4. ingenieria geotecnica en edificaciones

Viceministerio de
Construcción y
Saneamiento
Dirección Nacional de
Construcción
Seminario de Promoción
“Normatividad y Gestión para Edificaciones Seguras y Saludables”
Ingeniería Geotécnica en Edificaciones
Aplicación de las Normas:
E.050 Suelos y Cimentaciones y
CE.020 Estabilización de Suelos y Taludes
Expositor:
WILFREDO GUTIERREZ LAZARES

PROYECTO DE LA NORMA TÉCNICA DE EDIFICACIÓN
E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES
Elaborado por : COMITÉ ESPECIALIZADO DE LA NTE E.050
Presidente : Ing. Manuel Olcese Franzero
Secretario Técnico : Ing. Pablo Medina Quispe
INSTITUCION REPRESENTANTES
Colegio de Ingenieros
del Perú
Ing. Oscar Donayre Córdova
Geotecnia y Pavimento
G&P
Ing. Germán Vivar Romero
Municipalidad Metropolitana
de Lima
Ing. Manuel Casabona
Albarracín
Municipalidad
de Miraflores
Ing. Jaime Cruz Díaz
Municipalidad
de La Victoria
Arq. Yolanda Gamboa Grande
Pontificia Universidad
Católica del Perú
Facultad de Ciencias e
ingeniería
Ing. Manuel Olcese Franzero
Universidad Nacional
de Ingeniería
Facultad de Ingeniería
Dr. Zenón Aguilar Bardales

1. GENERALIDADES
2. ESTUDIOS
3. ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES DE
CIMENTACIÓN
4. CIMENTACIONES SUPERFICIALES
5. CIMENTACIONES PROFUNDAS
6. PROBLEMAS ESPECIALES DE CIMENTACIÓN
Contenido

Capítulo 1. GENERALIDADES
1.1 OBJETIVO
1.2 ÁMBITO DE APLICACIÓN
1.3 OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS
1.4 ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS (EMS)
1.5 ALCANCE DEL EMS
1.6 RESPONSABILIDAD PROFESIONAL POR EL EMS
1.7 RESPONSABILIDAD POR APLICACIÓN DE LA NORMA
1.8 INTERPRETACION DE LA NORMA
1.9 RESPONSABILIDAD DEL SOLICITANTE

1.1 Objetivo
1. Establecer los requisitos para un EMS.
2. Orientar los trabajos a Cimentación de Edificaciones y
otras obras.
3. Asegurar estabilidad y permanencia de las obras.

1.2 Ámbito de Aplicación
1. Territorio nacional.
2. No aplica en geodinámica
externa
3. No aplica en casos de: ruinas
arqueológicas; galerías u
oquedades subterráneas
(natural o artificial).
4. En caso especial, efectuar
estudios específicos.

Se debe efectuar EMS para Edificaciones de:
1. Servicios públicos
2. De 1 a 3 pisos, con más de 500 m2 de área
techada en planta.
3. De 4 ó más pisos de altura.
4. Industriales, fábricas, talleres, etc.
5. Especiales con peligro de falla.
6. Que requiera pilotes, pilares o plateas de
fundación.
7. Adyacente a taludes o suelos inestables.
1.3 Obligatoriedad de lo Estudios

1.4 Estudios de Mecánica de Suelos (EMS)
1. Cumplen los requisitos de la
presente Norma E-050.
2. Cumplen con un Programa de
Investigación de campo.
3. Plasman en un informe, lo
estudiado.

1.5 ALCANCE DEL EMS
1. El EMS es válido sólo para el área y
tipo de obra estudiados.
2. No podrán emplearse en otros terrenos o
para otras edificaciones, aún sean de
condiciones similares.

1.6 Responsabilidad Profesional por el EMS
1. El EMS es firmado por el PR
2. El PR es responsable del
contenido y conclusiones del
EMS
3. El PR no podrá delegar a terceros
dicha responsabilidad.

1.7 Responsabilidad por Aplicación de la Norma
1. Las Entidades, que ejecutan obras y otorgan
Licencia de Construcción, son los responsables de
hacer cumplir la Norma.
2. No se deberá autorizar la ejecución de obra alguna
sin el correspondiente EMS

CUATRO OBREROS
MUEREN SEPULTADOS AL
DERRUMBARSE UN MURO
DE CONCRETO
Av. Reducto
1.8 Interpretación de la Norma
1. Sólo podrá ser realizada por un Ingeniero Civil,
registrado y habilitado por el CIP.

