INFORME GEOTÉCNICO Y DE CIMENTACION Casa Campestre Familia Sarmiento Vereda La Majada Villeta- Cundinamarca
1. Pr Pres esen enta taci ción ón.. A continuación se presentan los hallazgos, análisis, resultados y conclusiones obtenidas del trabajo de campo de exploración geotécnica, realizado en el predio de propiedad del Sr Ricardo Sarmiento y Sra Lilian liana a Góm Gómez en La Vered ereda a La Majad jada, del Munic Municipi ipio o de Ville Villeta ta - Cundi Cundina namar marca, ca, donde donde se proyecta la construcción de una casa y una piscina. El predio está ubicado en el área rural aproximadamente a 1Km de la vía principal que conduce a villeta y a res Km de Villeta. El lote en cuestión se ubica en un terreno de ladera cuya cuya pend pendie ient nte e me medi dia a es del del 70-8 70-80% 0%.. Co Con n una una planicie de aproximadamente 20m de ancho. La es estr truc uctu tura ra de la pisc piscin ina a proy proyec ecta tada da es esta tará rá constituida por muros de concreto armado y placa de piso también en concreto y se esperan esperan cargas entre 2.0 -2.4 t/m2 (para piscina llena). En el caso de la casa su estructura estructura sismorresistente sismorresistente estará conformada conformada por pórticos de concreto reforzado y/o muros confinados y la cubierta será de tipo liviano y la separación separación de los ejes de muros y/o columnas columnas varia entre entre 3.0 y 5.00m, por tanto se esperan cargas cargas entre 5 y 15 toneladas toneladas por columna columna o 0.50 a 0.80 t/ml en en el caso de muros.
2. Ac Acti tivi vida dade des. s. Con el fin fin de llevar llevar a cabo cabo el present presente e estud estudio io de, se rea realiz lizaro aron n las siguie siguiente ntess actividades:
2.1 Trabajo Exploratorio de Campo: Se hizo un reconocimiento del sitio del proyecto, donde se realizo un levantamiento geol geológ ógic ico o es estr truc uctu tura rall y de suel suelos os,, anal analiz izan ando do las las ca cara ract cter erís ísti tica cass geot geotéc écni nica cass generales del terreno, y verificando la calidad de los materiales desde el punto de vista de ingeniería, con el fin de determinar los sitios de exploración Av. Cr. 30 No No 25 A- 41 Of 201
Tel 3 691025
Cel. 320 8798117 email:
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2.2 Análisis y Cálculos Geotécnicos: Con base a la información de campo y las variables geomecánicas típicas halladas, se realizaron los análisis geotécnicos de estabilidad y deformación para determinar, los parámetros de cimentación, tales como: Profundidad de cimentación, capacidad portante asentamientos, y recomendaciones para asegurar la estabilidad de las excavaciones y recomendaciones para la construcción.
2.3 Elaboración del informe final:
Con la información obtenida en la exploración de campo y ensayos de laboratorio se analizo, y configuro el siguiente informe geotécnico:
3. Investigación del subsuelo. 3.1 Características Geológicas y Geomorfológicos del Entorno. La zona y ubicación del predio respecto al casco urbano de Villeta, se encuentra al costado Nor-occidental de la vía Villeta - Guaduas en una zona de topografía muy quebrada, cuya geomorfología corresponde a una ladera de forma redondeada y de gran pendiente con una pequeña planicie.
