadorestándar 1.00 Con forro para arena y arcillas densas 0.80 Con forro para arena suelta 0.90 Factor Longitud m Corrección Longitud de la barra (ηR ) > 10 1.00 6 -10 0.95 4 - 6 0.85 0 - 4 0.75 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 18 Estrato N ηH ηB ηS ηR N60 0.00 – 1.80 9 45 1.00 1.00 0.75 5 1.80 – 4.80 23 45 1.00 1.00 0.75 13 4.80 – 7.80 28 45 1.00 1.00 0.75 16 7.80 – 11.40 39 45 1.00 1.00 0.75 22 Correlación para N60 en suelo granular. (Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones. Autor: Braja M. Das) En suelos granulares, el valor de N se afecta por la presión de sobrecarga efectiva, . Por esa razón, el valor de N60 obtenido en la exploración de campo ante presiones de sobrecarga efectiva diferentes, se debe corregir para que corresponda a un valor estándar . Es decir: Donde: (N1)60 = valor de N60 corregido a un valor estándar de (100 kN/m2) CN = factor de corrección N60 = número de penetración estándar, corregido por las condiciones en campo Una de las relaciones más comúnmente citadas para el cálculo de CN es la de Skempton (1986): Donde: = presión efectiva promedio del estrato analizado pa = presión atmosférica ≈ 10 t/m2 Estrato SUCS N60 (t/m 2) CN (N1)60 0.00 – 1.80 SM 5 0.85 1.84 9 1.80 – 4.80 SM 13 0.92 1.83 24 4.80 – 7.80 CL 16 --- 1.00*(N/A) --- 7.80 – 11.40 ML 22 --- 1.00*(N/A) --- * No aplica en arcillas y limos LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 19 En el estrato de 1.80 m a 4.80 m (ARENAS LIMOSA DE COMPACIDAD MEDIA) se obtuvo un N de 23 y en la corrección de golpes se obtuvo N60 de 13. Obtención del Angulo Número N60 de Penetración Estándar En arenas Angulo de Fricción E (kg/cm2) Descripción Compacidad Relativa 0 - 4 Muy Floja 0 - 15 % 28º 100 5 10 Floja 16 - 35 % 28 - 30 100 - 250 11 - 30 Media 36 - 65 % 30 - 36 250 - 500 31 - 50 Densa 66 - 85 % 36 - 41 500 - 1000 >50 Muy Densa 86 - 100 % >41 >1000 Interpolando para valores de N60 (11 – 30) y para valores de Ángulos (30 - 36) obtenemos un Angulo con valor de: 31°. Ver tabla anexa. INTERPOLACION DE VALORES SUELOS FRICCIONANTES TIPO DE MATERIAL Número N60 de Penetración Estándar ANGULO (Ø) N60 Ø ARENAS LIMOSAS 11.00 30.00 30.00 36.00 N60 = 13.00 Ø= 30.63 º 6.2.- Capacidad de carga La capacidad de carga admisible se determinó aplicando el criterio de Terzaghi. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 20 Considerando que se presentará FALLA GENERAL cuando la compacidad relativa sea mayor a 70 % y FALLA LOCAL para compacidades menores al 70 %. En la tabla siguiente se presenta una relación aproximada entre el número golpes de penetración estándar y la compacidad relativa para suelos friccionantes: Relación entre los valores corregidos (N1)60 y compacidad relativa en suelo arenas Número de penetración estándar, (N1)60 Compacidad relativa aproximada ( % ) 0 – 5 0 – 5 5 – 10 5 – 30 10 – 30 30 – 60 30 – 50 60 – 95 (Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones. Braja M. Das) Interpolando para valores de (N1)60 (10 – 30) y para valores de Compacidad Relativa Aproximada (30 - 60) consideraremos una compacidad relativa con valor de 34.11 %. Ver tabla anexa. INTERPOLACION DE DATOS SUELOS FRICCIONANTES TIPO DE MATERIAL NUMERO DE PENETRACION ESTANDAR COMPACIDAD RELATIVA APROXIMADA (N1)60 % ARENAS LIMOSAS 10.00 30.00 30.00 60.00 (N1)60 = 24.00 %= 34.11 En este caso, con el promedio del número de golpes (N1)60 de 35 corresponde a un tipo de FALLA LOCAL. