EMS 0034 ATE Revc

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ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO:
“ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE
CIMENTACIÓN DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA I. E. 0034, ATE –
LIMA - LIMA”
UBICACIÓN : Av. Nicolás Ayllon, Ate 15498
DISTRITO : Ate
PROVINCIA : Lima
REGION : Lima
NOVIEMBRE 2020
I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

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INDICE
INFORME TECNICO............................................................................................................................................. 7
1.0 GENERALIDADES ....................................................................................................................................... 7
1.1 Objetivo del Estudio ............................................................................................................................... 7
1.2 Normatividad .......................................................................................................................................... 7
1.3 Ubicación y descripción del área en Estudio .......................................................................................... 7
1.4 Datos generales de la zona ..................................................................................................................... 8
1.5 Acceso al área de estudio ....................................................................................................................... 8
1.6 Condición climática y altitud de la zona .............................................................................................. 10
2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD...................................................................................................................... 12
2.1 Geología ............................................................................................................................................... 12
2.2 Sismicidad ............................................................................................................................................ 15
2.2.1 Parámetros de diseño sismo-resistente ................................................................................................. 17
2.2.2 Historia sísmica de la región ................................................................................................................ 19
3.0 INVESTIGACIÓN DE CAMPO .................................................................................................................. 23
3.1 Calicatas de exploración ....................................................................................................................... 23
3.2 Toma de Muestras y obtención de Densidades de Campo. .................................................................. 23
3.3 Pruebas de Penetración Dinámica Ligera. ............................................................................................ 24
4.0 TIPOS DE CIMENTACIONES A TOMAR EN CUENTA PARA EL CÁLCULO .................................... 25
5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO ................................................................................................................ 27
5.1 Clasificación de Suelos ........................................................................................................................ 29
6.0 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS ............................................................................................................... 30
6.1 Perfiles unidimensionales ..................................................................................................................... 30
6.2 Perfiles bidimensionales ....................................................................................................................... 34
7.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN ........................................................................................................... 35
7.1 Profundidad de Empotramiento ............................................................................................................ 35
7.2 Tipo de Cimentación ........................................................................................................................... 35
7.3 Cálculo de la Capacidad Portante ......................................................................................................... 35
7.4 Análisis de Asentamientos .................................................................................................................. 43
7.5 Empujes laterales .......................................................................................................................................... 46
8.0 DISEÑO DE PAVIMENTOS ....................................................................................................................... 47
9.0 AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN.............................................................................. 59
10.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................................ 60
11 REFERENCIAS ........................................................................................................................................... 64

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ANEXOS
ANEXO I Registros de sondajes y excavaciones
ANEXO II Gráficos y planos
ANEXO III Resultado de ensayos de laboratorio
ANEXO IV Registro fotográfico
ANEXO V Certificados de calibración
INDICE DE FIGURAS
1.1 Ubicación satelital de la zona de estudio

1.2 Ruta de acceso a la zona de estudio
1.3 Ubicación regional y local del área de estudio.
2.1 Geología y Leyenda de la zona según cuadrángulo 25-i,(INGEMMET).
2.2 Zonificación sísmica del Perú
2.3 Mapa de zonificación de tipo de suelos (CISMID)
2.4 Mapa de Isosistas del Sismo del 28 de octubre de 2016 (Catálogo CISMID)
7.1 Profundidad de Empotramiento o Cimentación
7.2 Formulaciones de los Empujes Ko, Ka y Kp
INDICE DE TABLAS
2.1 Tabla N° 01 de la Norma E-30

2.5 Historia Sísmica Región Lima
3.1 Calicatas efectuadas
3.2 Densidades de campo efectuadas
4.1 Módulos de 01 Piso Costa - Parámetros de Cálculo de Capacidad Portante
4.2 Módulos de 02 Pisos Costa - Parámetros de Cálculo de Capacidad Portante
4.3 Módulos de 03 Pisos Costa - Parámetros de Cálculo de Capacidad Portante
5.1 Valores de los ensayos estándar realizados
5.2 Valores de los ensayos de corte directo realizados
5.3 Valores de los ensayos C.B.R.
7.1 Capacidad portante Obras menores, estructuras secundarias, cercos y otros
sobre grava. Df = 1.20m
7.2 Capacidad portante Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df =
1.20 m
1.50 m

4

2.00 m
7.5 Capacidad portante final Obras menores, estructuras secundarias, cercos y
otros sobre grava. Df = 1.20 m
7.6 Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df
= 1.20 m
= 1.50 m
= 2.00 m
7.9 Cuadros Auxiliares para Es, , If
8.1 Husos para elección de material de sub-bases
8.2 Requerimientos de calidad para las Sub-Bases
8.3 Requerimientos mínimos para diferentes tipos de pavimentos
9.1 Ensayos Químicos realizados
9.2 Concreto expuesto a soluciones de sulfato (Norma E 60 Concreto Armado)

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RESUMEN
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN
Institución Educativa: I. E. Nº 0034. ATE – LIMA - LIMA

Solicitante: Programa Nacional de Infraestructura Educativa -
PRONIED
Puntos investigados:
Cantidad: 04
Tipo: calicatas
Profundidad investigada 02 calicatas de 3m y 02 calicatas de 5m
Tipos de suelos encontrados hasta la profundidad investigada

SM Arena limosa
GM Grava limosa
GW Graba bien graduada
GP Grava pobremente graduada
Breve descripción de la caracterización geológica del sitio investigado

Depósitos fluvio aluvionales del cuaternario pleistocénico pertenecientes al cono
deyectivo del río Rímac.
Parámetros de suelos para el cálculo de cimentaciones

Tipo de cimentación Cimentaciones aisladas y/o corridas.
Estrato de apoyo de cimentación Grava mal graduada de compacidad media (GP)
Profundidad de cimentación (Df) 1.50m, 1.80m, 2.00m
Densidad () 1.92 gr/cm3
Factor de seguridad (FS) 3
Ancho de cimentación (B) 0.40m, 0.50m, 0.60m, 0.80m, 1.00m, 1.20m
Ángulo de fricción (Ø) 33.1º
Cohesión (c) 0.00 Kg/cm2 (Suelo predominantemente granular)
Nivel freático
No se registró hasta la profundidad explorada.
Agresividad del suelo a la cimentación

Utilizar Cemento Portland tipo I.
Problemas especiales de cimentación:

Licuación: No
Colapso: No
Expansión: No

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FORMATO OBLIGATORIO DE LA HOJA DE RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE

CIMENTACIÓN
SOLICITANTE: PRONIED
ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN
Proyecto: ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN
DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA I. E. Nº 0034, ATE – LIMA - LIMA
ATE – LIMA – LIMA
De conformidad con la Norma Técnica E.050 “Suelos y Cimentaciones” la siguiente

información deberá transcribirse literalmente en los planos de cimentación. Esta
información no es limitativa, deberá cumplir con todo lo especificado en el presente
Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) y con el Reglamento Nacional de Edificaciones
(RNE).
RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION

Profesional Responsable: Leonardo Johnny Miguel Diego.
Ing. Civil CIP: 66913
Tipo de cimentación: Cimentación superficial, aislada o corrida
Estrato de apoyo a la cimentación: Grava mal graduada de compacidad media.
Profundidad de Napa Freática: No se encontró napa freática.
Parámetros de diseño para la cimentación
Profundidad de cimentación 1.20m (mínima recomendada)
Presión admisible 4.05Kg/cm2
Factor de seguridad por corte 3
Asentamiento diferencial máximo aceptable 1.73cm
Parámetros sísmicos del suelo (De acuerdo a la norma E.030)
Zona sísmica Z4
Tipo de perfil de suelo S1
Factor del suelo 1.00
Periodo (Tp) 0.40
Periodo (TL) 2.50
Agresividad del suelo a la cimentación
Grado leve. Usar cemento tipo I
Licuación: No
Colapso: No
Expansión: No
Indicaciones adicionales:

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INFORME TECNICO
1.0 GENERALIDADES
1.1 Objetivo del Estudio
El objetivo del presente Informe Técnico es investigar el subsuelo del área que
está destinada para las labores del proyecto “ESTUDIO DE MECÁNICA DE
SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA
I. E.0034, ATE – LIMA - LIMA”, mediante la excavación de calicatas y la
ejecución de ensayos de campo, ensayos de laboratorio, para determinar los
parámetros necesarios del suelo de fundación.
1.2 Normatividad
El estudio está basado en las normas técnicas: E-050 Suelos y Cimentaciones,
E-030 Diseño Sismo Resistente del Reglamento Nacional de Edificaciones
(R.N.E.), E-060 Concreto armado, CE-010 Pavimentos urbanos y bajo las
normas de la American Society For Testing and Materials (A.S.T.M).
1.3 Ubicación y descripción del área en Estudio

El terreno en estudio, se encuentra ubicado en la Av. Nicolás Ayllón, Ate 15498,
en el distrito de Ate, provincia de Lima, departamento de Lima. Los linderos del
terreno son: Por el Norte con propiedad de terceros, por el Este con Ia Av.
Nicolás Ayllon, por el sur con la Calle Alberto Valencia, por la Av. Central (Ver
figura 01 en anexo II). En la figura N°1.1 se observa la ubicación de la I.E.
0034.

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Figura 1.1. Ubicación satelital de la zona de estudio.
1.4 Datos generales de la zona

El terreno destinado para la construcción, se encuentra ubicado en la Av.
Nicolás Ayllón, Ate 15498. La zona de estudio es de topografía llana,
reflejándose en pendientes suaves, ubicándose en la cota topográfica de
358.00 msnm, conforme al plano topográfico proporcionado por la entidad.
La zona se encuentra consolidada. Las calles que colindan con la institución
educativa se encuentran pavimentadas, observándose pavimento asfáltico en
las calzadas y veredas de concreto. Asimismo, la zona de estudio cuenta con
los servicios de abastecimiento de agua potable, desagüe, suministro de
energía eléctrica, telefonía e internet.
1.5 Acceso al área de estudio

El acceso al área de estudio desde la Plaza de Armas se da a través del Jr.
Carabaya doblando a la derecha al Jr. Ancash, dirigiéndose por el Jr. Lampa
doblando a la derecha por el Jr. Amazonas, tomando dirección por el puente
Abancay y Av. 9 de octubre. Tomando la Av. Evitamiento hasta llegar a la
carretera Central girar por la Av. Las Torres, al finalizar doblar a la mano
derecha por la Av. Nicolas Ayllon dirigiéndose a la carretera Central entrando
por la Av. Central hasta llegar por la Calle Alberto Valencia situado al lado
izquierdo, llegando de esta manera a la I.E 0034. (Ver Fig. 1.2)

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Figura 1.2. Ruta de acceso a la zona de estudio.