4. ingenieria geotecnica en edificaciones

Av. Hipólito Unanue / Centro Comercial Gamarra
Un obrero murió sepultado tras
derrumbe de obra pública en Gamarra
La pared de un baño público en
construcción colapsó por rotura de
cañerías de agua. Tres obreros pudieron
ser rescatados por los bomberos

1. Facilitar la
información
necesaria.
2. Garantizar el libre
acceso al terreno.
1.9 Responsabilidad del Solicitantes

Capítulo 2. ESTUDIOS
2.1 INFORMACIÓN PREVIA
2.2 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
2.3 PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN
2.4 INFORME DEL EMS

2.1 Información Previa
Del terreno a investigar
• Plano de ubicación, accesos, topográfico (linderos) y
ubicación prevista para las obras
• Usos del terreno, obras anteriores, obras existentes,
ubicación de acequias, drenajes) y la situación legal del
terreno.
De la obra a cimentar
• Número de pisos, cotas, áreas, estructura, sótanos, luces,
cargas estimadas, cargas concentradas, vibraciones, etc.
• Movimientos de tierras ejecutados y previstos.
• Programa de Investigación Mínimo (PIM) del EMS, según
Tabla.

…información previa
TABLA N° 2.1.2
TIPO DE EDIFICACIÓN
N° DE PISOS
(Incluidos los sótanos)
TIPO DE ESTRUCTURA
DISTANCIA
MAYOR
ENTRE
APOYOS
(m)
 3 4 a 8 9 a 12 > 12
APORTICADA DE
ACERO
< 12 C C C B
PÓRTICOS Y/O MUROS
DE CONCRETO
< 10 C C B A
MUROS PORTANTES
DE ALBAÑILERÍA
< 12 B A --- ---
BASES DE MÁQUINAS
Y SIMILARES
Cualquiera A --- --- ---
ESTRUCTURAS
ESPECIALES
Cualquiera A A A A
OTRAS ESTRUCTURAS Cualquiera B A A A
Cuando la distancia sobrepasa la indicada, se clasificará en el tipo de edificación
inmediato superior.
 9 m de
altura
 9 m de alturaTANQUES ELEVADOS Y SIMILARES
B A

…información previa
Otras informaciones
• Usos anteriores; cultivo, cantera, minera, botadero,
relleno sanitario, etc.
• Construcciones antiguas, restos arqueológicos u obras
semejantes que puedan afectar al EMS.
• Datos disponibles sobre EMS efectuados.
• De ser posibles tipo y nivel de cimentación.
• Capacidad portante, deformabilidad y/o la estabilidad
del terreno.

2.2 TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
1. Ensayo de penetración estándar SPT
2. Clasificación de suelos (SUCS)
3. Densidad in-situ; cono de arena, nuclear, balón de jebe, etc.
4. Penetración cuasi-estática; cono y cono de fricción
5. Clasificación de suelos (visual, manual)
6. Capacidad portante; carga estática.
7. Corte por veleta; suelos cohesivos
8. Penetrómetro dinámico (DPL)
9. Muestreo por perforaciones con barrena
10. Perforación de núcleos de roca

Cono Dinámico Tipo Peck
• Las barras (AW) y punta usadas en el ensayo
SPT, se reemplazará por un cono de 2.5” de
diámetro y 60º de ángulo en la punta.
60°
63,5 mm
(2,5”)
12,7 mm
(0,5”)
25,4 mm
(1”)
Cono
descartable
AsientoBarra“AW”
60°
63,5 mm
(2,5”)
12,7 mm
(0,5”)
25,4 mm
(1”)
Cono
descartable
AsientoBarra“AW”
…técnicas de investigación

TABLA N° 2.2.2
APLICACIÓN Y LIMITACIONES DE LOS ENSAYOS
Aplicación Recomendada Aplicación Restringida
Aplicación No
PermitidaEnsayos In
Situ
Norma
Aplicable Técnica de
Investigación
Tipo de
Suelo(1)
Parámetro a
obtener(2)
Técnica de
Investigación
Tipo de
Suelo(1)
Técnica de
Investigación
Tipo de
Suelo(1)
SPT
NTP339.
133
(ASTM
D1586)
Perforación
SW, SP,
SM,
SC-SM
N Perforación
CL, ML,
SC, MH,
CH
Calicata
Lo
restant
e
DPSH
UNE 103
–
801:1994
Auscultación
SW, SP,
SM,
SC-SM
Cn ---
CL, ML,
SC, MH,
CH
Calicata
Lo
restant
e
CPT
NTP
339.148
(ASTM
D3441)
Auscultación.
Todos
excepto
gravas
qc, fc --- --- Calicata Gravas
DPL
NTP
339.159
(DIN
4094)
Auscultación. SP n Auscultación. SW, SM Calicata
Lo
restant
e
Veleta de
Campo
(3)
NTP
339.155
(ASTM
D2573)
Perforación/
Calicata
CL, ML,
CH, MH
Cu, St --- --- ---
Lo
restant
e
Prueba de
carga
NTP
339.153
(ASTM
D1194)
---
Suelos
granula-
res y
rocas
blandas
Asentamient
o. vs.
Presión
--- --- --- ---