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 21 La capacidad de carga admisible se determinó aplicando el criterio de Terzaghi para zapatas cuadradas con FALLA LOCAL que se resume en la ecuación siguiente: (Principios de Ingeniería de Cimentaciones. Braja M. Das) Qa = (0.867 c Nc + ZNq + 0.4 BN)/fs Donde: Qa capacidad de carga admisible. c cohesión del suelo en ton/m2 Z profundidad de desplante de la cimentación en metros peso volumétrico natural del suelo B ancho de la zapata cuadrada en metros Nc, Nq, N Factores de capacidad de carga para aplicación de la teoría de Terzaghi. fs Factor de Seguridad Así, para diferentes profundidades de desplante y anchos de zapatas la capacidad de carga admisible se registra en la tabla siguiente: LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 22 CAPACIDAD DE CARGA LOSA DE CIMENTACIÓN PROYECTO: JUPITER FECHA: JULIO DE 2017 UBICACIÓN: Calle Colón s/n Col. Centro San Martin Hidalgo, Jalisco ANCHO LONGITUD PROFUNDIDAD COHESIÓN COEFICIENTE COEFICIENTE COEFICIENTE PESO CAPACIDAD DE DE DE VOLUMETRICO DE CARGA LOSA LOSA DESPLANTE SUELO ADMISIBLE B L Df Cu Nc Nq N Qa (m) (m) (m) (ton/m2) (Ton/m3) (ton/m2) 3.00 3.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 7.72 4.00 4.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 8.35 5.00 5.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 8.98 6.00 6.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 9.60 7.00 7.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 10.23 3.00 3.00 2.50 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 9.19 4.00 4.00 2.50 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 9.81 5.00 5.00 2.50 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 10.44 6.00 6.00 2.50 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 11.06 7.00 7.00 2.50 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 11.69 3.00 3.00 3.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 10.65 4.00 4.00 3.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 11.27 5.00 5.00 3.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 11.90 6.00 6.00 3.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 12.53 7.00 7.00 3.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 13.15 6.4.- Nivel Freático El nivel de aguas freáticas no fue localizado a la profundidad alcanzada en el sondeo. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAADDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 23 6.5.- Revisión Geotécnica (Módulos de reacción) Se presenta a continuación el cálculo del módulo de reacción del suelo (k) para la cimentación analizada. (Manual de Diseño de Obras Civiles B.2.4 de la C.F.E. “Cimentaciones en suelos”, página 2.4.12) Donde: K = Módulo de reacción de subgrado en kg/cm3 q = Presión de contacto = capacidad de carga admisible del suelo qadm en kg/cm2 = Asentamiento elástico en centímetros LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 24 Módulos para distintos anchos de cimentación y a diferentes profundidades de desplante Df = 2.00 m Ancho de cimiento (metros) q Presión de contacto (kg/cm2 ) Asentamiento (cm) Módulo de reacción de subgrado (kg/cm3 ) 3.00 1.00 0.35 2.857 4.00 1.00 0.47 2.128 5.00 1.00 0.59 1.695 6.00 1.00 0.71 1.408 7.00 1.00 0.83 1.205 Df = 2.50 m Ancho de cimiento (metros) Q Presión de contacto (kg/cm2 ) Asentamiento (cm) Módulo de reacción de subgrado (kg/cm3 ) 3.00 1.10 0.39 2.821 4.00 1.10 0.52 2.115 5.00 1.10 0.65 1.692 6.00 1.10 0.78 1.410 7.00 1.10 0.91 1.209 Df = 3.00 m Ancho de cimiento (metros) q Presión de contacto (kg/cm2 ) Asentamiento (cm) Módulo de reacción de subgrado (kg/cm3 ) 3.00 1.20 0.43 2.791 4.00 1.20 0.57 2.105 5.00 1.20 0.71 1.690 6.00 1.20 0.85 1.412 7.00 1.20 0.99 1.212 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 25 6.6.