Grupo Villeta (Cretáceo Medio a Superior) (Kv). La geología zonal corresponde a depósitos del Cuaternario en las partes bajas y de poco espesor, que cubren la parte superior de la formación villeta compuesta por lutitas grises claras y oscuras con algún grado de meteorismo, por efecto de la intemperie y vegetación. leta (Cretáceo Medio a Superior) (Kv) El Grupo Villeta aflora en todo el borde exterior de la cuenca de la Sabana, en los núcleos de varios anticlinales dentro de la misma y subyace toda la región. Del lado occidental de laSabana el miembro superior del Grupo Villeta se denomina Formación La Frontera (Barremiano-Santoniano). En la base consta de unos 40 m de calizas y limolitas silíceo-calcáreas, negras, en capas delgadas, muy fosilíferas, con frecuentes nódulos calcáreos. El resto de la sucesión total, de 1300 m de espesor, son lutitas negras finamente laminadas con ocasionales intercalaciones de areniscas y calizas en estratos de 3 a 5 m de espesor (Ulloa, C., 1981). Del lado oriental de la Sabana el miembro superior del Grupo se denomina Formación Chipaque (Turoniano-Santoniano). Esta unidad esta constituida por arcillolitas, areniscas, limolitas y calizas. Las arcillolitas (lutitas de compactación) son las rocas predominantes; de color gris oscuro y negro, finamente laminadas, de baja resistencia y fácil meteorización en esquirlas. Las areniscas son cuarzosas o cuarzomicáceas; de color blanco, amarillo o gris oscuro; grano muy fino hasta grueso; cemento silíceo, calcáreo o ferruginoso; dureza entre desmenuzable y moderada; resistencia entre friable y resistente; en capas delgadas hasta gruesas. Las limolitas son de colores gris oscuro o tabaco; son laminadas, frecuentemente micáceas, de dureza baja y resistencia débil. Las calizas son de color gris oscuro, lumaquelicas, duras, resistentes, en bancos gruesos. El espesor total alcanza 1700 m (Renzoni ,G.,1962).
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3.2
Levantamiento geotécnico de Campo
Para determinar los alcances del presente informe siguientes aspectos: • •
• •
se tuvieron en cuenta los
Tipo de Estructura proyectada.( para este estudio piscina en concreto reforzada) Características geotécnicas y geológicas generales del entorno (Materiales duros y estables ) Magnitud de las cargas de cimentación (bajas -Medianas) Área de la construcción y variabilidad del subsuelo (variabilidad del suelo baja.)
Teniendo en cuenta todas las condiciones antes descritas, y dado que en el área se encontró un talud al cual se realizó la lectura de la estratigrafía y calidad y caracterización geomecánica de los materiales que lo conforman.
Profundidad de Investigación: La investigación se llevo hasta la profundidad tal que, el incremento de esfuerzos inducido en la interfase suelo – cimiento , se disipa en su totalidad, en una masa de suelo muy firme que con la profundidad se va tornando rígido de modo que los asentamientos son mínimos tendiendo a 2.00cm, por lo cual son bajos y estarán en rangos permisibles de asentamiento. Por oto lado en este caso como se encontró material de tipo arcillas limosas duras en los primeros estratos y con la profundidad se picó estrato de arcillolitas negras o capas de suelos firmes asimilables a rocas, a profundidades inferiores a las establecidas, el 50% de los sondeos alcanzo dicho material de acuerdo a lo establecido en NSR-10-A2, (material designado como B C, o D en la Tabla A.2.4.-1 del Título A de este Reglamento.) y por ser una construcción de Categoría Baja , por tanto se puede considerar suficiente las descripciones visuales y parámetros derivados de ensayos campos NSR10-H.3.2.5.
En las fotos de arriba se muestra de izquierda a derecha, la ubicación de los tres sondeos S1 en el
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talud de arriba S2, en el centro del lote donde se proyecta la construcción de casa y el S3 donde se construirá la piscina.
la
4. Estratigrafía y Propiedades Geotécnicas. Con base en la topografía y trabajos de exploración de campo, se elaboró el perfil de suelo definitivo, el cuales se presentan en las figuras complementarias del Anexo Registros Estratigráficos del Subsuelo". A continuación se describe el perfil estratigráfico promedio del subsuelo en el área de estudio:
Estrato 1 /
0.00 – 0.80 suelo limo orgánico.
Para el S1 superficialmente se halló un suelo tipo limo orgánico de color carmelito, para el S2 un limo arcillo arenoso suelto con gravas de tamaño >2” y para el S3 un limo carmelito. Estrato 2 / 0.90-3.50 Arcilla Limosa inorgánica de consistencia dura café grisosa vetas carmelitas (CH) A continuación del estrato anterior se encuentra un estrato de arcilla limosa inorgánica de consistencia dura color café grisosa con algunos grumos de arena. Desde el punto de vista de ingeniería es un estrato muy competente para cimentar cualquier tipo de estructura liviana y media cuya capacidad portante es muy superior a las cargas del proyecto. Propiedades: L.L= 88% Índice plástico IP=31 Gravas = 45%, Resistencia a la penetración estándar N=22-24 golpes /pie. Para el sondeo S2 se encontró el material de este estrato más suelto que en los otros dos sondeos con mucha grava.
