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EL APORTE DE LA GEOTECNIA, AL DISEÑO Y CONSTRUCCION DE ESTRUCTURASDE ESTRUCTURAS Ing. William Rodríguez Serquén V FORO NOR‐PERUANO DE LA CONSTRUCCION “En vista de que no hay gloria en las cimentaciones, y de que las fuentes delcimentaciones, y de que las fuentes del éxito o fracaso están escondidas profundamente en el terreno lasprofundamente en el terreno, las cimentaciones de los edificios son tratados como hijastros y las consecuencias debidas a esa falta de atención son por lo general, muy penosas”penosas Karl Terzaghi PELIGROS DE LA NATURALEZAPELIGROS DE LA NATURALEZA Huascarán Huascarán PELIGROS DE LA NATURALEZAPELIGROS DE LA NATURALEZA Norte (6,655 m.) Sur (6,768 m.) Yungay C t i Yungay (2485 msnm) Ranrahirca Cementerio Yungay Río Santa Ranrahirca Río Santa AvalancheAvalanche, , MayMay 31, 197031, 1970YUNGAY. PERU. EARTHQUAKEYUNGAY. PERU. EARTHQUAKE TERREMOTOTERREMOTO EARTHQUAKEEARTHQUAKE PELIGROS DE LA NATURALEZAPELIGROS DE LA NATURALEZA EARTHQUAKEEARTHQUAKE EMBASSY HOTEL PISCO EARTHQUAKE AUGUST 15th 2007EMBASSY HOTEL PISCO EARTHQUAKE AUGUST 15th 2007EMBASSY HOTEL, PISCO EARTHQUAKE AUGUST 15th, 2007EMBASSY HOTEL, PISCO EARTHQUAKE AUGUST 15th, 2007 HUARAZ. Terremoto de 1970HUARAZ. Terremoto de 1970 TAMBO DE MORA, AUGUST 15th, 2007TAMBO DE MORA, AUGUST 15th, 2007 LICUACION DE SUELOSLICUACION DE SUELOS PACIFIC OCEAN TSUNAMI IN PARACAS, TSUNAMI IN PARACAS, AUGUST AUGUST 15th, 200715th, 2007 TSUNAMI IN PARACAS, TSUNAMI IN PARACAS, AUGUST AUGUST 15th, 200715th, 2007 Hospital IPSS deHospital IPSS de Chachapoyasp y PELIGRO GEOTECNICO SUELO EXPANSIVO EN HOSPITAL IPSS. CHACHAPOYAS. 1985 PELIGRO GEOTECNICO SUELO EXPANSIVO EN HOSPITAL IPSS. CHACHAPOYAS. 1985 PELIGRO GEOTECNICO Fexpans. = 4 kg/cm2 SUELO EXPANSIVO EN MALECON TARAPACA. IQUITOS. PELIGRO GEOTECNICO RIO AMAZONAS PELIGRO GEOTECNICO Fexpans. = 4 kg/cm2 SUELO EXPANSIVO EN MALECON TARAPACA. IQUITOS. PELIGRO GEOTECNICO ASENTAMIENTO DEL SUELO Sede de la Fiscalía en la ciudad de Lambayeque, en donde se presentan fallas por asentamientos. La capacidad portante de diseño fue calculada erróneamente en 4 kg/cm2, siendo en realidad de 0.70 kg/cm2. El diseño original fueen realidad de 0.70 kg/cm2. El diseño original fue de cinco niveles con zapatas conectadas. LA METODOLOGIA PARA LA ELABORACION DE MAPAS DE PELIGROS Y VULNERABILIDADDE MAPAS DE PELIGROS Y VULNERABILIDAD Dr. Ing. Julio Kuroiwa H. 1. LA GEOTECNIA APORTA AL MAPA DE PELIGROS Se debe considerar el Mapa de Peligros, de la zona donde se va a construir una edificación Este seedificación. Este se confecciona después de zonificar las áreas de peligros p g debido a la geodinámica interna y externa. Mapa de peligros de MorropeMapa de peligros de Morrope SONDAJES 80°00'42'' 80°00'09'' N N A P E M E R O EL MAPA GEOTECNICO SP 23.0 C E M E N T E R I O LAGUNA DE OXIDACION 6°31'44''6°31'44'' 23.5 23.0 23 0 23.5 A A N E S T A D