pdf ing lujan silva microsinifacion

5/11/2018 PDF Ing Lujan Silva Microsinifacion - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

MICROZONIFICACIÓN

GEOTÉCNICA DEL

DISTRITO DE

TRUJILLO

ENRIQUE F. LUJÁN SILVA

Facultad de Ingeniería Civil

Av. Túpac Amaru N° 1150 - Lima 25. Apartado Postal 31-250, Lima 31

Teléfonos (51-1) 482-0777, 482-0804 Fax 481-0170

e-mail:[email protected] http://www.cismid-uni.org



MICROZONIFICACIÓN

GEOTÉCNICA

DEL DISTRITO DE

TRUJILLO

Primera edición digital

Julio, 2011

Lima - Perú

© Enrique F. Luján Silva

PROYECTO LIBRO DIGITAL

PLD 0114

Editor: Víctor López Guzmán

http://www.guzlop-editoras.com/[email protected]@gmail.com

facebook.com/guzloptwitter.com/guzlopster428 4071 - 999 921 348Lima - Perú



PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD)

El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación(papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital

y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursoseconómicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos deedición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados.

Un libro digital, también conocido como e-book, eBook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado paraser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza allibro impreso.

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incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investiga-ción de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras.

Algunos objetivos que esperamos alcanzar:• Que el estudiante, como usuario nal, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (contodas las características de un libro impreso) en formato digital.• Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando suscontenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta.• Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas

tecnologías.• El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnosde las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de laeducación actualmente es muy deciente tanto por la infraestructura física como por el personal docente.• El persona l docente jugará un ro l de tut or , fac i l i tador y c onductor de proyectos



de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electró-nicas recomendadas.• Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales ymejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso.

En el aspecto legal:• Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo

que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita.• Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital.

Lima - Perú, enero del 2011

“El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica”

Víctor López GuzmánEditor



MICROZONIFICACIÓN

GEOTÉCNICA

DEL DISTRITO DE

TRUJILLO

ENRIQUE F. LUJÁN SILVA



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MICROZONIFICACIÓN GEOTÉCNICA DEL DISTRITO DE TRUJILLO

Autor: Ing. Enrique F. Luján Silva Doctorado en Ciencias e Ingeniería UNTAsesor: Dr. Julio V. Landeras Jones Decano Facultad de Ingeniería, UPAOCo Asesor: Ph. D. Jorge E. Alva Hurtado Decano Facultad de Ingeniería Civil, UNI

RESUMEN:

Se presenta el Estudio de Microzonificación Geotécnica del Distrito de Trujillo, comoparte del trabajo de Investigación de la Tesis Doctoral denominada, “Utilización deMétodos Experimentales y de Simulación Numérica para el estudio de laMicrozonificación Sísmica del Distrito de Trujillo”, presentada en la UniversidadNacional de Trujillo.

Este estudio de Microzonificación Geotécnica, fue realizado por Laboratorios

Geotécnicos de la Ciudad de Trujillo. Se realizo la recopilación de la informacióngeológica existente, así como de los estudios de Mecánica de Suelos realizados en elárea del Distrito de Trujillo.

A continuación se ejecutó un programa de exploración geotécnica para complementarla información existente, acerca de las características del subsuelo, lo cual permitiósubdividir al Distrito en microzonas de similar comportamiento geotécnico.

Se presenta como resultado el Mapa de Microzonificación Geotécnica del Distrito deTrujillo; siendo esa información de gran utilidad en la planificación del crecimientourbano del Distrito de Trujillo.