TABLA N° 2.2.4
TIPO DE
MUESTRA
FORMAS DE
OBTENER Y
TRANSPORTAR
ESTADO
DE LA
MUESTRA
CARACTERÍSTICAS
Mib
NTP 339.151
(ASTM D4220)
Bloques
Inalterada
Debe mantener inalteradas las
propiedades físicas y mecánicas
del suelo en su estado natural al
momento del muestreo (Aplicable
solamente a suelos cohesivos,
rocas blandas o suelos granulares
suficientemente cementados para
permitir su obtención).
Mit
NTP 339.169
(ASTM D1587)
Tubos de pared
delgada
Mab
NTP 339.151
(ASTM D4220)
Con bolsas de
plástico
Alterada
Debe mantener inalterada la
granulometría del suelo (partículas
menores de 75 mm) en su estado
natural al momento del muestreo.
Mah
NTP 339.151
(ASTM D4220)
En lata sellada Alterada
Debe mantener inalterado el
contenido de agua.

ENSAYOS DE LABORATORIO
• Contenido de Humedad
• Análisis Granulométrico
• Límite Líquido y Límite
Plástico
• Peso Específico Relativo de
Sólidos
• Clasificación Unificada
(SUCS)
• Densidad Relativa
• Peso volumétrico de suelo
cohesivo
• Límite de Contracción
• Ensayo de Proctor
Modificado
• Descripción Visual-
Manual
• Sales Solubles Totales
• Consolidación
Unidimensional
• Colapsibilidad Potencial
• Compresión Triaxial UU
• Compresión Triaxial CD
• Compresión no Confinada
• Expansión o Asentamiento
• Corte Directo
• Contenido de Cloruros
• Contenido de Sulfatos

CORTE DIRECTO
PRENSA DE CBRTRIAXIAL

2.3 PROGRAMA DE INVESTIGACION
a) Condiciones de Frontera
b) Número “n” de puntos de Investigación
c) Profundidad “p” mínima a alcanzar
c-1) Cimentación Superficial
c-2) Cimentación Profunda.
d) Distribución de los puntos de Investigación
e) Número y tipo de muestras a extraer
f) Ensayos a realizar “in situ” y en el laboratorio

…programa de investigación
TABLA N° 2.1.2
N° DE PISOS
TIPO DE ESTRUCTURA
DISTANCIA
MAYOR
ENTRE
APOYOS
(m)
 3 4 a 8 9 a 12 > 12
APORTICADA DE
ACERO
< 12 C C C B
PÓRTICOS Y/O MUROS
DE CONCRETO
< 10 C C B A
MUROS PORTANTES
DE ALBAÑILERÍA
< 12 B A --- ---
BASES DE MÁQUINAS
Y SIMILARES
ESTRUCTURAS
ESPECIALES
Cualquiera A A A A
inmediato superior.
 9 m de
altura
B A

…programa de investigación
TABLA N° 2.3.2
NÚMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACION
Tipo de edificación
Número de puntos de investigación
(n)
A 1 cada 225 m2
B 1 cada 450 m2
C 1 cada 800 m2
Urbanizaciones 3 por cada Ha. de terreno habilitado
TABLA N° 2.1.2
N° DE PISOS
TIPO DE ESTRUCTURA
DISTANCIA
MAYOR
ENTRE
APOYOS
(m)
 3 4 a 8 9 a 12 > 12
APORTICADA DE
ACERO
< 12 C C C B
PÓRTICOS Y/O MUROS
DE CONCRETO
< 10 C C B A
MUROS PORTANTES
DE ALBAÑILERÍA
< 12 B A --- ---
BASES DE MÁQUINAS
Y SIMILARES
ESTRUCTURAS
ESPECIALES
Cualquiera A A A A
inmediato superior.
 9 m de
altura
B A

PRIMER PISO
Df
zDp f 
Edificación sin sótano
Profundidad “p” mínima de Investigación –
zapatas superficiales
Z = 1.5B

Profundidad “p” mínima de Investigación –
bajo sótano
Z = 1.5B
PRIMER PISO
SOTANO
Df
zDhp f 
Edificación con sótano
h

