3000562. municipios promueven la adecuada ocupaciÓn …

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CENTRO PERUANO-JAPONÉS DE INVESTIGACIONES

SÍSMICAS Y MITIGACIÓN DE DESASTRES

PROGRAMA

PRESUPUESTAL

0068: REDUCCIÓN DE VULNERABILIDAD Y ATENCIÓN DE

EMERGENCIAS POR DESASTRES

PRODUCTO

3000562. MUNICIPIOS PROMUEVEN LA ADECUADA

OCUPACIÓN Y USO DEL TERRITORIO FRENTE AL RIESGO DE

DESASTRES

ACTIVIDAD

5001593. FORMULACIÓN Y ACTUALIZACIÓN DE ESTUDIOS

TERRITORIALES PARA EL ANALISIS DE RIESGO A NIVEL

URBANO

FINALIDAD

0053449. ELABORACIÓN DE ESTUDIOS TERRITORIALES PARA

LA INCORPORACIÓN DEL ANÁLISIS DE LA GESTIÓN DE

RIESGOS

INFORME MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA DEL DISTRITO DE BARRANCO

APÉNDICE C

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUELO

OCTUBRE, 2015

LIMA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL



AV. TÚPAC AMARU N° 1150 – LIMA 25 – PERÚ – Apartado Postal 31-250 Lima 31

Teléfono (511) 482-0777, (511) 482-0804, (511) 482-0790 FAX: (511) 481-0170 e-mail: [email protected] http://www.cismid.uni.edu.pe http://www.cismid-uni.org

ÍNDICE

RESUMEN

1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 1

2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN ............................................................................ 1

2.1. Características Geotécnicas del Distrito de Barranco (CISMID, 2005) .................... 2

3. TIPOS DE SUELO .......................................................................................................... 2

3.1. Gravas .................................................................................................................... 2

3.2. Arenas..................................................................................................................... 3

3.3. Limos y Arcillas ....................................................................................................... 3

4. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS .................................................................................... 3

5. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS DE BARRANCO ....................... 4

5.1. Estudios Recopilados .............................................................................................. 4

5.2. Metodología de Cálculo ........................................................................................... 5

5.3. Criterios de Diseño .................................................................................................. 7

5.4. Coeficiente Sísmico................................................................................................. 7

5.5. Condiciones de Análisis .......................................................................................... 8

5.6. Análisis de Estabilidad de los Acantilados de Barranco ........................................... 8

6. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA .........................................................................12

6.1. Zona I .....................................................................................................................12

6.2. Zona II ....................................................................................................................13

REFERENCIAS

LISTA DE TABLAS

mailto:[email protected]






Tabla C-1:

Relación de Sondajes Recopilados.

LISTA DE ANEXOS

Anexo C-1: Registros de Sondajes Recopilados.

Anexo C-2: Perfiles Estratigráficos.

Anexo C-3: Ubicación de las Secciones Transversales.

Anexo C-4: Análisis de Estabilidad de Taludes.

LISTA DE MAPAS

Mapa C-1: Ubicación de Sondajes.

Mapa C-2: Tipos de Suelos a 1.0 m de profundidad.

Mapa C-3: Tipos de Suelos a 2.5 m de profundidad.

Mapa C-4: Microzonificación Geotécnica.

RESUMEN







El presente informe resume las actividades realizadas para la

caracterización geotécnica de los suelos del área de estudio en el

distrito de Barranco. Esta caracterización está basada en tres

aspectos. Primero, el tipo de suelo según su clasificación SUCS.

Segundo, el grado de compacidad del suelo. Finalmente, las

condiciones particulares del lugar.

Para la realización del presente estudio se recopiló información de

diferentes empresas de prestigio reconocido. La información

recopilada complementó la información existente en el área de

estudio. Principalmente se recopiló información de calicatas,

sondajes SPT, sondajes Cono Peck y la descripción de taludes

existentes.

La caracterización geotécnica de los suelos en el área de estudio se

muestra en el denominado Mapa de Microzonificación Geotécnica.