1. INTRODUCCION:

La Microzonificación Sísmica de una Ciudad envuelve el manejo de una grancantidad de información referente a la evaluación del riesgo sísmico, amenazageológica, clasificación de las propiedades del suelo local, análisis de larespuesta dinámica de los depósitos, evaluación de los efectos de interacciónsuelo – estructura, creación de código para el diseño, planificación urbana,responsabilidad gubernamental, compañías de seguros y planes de defensa civil,evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las estructuras de las edificacionesexistentes, especialmente aquellas de usos vital, tales como: hospitales, colegios,

Dependencias Gubernamentales y Cuerpos de Bomberos, entre otros.[1]

Cuando esta información se maneja con acertado criterio ingenieril tomándose encuenta las lecciones aprendidas del comportamiento estructural de terremotospasados, se hace entonces posible el logro de los objetivos básicos de la

Ingeniería Sísmica: “Reducir el Riesgo Sísmico en un área Urbana”.[2]

El Distrito de Trujillo, hoy en día no cuenta con un estudio de microzonificaciónsísmica, por lo tanto es importante realizar una investigación sobremicrozonificación sísmica en dicho distrito. Para empezar se realizara lamicrozonificación geotécnica del Distrito de Trujillo, para lo cual se tomó comoreferencia la información geológica y geomorfológica de dicho Distrito.

Geología de Trujillo: La geología de Trujillo y alrededores consiste deafloramientos rocosos (rocas sedimentarias, volcánico sedimentarias y plutónicas)



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y depósitos sedimentarios (marinos, eólicos, coluvio-aluviales y aluviales), lascuales han sufrido las deformaciones terrestres presentándose estructurasregionales (lineamientos estructurales y diaclasas) que tienen una orientaciónandina (Noroeste-Sureste). Los materiales corresponden a edades desde el

mesozoico (Jurasico Superior) al Cenozoico (Cuaternario Reciente).[3]

Geomorfología de Trujillo: En el espacio que ocupa la ciudad de Trujillo y en suentorno inmediato se observan las unidades morfológicas que se describen condetalle más adelante. De esas sobresalen las de los macizos aislados con lasescombras producidos por la erosión y que forman sus laderas, los depósitosacarreados por las aguas que han creado las planicies que contienen a la ciudadactual, a Chan Chan la capital de los Chimú y a las tierras de cultivo del valle; losconos de deyección, el estrecho cono fluvial del río Moche y sus terrazasindicativas de que el río hizo nuevos cauces sobre depósitos antiguos, lasformaciones litorales, las escarpas, que muestran las variaciones de la línea deplayas en el curso de los tiempos; las capas fluvio eólicas y riachuelos al norte ylos mantos de arena al este acumulados por el viento.

La identificación de esas unidades morfológicas, el conocimiento de los procesosque las crearon así como su localización en el territorio, constituyen requisitosindispensables para el uso prudente del medio, para garantizar la estabilidad ypermanencia de la obras de ingeniería, para la prevención y mitigación de losefectos de los desastres naturales. La tecnología moderna permite realizar estos

estudios con un elevado nivel de calidad.[2]

Figura Nº 1: Mapa del Distrito de Trujillo delimitando sus respectivas Urbanizaciones.



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2. MATERIAL Y MÉTODOS:

2.1. MATERIAL DE ESTUDIO:

Para el presente estudio se utilizaron los resultados de los estudios deMecánica de Suelos, para fines de cimentación realizados en el Distrito deTrujillo, por la Empresa SL DE INGENIERIA EIRL y por la UniversidadPrivada Antenor Orrego UPAO.Dichos resultados fueron complementados con los estudios geomorfológicosy geológicos del Distrito de Trujillo.

2.2. METODOLOGÍA O DESARROLLO:

Revisión Bibliográfica y análisis de los estudios realizados. Obtención de información geotécnica a través de pruebas de campo

(Calicatas y Sondeos a 3.00 m, y 4.00 m., de profundidad) y Ensayos deLaboratorio en lugares comprendidos dentro del ámbito del Distrito deTrujillo.

Realizar la Microzonificación Geotécnica del Distrito de Trujillo:determinación de los suelos de acuerdo a su profundidad, determinaciónde los suelos en el área comprendida del distrito en estudio, definir laposición del Nivel Freático, determinar rangos de valores del Capacidad

Admisible y evaluar probables zonas de comportamiento critico.[4]

Figura Nº 2: Mapa de ubicación de las Calicatas y Sondeos realizados.

VILLA CONTADORES

LEYENDA

Calicata Realizada

Sondeo Realizado



4

FOTO 1: Vista del Ensayo de Penetración

Estándar (SPT), realizada por la UPAO en el Jr.