Estrato 3 / 3.50 – 4.00 Bloques y Bancos de limolitas de colo negro A continuación del estrato anterior se halló una formación de limolitas de color negro la cual presento rechazo por el SPT se considera de alta capacidad portante. Tabla de Agua. No se registró un nivel freático en el área.
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5- Aspectos sísmicos del subsuelo. El predio objeto del estudio se encuentra localizado en una zona de amenaza sísmica intermedia y a partir de los resultados obtenidos de la investigación del subsuelo, la geología local y a lo establecido en norma NSR-10. A-2 se puede definir como un perfil de suelo TIPO D con los siguientes parámetros de respuesta sísmica. PARAMETROS SISMICOS Aceleración que presenta la velocidad horizontal pico efectiva de diseño Factor de amplificación de la aceleración Coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para el umbral de daño. Coeficiente de aceleración pico efectiva reducida con seguridad limitada. Factor de amplificación de la aceleración Factor amplificación de la aceleración en el intervalo de velocidades
Perfil de respuesta sísmica: Tipo D.
Aa
0.15g
Av Ae
0.20g 0.17
Ad
0.06
Fa Fv
1.50 2.20
Perfiles de suelos rigidos que cumplan con el criterio de la velocidad de la onda de cortante o 360m/s>Vs>180m/s Perfiles de suelos rigidos que cumplan cualquiera de las dos condiciones 50>N>15, 100Kpa>Su>50Kpa.
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 6.2 Profundidad y tipo de Cimentación. Las características del proyecto y las condiciones de resistencia del subsuelo, permitieron establecer como alternativa de fundación para la casa una cimentación superficial conformada un sistema de zapatas aisladas y amarradas en las dos direcciones por medio de vigas de amarre y/o de contrapeso, para el caso de una estructura de pórticos. Las zapatas deberán estar apoyadas a una profundidad media de 1.50 m a partir de la superficie actual del terreno, sobre un estrato de suelo arcilla limosa de color café grisosa y vetas carmelitas. En caso que la casa vaya a tener un sistema estructural de muros confinados, el cimiento debe ser continuo, en concreto ciclópeo y coronado con viga de amarre., el cual debe estar apoyado a una profundidad mínima de 0.80m por debajo de la superficie actual del terreno, conformado una retícula de anillos contiguos cerrados, aunque se deberá remplazar el material suelto por material de relleno en el área de la vivienda.
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La cimentación de la piscina será a la profundidad que este determinada en el proyecto arquitectónico (aprox 1.70m), pero se debe asegurar que quede completamente apoyada sobre terreno natural. Se recomienda homogeneizar el piso de fundación de la piscina, mediante la aplicación de una base de recebo compactado de 10cm y cubrirlo con un solado de concreto pobre o de limpieza para el armado de las parrillas de la placa base o de fondo. La cimentación (Losa) de la piscina deberá estar apoyada a una profundidad media de 1.70 m a partir de la superficie actual del terreno, sobre un estrato de suelo gravas laminares y lutitas areno limosas color gris.
Los gráficos de arriba muestran las alternativas de cimentación para la casa el esquema de la derecha con pilastras resulta eficiente y estas se ubicaran en las intersecciones de muros a distancias no mayores a 3.5m. su sección podar ser de 60x60 y estar apoyadas en el estrato de arcilla limosa dura. Esquema de cimentación para la piscina y Parámetros para el diseño de los muros de la piscina:
Capacidad Portante y Asentamientos.
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La capacidad portante neta de seguridad admisible y los asentamientos esperados para la casa y piscina proyectadas son los siguientes: Capacidad portante neta de seguridad suelo natural Casa= 11.15 t/m2 . Capacidad portante neta de seguridad suelo natural piscina= 11.0 t/m2 . El asentamiento por consolidación e inmediato será de aproximadamente = 2.5cm La capacidad portante del suelo es ampliamente mayor que las presiones de trabajo demandadas, por tanto el factor de seguridad de los cimientos será mayor al mínimo establecido en la norma NSR-10 H.3.2 Y H.4
6.3 Construcción: Excavaciones
Las excavaciones a realizar para la construcción de la cimentación (losa) pueden realizarse utilizando taludes verticales, con excavación manual y hasta una profundidad de 1.70m éstas deben mantenerse secas, cubiertas y se debe fundir la losa en el menor tiempo posible no mayor a 40 días. En otras condiciones se debe tomar medidas preventivas tales como entibados, o taludes inclinados a 1/4, para garantizar la seguridad y estabilidad de la excavación.
