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Informe Geotécnico Distrito de Surco

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on 13 June 2014

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Informe Geotécnico Distrito de Surco
Objetivo 1
1. Mediante la investigación de las diferentes características geotécnicas, afianzar nuestros conocimientos teóricos para poder aplicar mejor la teoría dictada.
2. Aplicar los conocimientos adquiridos en clase para respetar y desarrollar el medio natural de manera sostenible, para su conservación y mejora.
Objetivo 2
3. Buscar nuevas fórmulas de analisis que permitan desarrollar mejor nuestro conocimiento.
4. Analizar el proceso práctico de estabillidad del suelo, para complementar nuestra formación teórica.
Suelo de Lima
Conclusion
Trabajado por:
Manuel A. Hernández Salazar
Jose A. Gonzales Balboa

Curso: Geotecnia | UPC-EPE


Análisis en gabinete
En el caso de nuestro trabajo de investigación, se tomaron 17 puntos a lo largo del distrito, teniendo como resultado el siguiente cuadro de:
Tipo de suelo del distrito
El estudio de suelos tiene como propósito identificar los tipos de suelos existentes en los diversos sistemas naturales del distrito, con la finalidad de proporcionar información básica para determinar áreas con diversos usos

Levantamiento sectorial
Datos generales
El distrito de Santiago de Surco es uno de los 43 distritos de la Provincia de Lima, ubicado en el Departamento de Lima, en el Perú
Limita al noroeste con Ate Vitarte y San Borja, al este con La Molina, Villa María del Triunfo, San Juan de Miraflores y Villa el Salvador; al oeste con San Pedro de los Chorrillos, Surquillo, Miraflores y Barranco y al sur con el Océano Pacífico.

Introducción
El presente informe técnico, contiene una serie de datos provenientes de una serie de estudios de suelos provenientes del distrito de Santiago de Surco (17 puntos).
Los diferentes estudios de suelos tomados es provenientes de diferentes calicatas hechas en el distrito de Santiago de Surco.


Geología y geomorfología
Es importante señalar que Lima se ubica sobre los abanicos de deyección cuaternarios de los ríos Rimac y Chillón, enmarcados en rocas sedimentarias del Jurásico Superior al Cretáceo Inferior y rocas intrusivas del Batolito Andino.
Tectónicamente se trata de una suave estructura anticlinal, fallada por estructuras orientadas al N-S que condiciona espesores de 400-600 m. de depósitos aluviales.
El distrito de surco, se encuentra dentro de los límites de influencia del cono de deyección cuaternario del rio Rímac. Enmarcados en rocas sedimentarias del jurásico inferior al cretáceo Inferior y rocas intrusivas del batolito andino (cretáceo superior –Terciario inferior).
El suelo del distrito de Surco es mayoritariamente originado por depósitos aluviales, aunque existen depósitos eólicos en Tablada de Lurín, margen derecha del río Chillón, Surco y La Molina.

Datos geográficos y demográficos del Distrito de Santiago de Surco
Objetivo de la práctica
• Sus coordenadas geográficas son las siguientes:
o Latitud Sur : 11° 59’ 26” a 12°04’ 49”
o Longitud Oeste : 76° 48’ 00” a 76°59’ 46”
o Altitud: varía desde los 68 m.s.n.m. Hasta los 440 m.s.n.m. en el Cerro San Francisco.
o Se ubica en el Centro Occidental del departamento de Lima.
o Se halla comprendido dentro de las siguientes coordenadas geográficas:
 Altitud: 68 metros
 Latitud: 12°08’36’’
 Longitud: 77°00’13’’
• Superficie
o 42 Kilometros cuadrados
• Limites
o El distrito de Santiago de Surco es uno de los 43 distritos de Lima Metropolitana y tiene como límites, los siguientes distritos:
 Por el Norte: Limita con los distritos de Ate y La Molina.
 Por el Este: Limita con los distritos de La Molina, Villa María del Triunfo y San Juan de Miraflores.
 Por el Sur Oeste: Limita con el distrito de Chorrillos.
 Por el Oeste: Limita con los distritos de Barranco y Miraflores.
 Por el Nor Oeste: Limita con los distritos de Surquillo y San Borja.

• Clima
o La temperatura promedio durante los meses de verano varía entre 19.6 °C la mínima y
28.1 °C la máxima, durante los meses de Invierno se registra una temperatura promedio de 13.7 ° la mínima y de 19.4 °C la máxima, estos datos según SENAMHI.
o La humedad promedio en los meses de verano varía entre 59.3 % la mínima y 94.7 % la máxima; durante el invierno varía entre 73.0 % de humedad la mínima y 95.7 % la máxima, datos según SENAMHI.
o La precipitación mensual promedio para la zona es casi nula variando entre 0.3 a 3.0 milímetros.

