3. RESEARCH METHODOLOGY AND DESIGN
3.2 METHODOLOGY, DESIGN AND METHODS
La zonificación en función de la capacidad portante promedio del suelo (figura 1.11), se realizó tomando todos los valores y por ende el promedio de las capacidades portantes del suelo a distintas profundidades y número de sondeos de cada lugar o sitio donde se efectuó el estudio para una determinada obra civil. Tal como se muestra a continuación en la siguiente tabla.
Tabla 1.14: Obtención de la capacidad portante promedio del suelo.
Fuente: Autor.
La capacidad admisible o portante corregida del suelo, se determinó mediante la ecuación 1.3: MEYERHOOF (1974); explicada en el capítulo 1, sección 1.6.1.
En la tabla 1.15, se muestra los datos utilizados para la realización de la propuesta de mapa de zonificación geotécnica en función de la capacidad portante promedio del suelo.
y x 1 GC 31 1,35 GC 24 5 GC 24 P2 3,00 - 4,00 GC 31 qadm corregida(Tn/m2) CAPACIDAD PORTANTE PROMEDIO CORREGIDA DEL SUELO 28 Profundidad(m) CALLES ROCAFUERTE Y OLMEDO 9557886 699813 Tipo de suelo 2060 P1
55
Tabla 1.15: Datos utilizados en la propuesta de mapa de zonificación geotécnica en función de la capacidad portante promedio del suelo.
Sigue tabla 1.15
ID Lugar y x Cota qadm
promedio(Tn/m2)
Funcionabilidad de la obra 1 (EL VALLE - CHONE ENTRE AV ORILLAS DEL ZAMORA Y BABAHOYO) 9559952 699572 2051 22 Vivienda 2 (BARRIO MOTUPE - CHUQUIRIBAMBA ENTRE LAGUNA EL YAMBO Y LAGUNAS
DEL COMPADRE) 9563776 696978 2048 17 Escuela 3 BARRIO PUNZARA ALTO 9554470 697865 2250 16 Centro de albergue 4 (BARRIO TEBAIDA ALTA) 9556575 698954 2136 21 Vivienda 5 AV. PIO JARAMILLO ALVARADO FRENTE AL MERCADO DE LA TEBAIDA 9556348 699340 2110 24 Edificio 6 FRENTE AL REDONDEL DE LA ARGELIA 9554069 699607 2146 9 Vivienda 7 AV UNIVERSITARIA Y MERCADILLO 9557509 699363 2092 28 Edificio 8 (BARRIO BOLONIA EN LA VÍA DE INTEGRACIÓN BARRIAL JUNTO AL RETEN DE POLICIAL) 9558680 695719 2233 23 Área comunal 9 AV. SALVADOR BUSTAMANTE CELI, FRENTE AL COLEGIO MILITAR 9563427 697794 2030 27 Galpón 10 (BARRIO DANIEL ÁLVAREZ BURNEO) 9555797 698943 2155 24 Vivienda 11 CIUDADELA LOJANA DE TURISMO(AV. CUXIBAMBA Y CALLE IBARRA
ESQUINA) 9559290 699164 2071 18 Vivienda
12 CALLE LOS SHYRIS Y MERCADILLO 9557454 698601 2145 21 Edificio 13 CIUDADELA DEL CHOFER II(CALLE COMERCIO Y LA FEDERACIÓN ESQUINA) 9560924 698248 2080 24 Edificio 14 CIUDADELA LOJANA DE TURISMO; (CALLE BOLÍVAR BAILÓN Y EDUARDO