Rellenos
Una vez fundida la placa y los muros de la piscina se debe rellenar perimetralmente el volumen sobre excavado con recebo tipo B200 compactado. Todos los rellenos que se requieran en la obra, se construirán con recebo, colocado en capas de 0.20cm de espesor y compactado mecánicamente con apisonador, hasta alcanzar un peso unitario de aproximadamente el 90% del peso unitario máximo obtenido en el ensayo Proctor Modificado. El recebo a o material de relleno a utiliza, será libre de materia orgánica, con un límite líquido inferior al 25%, índice de plasticidad menor al 10%, además de cumplir con los siguientes requisitos de granulometría: TAMIZ 2 1/2" 1" No. 4 No. 200
% QUE PASA 75 – 100 50 – 80 20 – 55 0 – 20
6.4 Manejo del Agua de Escorrentía. Debido a la naturaleza de los suelos encontrados y de los suelos residuales de derrumbe, las cuales son muy alterables y degradables, ante factores climáticos como la lluvia y el sol, convirtiéndose en partículas, es decir en material muy erosionable; por tal razón el agua de escorrentía debe ser manejada a través de cunetas tanto en las coronas de los taludes como en la pata de los mismos, como se sugiere en el esquema No 3 anexo, obras de drenaje. Las cunetas deben ser revestidas por lo menos con un solado de concreto.
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Igualmente en la parte plana se debe evacuar rápidamente el agua lluvia hacia los lados evitando la infiltración del agua lluvia en el área de cimentación El vertimiento del agua de las cunetas a los taludes circundantes, debe hacerse en forma controlada para lo cual se estrellara contra un cúmulo de piedras que sirva de dispersor del agua, al tiempo que le quita la energía del torrente.
Estabilidad de Taludes. De acuerdo a las propiedades geomecánicas de los materiales de los taludes, así como sus geometrías presentan buenas condiciones de estabilidad sin embargo se deberá hacer obras de contención por el material residual depositado en la parte superior del talud para brindar una seguridad ante este material o de lo contrario ser retirado del sitio. Por lo anterior se puede decir que el predio ofrece condiciones de seguridad y estabilidad para desarrollar el proyecto de vivienda. Sin embargo el material de los taludes es débil ante agentes climáticos, por tanto se recomienda construir obras de protección geotécnica tales como revegetalización y construcción de cunetas como se presenta en los esquemas anexos, a fin de mantenerlos lo mas secos posibles.
6.6 Recomendaciones de Construcción de la Piscina. Se debe evitar dejar las excavaciones largo tiempo expuestas a medio ambiente, especialmente a las lluvias, en caso de presentarse lluvia, éstas se deben cubrir con polietileno para evitar su humedecimiento o inundación de las excavaciones, construyendo acequias o canales de drenaje y manejo de la escorrentía, estas se deberán construir antes de la excavación contra el talud. Para el armado de las parrillas de la placa, se podrá utilizar una plaqueta de concreto simple de 3.0cm de espesor. El recubrimiento mínimo del refuerzo de la placa y muros de la piscina debe ser de 67 cm. y el concreto deberá ser bien compactado y curado para garantizar la solidez de la estructura y protección del refuerzo. Se deben tomar todas las medidas para evitar la ocurrencia de filtraciones de los desagües durante la vida útil de la casa y evitar que los tubos de desagüe atraviesen las vigas de amarre de la cimentación.
7. LIMITACIONES. Los términos presentados en este informe se fundamentan en la información obtenida durante la ejecución de los trabajos de investigación del subsuelo. Si durante la construcción se presentan condiciones del subsuelo diferentes a las aquí planteadas como típicas, o si el proyecto sufre variaciones, deberá notificarse al consultor para introducir las modificaciones o adiciones a que haya lugar.