I O A R O M El diseño estructural y de edificaciones, deben SM SM SP SP ACEQUIA CHIRRON 29.0 28.0 27.0 26.0 29.0 26.0 28.0 27.0 29.0 26.0 27.0 28.0 23.5 CASETA DE BOMBEO 28.0 27.0 23.5 24.0 25.0 29.0 31.0 30.0 28.0 27.0 26.0 26.0 24.0 23.0 23.5 25.0 24.0 O C A L L E M A R A Ñ O N S A N M A R T I N P R O P IE D A D M U N I C IP A L M O R R O P ER I O DUNAS CON VEGETACION AISLADA (ALGARROBOS) TERRENOS AGRICOLAS TERRENOS AGRICOLAS considerar el Mapa geotécnico, porque allí i t l ti d SM SM SP 24.5 25.0 23.0 28.029.0 23.5 23.0 23.5 28.0 27.0 C E D E S A B O L O G N E S I C A L L E C A L L E R E A L E L R O S A R I O C A L L E S A N P E D R O C A L L E S A N J O S E S A N A N T O N I O C A L L E C.E.I.G.V. C.E.I.G.V. ( S E C U N D A R I O ) ( P R I M A R I O ) J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O S A N T A L U C I A C A L L E A U G U S T O B. L E G U I A C A L L E S A N T A R O S A E L M I R A D O R SIN VEGETACION HONDONADA TERRENOS SIN CULTIVAR se registra el tipo de suelo, que nos indica el comportamiento del CL SP SC SP-SC 6°32'17'' 6°32'17'' 22.5 30.0 27.0 28.0 28.0 29.0 28.0 22.0 23.0 24.0 23.0 22.5 23.5 23.0 23.5 22.0 31.0 31.0 30.0 31.0 S A N I S I D R O L A S M E R C E D E S C A L L E L A S M E R S A N T A A N C A L L E AV. L O S I N C A S AV. 28 D E J U L I O A L F O N S O U G A R T E C A L L E B E N I T O V E N T U R A R O D E M A Y O C A L L E A R T E A G A C A S T R O C A L L E P A S C U A L P U Y E N A V . T U P A C A M A R U J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O A V . M E X I C O C A L L E D E M E T R I O A C O S T A DIVERSIONES ELECTRICA C E O P L A T A F O R M A D E P P O R T IV A PLANTA PARQUE DE A P I U R A DUNAS PLANTACION DE ALGARROBOS el comportamiento del mismo, que va a estar en contacto con la SP GM 23.5 21.5 25.0 24.0 22.0 23.0 22.0 21.5 22.5 26.0 25.0 23.0 25.0 26.0 24.0 26.0 26.0 27.0 28.0 29.0 C A L L E P R I M E R O T U P A C Y U P A N Q U I H U A Y N A C A P A C S I N C H I R O C A P A C H A C U T E C H U A S C A R C A L L E C H I N C H A Y S U Y O AV. P A N A M E R I C A N A IN S T I T U T O TERRENOS ARIAZOS estructura a construir. PROYECTO : SP 80°00'42'' 23.0 23.5 24.0 22.0 23.0 22.0 22.0 21.5 23.5 A C H I C L A Y O TERRENOS ARIAZOS MORROPE SM SP MAPA GEOTECNICO DE LA CIUDAD DE MORROPE SM SP SP SM SP SC SP‐SC CL SP SC SP 23.0 LAGUNA DE OXIDACION 6°31'44'' 23.5 23.5 A A N N A A R O M E R MAPA EXPANSIBILIDAD DE SUELOS ACEQUIA CHIRRAN 29.0 23.5 C E M E N T E R I O 23.5 23.0 23.0 23.5P R O P IE D A D M U N IC IP A L E S T A D I O M O R R O PR I O TERRENOS AGRICOLAS TERRENOS AGRICOLAS 29.0 28.0 27.0 26.0 26.0 28.0 27.0 29.0 26.0 27.0 28.0 CASETA DE BOMBEO 28.0 27.0 23.5 23.0 24.0 25.0 29.0 31.0 30.0 28.0 27.0 26.0 26.0 24.0 23.5 25.0 24.0 O S A R I O N P E D R O S A N J O S E S A N A N T O N I O R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O C A L L E M A R A Ñ O N S A N M A R T I N S A N T A L U C I A