10
1.6 Condición climática y altitud de la zona
El clima de ATE es variado, templado, con alta humedad atmosférica y

constante nubosidad durante el invierno. Tiene además la particularidad de
tener lluvias escasas a lo largo del año. La "garúa" o "llovizna", lluvia con gotas
muy pequeñas, cae durante el invierno. En verano llueve a veces con cierta
intensidad pero son de corta duración.
La temperatura media anual es de 18.5 ºC. Las temperaturas máximas en

verano pueden llegar a 30ºC y las mínimas en invierno a 12ºC; en cada caso
producen sensación de excesivo calor o de frío, debido a la alta humedad
atmosférica.

11
Figura 1.3. Ubicación regional y local del área de estudio

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2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD
2.1 Geología
En el reconocimiento del área de estudio se ha comprobado que los materiales

que componen el sub suelo pertenecen al cono deyectivo del río Rímac.
Asimismo, en la investigación mediante calicatas se ha verificado la presencia
del hormigón típico, conformado por gravas, en estado de baja a mediana
compacidad, de nula plasticidad, baja humedad, color grisáceo a marrón claro,
con gravas subredondeadas a redondeadas de tamaño variado hasta la
profundidad explorada de 5.00m.
Este material de cobertura consistente en material inconsolidado que se
distribuye sobre la franja de la costa que se extienden entre la margen izquierda
y derecha del rio Rímac.
Estos depósitos ocupan una mayor extensión en la parta baja del rio
conformados por conos deyectivos y las planicies aluviales del rio Rímac, en
el sector del área en estudio las estructuras a proyectarse se encentran
emplazadas en la unidad estratigráfica de depósitos aluviales, constituidos
por material acareado por el rio que bajan de la vertiente occidental andina
erosionando a las rocas antiguas y que se han formado por acumulación de
materiales donde se distribuyen materiales fino y gruesos (Qp-al).
Depósitos aluviales del cuaternario pleistocénico (Qp-al)

Estos depósitos se encuentran formando los conos deyectivos de los ríos
Chancay, Rímac y Lurín ostentando espesores del orden de decenas de
metros, sobre los que se asientan los centros urbanos y la agricultura por lo
que adquieren una significativa importancia para la región; ya que ellos
contienen acuíferos notables que dan vida a numerosas poblaciones y gran
parte de la agricultura.
Los suelos de la zona de estudio son depósitos aluviales del cuaternario
pleistocénico del cono deyectivo del río Rímac. En las calicatas se ha
observado fragmentos de bordes redondeados que certifican su transporte y
origen aluvial.

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Geodinámica externa
Durante los trabajos de campo efectuados no se han detectado fenómenos de

geodinámica externa reciente, como levantamientos y/o hundimientos, ni
desplazamientos de la formación existente en la zona.
Para evaluar el riesgo de geodinámica externa se ha analizado la información
referente a la geología y a las características geomorfológicas del área del
proyecto. En CENEPRED se indica que la zona presenta susceptibilidad media
a movimientos en masa, inundaciones y eventos del fenómeno del niño, por
ubicarse en la margen derecha del río Rímac, como las inundaciones ocurridas
en el año 1993.
De esta evaluación se establece que, en el área del proyecto desde el punto
de vista de la geodinámica externa, existe riesgo medio en cuanto a fenómenos
naturales como huaycos, aluviones, inundaciones y otros, debido a la
configuración del lugar, la topografía de la zona y las condiciones geológicas
geotécnicas del área.

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Figura 2.1. Geología y Leyenda de la zona según cuadrángulo 25-j. (INGEMMET)

15
2.2 Sismicidad
Desde el punto de vista sísmico, el territorio peruano pertenece al Círculo

Circumpacífico, que comprende las zonas de mayor actividad sísmica en el
mundo y por lo tanto se encuentra sometido con frecuencia a movimientos
telúricos. Pero, dentro del territorio nacional, existen varias zonas que se
diferencian por su mayor o menor frecuencia de estos movimientos, así
tenemos que las Normas Sismo - resistentes del Reglamento Nacional de
Edificaciones modificadas recientemente (2018), divide al país en cuatro zonas,
como se muestra en la Figura N° 2.2.
La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad

observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la
atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en la información
neotectónica. El terreno en estudio se encuentra en la Zona 4, de Muy Alta
Sismicidad. A pesar de ello, en sus caracteres estructurales no se identifican
rasgos sobre fenómenos de tectonismo que hayan influido en la estructura
geológica de la zona.
Figura 2.2. Zonificación Sísmica del Perú.

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El suelo investigado a nivel de cimentación, pertenece al perfil Tipo S2 (Suelo

compactado). De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones y a la
Norma Técnica de edificación E-030-Diseño Sismo resistente, se deberá tomar
los siguientes valores:
Perfil Tipo S2(Suelo compactado)

(a) Factor de Zona Z = 0.45 (*')
(b) Condiciones Geotécnicas
(c) Periodo de Vibración del Suelo TP = 0.40 seg
(d) Periodo de Vibración del Suelo TL = 2.50 seg
(e) Factor de Amplificación del Suelo S = 1.00
El área en estudio, corresponde a la zona 4, el factor de zona se interpreta

como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser
excedida en 50 años.
Figura 2.3. Mapa de zonificación de tipo de suelos (CISMID).

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2.2.1 Parámetros de diseño sismo-resistente
Dado que el suelo investigado a nivel de la cimentación propuesta presenta

mayormente dos tipos diferenciados de suelos, se les asignará para el diseño
sismo-resistente los tipos S2 (suelo compacto) Las fuerzas sísmicas o cortantes
se determinarán de acuerdo a la siguiente expresión del R.N.E.:
H=ZxUxSxCxP
R
Dónde:
Z = Factor de zona. (Z=0.45)
U = Factor de uso de importancia, definido por el proyectista.
S = Factor de suelo
C = Factor de amplificación sísmica, definido por el proyectista.
R = Factor de ductilidad, definido por el proyectista.
P = Peso sísmico de la edificación.
Para estimar el factor “Z” del suelo consideraremos la Tabla Nº 01 de la Norma

E-30 de diseño sismorresistente:
Tabla 2.1. Tabla N° 01 de la Norma E-30
Tabla N°1
FACTORES DE ZONA “z”
ZONA Z
4 0,45
3 0,35
2 0,25
1 0,10
De donde para la macrozona Z4 tenemos un factor “Z” igual a 0.45.

Para estimar el perfil sísmico del suelo consideraremos la Tabla Nº 02 de la
Norma E-30 de diseño sismorresistente:

Tabla N° 2
CLASIFICACIÓN DE LOS PERFILES DE SUELO
Perfil 𝑉s 𝑁60 𝑆u̅
S₀ > 1500 m/s
S₁ 500 m/s a 1500 m/s >50 >100 kPa
S₂ 180 m/s a 500 m/s 15 a 50 50kPa a 100 kPa
S₃ < 180 m/s <15 25kPa a 50 kPa
S₄ Clasificación basada en el EMS

18
De donde para la zona de estudio tendremos un perfil de suelo igual a S2. Para
estimar el factor “S” del suelo consideraremos la Tabla Nº 03 de la Norma E-30
de diseño sismorresistente:
Tabla N° 3
FACTOR DE SUELO "S"
SUELO S₀ S₁ S₂ S₃
ZONA
Z₄ 0,80 1,00 1,05 1,10
Z₃ 0,80 1,00 1,15 1,20
Z₂ 0,80 1,00 1,20 1,40
Z₁ 0,80 1,00 1,60 2,00
De donde para la macrozona Z4 y para suelo tipo S2, tenemos un factor “S”
igual a 1.05. Para los parámetros de sitio TP y TL, se tuvo la Tabla N° 4 de la
Norma E-30 de diseño sismo-resistente:
Tabla N° 4
PERÍODOS "Tp" y "TL"
Perfil de suelo
S₀ S₁ S₂ S₃
Tp (S) 0,3 0,4 0,6 1,0
TL (S) 3,0 2,5 2,0 1,6
De donde para S1, tendremos un factor TP = 0.60s, y TL = 2.00s.