Desarrollo del análisis
Para un mejor análisis geo-ingenieril, se quiso dar un enfoque más “ingenieril” y se partió de un enfoque más estadístico, para esto se analizó el grupo de puntos en el plano a través de isolíneas.
Diseño de isolíneas
Pensar el espacio en función de sus verdaderas posibilidades y aprovecharlo considerando eventuales cambios, requiere medir, observar, analizar, evaluar y relacionar todas aquellas variables que inciden directa e indirectamente en éste, proporcionándole ventajas al hombre o mostrándole los posibles riesgos o limitantes. En nuestro proyecto el saber hasta dónde puede incidir en el espacio: tipo de suelo, capacidad portante, etc se puede analizar.
Análisis a partir del programa Slide
Slide 5.0 es el software más completo de análisis de estabilidad de pendientes disponible en el mercado. Completo y con análisis de elementos finitos de infiltración de agua subterránea, reducción rápida, sensibilidad y análisis probabilístico y proyecto de apoyo.
Zonificación sísmica
Zona I
Zona que incluye afloramientos rocosos, estratos potentes de grava que conforman los conos de deyección de los ríos Rímac y Chillón y los estratos de grava coluvial – eluvial de los pies de las laderas. Comportamiento rígido, con periodos de vibración natural entre 0.1 y 0.3 segundos. El factor de amplificación sísmica por efecto local del suelo en esta zona es S = 1.0 y el periodo natural del suelo es Tp = 0.4 segundos, correspondiendo a un suelo tipo 1 de la norma sismo resistente peruana. Se ha propuesto cinco zonas en base a las características geotécnicas sísmicas del terreno de cimentación. En el caso del Distrito de Santiago de Surco, vemos que esta zona esta en la zona norte del distrito.

Zona II
Zona conformada por un estrato superficial de suelos granulares finos y suelos arcillosos, con potencias que varían entre 3.0 y 10.0 m. Subyaciendo a estos estratos existe grava aluvial o grava coluvial. Los periodos predominantes varían entre 0.3 y 0.5 segundos. El factor de amplificación sísmica por efecto local del suelo en esta zona es S = 1.2 y el periodo natural del suelo es Tp = 0.6 segundos, correspondiendo a un suelo tipo 2 de la norma sismorresistente peruana. En el caso del Distrito de Santiago de Surco, vemos que esta zona está en la zona sur del distrito.


Suelos encontrados de manera general
Grava aluvial
Zona conformada predominantemente por el conglomerado del río Rímac y algunos sectores de los conos de los ríos Chillón y Lurín, así como de sus quebradas tributarias. Esta zona presenta las mejores características geomecánicas para la cimentación superficial. Este tipo de suelo cubre la mayor parte del área de estudio.


Arenas y limos
Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un estrato superficial de material fino, limo arcilloso y arenas limosas o arcillosas, cuyo espesor varía entre 3.0 y 10.0 m, por debajo del cual se encuentra la grava aluvial del conglomerado de los conos de deyección. El estrato portante para las cimentaciones convencionales será el material fino superficial, cuyas características de resistencia y compresibilidad son menos favorables que las del conglomerado.


Zonificación de Lima
Capacidad Portante – Método de Terzagui
Datos geográficos y demográficos del Distrito de Santiago de Surco
• Sus coordenadas geográficas son las siguientes:
o Latitud Sur : 11° 59’ 26” a 12°04’ 49”
o Longitud Oeste : 76° 48’ 00” a 76°59’ 46”
o Altitud: varía desde los 68 m.s.n.m. Hasta los 440 m.s.n.m. en el Cerro San Francisco.
o Se ubica en el Centro Occidental del departamento de Lima.
o Se halla comprendido dentro de las siguientes coordenadas geográficas:
 Altitud: 68 metros
 Latitud: 12°08’36’’
 Longitud: 77°00’13’’
• Superficie
o 42 Kilometros cuadrados
• Limites
o El distrito de Santiago de Surco es uno de los 43 distritos de Lima Metropolitana y tiene como límites, los siguientes distritos:
 Por el Norte: Limita con los distritos de Ate y La Molina.
 Por el Este: Limita con los distritos de La Molina, Villa María del Triunfo y San Juan de Miraflores.
 Por el Sur Oeste: Limita con el distrito de Chorrillos.
 Por el Oeste: Limita con los distritos de Barranco y Miraflores.
 Por el Nor Oeste: Limita con los distritos de Surquillo y San Borja.