- Análisis de asentamientos El orden de magnitud de los asentamientos inmediatos puede estimarse empleando la teoría de la elasticidad, para ello, se podrá emplear la siguiente ecuación: (Manual de Diseño de Obras Civiles B.2.4 de la C.F.E. “Cimentaciones en suelos”, página 2.4.18) Donde: = asentamiento, en (cm) q = carga uniformemente repartida = qadm, (t/m2) B = dimensión lateral menor de cimentación, en (m) Iw = factor de influencia = 0.82 (Manual de Diseño de Obras Civiles B.2.4 de la C.F.E. “Cimentaciones en suelos”, página 2.4.19) Es = módulo de elasticidad del suelo t/m2 = relación de Poisson del suelo (0.50 para arcilla saturada, 0.25 para los demás suelos) Una estimación de primer orden para el cálculo del módulo de elasticidad (Es) en función del N60 la proporcionaron Kulhawy y Mayne (1990) con la siguiente relación: (Fundamentos de Ingeniería de Cimentaciones. Autor: Braja M. Das, séptima edición, página 89) Donde: α = 5 para arenas con finos = 10 para arena limpia normalmente consolidada = 15 para arena limpia sobreconsolidada pa = presión atmosférica ≈ 100 kN/m2 ≈ 10 t/m2 ≈ 1.0 kg/cm2 N60 = número de penetración estándar, corregido por las condiciones en campo promedio ponderado= 13 Sustituyendo valores: Es = (5)(1.0)(13) = 65 kg/cm2 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 26 Para el caso de zapatas, los análisis para capacidad de carga realizados en el inciso anterior, muestran anchos de base B que van de 3.00 a 7.00 m y una profundidad de desplante Df de 2.00 a 3.00 m. Además, considerando presiones de contacto que oscilan entre 10.00 y 12.00 t/m2, las cuales son los valores de las capacidades de carga admisible para diseño en cada uno de los casos analizados. Los asentamientos obtenidos se muestran en la tabla siguiente: ASENTAMIENTOS (en centímetros) BASE B (metros) Df = 2.00m y qadm = 10t/m 2 Df = 2.50m y qadm= 11 t/m 2 Df = 3.00m y qadm= 12 t/m 2 3.00 0.35 0.39 0.43 4.00 0.47 0.52 0.57 5.00 0.59 0.65 0.71 6.00 0.71 0.78 0.85 7.00 0.83 0.91 0.99 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 27 7.- MUROS DE CONTENCIÓN 7.1.- Empuje de tierras sobre muros de contención Para la determinación del empuje de tierras sobre muros utilizaremos la Teoría de Coulomb. (Foundation Analysis and Desing. Joseph E. Bowles) H z MURO DE CONTENCIÓN TEORIA DE COULOMB ACTIVO EMPUJE EMPUJE PASIVO La teoría se basa en suponer que, al moverse el muro bajo la acción del empuje, se produce el deslizamiento de una cuña de terreno, limitada por el trasdós del muro, por un plano que pase por el pie del muro y por la superficie del terreno. Por tanto, se establece una primera hipótesis, que es suponer una superficie de deslizamiento plana, lo cual no es del todo cierto, aunque el error introducido sea pequeño. Se admite que la distribución del empuje es lineal, siendo el empuje total la resultante de unas presiones que se distribuyen en toda la altura en forma lineal, en la coronación del muro el empuje es nulo y alcanza su máximo valor en la base. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 28 2 2 2 )()( )()( 1)( )( sensen sensen sensen sen Ka Para lo cual se utilizan las expresiones siguientes: donde: Pa = Presión activa del suelo Pp = Presión pasiva del suelo = Peso volumétrico estrato en estudio. z = Profundidad de estudio. Ka = Coeficiente de presión activa dado por la expresión siguiente: c = cohesión ángulo de fricción interna ángulo de inclinación de la cara del muro en contacto con el terreno con respecto a la horizontal Ángulo de inclinación de la superficie del terreno con respecto a la horizontal. Kp = Coeficiente de presión pasiva dado por la expresión siguiente. A continuación, se enlistan los valores de Pa y Pp determinados para eltrazo del diagrama de presiones. KaczKapa 2 2 2 2 )()( )()( 1)( )( sensen sensen sensen sen Kp KpczKppp 2 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 29 FECHA: Calle Colón s/n Col. Centro San M artín Hidalgo, Jalisco 1.000 TON/M2 0.00 z ka kp q'o Pa Pp (m) (grados) (grados)(grados) (grados) (T/m 3 ) (T/m2) (T/m2) (T/m2) 0.00 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.00 0.29 0.00 0.10 