Resultado del Cálculo de capacidad de carga para cimentaciones superficiales Metodo de HANSEN (1970)
Autor: Ing Adolfo Cabrera Pérez N° Colegiatura 53998 PROYECTO : Muros de los Pasos a Desnivel de: Washington, Garcilazo de la Vega, y
Roosevelt
UBICACIÓN: • Intersección Av. España - Av. Washington
• Intersección Av. España - Av. Garcilazo de la Vega • Intersección Jr. Lampa - Av. Roosvelt
SOLICITADO: PROTRANSPORTE FECHA: 04-Jun-05 Fs = 3 Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 9.00
Para un Ancho (B) variable de: B
Para una Profundidad (D) variable de : (m)
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.27 2.44 2.63 2.82 3.02 3.22 3.44 35.49 23.18 20.79 32 1 2.62 2.77 2.95 3.13 3.32 3.52 3.73 35.49 23.18 20.79 32 1.25 3.01 3.14 3.29 3.47 3.65 3.85 4.05 35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.13 3.54 3.67 3.83 4 4.19 4.39 35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.2 3.62 4.04 4.22 4.38 4.56 4.75 35.49 23.18 20.79 32 2 3.24 3.69 4.13 4.55 4.78 4.94 5.12 35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.26 3.74 4.2 4.64 5.07 5.36 5.52 Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 10.00
Para un Ancho (B) variable de: B
Para una Profundidad (D) variable de : (m)
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.25 2.42 2.6 2.79 2.98 3.18 3.39 35.49 23.18 20.79 32 1 2.6 2.75 2.92 3.09 3.28 3.48 3.68 35.49 23.18 20.79 32 1.25 2.98 3.11 3.26 3.43 3.61 3.79 3.99 35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.11 3.5 3.63 3.79 3.95 4.13 4.32 35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.17 3.59 4 4.17 4.32 4.49 4.68 35.49 23.18 20.79 32 2 3.21 3.66 4.08 4.5 4.72 4.88 5.05 35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.23 3.71 4.15 4.58 5.01 5.28 5.44 Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 11.00
Para un Ancho (B) variable de: B
Para una Profundidad (D) variable de : (m)
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.24 2.4 2.58 2.76 2.95 3.15 3.35 35.49 23.18 20.79 32 1 2.58 2.73 2.89 3.06 3.25 3.44 3.64 35.49 23.18 20.79 32 1.25 2.96 3.09 3.23 3.39 3.57 3.75 3.94 35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.09 3.48 3.6 3.75 3.91 4.09 4.27 35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.15 3.56 3.96 4.13 4.28 4.44 4.62 35.49 23.18 20.79 32 2 3.19 3.63 4.04 4.45 4.67 4.82 4.98 35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.21 3.68 4.12 4.54 4.95 5.22 5.37
e.3) Análisis del Asentamiento por Presión de Contacto
El asentamiento de una zapata depende de la carga impuesta por la estructura, ancho de cimentación, nivel de cimentación y propiedades elásticas y plásticas del subsuelo.
En base a las investigaciones de campo efectuadas, se estimó el grado de compacidad como medianamente denso a denso; es así que se ha considerado un Módulo de Elasticidad (E) promedio de 1,500 kg/cm2, y un Módulo de Poisson de 0.30
Utilizando el Método Elástico, por tratarse de un suelo granular, se calcularon los asentamiento inmediatos que, para el caso de suelos granulares, equivale al asentamiento total; así, se utilizó la expresión de la AASHTO y la del Método Elástico para tal fin.
S = q (1 - v2 ) √A / ER……….AASTHO S = qB (1 - v2 ) Is / E………….Método Elástico donde: S = Asentamiento en cm. q = Presión admisible en kg/cm2 B = Ancho de cimentación
Is = Coeficiente de influencia por geometría de la zapata (tabla de Schleicher)
A = Area de zapata R = Coeficiente de rigidez E = Módulo de elasticidad V = Coeficiente de Poisson
El asentamiento instantáneo esperado en los muros según AASTHO es de 0.95 cm. y según el Método Elástico es de 0.32 cm. frente a la carga de diseño recomendada; descartándose asentamientos diferenciales que pongan en riesgo la estructura. Desde el punto de vista conservador, podemos esperar se produzca el mayor asentamiento del orden de los 0.95 cm.
e.4) Análisis de Licuación de Suelos
De acuerdo a los sondajes geotécnicos en el subsuelo de cimentación, los estratos de apoyo son materiales densos, por lo que se descarta la ocurrencia de fenómenos de licuación de suelos.