Resultados5
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Observaciones
• Para hallar la carga admisible se utilizó el método de Terzagui. Los valores son los más bajos ya que este método es el más conservador en cuanto a valor.
• Para calcular los valores de carga admisible de los diferentes suelos del distrito de Surco, se utilizaron las formulas correspondientes para cimientos corridos con ancho de 0.6 mts, para zapatas con ancho mínimo de 1.00 mt. También se tomó como dato una profundidad de cimentación de 0.9 mts.
• A partir del Plano G-01, podemos observar la distribución de puntos tomados a partir de los 17 estudios de suelos (se anexan). Es válido aclarar que no se tuve estudios de suelo de la zona rocosa, es por esto que esta información fue sacada de mapeos digitales. A partir de estos, apreciamos un suelo rocoso tipo Qh-c.

Resultados 1
Humedad Natural

Resultados2
Densidad Natural

Resultados4
Capacidad Portante a nivel de cimiento
Resultados 3
Capacidad Portante a nivel de zapatas
Conclusión 2
• A partir del análisis de estabilidad de talud el cual se efectuó con el software Slide se concluye que:
 Se incluyó en el análisis las fuerzas sísmicas tanto el para la parte horizontal como vertical y un factor de seguridad de 1.2
 Se tomaron en cuenta los resultados según los criterios de Fellenius.
 En el análisis del primer talud, con los estratos SM y GP, se obtuvo un factor de Seguridad de 1.956, ángulo de fricción de 36°, y cohesión de 29.43kPa. Se dividió en 25 dovelas. En la dovela N° 15 se tiene un peso de 20.06KN por metro lineal.
 En el análisis del segundo talud, con los estratos SM y GP, se obtuvo un Factor de Seguridad de 2.35 como mínimo, ya que el talud no es tan pronunciado y permite brindar seguridad a los estratos. . En la dovela N° 11 se tiene un peso de 205.66KN por metro lineal.
 En el análisis del tercer talud, con estratos SP, SM, ML, SM y GP, con ángulo de fricción de 36°, y cohesión de 29.43kPase obtuvo un Factor de Seguridad de 1.154, lo que no cumplía con el factor mínimo de 1.2, por lo que se procedió a colocar soportes que formaron ángulo de inclinación con la horizontal de 225°. Cada uno de los 4 soportes tiene una longitud de 10 metros y están separados 7 metros uno del otro, determinando un FS=1.599. En el análisis de la dovela N°15, esta tiene un peso de 141.196Kn por metro lineal.
 En el análisis del cuarto talud, con estratos SP, SM, ML y GP, con ángulo de fricción de 32°, cohesión de 245kPa, se tuvo inicialmente un FS=0.96, ya que la inclinación de este no brindaba el minimo valor recomendado. Es por ello que se propusieron refuerzos 2 refuerzos de 10 metros de longitud separados 20 metros entre ellos, obteniendo un FS=1.545 y cumpliendo con lo requerido.

Conclusión 1
• A partir de la obtención de la carga admisible, utilizado el método de Terzagui, los suelos de surco tienen las siguientes características:

 Z-14: Deposito potente de material granular de origen fluvioaluvional compuesto por grava arenosa con cantos rodados y botonería con una compacidad media a alta. El deposito granular está cubierto por una capa superficial delgada compuesta por limo arcilloso, arenoso, con raíces, de compacidad media de 0.3 m a 0.4 m de espesor.
 Z-01: Deposito de sedimentos finos, dispuestos erráticamente. Los sedimentos están constituidos por capas de arcilla limosa de plasticidad media a alta, intercaladas con capas de limo arenoso de compacidad media.
 Z-04: Deposito potente de arena limosa, color marrón, ligeramente húmeda, de compacidad media en el metro superior a compacidad media alta a mayor profundidad.
• A partir de la obtención de la carga admisible, utilizado el método de Terzagui, podemos concluir:
 La cohesión y el ángulo de fricción son parámetros para calcular la carga admisible del suelo o resistencia del suelo.
 Los suelos granulares como las gravas y arenas el ángulo de fricción es diferente de cero y la cohesión es cero.
 Los suelos finos tales como limo y arcilla, el ángulo de fricción tiende a cero y la cohesión es mayor a cero.


Analisis de Estabilidad 1
Analisis de Estabilidad 3
Analisis de Estabilidad 4
Analisis de Estabilidad 2
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