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2.2.2 Historia sísmica de la región
La publicación:” Historia de los sismos más notables ocurridos en el Perú”

(1513-1974) de E. Silgado, hecha por el ex Instituto de Geología y Minería en
1978, describe la actividad sísmica de la región.
Los sismos más importantes que afectaron la región de Lima y cuya historia se
conocen son:
- El sismo del 9 de Julio de 1586, con intensidades de IX MMI en Lima y VI
MMI en Ica.
- El sismo del 13 de Noviembre de 1655, con intensidades de IX MMI en el
Callao y VIII MMI en Lima.
- El sismo del 12 de Mayo de 1664, con intensidades de X MMI en Ica, VIII
MMI en Pisco y IV MMI en Lima.
- El sismo del 20 de Octubre de 1687, con intensidades de IX MMI en Cañete,
VIII MMI en Ica y VII MMI en Lima.
- El sismo del 10 de Febrero de 1716, con intensidades de IX MMI en Pisco y
V MMI en Lima.
- Sismo del 28 de Octubre de 1746 a las 22:30 horas: Destrucción de casi la
totalidad de casas y edificios en Lima y Callao. Intensidad de X (MMI) en
Chancay y Huaral, IX –X (MMI) en Lima, Barranca y Pativilca.
- El sismo del 30 de Marzo de 1828, con intensidad de VII MMI en Lima.
- El sismo del 04 de Marzo de 1904, con intensidad de VII - VIII MMI en Lima.
- Sismo del 24 de Mayo de 1940 a las 11:35 horas: Intensidad de VIII (MMI)
en Lima, VI (MMI) en el Callejón de Huaylas, V (MMI) en Trujillo.
- El sismo del 17 de Octubre de 1966, con intensidad VII MMI en Lima.
- El sismo del 03 de Octubre de 1974, con intensidad de VIII MMI en Lima y
VII MMI en Cañete.
- El sismo del 18 de Abril de 1993, con intensidad de VI MMI en Lima y V MMI
en Cañete y Chimbote.
- El 15 de Agosto del 2007 ocurrió un sismo con origen en la zona de
convergencia de las placas, el cual fue denominado como “el sismo de
Pisco” debido a que su epicentro fue ubicado a 60 km al Oeste de la ciudad
de Pisco. Este sismo tuvo una magnitud de momento sísmico Mw=7.9 de
acuerdo al Instituto Geofísico del Perú y de 8.0 según el Nacional
Earthquake Center (NEIC). El sismo produjo daños importantes en un gran
número de viviendas de la cuidad de Pisco (aproximadamente el 80%) y
menor en las localidades aledañas, llegándose a evaluar una intensidad del

20
orden de VII en la escala de Mercalli Modificada (MM) en las localidades de

Pisco, Chincha y Cañete, V y VI en la cuidad de Lima. VI en las localidades
de Yauyos (Lima), Huaytará (Huancavelica), IV en las ciudades de Huaraz
y localidades de Canta, Puquio, Chala. Este sismo produjo un tsunami que
se originó frente a las localidades ubicadas al sur de la península de
Paracas, y una licuación generalizada en un área de más de 3 Km de
longitud por 1.0 Km de ancho en las zonas de Canchamaná y Tambo de
Mora en Chincha.
Según el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú (Norma E030 Diseño
Sismorresistente) el área de estudio se encuentra regionalmente en la Zona
IV, de actividad sísmica muy alta y con probabilidad de ocurrencia de sismos
de moderados a altos (VIII a IX en la Escala de Mercalli Modificada o MSK).
Se presenta cuadro resumen de los eventos sísmicos producidos que
afectaron a la región:

21
Tabla 2.5. Historia Sísmica Región Lima
(Extraido de Nelson Morales-Soto, Carlos Zavala. Terremotos en el Litoral Central del Perú:
¿Podría ser Lima el escenario de un futuro desastre? Revista Peruana de Medicina
Experimental y Salud Pública. 2008; 25(2): 219)
El IGP ha registrado dentro de su Catálogo de Isosistas el efecto de varios

sismos sobre la región de Lima. Se adjunta a continuación el último mapa de
isosistas registrado para la región:

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Figura 2.4. Mapa de Isosistas del Sismo del 28 de octubre de 2016

(Catálogo CISMID)

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3.0 INVESTIGACIÓN DE CAMPO
Para determinar las características físico-mecánicas del suelo se ha realizado la

exploración geotécnica mediante pozos a cielo abierto o calicatas, lo cual nos ha
permitido obtener las condiciones de resistencia para la cimentación, se ha realizado
una evaluación de las condiciones geológicas, así como de las condiciones in situ,
excavándose cuatro (04) calicatas hasta una máxima profundidad de 5.00m, por
debajo de la superficie del terreno. Asimismo, se han ejecutado ensayos de densidad
de campo con el cono de 12”. De estas excavaciones se ha obtenido muestras en
suficiente cantidad para la ejecución de los respectivos ensayos de laboratorio.
3.1 Calicatas de exploración
Tal como se indica se realizó cuatro (04) excavaciones, extrayéndose muestras

en cantidad suficiente, lo que nos ha permitido inferir las características del
subsuelo, complementando la información con las condiciones de frontera
observadas. No se encontró nivel freático. Las profundidades de las calicatas
excavadas han sido las siguientes:
Tabla 3.1. Calicatas efectuadas

Cota
Prof. Este Norte
Calicata aprox. Observaciones
(m) (m) (m)
(msnm)
C–1 3.00 291241.78 8669955.84 358.30
C–2 5.00 291262.91 8669964.82 358.43
C–3 5.00 291249.27 8669972.40 358.39
C–4 3.00 291238.59 8669985.58 358.36
3.2 Toma de Muestras y obtención de Densidades de Campo.

Se extrajeron muestras representativas de las excavaciones realizándose
además en el material granular, ensayos para la obtención de los valores de la
densidad natural del suelo mediante el método del cono de 12” de diámetro y
arena graduada. La humedad se determinó en laboratorio.

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Tabla 3.2. Densidades de campo efectuadas
w t d
Calicata Muestra Prof(m) SUCS
(%) (g/cm3) (g/cm3)
C–1 D–1 1.20 GP 1.5 1.995 1.965
C–2 D–2 2.20 GP 2.2 2.015 1.972
C–3 D–3 1.50 GP 1.4 1.987 1.959
C–4 D–4 1.40 GP 1.4 1.993 1.965
3.3 Pruebas de Penetración Dinámica Ligera.

Se encontraron suelos predominantemente gravosos, por lo que no aplica el
ensayo DPL.

25
4.0 TIPOS DE CIMENTACIONES A TOMAR EN CUENTA PARA EL CÁLCULO
El proyecto, consistirá en una edificación estructurada bajo sistema sismo resistente

convencional, cuyo uso estará destinado para servicios del mencionado centro
educativo. Esto tendrá en consideración lo establecido para los sistemáticos PRONIED
de la costa. Así, los elementos de fundación serán cimientos corridos de concreto
simples con dimensiones conforme al cuadro siguiente:
Tabla 4.1. Módulos de 01 Piso - Costa

Parámetros de Cálculo de Capacidad Portante
Rt (Kg/cm2) B (m.) T (m.) b(m.) Sistema
0,5 1,15 1,15 0,40 COSTA (TECHO PLANO)
1 0,85 0,85 0,40 COSTA (TECHO PLANO)
>3.00 0,60 0,60 0,40 COSTA (TECHO PLANO)
Nomenclatura:
B= Base menor de la zapata más pequeña del sistémico PRONIED

T= Base mayor de la zapata más pequeña del sistémico PRONIED
b= Base del cimiento corrido más pequeño del sistema
Rt = Capacidad de carga del suelo de fundación

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Tabla 4.2. Módulos de 02 Pisos - Costa

0.50 @ 0.99 1,5 COSTA - ZAPATA CORRIDA
1.00 @ 1.49 2 2 0,75 COSTA
1.50 @ 1.99 1,6 1,6 0,6 COSTA
2.00 @ 2,99 1,4 1,4 0,5 COSTA
>3.00 1,2 1,2 0,5 COSTA
Nomenclatura:

Tabla 4.3. Módulos de 03 Pisos - Costa

0.75 @ 0.99 1,6 COSTA-ZAPATA CORRIDA
2.00 @ 2,99 1,8 2,3 0,9 COSTA
3.00 @ 3.99 1,5 2 0,6 COSTA
>4.00 1,2 1,8 0,6 COSTA
0.75 @ 0.99 0,5 OCTAGONO- ZAPATA C.
1.00 @ 1.49 0,45 OCTAGONO- ZAPATA C.
1.50 @ 1.99 1,1 1,1 0,4 OCTAGONO
2.00 @ 2,99 1 1 0,4 OCTAGONO
>3.00 1 1 0,4 OCTAGONO
Nomenclatura:

b B

27
5.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

Se realizaron los respectivos ensayos de Mecánica de Suelos de acuerdo a las normas
ASTM, y según la relación que se indica. Los que han permitido determinar la
clasificación de acuerdo al sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS).
Realizándose también el análisis químico del suelo para tener el alcance de la
concentración de elementos agresivos al concreto.
- Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D-422.
- Contenido de Humedad ASTM D-2216.
- Limite Líquido ASTM D-4318.
- Limite Plástico ASTM D-4318
- Corte Directo ASTM D-3080
- Ensayos CBR ASTM D-1883
- Contenido de Sulfatos, Cloruros, Sales Solubles. BS 1377- Parte3.
Se muestra resumen de los ensayos realizados:
Tabla 5.1. Valores de los ensayos estándar realizados

LIMITES DE Humedad
GRANULOMETRIA
Profundidad ATTERBERG (w)
Calicata Muestra SUCS
(m) % %
% Finos L.L. L.P. I.P %
Gravas Arenas
M-1 0.55-1.60 1.8 49.8 48.4 N.P. N.P. N.P. 7.8 SM
C-1
M-3 1.60-3.00 49.3 47.1 3.6 N.P. N.P. N.P. 2.3 GP
M-1 0.95-1.40 40.1 43.3 16.7 N.P. N.P. N.P. 12.8 SM
C-2 M-2 1.40-3.00 50.5 47.3 2.2 N.P. N.P. N.P. 2.7 GP
M-3 3.00-5.00 75.9 22.6 1.5 N.P. N.P. N.P. 3.9 GP
M-1 0.20-1.70 7.9 75.7 16.3 N.P. N.P. N.P. 8.7 SM
C-3 M-2 1.70-3.00 71.6 25.1 3.3 N.P. N.P. N.P. 3.7 GP
M-3 3.00-5.00 72.2 25.5 2.3 N.P. N.P. N.P. 3.6 GP
M-1 0.20-1.50 7.9 75.7 16.3 N.P. N.P. N.P. 8.7 SM
C-4 M-2 1.20-1.50 43.0 28.3 28.7 N.P. N.P. N.P. 7.2 GM
M-3 1.50-3.00 65.6 32.5 1.9 N.P. N.P. N.P. 1.9 GW
Se realizaron también dos (02) ensayos especiales de corte directo según lo

muestra el siguiente cuadro resumen:
Tabla 5.2. Valores de los ensayos de corte directo realizados
Calicata Muestra Profundidad SUCS d  C

(m) (g/cm3) (°) (kg/cm2)
C–2 M–2 1.00-1.90 GP 1.75 32.2 0.00
C–4 M–3 1.90-4.00 GP 1.78 33.3 0.00

28
Se realizó también dos (02) ensayos de valor de soporte california (C.B.R.)

Tabla 5.3. Valores de los ensayos C.B.R.
Calicata Muestra Profundidad SUCS M.D.S. O.C.H. CBR CBR