MORA ESQUINA) 9559104 699049 2083 25 Edificio 15 PARQUE LOS MOLINOS(AV. 18 DE NOVIEMBRE Y CHILE) 9556613 699518 2100 37 Edificio 16 (BARRIO PRADERA 3); CALLES ALISOS Y CEDROS 9556079 700234 2158 20 Edificio 17 TERRENOS DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA; FRENTE AL EDIFICIO DE LA UCG 9559108 700127 2144 30 Edificio 18 CIUDADELA RODRÍGUEZ WITT 9557304 700877 2087 16 Edificio
19 CONSACOLA 9560839 698020 2120 9 Vivienda
20 URB. CONSEJO PROVINCIAL 9558301 700842 2216 5 Vivienda
21 ZAMORA HUAYCO 9557375 701830 2120 21 Vivienda
22 SAN CAYETANO 9559953 700122 2108 21 Vivienda
23 URB. RODRÍGUEZ WITT 9557513 701110 2122 21 Vivienda
24 VÍA ZAMORA 9558936 700775 2197 5 Vivienda
25 VÍA ZAMORA 9558639 701063 2226 27 Vivienda
26 URBANIZACIÓN RIVERAS DE JIPIRO 9560664 700300 2091 21 Vivienda
27 JIPIRO 9560749 700323 2082 21 Vivienda
28 CALLE 18 DE NOVIEMBRE Y PASAJE RODRÍGUEZ WITT 9558716 699373 2067 26 Vivienda 29 BARRIO SANTA MARIANITA 9557995 700285 2127 22 Vivienda 30 RESIDENCIA IDENTES 9559083 700349 2128 26 Vivienda 31 BARRIO COLINAS LOJANAS 9555119 697680 2236 27 Vivienda 32 EL SAGRARIO: CALLES ROCAFUERTE Y OLMEDO * 9557886 699813 2060 28 Vivienda
33 LA ARGELIA 9554168 699522 2140 30 Vivienda
34 CIUDADELA SAN MARTÍN 9554836 699465 2127 25 Vivienda 35 EL VALLE: CALLES PORTOVIEJO Y MANTA 9559639 699756 2060 16 Vivienda 36 BARRIO CUARTO CENTENARIO 9557886 699102 2099 12 Vivienda
37 TRAS UTPL 9558869 700225 2150 5 Vivienda
38 24 DE MAYO ENTRE AZUAY Y MIGUEL RIOFRIO 9557670 700106 2077 29 Vivienda 39 LA TEBAIDA(QUEBRADA VIVEROS) 9556264 699314 2123 21 Vivienda 40 AVENIDA UNIVERSITARIA Y PASAJE RODRÍGUEZ 9558670 699314 2091 21 Vivienda 41 BARRIO LA TEBAIDA 9556772 699334 2093 25 Vivienda
42 SECTOR LAS PITAS 9561337 698718 2029 21 Vivienda
43 TURUNUMA 9560125 698534 2131 36 Vivienda
44 LA ARGELIA : CALLES VAN HUMBOLT Y ANTHON PHILIPS 9554089 699487 2134 26 Vivienda 45 SAN SEBASTIÁN: CALLES LOURDES Y SUCRE 9557385 699500 2077 42 Vivienda 46 BARRIO LAS PALMERAS 9558171 700646 2180 21 Vivienda
47 LA PRADERA 9556540 700436 2220 21 Vivienda
48 URBANIZACIÓN EL RINCÓN 9558213 700364 2103 21 Vivienda 49 PARROQUIA SUCRE: AVENIDA MANUEL CARRIÓN PINZANO 9557754 698957 2085 27 Vivienda 50 URBANIZACIÓN ATAMER 9558343 700382 2114 20 Vivienda 51 URBANIZACIÓN SAMANÁ 9560218 700872 2242 20 Vivienda
56
Viene de la tabla 1.15
Fuente: Autor.
* Cálculo tipo, para la obtención de la capacidad portante promedio del suelo (tabla 1.14).