Este mapa muestra 2 zonas, clasificadas por las características

geotécnicas que ofrecen para la cimentación de edificaciones

convencionales considerando el tipo de suelo, su grado de

compacidad y las condiciones particulares del lugar.

Así, la Zona I comprende a los depósitos de gravas de compacidad

media a densa. Para esta zona se tienen capacidades de carga

admisible entre 2.0 kg/cm2 a 4.0 kg/cm2 si se desplanta sobre la

grava. La Zona II comprende a los depósitos de arenas de

compacidad media a densa, y a los depósitos de limos y arcillas de

consistencia media a dura. Para esta zona se tienen capacidades de

carga admisible de entre 1.0 kg/cm2 y 2.0 kg/cm2 para las arenas y

de entre 0.7 kg/cm2 y 1.0 kg/cm2 para los limos y arcillas. En todos

los casos se consideró que la cimentación debe estar asentada sobre

terreno natural y bajo ninguna circunstancia sobre materiales de

rellenos.

.







1

1. INTRODUCCIÓN

La Microzonificación Geotécnica propone el establecimiento de zonas con características

similares en cuanto a la estratigrafía, propiedades mecánicas de los suelos y condiciones

para la cimentación. Así, se debe de contar con información que defina las condiciones

particulares de las diferentes zonas dentro del área de estudio.

En este estudio, la caracterización geotécnica de los suelos se ha llevado a cabo en base a

estudios de mecánica de suelos recopilados y estudios de microzonificación sísmica que

anteceden el presente. Sobre este último, el Centro Peruano Japonés de Investigaciones

Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) en el año 2005, por encargo de la Asociación

Peruana de Empresas de Seguros (APESEG), desarrolló el denominado “Estudio de

Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de 42 Distritos de Lima y Callao”, en el que se incluyó el

distrito del Barranco.

Con la información generada se pudo establecer una capacidad de carga admisible

estimada para las zonas del área de estudio, y disponer recomendaciones para la

cimentación de edificaciones convencionales definida como cimientos corridos de 0.60 m de

ancho y profundidad de cimentación mínima de 0.80 m.

2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

La principal fuente de información existente sobre las características geotécnicas del área

de estudio lo constituye el estudio de Microzonificación Geotécnica Sísmica realizado por el

CISMID, en el año 2005. De este estudio se recopilaron 10 calicatas, 12 sondajes SPT y 01

sondaje Cono Peck.

Así mismo de la empresa privada Jorge E. Alva Hurtado Ingenieros E.I.R.L., se recopilaron

13 calicatas y 02 sondajes SPT.

Finalmente se recopiló información de estudios geotécnicos de la empresa privada MyM

Consultores S.R.L. De estos estudios, se recopilaron 04 calicatas y 04 taludes.

En total para el presente estudio, se recopilaron 27 calicatas, 14 sondajes SPT, 01 sondaje

Cono Peck y 04 taludes que en su conjunto suman 46 puntos de exploración geotécnica

recopilada.

La ubicación de los sondajes recopilados se presenta en el Mapa C-1, sus registros en el

Anexo C-1, y una relación de los mismos en la Tablas C-1 (a), C-1 (b), C-1 (c) y C-1 (d).







2

2.1. Características Geotécnicas del Distrito de Barranco (CISMID, 2005)

A continuación se presenta parte del contenido del estudio del CISMID para el distrito del

Barranco, realizado durante el año 2005, en lo que concierne, específicamente, a las

características geotécnicas.

El distrito de Barranco superficialmente está conformado por estratos de arenas y limos,

intercalada con lentes de arcillas de diferentes espesores. Subyaciendo a estos materiales y

a profundidades que varían desde 2.00 a 8.00 m, se encuentra un estrato de grava sub

redondeada con matriz de arena, de compacidad media a densa. El nivel freático se

presenta entre 20 y 30 m de profundidad. En cuanto a capacidad portante, siendo un suelo

heterogéneo, éste estará controlado algunas veces por esfuerzos de corte y otros por

asentamientos de los estratos más desfavorables dentro de la profundidad activa de

cimentación. Para el caso de cimentaciones superficiales convencionales, la capacidad

portante del terreno oscila entre 0.80 a 1.60 Kg/cm2, cuando éstas son desplantadas sobre

el suelo fino superficial. En el caso que las cimentaciones sean desplantadas sobre el

estrato de grava que se encuentra a mayores profundidades, la capacidad portante variará

entre 3.0 a 3.5 Kg/cm2.