M O R R O P ER I O DUNAS CON VEGETACION AISLADA (ALGARROBOS) S OS 28.0 24.5 23.0 22.5 23.5 25.0 23.0 28.029.0 31.0 28.0 27.0 L A S M E R C E D E S S A N T A A N A B O L O G N E S I C A L L E C A L L E R E A L E L R O C A L L E S A N C A L L E C A L L E C.E.I.G.V. C.E.I.G.V. ( S E C U N D A R I O ) ( P R I M A R I O ) J C A L L E A U G U S T O B. L E G U I A C A L L E S A N T A R O S A E L M I R A D O R I N C A SA SIN VEGETACION HONDONADA TERRENOS SIN CULTIVAR SUELOS DE EXPANSIBILIDAD MEDIA A BAJA 6°32'17'' 22.5 30.0 27.0 28.0 29.0 28.0 22.0 23.0 24.0 23.0 23.5 22.0 31.0 30.0 31.0 S A N I S I D R O L A S M E R C E D E S C A L L E C A L L E AV. L O S AV. 28 D E J U L I O A L F O N S O U G A R T E C A L L E B E N I T O V E N T U R A E R O D E M A Y O C A L L E A R T E A G A C A S T R O C A L L E P A S C U A LP U Y E N A V . T U P A C A M A R U J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O A V . M E X I C O C A L L E D E M E T R I O A C O S T A DIVERSIONES ELECTRICA C E O P LA T A F O R M A D E P P O R T IV A PLANTA PARQUE DE A P I U R A DUNAS PLANTACION DE ALGARROBOS SUELOS NO NO EXPANSIVOS 23.5 21.5 25.0 24.0 22.0 23.0 22.0 21.5 26.0 25.0 23.0 25.0 26.0 24.0 26.0 26.0 27.0 28.0 29.0 C A L L E P R I M E R T U P A C Y U P A N Q U I H U A Y N A C A P A C S I N C H I R O C A P A C H A C U T E C C A L L E C AV. P A N A M E R I C A N A I N S T IT U T O TERRENOS ARIAZOS NO EXPANSIVOS INDECI PNUD PER / 02 / 051 PROYECTO : 80°00'42'' 23.0 23.5 22.5 24.0 22.0 23.0 22.0 22.0 21.5 23.5 H U A S C A R C H I N C H A Y S U Y O A C H I C L A Y O TERRENOS ARIAZOS INDECI - PNUD - PER / 02 / 051 CIUDADES SOSTENIBLES MAPA PELIGRO GEOLÓGICOS: SUELOS EXPANSIVOS MAPA DE PELIGROS DE LA CIUDAD DE MORRO ESCALA : MAPA : ESTUDIO : ES- ABRIL-2004 FECHA : PLANO N 1:2500 LEYENDA SC, SM,SM-SC CLASIFICACION SUCS CL, SP-SC SP, GM Suelos De Expansibilidad DESCRIPCION Suelos No Expansibles. SIMBOLO Media a Baja. MAPA DE LICUACION DE SUELOS EFECTOS DE LICUACION DE SUELOS Terremoto en Niigata. Japón. 1964 LICUACION DE SUELOS H2 > H1H2 > H1 B2 > B1 VIDEO DE LICUACION DE SUELOSDE SUELOS MAPA LICUACION DE SUELOS 23.5 23.5 A A A R O G 6°31'44'' LICUACION DE SUELOS MAPA LICUACION DE SUELOS 23.0 23.0 I C IP A L E S T A D I O LAGUNA DE OXIDACION 23.0 23.5 C E M E N T E R I O 23.5 24.0 25.0 29.0 31.0 30.0 28.0 27.0 26.0 26.0 24.0 23.5 25.0 24.0 C A L L E M A R A Ñ O N M A R T I N P R O P IE D A D M U N M O R R O P ER I O DUNAS CON VEGETACION AISLADA (ALGARROBOS) TERRENOS AGRICOLAS TERRENOS AGRICOLAS CASETA DE BOMBEO 28.0 27.0 ACEQUIA CHIRRAN 29.0 28.0 27.0 26.0 29.0 26.0 28.0 27.0 29.0 26.0 27.0 28.0 SUELOS 23.5 23.0 23.5 B O L O G N E S I E C A L L E R E A L E L R O S A R I O C A L L E S A N P E D R O C A L L E S A N J O S E S A N A N T O N I O C A L L E C.E.I.G.V. ( P R I M A R I O ) J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O S A N M A R T I N S A N T A L U C I A C A L L E A U G U S T O B. L E