(m) 100% 95%
C–1 M–1 0.20-0.80 GP 2.248 7.1 57.1 34.6
C–3 M–1 0.55-1.40 GP 2.217 6.8 53.1 36.0

29
5.1 Clasificación de Suelos
Los suelos han sido clasificados de acuerdo al Sistema Unificado de

Clasificación de Suelos (SUCS), según se muestra en la Tabla de Resumen de
ensayos de laboratorio (anexo III). Se determinó el siguiente tipos de suelo:
SM Arena limosa
GM Grava limosa
GW Graba bien graduada
GP Grava pobremente graduada

30
6.0 PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
En base a los registros estratigráficos observados en la exploración realizada mediante

calicatas y a los ensayos de laboratorio realizados se realizaron perfiles estraigráficos
unidimensionales y bidimensionales.
6.1 Perfiles unidimensionales

En las cuatro (04) calicatas excavadas se encontraron estratos de cobertura
removida de pequeño espesor y relleno embebida en una matriz de suelo
arenoso pasando posteriormente por estratos de formación aluvial, con suelos
predominantemente gravosos en matriz arenosa con bajo contenido de limos
no plásticos, y bolonería de T.M. 6-8”, de compacidad suelta hasta la
profundidad de 0.80 á 1.40m y compacidad media a profundidades mayores.
Los perfiles unidimensionales se muestran en el anexo I del presente informe.
La descripción de calicatas es como sigue:
Calicata C-1 (3.00 m)

 De 0.00m á 0.10m: Losa de concreto de 10 cm de espesor.
 De 0.10m á 0.30m: Material de relleno limoso, compacto. Se aprecia
elementos contaminantes como restos de ladrillo.
 De 0.30m á 1.00m: Material conformado por una mezcla de gravas
subangulosas, de bordes subredondeados (cantos rodados, lo que certifica
su transporte y procedencia fluvio aluvial), arenas de grano predominante
medio y bajo contenido de limos no plásticos, con baja humedad, color gris
y compacidad suelta. Asimismo, presenta en su conformación boloneria
aislada sub angulosa de T.M. 8”. Está constituido por material
predominantemente gravoso, pobremente graduado y cuyos diámetros
característicos y coeficientes de uniformidad y contracción, obtenidos a
partir de la curva granulométrica, son los siguientes: D10=0.315, D30=1.137,
D60=25.304, CU=80.396 y CC=0.162. Su clasificación en el sistema SUCS es
GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
subangulosas, de bordes subredondeados, arenas de grano predominante
fino a medio, y bajo contenido de limos no plásticos, con baja humedad, color
marrón claro y compacidad media. Asimismo, presenta en su conformación
boloneria aislada sub angulosa de T.M. 8”. Está constituido por material

31

D60=31.721, CU=107.417 y CC=0.803. Su clasificación en el sistema SUCS
es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
 De 2.00m á 3.00m: Material predominantemente gravoso, de compacidad
media, de baja humedad, color marrón claro, pobremente graduado en su
conjunto y cuyos diámetros característicos y coeficientes de uniformidad y
contracción, obtenidos a partir de la curva granulométrica, son los
siguientes: D10=0.317, D30=6.636, D60=28.615, CU=90.979 y CC=4.860. Está
conformado por una mezcla de gravas subangulosas, de bordes
subredondeados, arenas de grano predominante medio a fino, y bajo
contenido de limos no plásticos Asimismo, presenta en su conformación
boloneria aislada sub angulosa de T.M. 6”. Su clasificación en el sistema
SUCS es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
No se registró el nivel freático hasta la profundidad explorada.

 De 0.00m á 0.30m: Cobertura vegetal, material limoso contaminado,
húmedo, de color marrón oscuro. Presenta elementos contaminates como
raíces, cascotes de ladrillo, etc.
subangulosas, de bordes subredondeados (cantos rodados, lo que certifica
su transporte y procedencia fluvio aluvial), arenas de grano predominante
fino a medio y bajo contenido de limos no plásticos. Se le encontró con baja
humedad, color gris y compacidad suelta. Asimismo, presenta en su
conformación boloneria aislada sub angulosa de T.M. 10”. Está constituido
por material predominantemente gravoso, pobremente graduado y cuyos
diámetros característicos y coeficientes de uniformidad y contracción,
obtenidos a partir de la curva de distribución granulométrica del ensayo de
análisis granulométrico por tamizado, son los siguientes: D10=0.256,
D30=0.298, D60=16.703, CU=65.167 y CC=0.021. Su clasificación en el
sistema SUCS es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
subangulosas, de bordes subredondeados (lo que evidencia su transporte y
origen fluvio aluvial), arenas de grano predominante medio, y bajo contenido
de limos no plásticos. Se le encontró con baja humedad, color marrón claro

32
y compacidad media. Asimismo, presenta en su conformación boloneria

aislada sub angulosa de T.M. 8”. Está constituido por material
D60=23.206, CU=94.154 y CC=0.230. Su clasificación en el sistema SUCS es
GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
subredondeados, arenas de grano predominante fino, y bajo contenido de
limos no plásticos Asimismo, presenta en su conformación boloneria aislada
sub angulosa de T.M. 6”. Su clasificación en el sistema SUCS es GP y en el
sistema AASHTO es A-1a(0).

 De 0.00m á 0.20m: Cobertura vegetal, material limoso contaminado,
húmedo, compacto, de color marrón oscuro. Presenta abundantes raíces,
residuos de plástico, etc.
subangulosas, de bordes subredondeados (64.5%), arenas de grano
predominante medio a fino (34.2%), y bajo contenido de limos no plásticos
(1.3%). Se le encontró con baja humedad, color gris y compacidad suelta.
Asimismo, presenta en su conformación boloneria aislada sub angulosa de
T.M. 8”. Está constituido por material predominantemente gravoso,
pobremente graduado y cuyos diámetros característicos y coeficientes de
uniformidad y contracción, obtenidos a partir de la curva de distribución
granulométrica del ensayo de análisis granulométrico por tamizado, son los
siguientes: D10=0.341, D30=1.768, D60=28.484, CU=83.534 y CC=0.322. Su
clasificación en el sistema SUCS es GP (grava pobremente graduada) y en
el sistema AASHTO es A-1a(0) (fragmentos de piedra, grava y arena).
subangulosas, de bordes subredondeados (lo que evidencia su transporte y

33
origen fluvio aluvial), arenas de grano predominante medio, y bajo contenido

de limos no plásticos, con amplia predominancia del material gravoso. Se le
encontró con baja humedad, color marrón claro y compacidad media.
Asimismo, presenta en su conformación boloneria aislada sub angulosa de
T.M. 8”. El material en su conjunto es pobremente graduado y cuyos
diámetros característicos y coeficientes de uniformidad y contracción,
obtenidos a partir de la curva granulométrica, son los siguientes: D10=0.222,
subredondeados, arenas de grano predominante fino a medio, y bajo
contenido de limos no plásticos (LL=N.P., LP=N.P., IP=N.P.). Asimismo,
presenta en su conformación boloneria aislada sub angulosa de T.M. 6”. Su
clasificación en el sistema SUCS es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).

 De 0.00m á 0.30m: Material removido, gravoso, contaminado. Presenta
residuos como plásticos, vidrios y cascotes de ladrillo.
medio, y bajo contenido de limos no plásticos. Se le encontró con baja
humedad, color gris y compacidad suelta. Asimismo, presenta en su
conformación boloneria sub angulosa de T.M. 8”. Está constituido por
material predominantemente gravoso, mal graduado y cuyos diámetros
partir de la curva de distribución granulométrica son los siguientes:
D10=0.305, D30=1.190, D60=16.775, CU=54.927 y CC=0.276. Su clasificación
en el sistema SUCS es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
medio, y bajo contenido de limos no plásticos, con amplia predominancia del

34
material gravoso. Se le encontró con baja humedad, color marrón claro y

compacidad media. Asimismo, presenta en su conformación boloneria sub
angulosa de T.M. 8”. El material en su conjunto es pobremente graduado y
cuyos diámetros característicos y coeficientes de uniformidad y contracción,
obtenidos a partir de la curva granulométrica son los siguientes: D10=0.299,
media, baja humedad, color marrón claro, mal graduado y cuyos diámetros
característicos y coeficientes obtenidos a partir de la curva granulométrica
son los siguientes: D10=0.243, D30=1.282, D60=27.761, CU=114.452 y
CC=0.244. Está conformado por una mezcla de gravas subangulosas, de
bordes subredondeados, arenas de grano predominante fino a medio, y bajo
contenido de limos no plásticos. Asimismo, presenta en su conformación
boloneria aislada sub angulosa de T.M. 6”. Su clasificación en el sistema
SUCS es GP y en el sistema AASHTO es A-1a(0).
6.2 Perfiles bidimensionales

Los perfiles bidimensionales se realizaron en base a los perfiles
unidimensionales, ubicación de las calicatas y a la nivelación con equipo
topográfico realizado con personal del consultor. Los perfiles bidimensionales
se muestran en la lámina PE-01 en el anexo II del presente informe.