3. TIPOS DE SUELO

Con la información geotécnica recopilada se ha procedido a delimitar el área de estudio

según los tipos de suelo encontrados. Las características de cada uno de estos tipos de

suelo y los criterios seguidos para su subdivisión se describen en los siguientes ítems.

La información de tipos de suelo es mostrada en mapas que muestran estos a diferentes

profundidades. Así, los Mapas C-2 y C-3 muestran los Tipos de Suelos a 1.0 y 2.5 m de

profundidad, respectivamente.

3.1. Gravas

Se encuentran emplazados al norte del área de estudio, son materiales de origen aluvial y

se caracterizan por ser materiales de compacidad media a densa, de bordes sub

redondeados a redondeados y de humedad baja. Se encuentran emplazados

principalmente por debajo de los materiales superficiales como arenas, limos y arcillas.

Están representados principalmente por los registros de los sondajes recopilados CR-01,

CR-02, CR-04, CR-11, CR-12, CR-13, CR-14 que se documentan en el Anexo C-1.







3

3.2. Arenas

Son materiales que pertenecen a depósitos aluviales, conformados por arenas de

compacidad media a densa y sin la presencia del nivel freático.

Se encuentran emplazadas en sectores del área de estudio. Están representados

principalmente por los registros de los sondajes recopilados SPTR-01, SPTR-02, SPTR-04,

SPTR-07, SPTR-08 y SPTR-10 que se presentan en el Anexo C-1.

3.3. Limos y Arcillas

Son materiales finos, de consistencia media a dura y sin la presencia del nivel freático. Se

encuentran emplazados en la mayor parte del área de estudio. Están representados

principalmente por los registros de los sondajes recopilados CR-03, CR-05, CR-06, CR-07,

CR-08, CR-09, CR-10, CR-15, CR-16, CR-17, CR-18, CR-19, CR-20, CR-21, CR-22, CR-23,

CR-24, CR-25, CR-26, CR-27, SPTR-03, SPTR-05, SPTR-06, SPTR-09, SPTR-11, SPTR-

12, SPTR-13, SPTR-14 que se presentan en el Anexo C-1.

4. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS

Los perfiles estratigráficos del área en estudio se han desarrollado para las secciones

representativas A-A', B-B' y C-C'; que cubren el área de estudio. Estas secciones se

muestran en el Anexo C-2 y se describen en los siguientes párrafos.

Perfil de Suelos – Sección A-A', (Lámina 01). Superficialmente presenta un estrato de

relleno conformado por limos, arenas, gravas, restos de concreto, ladrillo, etc., de

compacidad media, con un espesor de 0.75 metros. Subyace a este estrato un material de

granulometría fina como limos, arcillas de baja plasticidad, arenas limosas, que presentan

espesores variables, los cuales se van incrementando hacia el sur, en dirección al distrito de

Chorrillos, donde alcanzan profundidades mayores a los 4.90 m explorados. Por debajo de

este estrato, en el límite con el distrito de Miraflores se encuentra la grava aluvial del cono

de deyección del río Rímac, el cual se profundiza hacia el sur, no siendo detectado en los

otros estudios de este perfil.