G U I A SIN VEGETACION HONDONADA TERRENOS SIN CULTIVAR SUELOS LICUABLES 28.0 24.5 24.0 23.0 22.5 23.5 25.0 23.0 28.029.0 31.0 28.0 27.0 D E S L A S M E R C E D E S S A N T A A N A A L L E C A L L C.E.I.G.V. ( S E C U N D A R I O ) C A L L E S A N T A R O S A E L M I R A D O R AV. L O S I N C A S R O U Y E N A M A R U O O D E M E T R I O A C O S T A A P I U R A 22.5 30.0 27.0 28.0 29.0 28.0 22.0 23.0 23.0 23.5 22.0 31.0 29 0 30.0 31.0 S A N I S I D R O L A S M E R C E C A L L E C AV. 28 D E J U L I O A L F O N S O U G A R T E C A L L E B E N I T O V E N T U R A E R O D E M A Y O C A L L E A R T E A G A C A S T R C A L L E P A S C U A L P A V . T U P A C J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O A V . M E X I C O C A L L E DIVERSIONES ELECTRICA C E O P L A T A F O R M A D E P P O R T IV A PLANTA PARQUE DE DUNAS PLANTACION DE ALGARROBOS 6°32'17'' SUELOS NO LICUABLES 23.5 21.5 25.0 24.0 22.0 23.0 26.0 25.0 23.0 25.0 26.0 24.0 26.0 26.0 27.0 28.0 29.0 C A L L E P R I M E T U P A C Y U P A N Q U I H U A Y N A C A P A C S I N C H I R O C A AV. P A N A M E R I C A N A I N S T IT U T O TERRENOS ARIAZOS 22.0 21.5 23.0 23.5 22.5 P A C H A C U T E C H U A S C A R C A L L E C H I N C H A Y S U Y O TERRENOS ARIAZOS MAPA DE PELIGRO CLIMATICO 6°31'44''6°31'44'' 23.5 23.5 A A N N A P E A R O M E R O LAGUNA DE OXIDACION 23.0 23.0 A L E S T A D I O 23.0 23.5 C E M E N T E R I O VISTA CASETA DE BOMBEO 28.0 27.0 23.5 24.0 25.0 29.0 31.0 30.0 28.0 27.0 26.0 26.0 24.0 23.5 25.0 24.0 C A L L E M A R A Ñ O N S A N M A R T I N P R O P IE D A D M U N IC IP A M O R R O P ER I O DUNAS CON VEGETACION AISLADA (ALGARROBOS) TERRENOS AGRICOLAS TERRENOS AGRICOLAS ACEQUIA CHIRRAN 29.0 28.0 27.0 26.0 29.0 26.0 28.0 27.0 29.0 26.0 27.0 28.0 AEREA DE INUNDACION 23.5 23.0 23.5 B O L O G N E S I C A L L E C A L L E R E A L E L R O S A R I O C A L L E S A N P E D R O C A L L E S A N J O S E S A N A N T O N I O C A L L E C.E.I.G.V. ( P R I M A R I O ) J R . S O L A T A H U A N T I N S U Y O S A N T A L U C I A C A L L E A U G U S T O B. L E G U I A SIN VEGETACION HONDONADA TERRENOS SIN CULTIVAR INUNDACION 28.0 28.0 22.0 23.0 24.5 24.0 23.0 22.5 23.5 25.0 23.0 28.029.0 31.0 28.0 27.0 S I D R O S M E R C E D E S L A S M E R C E D E S S A N T A A N A C A L L E C.E.I.G.V. ( S E C U N D A R I O ) C A L L E S A N T A R O S A E L M I R A D O R AV. L O S I N C A S 28 D E J U L I O C A S T R O P U Y E N T U P A C A M A R U R . S O L A N T I N S U Y O M E X I C O D E M E T R I O A C O S T A A P I U R A 6°32'17'' 6°32'17'' 22.5 30.0 26.0 27.0 29.0 28.0 23.0 25.0 23.0 26.0 23.5 22.0 24.0 31.0 26.0 26.