Independencia – Centro Histórico de Trujillo

FOTO 3: Vista de la Calicata realizada por SL DE

INGENIERIA EIRL, en la Av. Prolongación

Santa – Trujillo (Zona II)

FOTO 2: Vista de la Calicata realizada

por la UPAO, en la Av. Pedro Muñiz –

Trujillo (Zona I)



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3. RESULTADOS:

En base a la información recopilada de Estudios Geotécnicos realizados en elDistrito de Trujillo se puede plantear la siguiente zonificación geotécnica:

FOTO 4: Vista de la Calicata realizada por

SL DE INGENIERIA EIRL, en la Av.

Prolongación Gonzales Prada – Urb. Santa

María V Etapa – Trujillo (ZONA III)

FOTO 5: Vista de la Calicata realizada por SL DE

INGENIERIA EIRL, en la Av. América Sur – Trujillo (Zona IV)



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ZONA I:

Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un estrato superficial de rellenoconformado por suelo orgánico en estado suelto, luego un estrato de material dearenas pobremente gradadas con limos, cuyo espesor varía entre 2,00 m. a 4,00m. por debajo del cual se encuentra la grava aluvial.El estrato portante para las cimentaciones convencionales será el material arenoso

superficial, cuyas características de resistencia y compresibilidad son menores quela grava.

ZONA II:

Zona cuyo perfil estratigráfico presenta inicialmente un estrato de rellenoconformado por suelo orgánico en estado suelto y luego un estrato de arenaspobremente graduadas, cuyo espesor varia de 0.40 m. a 1,00 m. ysuperficialmente se encuentran en estado suelto y su compacidad aumenta con laprofundidad. A continuación se nota la presencia de grava pobremente graduada,de compacidad media, de regular humedad, con cierta presencia de bolones. Elestrato portante para las cimentaciones convencionales será el material gravoso.

ZONA III:

Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un estrato superficial de rellenoconformado por suelo orgánico, luego un estrato de arena arcillosa o arcilla de bajaplasticidad, de 0.40 a 1.20 m. de espesor. A continuación se nota arcilla de bajaplasticidad, de consistencia media, regular humedad y con cierta presencia de ¾”de diámetro. En las Urbanizaciones de Santa María y Las Casuarinas se nota lapresencia del NAF a la profundidad de 1.20 m., presentando este suelocaracterísticas pantanosas, con resistencia cortante bajas.

ZONA IV:

Zona cuyo perfil estratigráfico presenta un estrato superficial de rellenoconformado por suelo orgánico en estado suelto, luego un estrato de material dearenas pobremente gradadas, cuyo espesor varía entre 0.30 m. a 0.90 m. Acontinuación se nota la presencia de arenas limosas, de compacidad media, depoca a regular humedad, con cierta presencia de gravas de ½” a ¾· de diámetro.El estrato portante para las cimentaciones convencionales será el material arenosolimoso.

4. CONCLUSIONES:

4.1. La geología del Distrito de Trujillo consiste de afloramientos rocosos (rocas

sedimentarias, volcánico sedimentarias y plutónicas) y depósitossedimentarios (marinos, eólicos, coluvio-aluviales y aluviales), las cuales hansufrido las deformaciones terrestres presentándose estructuras regionales(lineamientos estructurales y diaclasas) que tienen una orientación andina(Noroeste-Sureste).

4.2. El programa de exploración geotécnica ha consistido en la ejecución decalicatas, ensayos estándar y especiales de laboratorio. La evaluación detoda esta información ha permitido definir cuatro zonas geotécnicas en elDistrito de Trujillo, de acuerdo a las características físicas y mecánicas de lossuelos de fundación.

4.3. Zonificación Geotécnica: se proponen cuatro zonas para el Distrito de Trujillo,las cuales se describen a continuación:



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ZONA I:

Presenta una capa superficial de relleno de 0.10 m. a 0.30 m. de espesor.Continúa arena pobremente graduada (SP) o arena pobremente graduadacon limos (SP–SM), con cierta presencia de gravas de ½ “a ¾”, cucompacidad varía de suelta a media, de poca a regular humedad.No se nota presencia del NAF hasta la profundidad explorada de 4 m. a 5 m.