Perfil de Suelos – Sección B-B', (Lámina 02). Superficialmente se presenta un estrato de

suelo limo arenoso intercalado en forma errática con lentes de arcillas de baja plasticidad

(CL), arcillas de alta plasticidad (CH) y gravas. La compacidad del material granular varía

de suelto a medianamente compacto y los lentes de arcilla tienen una consistencia dura. La

potencia de este estrato varía desde 1.20 m en el extremo Norte hasta más allá de 8.50 m

en la zona Sur, en el límite con el distrito de Chorrillos. Subyaciendo a estos materiales se







4

encuentra la grava mal gradada (GP), grava bien gradada (GW) y grava mal gradada con

limos (GP-GM), de formas subredondeadas, de compacidad densa, con bolonería T.M. 6”

que alcanzan profundidades mayores a los 8.50 m explorados.

Perfil de Suelos – Sección C-C', (Lámina 03). Superficialmente se presentan suelos de

granulometría fina tales como arcillas (CL), arcillas limosas (CL-ML) y rellenos conformados

por arcillas, limos y limos arenosos hasta una profundidad máxima de 4.90 m, cuyas

consistencias varían de muy blanda a dura. Subyace a estos estratos una grava mal

gradada (GP), de formas subredondeadas, como se aprecia en los estudios.

5. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE LOS ACANTILADOS DE BARRANCO

En el presente estudio se ha efectuado el análisis de estabilidad de los acantilados del

distrito de Barranco, los cuales han sido evaluados bajo condiciones estáticas y pseudo-

estáticas. En este estudio se ha revisado investigaciones posteriores realizadas en la zona

de estudio (Granados, A., 2006), los cuales han sido la base de este trabajo. La metodología

aplicada para el análisis de estabilidad ha sido el método de equilibrio límite, y el método de

análisis de falla circular adoptado ha sido el propuesto por Spencer (Das, 2010). Un total de

nueve (09) secciones han sido analizadas, los cuales corresponde a las secciones más

críticas en el distrito de Barranco, los cuales fueron seleccionados en función de la

información recopilada (Granados, A., 2006) y las inspecciones de campo realizadas a lo

largo de los taludes. A continuación se explica la metodología y criterios llevados a cabo

para evaluar la estabilidad de los taludes de Barranco.

5.1. Estudios Recopilados

5.1.1. Estabilización del Talud de la Costa Verde en la Zona del Distrito de

Barranco (Granados, A., 2006)

El presente trabajo de investigación evalúo la estabilidad de los acantilados

de 12 secciones distribuidas entre la Unidad de Salvamento Acuático de la

Policía Nacional del Perú y Puente de los Suspiros, consideradas en ese

entonces como las más críticas a lo largo de la costa verde en el distrito de

Barranco. El análisis de estabilidad se analizó bajo condiciones estáticas y

pseudo-estáticas. Uno de los objetivos principales de la investigación fue

estimar indirectamente la cohesión (𝑐) y el ángulo de fricción (𝜙) de la grava

que conforma el conglomerado de Lima mediante un retro análisis. Este retro

análisis se basó que durante el terremoto del 17 de octubre de 1966, los

acantilados del distrito de Barranco no presentaron fallas apreciables,







5

indicando que el factor de seguridad (FS) del acantilado fue

conservadoramente al menos de 1 (FS ≥ 1) para que no colapse durante este

sismo. Esta condición ha permitido estimar la cohesión (𝑐) y el ángulo de

fricción (∅) de la grava, cuyos valores son los valores mínimos necesarios

que aseguren la estabilidad de los acantilados cuando este es analizado bajo

condiciones pseudo-estáticas durante el terremoto de 1966. En la Tabla 1 se

presenta los resultados obtenidos del retro análisis; así mismo, se presenta

los parámetros mecánicos de los lentes de limo que conforma también al

conglomerado. En el caso del material limoso, los resultados fueron obtenidos

de un ensayo triaxial consolidado no drenado.

Tabla 1. Parámetros mecánicos de los materiales de suelo que conforman al

conglomerado de Lima (Granados, A., 2006).

5.2. Metodología de Cálculo

Para el análisis de estabilidad de los acantilados del distrito de Barranco, se tomaron

en cuenta los siguientes factores: geometría de los acantilados, parámetros

mecánicos, coeficiente sísmico, entre otros. A continuación se describe el método

numérico empleado en el presente análisis.