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 S A N I S L A C A L L E AV. 28 A L F O N S O U G A R T E C A L L E B E N I T O V E N T U R A C A L L E P R I M E R O D E M A Y O C A L L E A R T E A G A C A L L E P A S C U A L A V . J T A H U A N A V . C A L L E T U P A C Y U P A N Q U I AV. P A N A M E R I C A DIVERSIONES ELECTRICA C E O P L A T A F O R M A D E P P O R T IV A IN S T IT U T O PLANTA PARQUE DE DUNAS PLANTACION DE ALGARROBOS 23.5 21.5 25.0 24.0 22.0 23.0 22.0 21.5 22.5 25.0 C H U A Y N A C A P A C S I N C H I R O C A P A C H A C U T E C H U A S C A R C A L L E C H I N C H A N A TERRENOS ARIAZOS 23.0 23.5 24.0 21.5 H U A S C A RC H A Y S U Y O A C H I C L A TERRENOS ARIAZOS YECTO : GRIFO TOBY CENTRO NORTENORTE SURSUR ESTEESTE MAPA DE PELIGROS DE MORROPE MEDIOMEDIO ALTO MUY ALTO ALTO MUY ALTOALTO MEDIOMEDIO MUY ALTOMUY ALTO º FALLA DE EDIFICACIONES EN MOCCE. LAMBAYEQUE º Efectos de Inundación en conjunto habitacional de Mocce, en la ciudad de Lambayeque. El suelo era arena arcillosa (SC). MOCCE MAPA DE PELIGROS DE LAMBAYEQUE MOCCE MUY ALTOMUY ALTO ALTO UNPRG MEDIO 2. LA GEOTECNIA EXPLICA EL COLAPSO DEL SUELO Excavación de sótano de 4m de profundidad, en Iglesia del MMM, de 4 m de profundidad, en Chiclayo‐Lambayeque, sin calzadura. COLAPSO DEL SUELO DEBIDO A EXCAVACION Varios accidentes se han producido por elhan producido por el colapso del suelo, ocasionando muertes l t b j da los trabajadores. Además se ocasionan daños a las propiedades adyacentes, cuando se hacen excavaciones, , para colocar tuberías de agua o desagüe,o para construirpara construir cimentaciones. Masa de tierra sepultó y mató a dos obreros, en la calle Próceres, en el Distrito de Jose´Leonardo Ortiz, en obra de reeestructuración de las redes de alcantarillado.alcantarillado. COLAPSO DEL SUELO DEBIDO A EXCAVACION Por tanto, es , objetivo, conocer la teoría que explica las fuerzas internas, de una masa de suelo, durante el colapso de los lados de una zanjade los lados de una zanja de excavación, para prevenirlos, mediante el p , uso de soportes, excavando con l d l dtalud inclinado, o haciendo calzaduras COLAPSO DEL SUELO DEBIDO A EXCAVACION Dos obreros murieron por derrumbe de ió d j d d ü b Dos obreras del proyecto Construyendo Perú, de alcantarillado, fueron cubiertas por suelo debido a derrumbe, excavación de zanja de desagüe, en obra de Saneamiento, el 26 de Setiembre del 2006, en Cayalti, Departamento de Lambayeque. El suelo era arenoso y la en el pueblo Joven Santa Rosa, provincia y departamento de Lambayeque, el 29 del Abril del 2008. El tipo de suelo era arena limosa (SM) y q y excavación era de 3m de profundidad. Instantes en que son sacados. suelo era arena‐limosa (SM) . COLAPSO DEL SUELO DEBIDO A EXCAVACION Tres obreros encontraron la muerte cuando instalaban tuberías para una red de alcantarillado en el poblado Puente Virú en la provincia del mismode alcantarillado en el poblado Puente Virú, en la provincia del mismo nombre (La Libertad). TEORIA QUE EXPLICA EL COLAPSO DEL SUELO DERRUMBESDERRUMBES TEORIA DE MOHR Mohr presentó en 1900 una teoría sobre la1900, una teoría sobre la ruptura de materiales, según la cual, la falla de un suelo se presenta debido a la bi ió íti d Esfuerzos