1.2.4.5 Conclusiones y Recomendaciones
Para cimentar la estructura del Paso a Desnivel sobre los estratos de grava existentes, se deberán seguir las siguientes recomendaciones: a) La capacidad de carga admisible es de 3.54g/cm2., a una
profundidad de 1.5 m. y unas dimensiones de zapata de 2.0 x 9.0 m.
b) La cimentación de la estructura sobre este estrato denso, evitará la ocurrencia de asentamiento considerables, esperándose un asentamiento total de 1.0 cm.
c) Se descarta la ocurrencia del fenómeno de licuación de suelos. d) De acuerdo a las excavaciones realizadas, las paredes de la
misma han tenido un buen comportamiento hasta los 14.0 m de profundidad, por un periodo máximo de seis (6) días. Para excavaciones mayores, pudieran comprometer estructuras aledañas, se recomienda realizar un adecuado sistema de calzaduras.
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2..00 DDIISSEEÑÑOODDEELLPPAAVVIIMMEENNTTOO
En Base a los Estudios anteriores realizados por GETINSA – TARYET y el Consultor Elifio Quiñónez, se ha realizado la adecuación, en lo correspondiente al diseño del pavimento, según lo establecido en los Términos de Referencia.
Con este propósito, se ha realizado la verificación de los espesores propuestos, aplicando las metodologías AASTHO 93 y del Instituto del Asfalto, así como la verificación elástica por medio del Programa DEPAV.
Para tal fin, en primer lugar se tratan los factores externos a la vía, como es el clima. Luego se analizan las cargas aplicadas (tráfico) y la estructura existente (espesores). Posteriormente se analizan los resultados de las evaluaciones estructurales y superficiales del pavimento existente y finalmente se verifica la capacidad portante de la subrasante.
Todas estas variables se conjugan, para finalmente obtener un diseño representativo de las necesidades y aportaciones de los elementos estructurales, ante las solicitaciones de cargas de tráfico.
La información base para estos propósitos la proporciona los Estudios realizados previamente por el Proyectista GETINSA – TARYET y el Consultor Elifio Quiñónez, con la respectiva complementacion del Consultor C.P.S. de Ingenieria S.A.C.
2.1 Caracterización Climática
El medio ambiente puede afectar el comportamiento del pavimento en varias formas. Los cambios de temperatura y humedad pueden tener cierto efecto sobre la resistencia, durabilidad y capacidad de carga del pavimento y de los suelos de la subrasante. Pueden afectar y reducir la calidad de manejo y la serviciabilidad del pavimento y en tal sentido se hace un estudio del clima por donde la vía discurre.
2.1.1 Estación Metereológica
Las características de nuestro tramo en estudio se pueden considerar representadas por la información recopilada por el SENAMHI en su estación meteorológica Alexander Von Humboldt (a 238 m. sobre el nivel del mar), ubicada en la Universidad Nacional Agraria La Molina.
2.1.2 Precipitaciones
El Proyectista GETINSA – TARYET, en el Anexo 4: Hidrológia y Drenaje de su Estudio Básico, realizó los respectivos estudios, de los cuales hemos extraído la información necesaria para nuestra evaluación. En el Cuadro DP – 1 se muestran los datos extraídos de dicho Estudio.
La mencionada estación meteorológica Alexander Von Humboldt, cuenta con datos del período comprendido entre 1974 y 1996
De los datos analizados, se desprende una precipitación media anual de 12,60 mm., con un máximo mensual de 2 mm. en junio y un mínimo mensual de 0,4 mm. en diciembre. En el siguiente cuadro se recogen los valores anuales de precipitación para el período estudiado.
CUADRO DP - 01