ID Lugar y x Cota qadm
promedio(Tn/m2)
Funcionabilidad de la obra 52 UTPL: SAN CAYETANO ALTO 9559038 700182 2156 23 Universidad
53 ISSAC ORDOÑEZ 9558769 699888 2140 21 Vivienda
54 AVENIDA UNIVERSITARIA Y 18 DE NOVIEMBRE 9558769 699369 2057 26 Vivienda 55 SECTOR: AMABLE MARÍA 9562035 698778 2031 27 Vivienda 56 URBANIZACIÓN PEÑÓN DEL OESTE 9557059 698849 2119 21 Vivienda 57 COMPLEJO FERIAL JIPIRO 9560776 699666 2031 30 Complejo ferial 58 CIUDADELA LOS GERANIOS 9555680 699598 2094 17 Vivienda 59 LAS PITAS: CALLES EL TELÉGRAFO Y PRIMICIAS 9561102 698221 2065 39 Vivienda 60 COLINAS DEL PUCARÁ: PARQUE LINEAL PUCARÁ 9556642 700308 2185 21 Vivienda 61 TÚNEL(SHUSHUHUAYCO)(HASTA LOS 7 m) 9558071 698939 2120 30 Túnel
62 TÚNEL(SHUSHUHUAYCO) 9557992 698677 2153 28 Túnel
63 TÚNEL(SHUSHUHUAYCO) 9557992 698609 2153 47 Túnel
64 TÚNEL(SHUSHUHUAYCO)(HASTA LOS 9.50 m) 9557909 698542 2165 24 Túnel 65 TÚNEL(SHUSHUHUAYCO)(HASTA LOS 9.50m) 9557951 698329 2169 38 Túnel 66 CIUDADELA UNIVERSITARIA GUILLERMO FALCONI ESPINOZA 9553650 699444 2163 27 Vivienda 67 CIUDADELA UNIVERSITARIA GUILLERMO FALCONI ESPINOZA 9553859 699397 2184 13 Vivienda 68 CIUDADELA UNIVERSITARIA GUILLERMO FALCONI ESPINOZA 9553482 699421 2167 26 Vivienda
69 CONSACOLA 9560475 697743 2115 19 Vivienda
70 PUNZARA 9553636 698729 2203 23 Vivienda
71 UV TELEVISIÓN 9558622 699980 2074 21 Vivienda
72 MAXIMILIANO RODRÍGUEZ Y RAMÓN PINTO 9557375 699175 2079 28 Vivienda 73 MANUEL CARRIÓN PINZANO ENTRE PEDRO FALCONÍ Y BOLÍVAR BAILÓN 9559016 698745 2118 28 Vivienda 74 18 DE NOVIEMBRE Y CÉLICA 9557015 699462 2080 36 Vivienda 75 MERCADO MAYORISTA 9559157 699516 2049 29 Edificio 76 10 DE AGOSTO ENTRE BOLÍVAR Y SUCRE 9557982 699575 2072 32 Vivienda 77 COLÓN ENTRE AV. UNIVERSITARIA Y 18 DE NOVIEMBRE 9558159 699325 2064 33 Vivienda 78 FLEMIN ENTRE ADAM SMITH Y LEONARDO DA VINCI 9555098 699569 2108 30 Vivienda 79 EDUARDO MORA ENTRE FÉNIX Y ULTIMAS NOTICIAS 9561164 698524 2039 23 Vivienda 80 MANUEL MONTERO Y ANTONIO CELI PEÑA 9558841 698998 2091 44 Vivienda 81 VÍCTOR PEÑAHERRERA ENTRE JOSÉ INGENIEROS Y LUIS F.BORJA 9557179 700192 2122 30 Vivienda 82 CHARITY Y MARACAIBO 9559484 697802 2102 40 Vivienda
83 COLISEO UNL 9553724 699760 2128 26 Coliseo
84 JUAN J. PEÑA 9557749 699973 2073 24 Vivienda
85 SALVADOR BUSTAMANTE CELI 9560065 699718 2046 29 Vivienda 86 SOZORANGA Y CARIAMANGA 9557100 699740 2097 26 Vivienda
87 CIUDAD ALEGRÍA 9554009 699108 2061 28 Vivienda
88 RAMÓN PINTO ENTRE COLÓN Y JUAN J. SAMANIEGO 9558199 699065 2073 27 Vivienda 89 CIUDADELA UNIVERSITARIA 9553961 699460 2179 24 Vivienda
90 AMABLE MARÍA 9562811 698495 2076 31 Vivienda
91 VILLAZÓN ENTRE CORCEPCIÓN Y RIVERALTA 9560729 698732 2074 22 Vivienda 92 18 DE NOVIEMBRE E IMBABURA 9558312 699731 2064 29 Vivienda 93 RIO DE JANEIRO Y ASUNCIÓN 9559748 698467 2082 48 Vivienda 94 AV. MANUEL AGUSTÍN AGUIRRE Y ALONSO DE MERCADILLO 9557471 699310 2073 27 Vivienda 95 PEDRO VICENTE MALDONADO Y AV. REINALDO ESPINOZA 9554075 699637 2129 20 Vivienda 96 HUNGRÍA Y FRANCIA 9556602 698027 2225 35 Vivienda 97 18 DE NOVIEMBRE ENTRE CATACOCHA Y CARIAMANGA 9557177 699474 2076 35 Vivienda 98 OLMEDO ENTRE ROCAFUERTE Y 10 DE AGOSTO 9558616 699288 2057 24 Vivienda 99 TIERRAS COLORADAS 9556359 695308 2381 27 Vivienda
100 LAS PITAS 9561671 697959 2070 29 Vivienda
101 EL VALLE: GUAYAQUIL ENTRE SALVADOR BUSTAMANTE CELI Y ESMERALDAS 9560076 699972 2052 24 Edificio
57
Con respecto a las capacidades portantes promedios del suelo de la muestra recolectada, en los diferentes estudios realizados en la ciudad de Loja, se clasifica según el rango correspondiente a la tabla 1.16.