normal y cortante, en el interior de un bloque de suelo, producidos por esfuerzos externos: vertical y horizontal. combinación crítica de esfuerzos verticales y horizontales esfuerzos externos: vertical y horizontal.horizontales. TEORIA DE MOHRTEORIA DE MOHR Del equilibrio de fuerzas en ambas direcciones, del bloque triangular se obtiene: g Esfuerzos normal y cortante, en el interior de un bloque de suelo, producidos por esfuerzos externos: vertical y horizontal.esfuerzos externos: vertical y horizontal. TEORIA DE MOHR Las dos ecuaciones se pueden representar enpueden representar en un diagrama de Mohr: Diagrama de Mohr. TEORIA DE MOHR Di d M hDiagrama de Mohr. “Los grandes proyectos están en las“Los grandes proyectos, están en las manos de grandes hombres. Sin embargo, en la oscuridad de las cimentaciones, existen hombres que hacen pequeños aportes, al monumento del conocimiento”al monumento del conocimiento Charles‐Augustin de Coulomb 1736‐1806 TEORIA DE COULOMBTEORIA DE COULOMB La teoría deLa teoría de Coulomb, relacion a el esfuerzo cortante t, como función del esfuerzo normalesfuerzo normal n, la tangente del ángulo de fricción g interna, y la cohesión c: TEORIA DE COULOMB La resistencia al esfuerzo cortante de un suelo sigue una ley linealde un suelo, sigue una ley lineal, en un diagrama esfuerzo normal vs. esfuerzo cortante: TEORIA DE COULOMBTEORIA DE COULOMB 1,400 0,800 1,000 1,200 o C o rt a n te 0,400 0,600 0,800 E s fu e rz o 0,000 0,200 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Esfuerzo Normal ENSAYO DE CORTE DIRECTO TEORIA DE MOHR- COULOMB Relaciona el esfuerzo horizontal y vertical, con la cohesión, y el ángulo de f ó d l l d l lfricción interna del suelo del suelo TEORIA DE MOHR- COULOMB OBTENCION DE LA EC. DE MOHR- COULOMB TEORIA DE MOHR- COULOMB ECUACIONECUACION DE MOHR- COULOMB TEORIA DE MOHR- COULOMB La ecuación representa, la relación de Mohr-relación de Mohr Coulomb, o el estado de esfuerzos en una masa de suelo, cuando hay fuerzas verticales y horizontales. R l i l fRelaciona los esfuerzos efectivos horizontales, con los esfuerzos verticales alos esfuerzos verticales, a través de los parámetros, ángulo de fricción interna y la cohesión. TEORIA DE MOHR- COULOMB Relaciona el esfuerzo horizontal y vertical, con la cohesión, y el ángulo de f ó d l l d l lfricción interna del suelo del suelo ESFUERZOS DURANTE EL COLAPSO DEL SUELO z ESFUERZOS DURANTE EL COLAPSO DEL SUELO Peso H crítica Peso T N Durante el colapso en el punto de falla:Durante el colapso, en el punto de falla: Reemplazando el esfuerzo vertical por γh, en la ecuación de Mohr-Coulomb, y despejando h se obtiene h = H crítica: El esfuerzo vertical es igual a la presión efectiva de suelo = γ h. El empuje producido por la fuerza horizontal, tiene dos componentes que se oponen. Este empuje, cambia de tid i t f did dsentido a una cierta profundidad. En términos de esfuerzo, en el fenómeno