5.2.1. Método del Equilibrio Límite

Este método se basa en la evaluación de resistencia al deslizamiento de un

talud, tomando en cuenta ciertas hipótesis en relación al mecanismo de falla,

condiciones de equilibrio, nivel freático, resistencia cortante, etc. El método de

equilibrio límite supone que en el caso de una superficie de falla las fallas

actuantes y resistentes son iguales a lo largo de la superficie de falla, esta

condición equivale a un factor de seguridad de 1.0; sin embargo, existen

valores de factores de seguridad mínimos para considerar que un talud es

estable, los cuales varían según las condiciones de análisis.

Material Cohesión (kg/cm2) Fricción (°)

Grava 0.86 54

Limo 0.40 20







6

El método de Equilibrio Límite contempla el análisis de cargas dinámicas

monotónicas, mediante la evaluación en condiciones pseudo-estáticas, que

consiste en adicionar una fuerza horizontal equivalente al peso de la masa a

deslizarse multiplicando por un coeficiente sísmico lateral. Esta metodología

tiene limitaciones debido a que las estructuras de tierra y taludes se

comportan como cuerpos deformables y su respuesta a la excitación sísmica

depende de los materiales, la estructura, la geometría, la naturaleza del

movimiento, etc., como se evidencio en ensayos a escala natural y en las

observaciones de la respuesta sísmica durante eventos sísmicos pasados.

Otro inconveniente es que las fuerzas de inercia horizontales no actúan

permanentemente en una dirección, por el contrario, fluctúan tanto en

magnitud como en dirección. En consecuencia, si el factor de seguridad

obtenido del análisis de estabilidad toma valores menores que la unidad, este

no será evidencia necesaria de que el talud sufrirá una súbita inestabilidad,

por otra parte puede representar que dicho talud simplemente sufra algunas

deformaciones de tipo permanente.

Como hipótesis del análisis se consideran que las propiedades de los

materiales que conforman las diferentes estructuras analizadas, son

homogéneas e isotrópicas y que el colapso se produciría como resultado de

fallas simultáneas a lo largo de la superficie de deslizamiento.

El programa SLIDE v6.005 utilizado en el presente estudio, emplea el método

de Equilibrio Límite para calcular el factor de seguridad en taludes de tierra y

roca. Este programa tiene la capacidad de modelar los tipos heterogéneos del

suelo, la estratigrafía y la geometría de las superficies de fallas complejas, y

las condiciones variables de la presión de poros, utilizando una gran selección

de modelos del suelo. Los análisis pueden realizarse con parámetros

determinísticos o probabilísticos. El programa SLIDE está programado para

manipular:

Métodos de búsqueda para la superficie crítica, para superficies de falla

circulares y no circulares.

Materiales múltiples, materiales isotrópicos, Mohr-Coulomb no lineales.

Análisis probabilístico – calcula probabilidad de falla, índice de

confiabilidad.

Análisis de sensibilidad.







7

Nivel freático – superficies piezométricas, factores Ru, mallas de presión

de poros, análisis con elementos finitos del nivel freático, factor Bbar

(exceso de presión de poros).

Grietas de tensión (seca o llena con agua).

Cargas externas – lineales, distribuidas o sísmicas.

Refuerzos –cuñas de suelos, cuerdas de anclaje, geotextiles, pilotes.

Zonas de resistencia infinita (exclusion de superficies de falla).

Análisis regresivo de fuerza de refuerzo requerida para un factor de

seguridad dado.

Vista de cualquiera de las superficies de falla por búsqueda.

Pueden imprimirse resultados de análisis detallados para superficies de

falla individuales.

5.3. Criterios de Diseño

La Norma E.050 Suelos y Cimentaciones (2006) establece que debe verificarse la

estabilidad del talud considerando la presencia de los cimientos (ya sean ubicados

en terrenos próximos a taludes o sobre taludes), para ello el factor de seguridad

mínimo del talud, en consideraciones estáticas debe ser 1.5 y en condiciones

pseudo-estáticas 1.25. En el presente estudio, estos factores de seguridad han

servido como criterios de diseño para la evaluación del comportamiento estático y

pseudo-estático de los acantilados del distrito de Barranco.