El rango otorgado para cada nivel de capacidad, va en función del número de golpes del ensayo del S.P.T, a su vez este en función de la consistencia en los suelos cohesivos y compacidad relativa en los suelos no cohesivos (ver anexo III; tabla 1.21).
Tabla 1.16: Rangos asignados en función de la capacidad portante promedio del suelo.
Fuente: Autor
Por lo tanto cada uno de los estudios recolectados para la presente investigación, se los agrupa de acuerdo al nivel de capacidad, valores que se han introducido en el ArcGis 9.30 para respectiva zonificación, tal como se muestra en la figura 1.11
Nivel de capacidad
Rango de Capacidad Portante
Promedio Del Suelo (Tn /m2)
Bajo
3. – 8.
Medio
8. – .
Firme
. – 3 .
58
Figura 1.9: Propuesta de mapa de zonificación geotécnica con respecto a la capacidad portante promedio del suelo, DATUN: GWS 1984 UTM Zona 17 S.
59
Para el diseño de cimentaciones es necesario tener en conocimiento algunos valores referenciales aproximados sobre capacidad portante de los tipos más comunes de suelos y sujetarse a las especificaciones técnicas de cada obra civil.
Hay que aclarar que estos valores pueden variar localmente, por lo que siempre es recomendable hacer un estudio geotécnico.
Es por eso, que dicha zonificación está en función de los valores locales obtenidos de cada estudio de suelo geotécnico recolectado dentro de la ciudad de Loja, por lo que se ha clasificado en cuatro zonas, las mismas que a continuación se da a conocer.
Zona baja:
Ésta zona se la representó con un color rojo y tiene una capacidad portante promedio del suelo entre 03. 00 – 08.00 (Tn/m2)
Zona Media
Ésta zona se la representó con un color naranja y tiene una capacidad portante promedio del suelo entre 08. 01 – 15.00 (Tn/m2)
Zona Firme.
Ésta zona se la representó con un color gris y tiene una capacidad portante promedio del suelo entre 15. 01 – 30.00 (Tn/m2)
Zona Muy Firme.
Ésta zona se la representó con un color gris y tiene una capacidad portante promedio del suelo entre 30.01 – 60.00 (Tn/m2)
La zona baja tiene una capacidad admisible de carga del suelo menor a 8 (Tn /m2) lo que
representa, que aproximadamente con una calicata de 3 m de profundidad se obtiene suelos blandos (suelos cohesivos) o sueltos (suelos no cohesivos), información que ha sido validada de los estudios de mecánica de suelos recolectados.
La identificación de los sitios de exploración se los observa en cada uno de los mapas generados en ArcGis 9.30, desplegando digitalmente las respectivas coordenadas de un punto de interés.
60
CONCLUSIONES
Con base a la información de los 102 estudios de mecánica de suelos obtenidos de los diferentes laboratorios de la ciudad de Loja, se identificó a una profundidad desde 1.5 m hasta 2.5 m, cinco grupos de suelos sin la presencia de nivel freático, los mismos que sirvieron para la elaboración de la propuesta de mapas de zonificación en la ciudad.
De la información recolectada y con el procesamiento y modelación de la misma en el programa ArcGis 9.3, se obtuvo un mapa de identificación por coordenadas [Norte (y) – Este(x)], de la ubicación de cada lugar donde se realizó un estudio geotécnico.