del colapso delfenómeno del colapso del suelo, hay dos tensiones horizontales, que actúan en sentido contrario: Una desentido contrario: Una de empuje y otra de retención. El empuje crece con la profundidad z mientras queprofundidad z, mientras que la componente de cohesión que retiene, se mantiene t t A i tconstante. A cierta profundidad, la primera tensión vence a la segunda ALTURA MÁXIMA DE EXCAVACIÓNALTURA MÁXIMA DE EXCAVACIÓN Altura crítica.‐ Cohesión, ARCILLAS ARENAS ARENAS c (kg/cm2) f=0 (m) c = 0 (m) CON FINOS (m) 0.05 0.10 0.20 0.30 0 40 0.5 1.1 2.2 3.3 4 4 0 0 0 0 0 1.1 2.2 4.3 6.5 8 70.40 4.4 0 8.7 Talud de reposo natural de la arena CON EL ENSAYO DE CORTE DIRECTO, SE DETERMINA : EL PESO VOLUMETRICODETERMINA : EL PESO VOLUMETRICO, LA COHESION, Y EL ANGULO DE FRICCION INTERNA DEL SUELO.INTERNA DEL SUELO. 3. LA GEOTECNIA APORTA AL DISEÑO DE CIMENTACIONESDISEÑO DE CIMENTACIONES Nathan Mortimer NewmarkNathan Mortimer Newmark Ing. Consultor de la Torre Latinoamericana. Torre Latinoamericana. 44 Pisos. 188 m. 3. LA GEOTECNIA APORTA AL DISEÑO DE CIMENTACIONESDISEÑO DE CIMENTACIONES Torre Latinoamericana en pie, después del terremoto de 1985. México. PREMIO AISC Placa recordatoria. La torre ganó prestigio a nivel mundial cuando resistió un fuerte terremoto el 28 de julio de 1957, de magnitud 7.7 (Mw), gracias a su construcción con estructura de acero y pilotes profundos, que fueron y p p q necesarios dada la frecuencia de sismos en la Ciudad de México, y la composición lodosa del suelo que hace complicada la construcción sobre ese terreno. Gracias a ello recibió el premio del Americansobre ese terreno. Gracias a ello recibió el premio del American Institute of Steel Construction (Instituto Americano de la Construcción de Acero), por ser el edificio más alto que jamás haya sido expuesto a una enorme fuerza sísmica como atestiguan inscripciones en placasuna enorme fuerza sísmica, como atestiguan inscripciones en placas colocadas en el vestíbulo y mirador del edificio. En 1985 la torre resistió el terremoto del 19 de Setiembre, cuya magnitud fue de 8,1 (Mw) con i t l t d Mi h á d ió i d depicentro en la costa de Michoacán, y con duración aproximada de poco más de 2 minutos; el 20 de septiembre de 1985 soportó la réplica más grande de este terremoto, que alcanzó una magnitud de 7,5 (Mw), con epicentro cerca de Zihuatanejo, Guerrero. Actualmente se le considera uno de los edificios más seguros de la ciudad y del mundo a pesar de su ubicación potencialmente peligrosa. CIMENTACION DE LA TORRE LATINOAMERICANA CIMENTACION DE TANQUES Tanque Villa Hermosa en Leonardo Ortiz. Chiclayo. Perú. FUERZAS EN EL TANQUE CIMENTACION DE TANQUE Cimentación de Tanque Villa Hermosa en Leonardo Ortiz. Chiclayo. Perú. CIMENTACION DE TANQUE PILOTESPILOTES EN GEOTECNIA SE DISEÑAN LAS CIMENTACIONES PROFUNDASPROFUNDAS EN GEOTECNIA SE DISEÑAN PILOTES RESISTENCIA POR FUSTE RESISTENCIA POR PUNTA EN