5.4. Coeficiente Sísmico

La selección del movimiento sísmico depende del tipo de obra. Para este estudio, se

ha considerado un periodo de retorno de 475 años para el sismo de diseño que

corresponde a estructuras con vida útil de 50 años y un nivel de excedencia del valor

de aceleración propuesto de 10%, resultando que la aceleración máxima pico

instrumental esperada para el área de estudio es de 0.46g. Este valor ha sido

obtenido del Apéndice B: Evaluación del Peligro Sísmico en el Distrito de Barranco,

desarrollado para el presente proyecto.

La literatura indica que el coeficiente sísmico, parámetro a ser considerado en el

análisis de estabilidad de taludes en condiciones pseudo-estáticas, se toma como un

porcentaje de la aceleración máxima pico instrumental, aproximadamente entre 1 2⁄

a 1 3⁄ de este valor. En este estudio, el análisis pseudo-estático de estabilidad de los

acantilados de Barranco se ha considerado un coeficiente sísmico de 1 2⁄ de la

aceleración máxima, resultando 0.23 g.







8

5.5. Condiciones de Análisis

Se tomaron en cuenta las siguientes condiciones para el análisis de estabilidad de

los taludes:

Se considera que las propiedades de los materiales que conforman el perfil del

talud son homogéneas e isotrópicas y que el colapso se produciría como

resultado de fallas simultáneas a lo largo de la superficie de deslizamiento.

Se considera tipo de fallas de superficie circular, como mecanismos de falla del

talud investigado. El método de análisis de falla circular adoptado es el de

Spencer. Este método se encuentra implementando en el programa de cómputo

utilizado.

Los resultados del análisis se presentan en términos de superficies de falla. La

superficie crítica de deslizamiento es aquella que proporciona el menor factor de

seguridad.

El análisis es aproximado a un estado de deformación plana, esto representa un

análisis bidimensional. Para el caso analizado, las condiciones in-situ reflejan

aproximadamente este estado.

Se ha tratado de asumir las condiciones reales de campo, es decir, se incluyen el

efecto gravitatorio de los diferentes materiales y el efecto dinámico de los sismos.

No se consideran ni el efecto del tiempo, ni la meteorización de los materiales.

5.6. Análisis de Estabilidad de los Acantilados de Barranco

5.6.1. Conformación Geométrica de los Acantilados

En el presente estudio, se ha visto conveniente analizar nueve (09) secciones

(1-1’, 2-2’, 3-3’, 4-4’, 5-5’, 6-6’, 7-7’, 8-8’ y 9-9’), los cuales han sido

seleccionados en función del estudio de investigación llevado a cabo por

Granados, A. en el 2006, así como también de las inspecciones de campo

que se realizaron a lo largo de los acantilados. La ubicación espacial de las

09 secciones sobre el área de estudio se presenta en el Anexo C-3

.

La conformación geometría de las secciones analizadas, así como también

los materiales de suelos que conforman a los acantilados se definieron de los

estudios recopilados, como el de Granados, A. (2006) y los sondajes

geotécnicos que se ejecutaron en los alrededores de los taludes, los cuales

se presenta en el ítem 4.0, y de la inspección visual realizado en el área de

interés. La Figura 1 muestra un panorama general del área de estudio.

Para este estudio, se ha considerado que las secciones analizadas tengan

una distancia de 150.00 m desde el borde del talud hacia la ciudad.







9

Figura 1. Vista panorámica de los acantilados del distrito de Barranco.

5.6.2. Propiedades de los materiales

Las propiedades mecánicas de los materiales aluviales que conforman a los

acantilados de Barranco se definieron en función de los trabajos recopilados

(Granados, A., 2006), los ensayos geotécnicos realizados en la zona de

estudio e información de la literatura técnica. Los materiales de suelos

predominantes son los estratos de grava y limo aluvial. En la Tabla 2 se

presenta los valores de resistencia cortante de los materiales mencionados.