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.16 0.34 0.88 0.20 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.32 0.38 1.77 0.30 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.49 0.43 2.65 0.40 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.65 0.48 3.54 0.50 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.81 0.52 4.42 0.60 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 1.97 0.57 5.31 0.70 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.13 0.62 6.19 0.80 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.30 0.66 7.08 0.90 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.46 0.71 7.96 1.00 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.62 0.76 8.85 1.10 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.78 0.80 9.73 1.20 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 2.94 0.85 10.62 1.30 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.10 0.90 11.50 1.40 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.27 0.94 12.38 1.50 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.43 0.99 13.27 1.60 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.59 1.04 14.15 1.70 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.75 1.08 15.04 1.80 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 3.91 1.13 15.92 1.90 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.08 1.18 16.81 2.00 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.24 1.23 17.69 2.10 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.40 1.27 18.58 2.20 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.56 1.32 24.93 2.30 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.72 1.37 20.35 2.40 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 4.89 1.41 21.23 2.50 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.05 1.46 22.12 2.60 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.21 1.51 23.00 2.70 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.37 1.55 23.88 2.80 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.53 1.60 24.77 2.90 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.70 1.65 25.65 3.00 90.00 0.00 16.00 31.00 0.289 5.464 1.619 5.86 1.69 26.54 NIVEL DE AGUAS FREATICAS = JULIO DE 2017 PRESIÓN DE SOBRE CARGA = EMPUJE DE TIERRAS SOBRE MUROS DE CONTENCIÓN PROYECTO: JUPITER UBICACIÓN: LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 30 DIAGRAMA DE EMPUJES LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 31 7.2.- Capacidad de Carga Zapatas Corridas bajo muros de contención La capacidad de carga admisible se determinó aplicando el criterio de Terzaghi para zapatas corridas con falla local que se resume en la ecuación siguiente: (Principios de Ingeniería de Cimentaciones. Braja M. Das) Qa = ( c Nc + ZNq + 0.5 BN)/fs Donde: Qa capacidad de carga admisible. c cohesión del suelo en ton/m2 Z profundidad de desplante de la cimentación en metros Peso volumétrico natural del suelo B ancho de la zapata cuadrada en metros Nc, Nq, N Factores de capacidad de carga para aplicación de la teoría de Terzaghi. fs Factor de Seguridad Así, para diferentes profundidades de desplante y anchos de zapatas la capacidad de carga admisible se registra en la tabla siguiente: LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 32 CAPACIDAD DE CARGA ZAPATAS CORRIDAS PROYECTO: JUPITER FECHA: JULIO DE 2017 UBICACIÓN: Calle Colon s/n Col. Centro San Martin Hidalgo, Jalisco ANCHO PROFUNDIDAD COHESIÓN COEFICIENTE COEFICIENTE COEFICIENTE PESO CAPACIDAD DE DE VOLUMETRICO DE CARGA ZAPATA DESPLANTE SUELO ADMISIBLE B Df Cu Nc Nq N Qa (m) (m) (ton/m 2) (Ton/m 3) (ton/m2) 0.60 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 7.90 0.80 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 8.09 1.00 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 8.29 1.20 2.00 0.00 20.03 9.03 4.83 1.619 8.48 LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 33 8.