35
7.0 ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN
7.1 Profundidad de Empotramiento
De acuerdo con las características del subsuelo descrito anteriormente, así

como de la estructura a construir, se ha considerado lo siguiente:
1. Obras menores empotradas tipo cercos perimétricos o casetas de 01

piso o similar apoyadas sobre el suelo gravoso, con una profundidad de
empotramiento mínima de un metro y medio Df=1.20m. Estas estructuras
menores se deben de apoyar sobre el terreno natural gravoso de
compacidad media, evitando siempre cimentar sobre relleno o material de
cultivo.
2. Edificación principal empotrada en suelo gravoso, con una profundidad
mínima de empotramiento de Df=1.50 m, para cimentar siempre sobre el
suelo gravoso de compacidad media, con bajos contenidos de limos no
plásticos, siendo su clasificación GP. Se debe garantizar empotramiento
mínimo en la grava de compacidad media, de cuanto menos 0.30 m y/o
garantizar que las cargas sean transmitidas necesariamente sobre la grava
de compacidad media ya sea profundizando la cimentación o con el empleo
de falsas zapatas o similar en el caso en el que no se encuentre la grava
de compacidad media a 1.50 m. De acuerdo con la estratigrafía del suelo
hasta la profundidad de 0.80-1.40m se tiene suelos de compacidad suelta.
7.2 Tipo de Cimentación

Conforme a las condiciones de suelo encontradas y lo observado en campo,
se realizó el análisis para una cimentación de la siguiente manera:
1. Obras menores empotradas tipo cercos perimétricos o casetas de 01 piso:
Cimientos corridos y/o zapatas aisladas.
2. Edificación principal por medio de zapatas aisladas armadas.
7.3 Cálculo de la Capacidad Portante

A la profundidad considerada, los cimientos se apoyarán sobre el suelo
predominantemente gravoso con bajo contenido de limos no plásticos, siendo
el tipo de suelo representativo las gravas pobremente graduadas en estados
de compacidad media, de nula plasticidad, de baja humedad, cuyas
características de resistencia se han determinado a partir de las características

36
del suelo, así como de la comparación con los resultados de los estudios in situ.
Utilizándose para efectos de cálculo y de acuerdo a nuestra evaluación los
siguientes resultados:
Figura 7.1. Profundidad de Empotramiento o Cimentación

37
1. Obras menores, estructuras secundarias, cercos y otros sobre grava.

Df = 1.20 m
Suelo de fundación Suelo gravoso

Angulo de fricción interna  =32.2º
Cohesión C= 0.05 kg/cm2.
Densidad  =1.96 t/m3.
Luego aplicando la relación propuesta por Karl Terzaghi modificada por Vesic
la Capacidad Portante Admisible (considerando suelo enteramente friccionante
c = 0) será de:
Qu= C.NcSc+0.50..B.NS+.Df .Nq. Sq
Donde:
Profundidad de Cimentación Df = 1.20 m.
Factores Adimensionales Nc = 36.09
Nq = 23.73
N = 31.14
Factor de Seguridad F.S. = 3.00
Qad = qúlt/FS
Tendremos un cuadro resumen con las dimensiones de acuerdo al proyectista:
Cimentación corrida:
Sc = 1 Sq = 1 S = 1
Cimentación cuadrada y rectangular:

S = 0.60
Sq = 1 + tg  B/L
Nq
Sc  1 
Nc

38
Tabla 7.1. Capacidad portante Obras menores, estructuras secundarias, cercos

y otros sobre grava. Df = 1.20m
Df Ancho Largo Qult Qadm

Tipo de cimentación
(m) (m) (m) (ton/m2) (kg/cm2)
Cimento Corrido 1.20 0.40 L 62.04 2.07
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 98.43 3.28
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 100.30 3.34
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 102.17 3.41
Zapata Rectangular 1.20 0.80 1.00 92.40 3.08
2. Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df = 1.20 m

c = 0) será de:

39
Donde:
Nq = 23.73
N = 31.14
Qad = qúlt/FS
Sc = 1 Sq = 1 S = 1
Cimentación cuadrada y rectangular:

S = 0.60
Sq = 1 + tg  B/L
Nq
Sc  1 
Nc
Tabla 7.2. Capacidad portante Edificación principal empotrada en suelo

gravoso. Df = 1.20 m

(m) (m) (m) (ton/m2) (kg/cm2)
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 98.43 3.28
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 100.30 3.34
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 102.17 3.41

40

c = 0) será de:
Donde:
Nq = 23.73
N = 31.14
Qad = qúlt/FS
Sc = 1 Sq = 1 S = 1
Cimentación cuadrada y rectangulr:

S = 0.60
Sq = 1 + tg  B/L
Nq
Sc  1 
Nc

41


(m) (m) (m) (ton/m2) (kg/cm2)
Zapata Cuadrada 1.50 0.80 0.80 121.17 4.04
Zapata Cuadrada 1.50 1.00 1.00 123.04 4.10
Zapata Cuadrada 1.50 1.20 1.20 124.90 4.16

c = 0) será de:
Donde:
Nq = 23.73
N = 31.14
Qad = qúlt/FS

42
Sc = 1 Sq = 1 S = 1
Cimentación cuadrada y rectangulr:

S = 0.60
Sq = 1 + tg  B/L
Nq
Sc  1 
Nc


(m) (m) (m) (ton/m2) (kg/cm2)
Zapata Cuadrada 2.00 0.80 0.80 159.07 5.30
Zapata Cuadrada 2.00 1.00 1.00 160.93 5.36
Zapata Cuadrada 2.00 1.20 1.20 162.80 5.43

43
7.4 Análisis de Asentamientos

Se ha adoptado el criterio de limitar el asentamiento total de la cimentación a
1” (2.54cm.). Así, el asentamiento elástico inicial según la Teoría de la
elasticidad (Lambe y Withman, 1,969), está dado por:
qB(1u2 )IW
s
Es
Donde:
S = Asentamiento (cm)
Q= Esfuerzo neto transmitido (kg/cm2)
B = Ancho de cimentación (m)
Es = Módulo de Elasticidad (6000 Tn/m2.)
 = Relación de Poissón (0.15).
If= Factor de Forma (rígido, flexible).
Se debe de tener en cuenta que los asentamientos son restringidos en base a
la distorsión angular máxima (en este caso: 1/500), es decir, que para una luz
promedio L=6.50 m, se obtendría un asentamiento diferencial de 650/500= 1.30
cm. Con ello, según la E.050, el asentamiento diferencial en suelos granulares
se estima como el 75% del asentamiento total, consecuentemente, para un
asentamiento diferencial de 1.30 cm se tendría un asentamiento total promedio
permisible de 1.73 cm. Finalmente verificando valores:
Tabla 7.5. Capacidad portante final Obras menores, estructuras secundarias, cercos y otros
sobre grava. Df = 1.20 m
Asent.
Asent. Asent.
Ancho Largo Qadm Promedio
Tipo de cimentación Df (m) central esquina
(m) (m) (kg/cm2) central
(cm) (cm)
(cm)
Cimento Corrido 1.20 0.40 L 2.07 0.34 0.17 0.30
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 3.28 0.48 0.24 0.41
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 3.34 0.61 0.31 0.52
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 3.41 0.75 0.37 0.63
Zapata Rectangular 1.20 0.80 1.00 3.08 0.51 0.25 0.42

44
Tabla 7.6. Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelo gravoso.
Df = 1.20 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 3.28 0.48 0.24 0.41
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 3.34 0.61 0.31 0.52
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 3.41 0.75 0.37 0.63
Df = 1.50 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.50 0.80 0.80 4.04 0.59 0.29 0.50
Zapata Cuadrada 1.50 1.00 1.00 4.10 0.75 0.37 0.63
Zapata Cuadrada 1.50 1.20 1.20 4.16 0.91 0.46 0.77

45
Df = 2.00 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 2.00 0.80 0.80 5.30 0.77 0.39 0.66
Zapata Cuadrada 2.00 1.00 1.00 5.36 0.98 0.49 0.83
Zapata Cuadrada 2.00 1.20 1.20 5.43 1.19 0.59 1.01
Tabla 7.9. Cuadros Auxiliares para Es, , If

46
7.5 Empujes laterales

Al perder el confinamiento el terreno natural se produce el empuje de la masa
del terreno, que deberá ser controlado por un adecuado sostenimiento de
acuerdo a las indicaciones de las normas técnicas correspondientes y a criterio
del proyectista. Se han seguido los fundamentos de Jaky (1944) para el
coeficiente de reposo y las de Rankine para los empujes pasivo y activo:
Coeficiente de Empuje Activo (KA):

∅ 1 sen ∅ 1
tan² 45
2 1 sen ∅ 𝑁∅
Coeficiente de Empuje Pasivo (Kp):
∅ 1 sen ∅
tan² 45 𝑁∅
2 1 sen ∅
Coeficiente de Empuje en Reposo (K0):
1 sen ∅
Figura 7.2 Formulaciones de los Empujes Ko, Ka y Kp
Estos son cálculos para empujes horizontales calculados en taludes verticales

y con superficie de terreno asumida horizontal y sin sobrecarga en la superficie
del talud. Luego, para efectos de cálculo de las estructuras de retención se
proponen los siguientes parámetros de empuje:
Para el material de grava GP:
 = 1.96 gr/cm3 (Peso volumétrico de masa)

c = 0.00 kg/cm2 (Cohesión aparente)
 = 32.2° (Angulo de fricción interna)
ka = 0.30 (Coeficiente activo estático)
ko = 0.47 (Coeficiente de reposo estático)
kp = 3.28 (Coeficiente pasivo estático)
R = 0.67 (Factor de reducción del empuje pasivo)
kad = 3.47 (Coeficiente activo dinámico)
kod = 0.65 (Coeficiente de reposo dinámico)
kpd = 2.79 (Coeficiente pasivo dinámico)
Tan  = 0.35 (Coeficiente de fricción bajo la cimentación)

47
8.0 DISEÑO DE PAVIMENTOS
El diseño se efectuará de acuerdo con la sección estratigráfica, evaluación del tráfico

y otros.
8.1 ANALISIS
Conforme al clima, tráfico, disponibilidad de mantenimiento correctivo,
materiales de la zona, se recomienda usar en las aceras peatonales,
pavimentos de concreto. Para los diseños correspondientes se establecerán
los parámetros comunes y luego se tomarán en cuenta las consideraciones
correspondientes al método AASHTO 93 y la norma CE-010.
8.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO.
8.2.1 TRANSITO.
Considerando un periodo de diseño de 20 años y tráfico ligero asumimos:
W18 =100000 =1.00E5
Tt= 1.00 E5
Tt= Total de pasadas de eje equivalente de 8.2Tn en el día 1
EAL= Total de pasadas de eje equivalente de 8.2Tn en el año 20.
Periodo de diseño = 20 años
Este valor de EAL es concordante con el uso del pavimento de tráfico liviano.
8.2.2 CARACTERISTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN

De acuerdo con el análisis efectuado de la estratigrafía del subsuelo y a los
ensayos de laboratorio realizados se concluye que en el sector del área en
estudio la subrasante de los pavimentos estará constituido principalmente por
suelos predominantemente gravosos con bajo contenido de finos no plásticos,
clasificados como GP en el sistema SUCS, presentando las siguientes
características:

48
Permeabilidad : alta
Capilaridad : baja
Elasticidad : media
Cambio de Volúmenes : Bajo
Valor como Sub-Rasante : medio a alto
8.2.3 DISEÑO DEL PAVIMENTO VEHICULAR INTERNO
Método AASTHO 1993
En lo que respecta al método de diseño propuesto por la AASHTO, se ha

tomado la información proveniente de la Guide for Paviment Structures, edición
1993, que se basa en el valor de CBR (California Bearing Ratio) de la
subrasante, número de ejes estándar anticipado, para determinar el espesor
de diseño para pavimentos rígidos. Este método proporciona una expresión
analítica que para efectos de cálculos computarizados la solución matemática
es sumamente útil. La evolución del método, establece las complementaciones
siguientes:
 Se introduce el coeficiente de drenaje como parámetro de caracterización
de la base granular. Indirectamente se mide la influencia del agua en la
capacidad estructural del pavimento.
 Se deja sin efecto el parámetro factor regional.
 Se introduce el concepto de “pérdida de servicio”.
 El valor soporte de la subrasante “S”, se reemplaza por el módulo resilente
MR.
 Se introduce el parámetro de confiabilidad partiendo de la consideración
que el comportamiento vs. tránsito sigue la distribución normal de Gauss.
A pesar de las bondades mencionadas la aplicación de la versión 86, al

igual que la 72, encuentra un vacío en nuestro medio en cuanto a la
ejecución directa al Ensayo que mide el MR en suelos, sin embargo, para

49
el diseño se ha establecido la correspondencia con los valores de C.B.R.,

siguiendo las recomendaciones del manual.
La fórmula general que gobierna el número estructural de diseño, presenta
la expresión siguiente:
 
 
 
 
 PSI   
Log 10  
 4.5  1.5   S c' C d ( D 0.75  1.132) ' 
log10 W18   Z r S 0  7.35 log10 D  1  0.06   (4.22  0.32 Pt ) log10  
1.624 x10 7   
1  
D  18.46 
 18.42  
 215.63 J D  0.75

   Ec   
0.25
    
   k   
Donde:
W18 : Número proyectado de c de aplicación de carga axial simple

equivalente de 18 kip (18000 lb)
Zr : Área bajo la curva de distribución estandarizada para una

confiabilidad de 90%.
So : Error estándar combinado del trafico proyectado y del

comportamiento proyectado
 PASI : Diferencia entre índice de Serviciabilidad inicial (po), y el índice

de Serviciabilidad terminal (pt).
MR : Módulo Resilente (psi)
D : Espesor de la losa del pavimento en pulgadas
S’c : Módulo de rotura del concreto en psi
Cd : Coeficiente de drenaje
Ec : Módulo de elasticidad del concreto en psi
K : Módulo de reacción de la subrasante (coeficiente de balastro),

en pci (psi/pulg)
Del procedimiento iterativo de la fórmula, se despeja el valor de diseño D que

permite encontrar la situación de un pavimento nuevo.
Con la finalidad de procesar iterativamente la fórmula indicada, se dividió el
análisis por componentes. Estas componentes son de fácil proceso y

50
permitieron establecer los valores en una hoja de cálculo y cuyas partes tienen
la forma siguiente:
K1  Log10 W18   Zr * So  0.06
 PSI 
K2  Log10  
 4.5 1.5
 
 
 
 
 
 S c' C d ( D 0.75  1.132) ' 
K 3  (4.22  0.32 Pt ) log10  
  
  
 18.42  
 215.63 J D  0.75

   Ec   
0.25
    
   k   
Donde:
CBRSR =2555* CBR0.64 (psi)
Luego de reemplazar y despejar, la ecuación general de AASHTO, quedó de

la manera siguiente:
K2
K1  K 3   7.35 log10 ( D  1)
1.624x10 7
1
D  18.46
Si, se hace:
J 1  7 . 35 * Log 10 D  1
Y además:
K2
J2 
1.624 x10 7
1
D  18.46

51
Por igualdad se debe cumplir que:
K1  K 3  J1  J 2 ; o también: K 1  K 3   J 1  J 2   0
Esta última expresión, permitió efectuar las iteraciones hasta cumplir la

igualdad y por lo tanto encontrar el SN de diseño. El cuadro adjunto “Diseño
del Pavimentos - AASHTO 93” (ver tabla 01 en anexo II), presentan los
insumos para la evaluación de las fórmulas antes descritas, como valores de
CBR y concluye en los espesores de refuerzo o alternativas de solución a
interpretar por el ingeniero especialista.
Datos para el diseño:
W18 : 1.00E5
Es el número previsto de ejes equivalentes (EAL) de 8.2Ton (18 kilo-

libras,18kips) a lo largo de la vida útil del proyecto (20 años).
De acuerdo al manual MTC le corresponde un nivel de tráfico TP0.
ZR : -0.385 para R=65%
Es el fráctil de la ley normal asociado al nivel de confiabilidad con el que se

proyecta el pavimento.
La confiabilidad se define como "la probabilidad de que un pavimento desarrolle
su función durante su vida útil en condiciones adecuadas para su operación".
La guía AAHSTO recomienda los siguientes valores de confiabilidad en función
al tipo de vía:
NIVELES DE CONFIABILIDAD A ADOPTAR EN FUNCIÓN AL TIPO DE VÍA
NIVEL DE FIABILIDAD
TIPO DE VÍA INTER-
URBANA
URBANA
ARTERIAS PRINCIPALES 85 – 99.9 80 – 99.9
AUTOPISTAS Y CARRETERAS 88 - 99 75 - 95
IMPORTANTES
COLECTORAS 80 - 95 75 - 95
LOCALES 50 - 80 50 - 80
Fuente: Guía AASHTO 1993
La correlación entre la confiabilidad y la desviación estándar normal Zr se

puede apreciar en el siguiente cuadro:
Entrando con R=65%, que es el valor recomendado por el manual del MTC
para el tipo de tráfico TP0, en la tabla siguiente, obtenemos Zr=-0.385

52
CONFIABILIDAD Y ZR
Desviación
Confiabilidad Estándar
R (%) Normal
Zr
50 0.000
60 ‐0.253
65 ‐0.385
70 ‐0.524
75 ‐0.674
80 ‐0.841
85 ‐1.037
90 ‐1.282
91 ‐1.340
92 ‐1.405
93 ‐1.476
94 ‐1.555
95 ‐1.645
96 ‐1.751
97 ‐1.881
98 ‐2.054
99 ‐2.327
99.99 ‐3.090
SO : 0.35 Desviación estándar
Es la desviación estándar que combina la desviación estándar de los errores

de predicción del tráfico durante el periodo de diseño y la desviación de los
errores de predicción del comportamiento del pavimento al alcanzar un
determinado índice de servicio terminal.
La guía AASHTO recomienda adoptar para valores So valores comprendidos
dentro de los siguientes intervalos:
Pavimentos rígidos 0.30 - 0.40
Pavimentos flexibles 0.40 – 0-50
El manual MTC recomienda usar para pavimentos rígidos SO = 0.35
PO : 4.1 Serviciabilidad inicial.
La serviciabilidad se define como la habilidad del pavimento de servir al tipo de

tráfico (autos y camiones) que circulan en la vía. Se mide en una escala del 0
al 5 en donde 0 (cero) significa una calificación para pavimento intransitable y
5 (cinco) para un pavimento excelente.

53
La serviciabilidad inicial del pavimento PO es la condición que tiene un

pavimento inmediatamente después de la construcción del mismo. La
serviciabilidad inicial PO depende de la calidad de la construcción. En los
pavimentos de ensayos AASHTO, PO alcanzó un valor medio de 4.5 en
pavimentos rígidos y de 4.2 en pavimentos flexibles. En nuestro caso, para el
nivel de tráfico TP0, tomamos el valor recomendado por el manual del MTC: PO
=4.10
Pt : 2.0 Serviciabilidad final.
La serviciabilidad final del pavimento Pt es función de la calificación que

esperamos tenga el pavimento al final de su vida útil.
La selección del índice de servicio final Pt debe basarse en el índice más
bajo que pueda ser tolerado en el pavimento, antes de que se requiera efectuar
una intervención en el mismo (como rehabilitación, reforzamiento o
reconstrucción) para que recupere un nivel aceptable de serviciabilidad. La
guía sugiere valores de 2.5 o mayores para carreteras con alto tráfico y 2.0
para tráficos menos importantes. En nuestro caso, en vista de las condiciones
de tráfico liviano TP0, tomamos el valor recomendado en el manual del MTC: Pt
= 2.0.
 PASI : 2.1 Diferencia de índices de serviciabilidad
El procedimiento de Diseño AASHTO predice el porcentaje de pérdida de

serviciabilidad (ΔPSI) para varios niveles de tráfico y cargas de ejes. En nuestro
caso a partir de los valores anteriormente expuesto se obtiene:
 PASI = PO - Pt = 4.1 – 2.0 =2.1
MR : 25002 psi
Para la obtención del módulo resilente se utilizó la correlación con el CBR

propuesta por el MEPDG (Mechanistic Empirical Pavement Design Guide):
CBRSR =2555* CBR0.64 (psi) …………………………(1)
Tomando el promedio de los 2 ensayos CBR realizados 35.3%. Reemplazando
en la fórmula (1), se obtiene: MR= 25002 psi.