Tabla 2. Parámetros de resistencia de los materiales aluviales utilizados en el

análisis de este estudio.

Peso específico Cohesión Fricción

(kN/m3) (kPa) (°)

Grava superficial 22 65.0 42

Grava intermedia 22 65.0 43

Grava profunda 23 65.0 44

Limo superficial 17 39.2 20

Limo intermedio 18 45.0 30

Material







10

5.6.3. Análisis de Equilibrio Límite

En el análisis de estabilidad de los acantilados se ha considerado la presencia

de las estructuras existentes hoy en día. Como se mencionó en un inicio, los

acantilados han sido evaluados bajo condiciones estáticas y pseudo-

estáticas. En el análisis pseudo-estático, se ha utilizado un coeficiente

sísmico de 0.23g. Se ha asumido superficies de falla circular en el análisis.

El Anexo C-4 presenta las 09 secciones analizadas bajo condiciones estática

y pseudo-estática. En todas las secciones se muestra el factor de seguridad

mínimo obtenido ya sea bajo condiciones estática (𝐹𝑆𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜_𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜) o

pseudo-estática (𝐹𝑆𝑝𝑠𝑒𝑢𝑑𝑜−𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜_𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑜). Así mismo, se presenta las

posibles superficies de falla que presentan un factor de seguridad menor a 1.5

y 1.25, bajo condiciones estáticas y pseudo-estáticas, respectivamente –

valores establecidos de acuerdo a la norma E.050 Suelos y Cimentaciones

(2006).

Nuestros resultados indican que tanto bajo condiciones estáticas (𝐹𝑆 ≥ 1.5) y

pseudo-estáticas (𝐹𝑆 ≥ 1.25), las edificaciones que presentan un retiro con

respecto del borde del talud de al menos 20 m, la estructura no se vería

afectada por las potenciales superficies de falla, como se evidencia en las

secciones analizadas 2-2’, 3-3’, 8-8’, y 9-9’ del Anexo C-4. La Figura 2

presenta los resultados de estabilidad de taludes de la sección 8-8’, donde se

aprecia que las posibles superficies de falla bajo condiciones pseudo-

estáticas no implicaría el colapso de la edificación, solamente del talud.

Caso contrario se observa en las secciones restantes (2-2’, 4-4’, 5-5’, 6-6’, y

7-7’), donde las edificaciones se encuentran cimentadas prácticamente al

borde del talud, y por ende las potenciales superficies de fallas del talud

implicaría el colapso de las edificaciones existentes, como se aprecia en la

Figura 3, correspondiente a la sección 6-6’. Para mayor detalle revisar el

Anexo C-4.







11

Figura 2. Resultados de estabilidad de taludes de la sección 9-9’ bajo

condiciones pseudo-estáticas. Se aprecia en la figura que las potenciales

superficies de falla del talud no implicaría el colapso de las edificaciones que

yacen sobre el acantilado.

Figura 3. Evaluación de estabilidad de taludes de la sección 6-6’ bajo

condiciones pseudo-estáticas. Se aprecia los potenciales superficies de falla

con un factor de seguridad menor igual a 1.25, de acuerdo a lo establecido a

la Norma E.050 Suelos y Cimentaciones (2006). Los resultados obtenidos

en este estudio indican que las estructuras existentes que yacen

prácticamente al borde del talud como esta sección, se verían afectados por

el posiblemente deslizamiento del talud.