Se identificaron cinco grupos de suelo, de acuerdo a la información de los estudios de mecánica de suelos de la ciudad de Loja, una vez que ésta fue cotejada y validada con la Carta de Plasticidad, Ncorregido de acuerdo a la profundidad, tipo de
suelo, y las ecuaciones de capacidad de admisible de Meyerhoot, que sirvieron de base para la elaboración de la “Propuesta de mapa de zonificación geotécnica en función de la clasificación del suelo”, el mismo que presenta las siguientes zonas:
Zona 1 (Arcillas inorgánicas):
Dentro de esta zona se encuentra arcillas inorgánicas de baja, media y alta plasticidad (CL – CH).
Zona 2 (Limos y arcillas orgánicas):
Dentro de esta zona encontramos suelos arcillosos orgánicos de baja, media y alta plasticidad, como suelos limosos orgánicos de baja, media y alta compresibilidad (OL – OH).
Zona 3 (Grava o suelos gravosos):
Dentro de esta zona encontramos gravas bien o mal gradados (GW – GP), así como gravas arcillosas y limosas (GC – GM).
61
Dentro de esta zona encontramos arenas bien o mal gradadas (SW –SP), así como arenas arcillosas y limosas (SC – SM).
Zona 5 (Limos inorgánicos):
Dentro de esta zona encontramos limos inorgánicos de baja, media y alta compresibilidad (ML – MH)
Mediante el análisis de la capacidad portante del suelo de cada lugar, se elaboró la “ Propuesta de mapa de zonificación geotécnica en función de la capacidad portante promedio del suelo”, el mismo que presenta las siguientes zonas:
Zona baja:
Ésta zona tiene una capacidad portante del suelo entre 03. 00 – 08.00 (Tn / m2).
Zona Media
Ésta zona tiene una capacidad portante del suelo entre 08. 01 – 15.00 (Tn / m2).
Zona Firme.
Ésta zona tiene una capacidad portante del suelo entre 15. 01 – 30.00 (Tn / m2).
Zona Muy Firme.
Ésta zona tiene una capacidad portante del suelo entre 30. 01 – 60.00 (Tn / m2).
En base a los resultados obtenidos de capacidad portante promedio de suelo que sirvieron de base para la propuesta de zonificación geotécnica, en relación con el Proyecto Regenerar (Teoría del semáforo), específicamente en el Nor – Este del barrio Orillas del Zamora, se observa una zona con capacidad portante promedio del suelo baja, que concuerda como área no recomendable para la expansión urbanizable.
Con base a los resultados de capacidad portante promedio se puede evidenciar una estrecha relación con el uso y ocupación de suelo de acuerdo al Proyecto Regenerar, específicamente en la franja verde y amarilla, aunque deberá de tenerse cuidado en ésta última debido a la poca información de estudios de mecánica de suelos que se tiene de la misma.
62
Por último se puede concluir, que la propuesta de mapa de zonificación geotécnica ya sea en función de la clasificación del suelo y en función de la capacidad portante promedio del suelo realizado en este proyecto, sirve de referencia conjuntamente con el proyecto regenerar (teoría del semáforo), para una proyección de crecimiento y una distribución ordenada con información importante para la planificación de cualquier obra civil a implantar en la ciudad de Loja. Además siempre se debe considerar y respetar las especificaciones técnicas de toda obra.
63
RECOMENDACIONES
Que este tema de investigación sea un punto de partida, como base del mapa de zonificación geotécnica de la ciudad de Loja, para que de poco a poco se vaya alimentado con más información, con la finalidad de tener una macro – zonificación y llegar a una micro – zonificación de la ciudad.
Con esta propuesta de zonificación se puede relacionar los mapas de geología y ocupación del uso de suelo de la ciudad de Loja (capítulo I), y así tener una orientación general de las características del terreno donde se vaya a ejecutar algún tipo de obra civil, y así tomar las respectivas precauciones en caso de existir algún tipo de inconveniente o problema.
Se recomienda realizar un estudio de mecánica de suelos, para así conocer las características física – mecánicas del suelo, al momento de implantar una determinada obra civil, ya sea viviendas, vías, puentes, etc., para analizar y tomar en cuenta aspectos como:
Hidrológicos.
Sismicidad de la ciudad.
Naturaleza de los materiales a excavar.
Modo de excavación y utilización de los mismos.
Capacidad portante del terreno para soportar los rellenos y la estructura.
64
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65
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