54
D : Espesor de la losa del pavimento en pulgadas
Es la variable que se pretende determinar. El resultado del espesor se ve

afectado por todas las demás variables que intervienen en los cálculos.
Se realizó el cálculo para cada uno de los tipos de suelos encontrados y
considerando una base de afirmado (CBR>80%). Luego de realizados los
cálculos, se obtiene un espesor de 4.0pulg (10cm).
S’c : Módulo de rotura del concreto en psi = 441psi
El módulo de rotura es la resistencia media del concreto a la flexotracción a la

edad de 28 días. Se determina mediante ensayo de vigas de concreto
aplicándole cargas en los tercios de la luz. El procedimiento se describe en la
norma ASTM C78. Para el concreto a usarse f’c=210 Kg/cm2, el valor
correspondiente de la resistencia a flexotracción se grafica en la figura N° 2
(ver anexo II), en donde se determina S’c=31Kg/cm2. Realizando la conversión
de unidades se tiene: S’c=441 psi.
Cd : Coeficiente de drenaje = 1.00
En cualquier tipo de pavimento, este es un factor determinante en el

comportamiento de la estructura en su vida útil y en el diseño. Es muy
importante evitar que exista presencia de agua en la estructura de soporte, de
presentarse esta situación afectará en gran medida la respuesta estructural del
pavimento.
El valor del coeficiente de drenaje se obtiene de la siguiente tabla:
VALORES DEL COEFICIENTE DE DRENAJE Cd
PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE EL PAVIMENTO ESTÁ
EXPUESTO A NIVELES DE HUMEDAD PRÓXIMOS A LA
CALIDAD DEL
SATURACIÓN
DRENAJE
MÁS DEL 25%
MENOS DEL 1% 1 ‐ 5% 5% ‐ 25%
EXCELENTE 1.25 ‐ 1.20 1.20 ‐ 1.15 1.15 ‐ 1.10 1.10
BUENO 1.20 ‐ 1.15 1.15 ‐ 1.10 1.10 ‐ 1.00 1.00
MEDIANO 1.15 ‐ 1.10 1.10 ‐ 1.00 1.00 0.90 0.90
MALO 1.10 ‐ 1.00 0.90 ‐ 0.80 0.80 ‐ 0.70 0.80
MUY MALO 1.00 0.90 0.90 ‐ 0.80 0.80 ‐ 0.70 0.70

55
Teniendo en cuenta las condiciones topográficas y climatológicas se tiene:

calidad de drenaje: bueno y porcentaje de tiempo expuesto a niveles de
humedad próximos a la saturación: 5-25%. Luego Cd = 1.00.
Ec : Módulo de elasticidad del concreto en psi =3115195 psi
Esta íntimamente relacionado con su módulo de ruptura y se determina

mediante la norma ASTM C469. Lo determinamos a partir de la siguiente
correlación con la resistencia a la compresión:
f’c=210 Kg/cm2 = 2986.90 psi
Ec (psi) = 57000[f’c(psi)^0.5]
De donde se obtiene Ec = 3115195 psi
K : Módulo de reacción de la superficie en la que se apoya el

pavimento de concreto en pci (psi/pulg=lb/pulg3)
Este parámetro es función de las siguientes variables:
- El módulo resilente de la subrasante, el cual se calculó actualmente

en base al CBR.
- El espesor de la base de afirmado, la cual se asume de 0.10m.
.
₁
𝐾𝑐 1 𝑥 X K₀
K₀
K₁ (kg/cm³) : Coeficiente de reacción de la sub base granular

Kc (kg/cm³) : Coeficiente de reacción combinado
K₀ (kg/cm³) : Coeficiente de reacción de la subrasante
h : Espesor de la subase granular
En base a esta fórmula se obtiene el módulo de reacción compuesto de la

subrasante, el cual es: K=397.03

56
Conclusión
En base a los parámetros anteriores se ha adoptado como diseño de la sección

del pavimento de las aceras a construir la siguiente sección:
Subrasante: Será escarificada, retirando las partículas mayores de 2”, raíces

y otros y compactada al 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor
Modificado.
Sub base: Material granular, afirmado con CBR 80% como mínimo (referido al
100% de la máxima densidad seca y una penetración de carga de 0.1”), con
un espesor de 0.10m, compactada al 95% de la Máxima Densidad Seca del
Proctor Modificado ASTM D-1557.
Losa de concreto: Losa de concreto simple de 0.10m de espesor, f’c=210

Kg/cm2.
 La configuración del pavimento vehicular interior será el siguiente:
Losa de concreto f`c=210 Kg/cm2 0.10m (4”)

Sub base (C.B.R = 80%) 0.10m (4”)
 La configuración del pavimento de las veredas, conforme a las

consideraciones mínimas indicadas en la norma CE.010 será el siguiente:
Losa de concreto f`c=175 Kg/cm2 0.10m (4”)

Sub base (C.B.R = 80%) 0.10m (4”)
Consideraciones sobre la calidad de los materiales en la construcción

de pavimentos
El requerimiento para las subbases de las obras tipo pisos, veredas., losas de
concreto será normado por el reglamento CE 010 De pavimentos urbanos que
establece

57
Tabla Nº 8.1: Husos para elección de material de Sub-Bases
Porcentaje que pasas en Peso
Tamiz
Gradación A* Gradación B Gradación C Gradación D
50 mm (2") 100 100 ‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐
25mm (1") ‐‐‐‐‐ 75 ‐ 95 100 100
9,5 mm (3/8") 30 ‐ 65 40 ‐ 75 50 ‐ 85 60 ‐ 100
4,75 mm (N°4) 25 ‐ 55 30 ‐ 60 35 ‐ 65 50 ‐ 85
2,0 mm (N°10) 15 ‐ 40 20 ‐ 45 25 ‐ 50 40 ‐ 70
4,25 μm (N°4) 8 ‐ 20 15 ‐ 30 15 ‐ 30 25 ‐ 45
75 μm (N°200) 2 ‐ 8 5 ‐15 5 ‐ 15 8 ‐ 15
Fuente: Sección 304 de las EG-2000 del MTC

*La curva de gradación “A” deberá emplearse en zonas cuya altitud sea igual
o superior a 3000 m.s.n.m
Tabla Nº 8.2 Requerimientos de calidad para las Sub-Bases

Requerimiento
Ensayo Norma
< 3000 msnm 3000 msnm
Abrasión Los
NTP 400.019:2002 50 % máximo
Angeles
CBR de laboratorio NTP 339.145:1999 30 ‐ 40 % mínimo*
Límite líquido NTP 339.129:1998 25 % máximo

Índice de
NTP 339.129:1998 6 % máximo 4 % máximo
Plasticidad
Equivalente de
NTP 339.146:2000 25 % mínimo 35 % mínimo
Arena
Sales solubles
NTP 339.152:2002 1 % máximo
totales
*30 % para pavimentos rígidos y de adoquines. 40% para pavimentos flexibles.
Para los pavimentos especiales (aceras o veredas, pasajes peatonales,

ciclovías) se deberán aplicar las consideraciones establecidas en la norma CE
010 Pavimentos Urbanos

58
Tabla Nº 8.3 Requerimientos mínimos para diversos tipos de pavimentos
Tipo de Pavimento Aceras o Pasajes

Ciclovías
Elemento Veredas Peatonales
95% de compactación :
Sub‐rasante Suelos Granulares ‐ Proctor Modificado
Suelos Cohesivos ‐ Proctor Estándar
Base CBR >= 30% CBR >= 60%
Asfaltico >= 30 mm
Concreto de cemento
Espesor de >= 100 mm
Portland
la capa de
40 mm(Se deberan apoyar sobre una cama
rodadura
Adoquines de arena fina, de espesor comprendido entre
25 y 40 mm)
Asfaltico Concreto asfáltico*
Concreto de cemento
Material f'c >= 175 Kg/cm² (17,5 MPa)
Portland
Adoquines f'c >= 320 Kg/cm² (32MPa) N.R. **
*El concreto asfaltico debe ser hecho preferentemente con mezcla en caliente. Donde el
proyecto considere mezcla en frio, estas deben ser hechas con asfalto emulsificador.
** N.R: No Recomendable.

59
9.0 AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN
La zona en estudio, se encuentra en el área de influencia de depósitos fluvio

aluvionales. Se realizaron análisis químicos de concentración de sales agresivas al
concreto y acero de refuerzo, determinándose valores cuya concentración se
encuentra en rangos que indican que no existirá agresividad química. Por lo que se
recomienda el uso de cemento Portland tipo I.
Tabla 9.1. Ensayos Químicos realizados
MUESTRA DE SST SO4= Cl-

SUELO (ppm) (ppm) (ppm)
C-02 876.17 142.25 91.05
C-04 583.51 395.04 76.02
Tabla 9.2. Concreto expuesto a soluciones de sulfato (Norma E 060 Concreto Armado)
Concreto con
Concreto con
agregados de
Sulfato soluble agregado de peso
peso normal y
Exposición a en agua (SO4)1 Sulfato (en agua) Tipo de normal
ligero Resistencia
Sulfatos presente en el p.p.m. Cemento Relación máxima
mínima a
suelo (%) Agua/cemento en
compresión f’c
peso1
Mpa1
Despreciable 0.00 < SO4 < 0.10 0 < SO4 < 150 --- --- ---
II, IP (MS), IS
Moderado2 0.10 < SO4 < 0.20 150 < SO4 < 1500 0.50 28
(MS), P (MS)
Severo 0.20 < SO4 < 2.00 1500 < SO4 < 10000 V 0.45 31
V más
Muy severo SO4 > 2.00 SO4 > 10000 0.45 31
puzolana3
1 Puede requerirse una relación agua cemento menor o una resistencia más alta para obtener baja permeabilidad,
protección contra la corrosión de elementos metálicos embebidos, o contra congelamiento y deshielo. Tabla 4.4.2.
2 Agua de Mar.
3 Puzolana que se ha determinado por medio de ensayos o por experiencia, que mejora la resistencia a sulfatos cuando
se usa cemento tipo V.
Tabla de las Normas Técnicas de Edificación del Reglamento Nacional de Edificaciones.

60
10.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1.- Se ha verificado en la excavación, que el subsuelo del área en estudio está

constituido superficialmente por un material removido, continuando con
material gravoso con bajo contenido de limos, en estados de compacidad suelta
a media, de nula plasticidad, baja humedad, con gravas sub angulosas de
tamaño máximo 6 á 10”.
2.- Se ha evaluado la cimentación sobre la grava pobremente graduada, en su

estrato de compacidad media, sobre el que se recomienda siempre cimentar
las estructuras. Así se tienen los siguientes cuadros resúmenes de capacidad
portante:
Capacidad portante final Obras menores, estructuras secundarias, cercos y otros sobre
grava. Df = 1.20 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 3.28 0.48 0.24 0.41
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 3.34 0.61 0.31 0.52
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 3.41 0.75 0.37 0.63

61
Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelo gravoso limoso.