1.1221.1221.1221.122

150.000

20.000

79.389

260.517

0.23

Safety Factor

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

5.500

6.000+

18

01

60

14

01

20

10

08

06

04

02

00

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360

35 kN/m2 140 kN/m2

1.1221.1221.1221.122

150.000

20.000

79.389

260.517

0.23

Safety Factor

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

5.500

6.000+

18

01

60

14

01

20

10

08

06

04

02

00

-60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360

30 kN/m2 250 kN/m2







12

6. MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA

La evaluación geotécnica del área en estudio ha permitido clasificar los diferentes tipos de

suelo según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y la clasificación visual

del material encontrado en campo, cuyo producto se presenta en los Mapas C-2 y C-3. A

partir de esta clasificación, se ha procedido a agrupar los diferentes tipos de suelo según

sus características geotécnicas. El propósito de esta agrupación ha sido definir un Mapa de

Microzonificación Geotécnica el cual permita identificar zonas favorables y desfavorables

para la cimentación de edificaciones convencionales, según el tipo de suelo en cada zona

propuesta en la microzonificación geotécnica.

La microzonificación geotécnica incluyó, para cada zona, la estimación de la capacidad de

carga admisible que tendría la cimentación de una edificación convencional definida como

cimientos corridos de 0.60 m de ancho y profundidad de cimentación mínima de 0.80 m. El

criterio de diseño de una cimentación considera que para garantizar el comportamiento

satisfactorio de esta, se deben cumplir las dos condiciones siguientes:

- La cimentación debe ser segura contra la falla de corte del suelo que la soporta.

- Los asentamientos producidos por la carga transmitida por la cimentación deben ser

igual o menores que los permisibles para cada tipo de edificación.

Para tal fin, se utilizó la teoría de capacidad de carga de Terzaghi, con los factores de

capacidad de carga propuestos por Vesic (1973).

En consecuencia, el área de estudio abarca dos zonas. El Mapa C-4 presenta la

microzonificación geotécnica propuesta para el área de estudio en el distrito de Barranco, y

la descripción de cada zona se muestra en los siguientes ítems.

6.1. Zona I

La Zona I comprende a los depósitos de gravas de compacidad media a densa. El tipo de

suelo de cimentación descrito en esta zona presenta las mejores características geotécnicas

para la cimentación de edificaciones convencionales.

La capacidad de carga admisible en esta zona es de 2.0 kg/cm2 a 4.0 kg/cm2 si se desplanta

sobre la grava. Se considera que la cimentación debe estar asentada sobre terreno natural y

bajo ninguna circunstancia sobre materiales de rellenos.







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6.2. Zona II

Esta zona incluye a las arenas de compacidad media a densa y a los limos y arcillas de

consistencia media a dura. Los tipos de suelos descritos en esta zona presentan

características geotécnicas favorables para la cimentación de edificaciones convencionales.

La capacidad de carga admisible en esta zona varía entre 1.0 kg/cm2 y 2.0 kg/cm2 si se

desplanta sobre la arena, y entre 0.7 kg/cm2 y 1.0 kg/cm2 si se desplanta sobre los limos y

arcillas. Se considera que la cimentación debe estar asentada sobre terreno natural y bajo

ninguna circunstancia sobre materiales de rellenos.







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REFERENCIAS

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Urbano para Mitigación de Desastres, Lima, Perú.

CISMID, 1992, Seminario Taller de Mecánica de Suelos y Exploración Geotécnica, Lima,

Perú.

CISMID, 2005, Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico en 42 Distritos de Lima y Callao -

Informe Técnico preparado para la Asociación Peruana de Empresas de Seguros

(APESEG), Lima, Perú.

Das, B.M., 1996, Principios de Ingeniería de Cimentaciones, México, Thomson Editores.

Das, B.M., 2009, Shallow Foundations, New York, Taylor & Francis Group.

Das, B.M., 2010, Principles of Geotechnical Engineering, Cengage Learning.

Gonzáles de Vallejo, L. y Ferrer, M., 2002, Ingeniería Geológica, Madrid, España, Prentice

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Barranco. Tesis para optar el título de Ingeniero Civil, Facultad de Ciencias e Ingeniería,

Pontificia Universidad Católica del Perú.

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Instituto de Construcción y Gerencia, Norma E-050 Suelos y Cimentaciones, 2006, Lima,

Perú.

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IMCYC, 1991.

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SENCICO, 2006b, Norma E.050, Suelos y Cimentaciones, Lima, Perú.


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