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1.- Recomendaciones Se recomienda la sustentación de la torre bajo los siguientes parámetros de cimentación: ▪ Se recomienda la sustentación de la estructura sobre una losa de cimentación la cual podrá ser desplantada a una profundidad de 2.00 m., respetando los parámetros de capacidades de carga reportados en tabla anexa del presente informe. ▪ El sitio estudiado, se encuentra ubicado en la zona “C” según la Regionalización Sísmica de la República Mexicana considerada por la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E.), el suelo del predio en estudio se considerará como tipo II, por lo que se recomienda que en cálculos estructurales se utilice un coeficiente sísmico de 0.64 para estructuras del grupo B. Para estructuras del grupo A deberán incrementarse en un 50%. 8.2.- Procedimientos Constructivos ▪ El suelo en estudio para PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS se clasificará como tipo II o Tipo B, por lo que la excavación podrá efectuarse con medios mecánicos, en este caso los últimos 0.20 m. de excavación se realizarán manualmente, a fin de alterar lo menos posible la estructura natural del subsuelo. ▪ Se colocará una plantilla de concreto pobre (f’c=100 kg/cm2) de 5 a 10 cm. de espesor para dar una superficie uniforme de desplante y evitar la contaminación del acero de refuerzo. ▪ A la profundidad que fue realizado el sondeo no se detectó el nivel de aguas freáticas. ▪ Deberá cuidarse que las excavaciones no queden abiertas sin avance en la obra por más de una semana, con el objeto de minimizar los posibles problemas por intemperismo y reacción elástica del suelo. LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLLDDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 34 ▪ Si se habilitan muros de contención estos deberán incluir un sistema de drenaje adecuado que impida el desarrollo de empujes superiores a los de diseño por efecto de presión del agua. Para ello, los muros de contención deberán siempre dotarse de un filtro colocado atrás del muro con lloraderos y/o tubos perforados. Estos dispositivos deberán diseñarse para evitar el arrastre de materiales provenientes del relleno y para garantizar una conducción eficiente del agua infiltrada, sin generación de presiones de agua significativas. ▪ Las dimensiones y profundidades de desplante en zapatas corridas bajo muros, deberán ser suficientes para mantener las presiones bajo los rangos recomendados (capacidades de carga) para efectos de volteo. Es importante tener en cuenta que los datos reportados en este Estudio, se obtuvieron a partir de los materiales extraídos de un solo sondeo, que en la mayoría de las ocasiones representa un área considerable. Pudiera darse el caso de que al excavar para la cimentación se detectaran condiciones no previstas en el Estudio, por lo que agradeceríamos nos lo hagan saber, para que previo análisis de la situación se hagan las recomendaciones adecuadas. A t e n t a m e n t e Ing. Marco Tulio Cueto de la Cruz CED. PROF. 2757786 LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONTROL DE CALIDAD CARR. A CUAUTITLÁN No. 205. COL. SAN PEDRO DE LA LAGUNA ZUMPANGO EDO. DE MÉXICO C.P. 55600 Correo electrónico: mecanicadesuelos@prodigy.net.mx Ofc. 01 591 917 4032; 01 591 100 6313. mailto:mecanicadesuelos@prodigy.net.mx LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 35 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Geología de la República Mexicana Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) NMX-C-431 ONNCE Geotécnica cimentaciones- tomas de muestras alteradas e inalteradas - métodos de prueba ASTMD-2216 Standar Test