Evaluación de la capacidad portante del suelo para la zonificación y diseño de cimentaciones superficiales del centro poblado San Antonio, Bambamarca-2024.

Abstract

La presente investigación sobre la evaluación de la capacidad portante del suelo para la zonificación y diseño de cimentaciones superficiales del centro poblado San Antonio, Bambamarca-2024, tiene como objetivo general evaluar la capacidad portante del suelo para la zonificación y diseño de cimentaciones superficiales del centro poblado San Antonio, Bambamarca. El tipo de investigación es aplicada, tiene un enfoque cuantitativo, el nivel de investigación es explicativo y el diseño de investigación es no experimental. En esta investigación, la población de estudio es el suelo del centro poblado de San Antonio, del cual se consideraron como muestra 12 calicatas a 2.0 m de profundidad. Obteniendo los siguientes resultados: w% de las 12 calicatas varía de 21.01% a 41.67%; el L.L se encuentra entre 48.49% y 89.36%; el L.P oscila entre 30.60% y 49.71%; en el ensayo granulométrico se ha realizado la clasificación SUCS, en donde se obtuvo suelos tipo MH y ML; la cohesión se encuentra en el rango de 0.27 kg/cm2 hasta 0.47 kg/cm2, el ángulo de fricción va de 17.17° a 23.06° y la capacidad portante varía entre 0.52 kg/cm2 a 1.06 kg/cm2. En conclusión, el suelo del centro poblado San Antonio, según la zonificación, se divide en 3 sectores; para lo cual se han establecido las características de las cimentaciones superficiales en el software SAFE, el cual nos indica que, para viviendas de albañilería confinadas de hasta 3 pisos en relación a la capacidad portante admisible, son: cimientos corridos de 1.00 m de ancho y 0.80 m de profundidad y zapatas cuadradas de 1.50 m con un peralte de 0.50 m.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .................................................................................................................... xvi ABSTRACT ................................................................................................................. xvii CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN .................................................................................. 18 1.1. Planteamiento del problema .................................................................................. 18 1.2. Formulación del problema .................................................................................... 22 1.2.1. Problema general ................................................................................................ 22 1.2.2. Problemas específicos ......................................................................................... 23 1.3. Justificación .......................................................................................................... 23 1.3.1. Justificación teórica ............................................................................................ 23 1.3.2. Justificación práctica .......................................................................................... 23 1.3.3. Justificación social .............................................................................................. 24 1.3.4. Justificación metodológica ................................................................................. 24 1.4. Delimitación de la investigación ........................................................................... 24 1.4.1. Delimitación espacial .......................................................................................... 24 1.4.2. Delimitación metodológica ................................................................................. 25 1.4.3. Delimitación técnica práctica ............................................................................. 25 1.5. Limitaciones .......................................................................................................... 26 1.6. Objetivos ............................................................................................................... 26 1.6.1. Objetivo general .................................................................................................. 26 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 26 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .............................................................................. 27 2.1. Antecedentes ......................................................................................................... 27 2.1.1. Antecedentes internacionales .............................................................................. 27 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 29 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 35 2.2. Bases teórico–científicas ....................................................................................... 39 2.2.1. Suelos .................................................................................................................. 39 2.2.2. Principales tipos de suelos .................................................................................. 40 2.2.3. Ensayos de mecánica de suelos .......................................................................... 42 2.2.4. Clasificación de suelos ....................................................................................... 52 2.2.5. Capacidad portante ............................................................................................. 60 2.2.6. Zonificación ........................................................................................................ 60 2.2.7. Cimentaciones ..................................................................................................... 61 2.3. Marco conceptual .................................................................................................. 82 2.3.1. Suelo ................................................................................................................... 82 2.3.2. Calicata ............................................................................................................... 82 2.3.3. Muestra inalterada .............................................................................................. 82 2.3.4. Muestra alterada .................................................................................................. 82 2.3.5. Clasificación de suelos ....................................................................................... 82 2.3.6. Perfiles de suelo .................................................................................................. 83 2.3.7. Contenido de humedad ....................................................................................... 83 2.3.8. Límite líquido ..................................................................................................... 84 2.3.9. Límite plástico .................................................................................................... 84 2.3.10. Índice de plasticidad ........................................................................................... 84 2.3.11. Granulometría ..................................................................................................... 84 2.3.12. Corte directo ....................................................................................................... 84 2.3.13. Capacidad portante ............................................................................................. 85 2.3.14. Cimentaciones superficiales ............................................................................... 85 2.3.15. Albañilería confinada .......................................................................................... 85 2.3.16. Falla estructural .................................................................................................. 85 2.3.17. Asentamientos ..................................................................................................... 85 2.3.18. Capacidad de carga ............................................................................................. 85 2.3.19. Capacidad de carga última .................................................................................. 86 2.3.20. Capacidad de carga admisible ............................................................................ 86 2.3.21. Resistencia cortante del suelo ............................................................................. 86 2.3.22. Espectro de respuesta .......................................................................................... 86 2.4. Hipótesis ................................................................................................................ 87 2.4.1. Hipótesis general ................................................................................................ 87 2.4.2. Hipótesis específicas ........................................................................................... 87 2.5. Operalización de variables .................................................................................... 88 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ............................................................. 89 3.1. Tipo y nivel de investigación ................................................................................ 89 3.2. Diseño de investigación ........................................................................................ 89 3.3. Métodos de investigación ...................................................................................... 89 3.4. Población, muestra y muestreo ............................................................................. 91 3.4.1. Población ............................................................................................................ 91 3.4.2. Muestra ............................................................................................................... 91 3.4.3. Muestreo ............................................................................................................. 91 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos .................................................. 92 3.5.1. Técnicas de recolección de datos ........................................................................ 92 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 93 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ..................................................... 94 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 94 3.6.2. Procesamiento de datos ..................................................................................... 125 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 126 3.7. Aspectos éticos .................................................................................................... 126 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ....................................................... 128 4.1. Descripción de resultados ................................................................................... 128 4.1.1. Propiedades físicas y mecánicas del suelo ........................................................ 128 4.1.2. Capacidad portante del suelo ............................................................................ 145 4.1.3. Zonificación del suelo ....................................................................................... 145 4.1.4. Características de las cimentaciones superficiales ........................................... 149 4.2. Discusión de resultados ....................................................................................... 165 4.3. Contrastación de hipótesis .................................................................................. 168 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................. 174 5.1. Conclusiones ....................................................................................................... 174 5.2. Recomendaciones ................................................................................................ 176 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS ................................................................................ 177 CAPÍTULO VII. ANEXOS .......................................................................................... 18