Df = 1.20 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.20 0.80 0.80 3.28 0.48 0.24 0.41
Zapata Cuadrada 1.20 1.00 1.00 3.34 0.61 0.31 0.52
Zapata Cuadrada 1.20 1.20 1.20 3.41 0.75 0.37 0.63
Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df = 1.50 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.50 0.80 0.80 4.04 0.59 0.29 0.50
Zapata Cuadrada 1.50 1.00 1.00 4.10 0.75 0.37 0.63
Zapata Cuadrada 1.50 1.20 1.20 4.16 0.91 0.46 0.77

62
Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df = 2.00 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 2.00 0.80 0.80 5.30 0.77 0.39 0.66
Zapata Cuadrada 2.00 1.00 1.00 5.36 0.98 0.49 0.83
Zapata Cuadrada 2.00 1.20 1.20 5.43 1.19 0.59 1.01
3.- Se recomienda el empleo de Cemento Portland tipo I en la elaboración de

concreto hidráulico para las cimentaciones y toda la estructura en vista de la
baja concentración de sales agresivas al concreto y acero.
4.- Para efectos de cálculo de las estructuras de retención se proponen los

siguientes parámetros de empuje:
Suelo gravoso pobremente graduado:

5.- Durante las excavaciones para la cimentación deberá verificarse que se hayan
sobrepasado las capas superiores de suelo de relleno, y que la base de los
cimientos penetre por lo menos 20 cm en el depósito natural de fundación. Si
al efectuar la excavación para los cimientos hasta las profundidades de

63
cimentación mínimas recomendadas no se satisface este requisito, deberá

profundizarse la cimentación hasta cumplirlo y vaciar en la altura de sobre-
excavación efectuada con un falso cimiento de concreto pobre ciclópeo.
6.- Asimismo, si al nivel de cimentación se encuentra un bolsón de suelos de

relleno deberá profundizarse la cimentación hasta sobrepasarlo y vaciar en la
altura de sobre-excavación efectuada, un falso cimiento de concreto pobre
ciclópeo.
7.- Por último, en los casos en que en el emplazamiento de un cimiento haya sido
efectuada una excavación hasta una profundidad mayor que la profundidad
considerada para la cimentación (calicata ej.), deberá rellenarse a la altura de
sobre-excavación efectuada con concreto pobre ciclópeo.
8.- En caso que hubiere relleno que supere el espesor compactado de la sub-base
granular, se debe eliminar dicho relleno y reemplazarlo por afirmado
compactado al 95% de la densidad Proctor y considerar la nueva capa de sub
base en 8” compactado al 100% de la densidad Próctor.
9.- Se concluye que los suelos percolan rápidamente, dada su estructura granular
que facilita el paso del flujo de agua.
10.- Los resultados del presente estudio, solo son válidos para la zona de estudio
investigada.
11.- Conforme al RNE las cimentaciones deben tener elementos de conexión para
atenuar los efectos de los asentamientos diferenciales.
12.- Cualquier eventualidad no prevista en presente estudio deber ser resuelta

durante el proceso constructivo, atendiendo a las especificaciones técnicas y a
lo previsto en el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.

64
11 REFERENCIAS
1. Berry, Peter L. y Reid, David. (1193). “Mecánica de suelos”. Bogotá. Editorial

McGraw Hill.
2. Braja M. Das (1999). “Principios de Ingeniería de Cimentaciones”. México. Editorial
Thomson.
3. CERESIS. (2018). Mapa de Intensidades Sísmicas del Perú. Lima-Perú.
Publicaciones del Ceresis.
4. CISMID. (2013). Microzonificación sísmica del distrito de Independencia.
5. Gobierno regional de Lima (2019). Web del gobierno regional. (2019).

http://www.regionlima.gob.pe
6. INGEMMET. (1965). Carta Geológica Nacional “Cuadrángulo 24-i de Chancay”. Perú.

Publicaciones del Ingemmet.
7. Lambe T.W. y Whitman R.V. (1969). “Soil Mechanics”. New York. Editorial John Wiley.
8. Martínez Vargas A. y Martínez del Rosario Alberto (2001), " Penetración Dinámica
Ligera (DPL)", XIII Congreso de Ingeniería Civil. Puno, Perú. Ponencias del XIII
Congreso de Ingeniería Civil.
9. Ministerio de Vivienda (2018). Norma Técnica Peruana NTP E-030. “Diseño
Sismorresistente”. Lima-Perú. Publicaciones Ministerio de Vivienda.
10. Ministerio de Vivienda (2018). Norma Técnica Peruana NTP E-050. “Suelos y
Cimentaciones”. Lima-Perú. Publicaciones Ministerio de Vivienda.
11. Municipalidad de Lima Metropolitana (2019). Web del municipio. (2019).

http://www.munlima.gob.pe
12. Municipalidad e Independencia (2019). Web del municipio (2019).

http://www.muniindependencia.gob.pe
13. Rodríguez Ortiz, J. M; Serra G. J., Oteo M. Carlos. (1998), “Curso Aplicado de
Cimentaciones”. Madrid - España. Publicado por Colegio de Arquitectos de Madrid.
14. Tosi, Joseph A. (1960), Zonas de Vida Natural en el Perú. Perú. Publicado por el
Instituto Interamericano de ciencias agrícolas de la OEA.
15. Vesic A. (1973), “Análisis de la Capacidad de Carga de Cimentaciones Superficiales”.

JSMFD. ASCE, Vol. 99.

65
RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION
Tipo de cimentación: Cimentación armada y conectada, convencional.

Estrato de apoyo a la cimentación: Suelo arena limosa de compacidad media.
Profundidad de Napa Freática: No se encontró napa freática.
Parámetros de diseño para la cimentación
Capacidad portante final Obras menores, estructuras secundarias, cercos y otros sobre
arena limosa. Df = 1.50 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.50 1.20 1.20 0.99 0.55 0.28 0.47
Zapata Cuadrada 1.50 1.50 1.50 1.03 0.58 0.29 0.49
Zapata Cuadrada 1.50 1.80 1.80 1.06 0.59 0.30 0.50
Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelos arenoso limoso. Df =

1.50 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 1.50 1.20 1.20 0.99 0.55 0.28 0.47
Zapata Cuadrada 1.50 1.50 1.50 1.03 0.58 0.29 0.49
Zapata Cuadrada 1.50 1.80 1.80 1.06 0.59 0.30 0.50

66
Capacidad portante final Edificación principal empotrada en suelos arenoso limoso. Df =

2.00 m
Asent.
Asent. Asent.
(cm) (cm)
(cm)
Zapata Cuadrada 2.00 1.20 1.20 1.28 0.63 0.32 0.54
Zapata Cuadrada 2.00 1.50 1.50 1.31 0.65 0.32 0.55
Zapata Cuadrada 2.00 1.80 1.80 1.34 0.66 0.33 0.56
Factor de seguridad: 3
Asentamiento diferencia máximo aceptable: 1.73 cm
Parámetros Sísmicos del suelo: Factor de Tipo de Suelo, S = 1.00

Factor de Zonificación Sísmica, Z = 0.45
Periodo, TP = 0.40, TL = 2.50
Licuación: No
Colapso: No
Expansión: No
Agresividad del suelo a la cimentación:
Utilizar Cemento Portland tipo I.
Indicaciones adicionales:
Parámetros de empujes laterales:

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1

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

UBICACIÓN : Av. Nicolás Ayllon, Ate 15498

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

ANEXO I Registros de sondajes y excavaciones

ANEXO II Gráficos y planos

ANEXO III Resultado de ensayos de laboratorio

ANEXO IV Registro fotográfico

ANEXO V Certificados de calibración

1.1 Ubicación satelital de la zona de estudio

2.1 Tabla N° 01 de la Norma E-30

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

7.4 Capacidad portante Edificación principal empotrada en suelo gravoso. Df =

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Institución Educativa: I. E. Nº 0034. ATE – LIMA - LIMA

Tipos de suelos encontrados hasta la profundidad investigada

Breve descripción de la caracterización geológica del sitio investigado

Parámetros de suelos para el cálculo de cimentaciones

Agresividad del suelo a la cimentación

Problemas especiales de cimentación:

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

FORMATO OBLIGATORIO DE LA HOJA DE RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE

ATE – LIMA – LIMA

De conformidad con la Norma Técnica E.050 “Suelos y Cimentaciones” la siguiente

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACION

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

1.1 Objetivo del Estudio

1.3 Ubicación y descripción del área en Estudio

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Figura 1.1. Ubicación satelital de la zona de estudio.

1.4 Datos generales de la zona

1.5 Acceso al área de estudio

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Figura 1.2. Ruta de acceso a la zona de estudio.

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

1.6 Condición climática y altitud de la zona

El clima de ATE es variado, templado, con alta humedad atmosférica y

La temperatura media anual es de 18.5 ºC. Las temperaturas máximas en

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Figura 1.3. Ubicación regional y local del área de estudio

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

2.0 GEOLOGÍA Y SISMICIDAD

En el reconocimiento del área de estudio se ha comprobado que los materiales

Depósitos aluviales del cuaternario pleistocénico (Qp-al)

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Durante los trabajos de campo efectuados no se han detectado fenómenos de

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Figura 2.1. Geología y Leyenda de la zona según cuadrángulo 25-j. (INGEMMET)

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

Desde el punto de vista sísmico, el territorio peruano pertenece al Círculo

La zonificación propuesta se basa en la distribución espacial de la sismicidad

Figura 2.2. Zonificación Sísmica del Perú.

I.E. 0034 , ATE-LIMA-LIMA EMS

El suelo investigado a nivel de cimentación, pertenece al perfil Tipo S2 (Suelo

Perfil Tipo S2(Suelo compactado)

El área en estudio, corresponde a la zona 4, el factor de zona se interpreta

Figura 2.3. Mapa de zonificación de tipo de suelos (CISMID).