La Capacidad admisible para esta zona varía de 0.914 a 1.099 Kg/cm2

, paraun Df = 0.90 m.

ZONA II:

Presenta una capa superficial de relleno de 0.40 m. de espesor. Continúaarena pobremente graduada (SP), poca humedad y semidensa, hasta 1.60 m.de profundidad. Luego se encuentra grava pobremente graduada (GP), decompacidad media a compacta, regular humedad. No se nota la presencia delNAF a la profundidad explorada.La capacidad admisible para esta zona es de 1.10 a 1.328 Kg/cm2, para Df =1.00 m., considerando la cimentación en el material gravoso.

ZONA III:

Presenta una capa superficial de relleno de 0.40 m. de espesor. Luegocontinua arena arcillosa (SC) de regular humedad, de compacidad mediahasta la profundidad de 1.30 m. A continuación se nota arcilla de bajaplasticidad (CL), de consistencia media, regular humedad y con ciertapresencia de gravas de ¾” de diámetro. En las urbanizaciones de SantaMaría IV y V Etapa, Los Laureles, Las Casuarinas, San Vicente, VillaContadores, se nota presencia del NAF a 1.20 m. de profundidad.

La capacidad admisible para las urbanizaciones UPAO, El Galeno, Ingeniería

y Belén, varía de 1.039 a 1.232 Kg/cm2

, para un Df= 0.90 m.La capacidad admisible para las urbanizaciones Santa María y LasCasuarinas, varía de 0.794 a 0.939 Kg/cm2, para un Df= 0.90 m.

ZONA IV:

Presenta una capa superficial de relleno de 0.30 m. de espesor. Continúaarena pobremente graduada (SP) con cierta presencia de gravas de ½”, decompacidad suelta a media. A continuación se nota arena limosa (SM) decompacidad media, de poca a regular con cierta presencia de gravas de ¾”de diámetro.La capacidad admisible para esta zona varía de 0.939 a 1.129 Kg/cm2, para

un Df=0.90 m.

4.4. Para determinar la capacidad admisible del suelo del Distrito de Trujillo, se haconsiderado una cimentación para viviendas convencionales con cimientoscorridos de ancho B=0.60 m. y profundidad de cimentación Df= 0.90 m., porser la más típica del lugar y a la vez la mas desfavorable.

4.5. La capacidad de carga se ha determinado a partir de la fórmula de Terzagui yPeck (1967), utilizando los factores de forma de Vesic (1973).

4.6. Para el distrito de Trujillo que involucra 123 urbanizaciones, el rangoencontrado de capacidad admisible del suelo varía entre 0.794 Kg/cm2 a1.328 Kg/cm2 en promedio. Siendo la zona 3 la más crítica, más aun si haypresencia del NAF, y la mejor zona es la zona 2, que presenta grava comomaterial de cimentación.



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Figura Nº 3: Mapa de Microzonificación Geotécnica del Distrito de Trujillo.

Zona I

ZONA

I

ZONA

II

ZONA

IIIZONA

IV

Zona II qadm = 1.100 a 1.328 Kg/cm2

qadm = 0.794 a 0.939 Kg/cm2 Zona III

Zona IV qadm = 0.939 a 1.129 Kg/cm2

qadm = 0.914 a 1.099 Kg/cm2

LEYENDA

Zona I



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5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Parra Murrugarra Denys A., Vásquez López David L. y Alva HurtadoJorge E., “Microzonificación Geotécnica de Pisco”, Huánuco, Perú, 1999.

[2] Julio Kuroiwa, “Reducción de Desastres – Viviendo en Armonía con laNaturaleza”. Lima, Perú, Enero 2002.

[3] Municipalidad Provincial de Trujillo, “Atlas Ambiental de la Ciudad deTrujillo”, Ed. Municipalidad Provincial de Trujillo, Trujillo, Perú, Agosto, 2002.

[4] Alva Hurtado Jorge E. “Diseño de Cimentaciones”, Instituto de laConstrucción y Gerencia ICG, Fondo Editorial ICG, Lima, Perú, Junio 2007.



Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres

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