Methods For Laboratory Determination Of Water (Moisture) Content Of Soild Ant Rock By Mass ASTMD-2167-84 Density And Unit Weigtht Of Soil In Place By The Mercury Method ASTMD-4318-84 Standar Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit And Plasticity Index Of Soils ASTMD-427 Test Method For Shrinkage Factors Of Soils For By The Mercury Method ASTMD-2487 Standar Practice For Classification Of Soils For Engineering Purposes (Unifiend Soil Classification System) ASTMD-117 Standard Test Method For Materials Finer Than 75-um (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates By Washing ASTMD-422 Standar Test Method For Particle – Zise Analysis Of Soils Mecánica de Suelos Autores: Juárez Badillo – Rico Rodríguez LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 36 Principios de Ingeniería Autor: Braja M. Das de Cimentaciones Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Autor: Braja M. Das Mecánica de Suelos y Cimentaciones Autor: Crespo Villalaz Diseño Estructural Autor: Meli Piralla Foundation Analisys and Desing Autor: Joseph E. Bowles Manual de Diseño de Obras Civiles B.2.4.de la C.F.E. “Cimentaciones en suelos” LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 37 9.- ANEXOS 9.1.- Pruebas en Laboratorio ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (1.80 M – 4.80 M) Malla No. Abertura en mm Peso Retenido Material que pasa (%) 3" 75.0 100.00 2 50.0 100.00 11/2" 37.5 100.00 1" 25.0 100.00 3/4" 19.0 100.00 1/2" 12.5 100.00 3/8" 9.50 2.30 98.00 No. 4 4.750 3.70 94.78 10 2.000 5.20 90.26 20 0.850 10.80 80.87 40 0.425 5.00 76.52 60 0.250 12.40 65.74 100 0.150 15.40 52.35 200 0.075 21.20 33.91 LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO INDICE PLASTICO S.U.C.S. SM LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 38 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (4.80 M – 7.80 M) Malla No. Abertura en mm Peso Retenido Material que pasa (%) 3" 75.0 100.00 2 50.0 100.00 11/2" 37.5 100.00 1" 25.0 100.00 3/4" 19.0 100.00 1/2" 12.5 100.00 3/8" 9.50 4.30 96.69 No. 4 4.750 3.20 94.23 10 2.000 1.50 93.08 20 0.850 8.50 86.54 40 0.425 12.30 77.08 60 0.250 15.80 64.92 100 0.150 11.40 56.15 200 0.075 2.60 54.15 LIMITE LIQUIDO 29.70 LIMITE PLASTICO 21.40 INDICE PLASTICO 8.30 S.U.C.S. CL LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 39 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (7.80 M – 11.40 M) Malla No. Abertura en mm Peso Retenido Material que pasa (%) 3" 75.0 100.00 2 50.0 100.00 11/2" 37.5 100.00 1" 25.0 100.00 3/4" 19.0 3.20 98.77 1/2" 12.5 6.50 96.27 3/8" 9.50 4.00 94.73 No. 4 4.750 11.00 90.50 10 2.000 17.00 83.96 20 0.850 24.70 74.46 40 0.425 20.00 66.77 60 0.250 16.30 60.50 100 0.150 13.20 55.42 200 0.075 9.99 51.58 LIMITE LIQUIDO 36.70 LIMITE PLASTICO 20.40 INDICE PLASTICO 16.30 S.U.C.S. ML LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 40 9.2.- Reporte Fotográfico VISTA EXTERIOR Y ACCCESO AL SITIO EN ESTUDIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGONJUPITER 41 UBICACION DE EQUIPO EN SITIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 42 SONDEO POR PENETRACION ESTANDAR LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 43 OBTENCION DE MUESTRAS EN SITIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 44 PERFORACION EN SITIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 45 PRUEBAS EN LABORATORIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 46 PRUEBAS EN LABORATORIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 47 PRUEBAS EN LABORATORIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 48 PRUEBAS EN LABORATORIO LLLAAABBBOOORRRAAATTTOOORRRIIIOOO DDDEEE MMMEEECCCAAANNNIIICCCAAA DDDEEE SSSUUUEEELLLOOOSSS YYY CCCOOONNNTTTRRROOOLLL DDDEEE CCCAAALLLIIIDDDAAADDD VANT EXGON JUPITER 49 PRUEBAS EN LABORATORIO