GEOTECNIA SE DISEÑAN PILOTES QlímiteQlímite as d L d/2 Qs sv = Pe*L/2 mediosh as d=L B mediosh ss sv = Pe*L fondo Qp Elementos de un pilote Ti l i d Pil t (P j ió ) EJECUCION DE PILOTES Tipologia dePilotes (Por su ejecución) Pilotes Apisonadosp Tipologia de Pilotes (Por su ejecución) Pilotes Excavados EJECUCION DE PILOTES APISONADOS ELABORACION DE ARMADURA DE PILOTE MARTILLO DE 2 toneladas FUSTE C iMARTILLO DE 2 toneladas FUSTE o Camisa MARTILLO DE 2 toneladas FUSTE C iMARTILLO DE 2 toneladas FUSTE o Camisa Grava con que se tapona el tubo Martillo Fuste Colocación del concreto COMPACTACION DEL CONCRETO Parte superior del Pilote EXCAVACION PARA PILOTESEXCAVACION PARA PILOTES IZAJE DE ARMADURA EN PILOTES EXCAVADOSIZAJE DE ARMADURA EN PILOTES EXCAVADOS 4. CON LA GEOTECNIA SE HACEN DIAGNOSTICOS IN SITU. STANDAR PENETRATION TEST ENSAYO DE PENETRACION (SPT)ENSAYO DE PENETRACION (SPT) GOLPEO E HINCADOGOLPEO E HINCADO CON MARTILLOCON MARTILLO EXTRACCION DE MUESTRASEXTRACCION DE MUESTRAS "If you can't reduce a difficult engineeringIf you can t reduce a difficult engineering problem to just one 8.5 by 11 inch sheet of ill b bl d dpaper you will probably never understand it." Ralph Brazelton Peck. Canadá 1912 New Mexico 2008Canadá 1912 – New Mexico 2008 ENSAYO DE PENETRACION (SPT)ENSAYO DE PENETRACION (SPT) Ralph Brazelton Peck. ENSAYO DE PENETRACION (SPT)ENSAYO DE PENETRACION (SPT) Correcciones: Ralph Brazelton Peck. ENSAYO DE PENETRACION ENSAYO DE PENETRACION CIMENTACION DE PUENTE PITIPO PLANTA PUENTE COLGANTE PITIPO EN FERREÑAFE LAMBAYEQUEPUENTE COLGANTE PITIPO EN FERREÑAFE – LAMBAYEQUE 10.80 mSegún el “EMS” i Según el “EMS” i“EMS”, existe grava (GP) a 10.80 m de profundidad. “EMS”, existe grava (GP) a 10.80 m de profundidad. PUENTE COLGANTE ELEVACION profundidad. A ese nivel se proyecta el fondo de un i profundidad. A ese nivel se proyecta el fondo de un icaisson.caisson. CONSTRUCCION DEL ESTRIBO IZQUIERDO DEL PUENTEQ CONSTRUCCION DEL ESTRIBO DERECHO DEL PUENTE Tipo de suelo a ‐Tipo de suelo a ‐p 10.80m: Arcilla de mediana plasticidad, CL p 10.80m: Arcilla de mediana plasticidad, CL No hay grava (GP).No hay grava (GP). Se tuvo que realizar otro EMS hasta encontrar un estrato más resistente, Resultados del ensayo de Penetración estándar. estrato más resistente, de tal manera que soporte las cargas impuestas por el puente. p "The intense technical nature of engineering e te se tec ca atu e of e g ee g can lead to a deficiency in an engineer's social spiritual and cultural life and ansocial, spiritual and cultural life, and an inability to communicate effectively“ “La intensa naturaleza técnica de la i i í d d i d fi i iingeniería, puede conducir a una deficiencia en la vida social, espiritual y cultural, y una incapacidad para comunicarse efectivamente” Ralph Brazelton Peck. Canadá 1912 New Mexico 2008Canadá 1912 – New Mexico 2008
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