Profundidad “p” mínima de Investigación – en
plateas o solados
P > 3.0 m
Df

Profundidad “p” de Investigación
Cimentaciones Profundas
zDhp f 
> 6.0 m

2.4 INFORME DEL EMS
Memoria Descriptiva
a) Resumen de las Condiciones de Cimentación
b) Información Previa
c) Exploración de Campo
d) Ensayos de Laboratorio
e) Perfil de Suelos
f) Nivel de la Napa Freática
g) Análisis de la Cimentación
h) Efecto del Sismo

Planos y Perfiles de Suelos
TABLA N° 2.4.2
TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
TÉCNICA DE INVESTIGACIÓN SÍMBOLO
Pozo o Calicata C – n
Perforación P – n
Trinchera T – n
Auscultación A – n

SIMBOLOGÍA DE SUELOS
SÍMBOLO
DIVISIONES MAYORES
SUCS GRÁFICO
DESCRIPCIÓN
GW GRAVA BIEN GRADUADA
GP GRAVA MAL GRADUADA
GM GRAVA LIMOSA
SUELOSGRANULARES
GRAVA Y
SUELOS
GRAVOSOS
GC GRAVA ARCILLOSA

…simbología de suelos
SÍMBOLO
DIVISIONES MAYORES
SUCS GRÁFICO
DESCRIPCIÓN
SW ARENA BIEN GRADUADA
SP ARENA MAL GRADUADA
SM ARENA LIMOSA
SUELOSGRANUARES
ARENA Y
SUELOS
ARENOSOS
SC ARENA ARCILLOSA

…simbología de suelos
SÍMBOLO
DIVISIONES MAYORES
SUCS GRÁFICO
DESCRIPCIÓN
ML
LIMO INORGÁNICO DE
BAJA PLASTICIDAD
CL
ARCILLA INORGÁNICA
DE BAJA PLASTICIDAD
LIMOS Y
ARCILLAS
(LL < 50)
OL
LIMO ORGÁNICO O
ARCILLA ORGÁNICA DE
BAJA PLASTICIDAD
MH
LIMO INORGÁNICO DE
ALTA PLASTICIDAD
CH
ARCILLA INORGÁNICA
DE ALTA PLASTICIDAD
SUELOSFINOS
LIMOS Y
ARCILLAS
(LL > 50)
OH
LIMO ORGÁNICO O
ARCILLA ORGÁNICA DE
ALTA PLASTICIDAD
SUELOS ALTAMENTE
ORGÁNICOS
Pt
TURBA Y OTROS
SUELOS ALTAMENTE
ORGÁNICOS.

•CARGAS A UTILIZAR
•ASENTAMIENTO TOLERABLE
•CAPACIDAD DE CARGA
•FACTOR DE SEGURIDAD FRENTE A UNA FALLA
POR CORTE
•PRESIÓN ADMISIBLE
Capítulo 3. ANÁLISIS DE LAS
CONDICIONES DE CIMENTACIÓN

CARGAS A UTILIZAR
• Cargas de Servicio.
• Asentamiento en suelos granulares: (CM + CV + CE)
• Asentamientos en suelos cohesivos: (CM + 0.5 CV)
• Asentamientos, en edificaciones con sótanos:
(CM + SC + Wlosa – Wsuelo)

ASENTAMIENTO TOLERABLE
• El EMS indicará el asentamiento
tolerable
• El Asentamiento Diferencial no
generará distorsión angular
mayor que la indicada en la
Tabla.
• En suelos granulares el
asentamiento diferencial será el
75% del asentamiento total.
B
L


A
L
Asentamiento diferencial
Asentamiento total de A
Asentamiento total de B


Distorsión Angular =

…asentamiento tolerable
TABLA N° 3.2.0
DISTORSIÓN ANGULAR = 
 = /L DESCRIPCIÓN
1/150
Límite en el que se debe esperar daño estructural en edificios
convencionales.
1/250
Límite en que la pérdida de verticalidad de edificios altos y rígidos puede
ser visible.
1/300 Límite en que se debe esperar dificultades con puentes grúas.
1/300 Límite en que se debe esperar las primeras grietas en paredes.
1/500 Límite seguro para edificios en los que no se permiten grietas.
1/500
Límite para cimentaciones rígidas circulares o para anillos de cimentación
de estructuras rígidas, altas y esbeltas.
1/650
Límite para edificios rígidos de concreto cimentados sobre un solado con
espesor aproximado de 1,20 m.
1/750
Límite donde se esperan dificultades en maquinaria sensible a
asentamientos.
B
L


A
L
Asentamiento diferencial
Asentamiento total de A
Asentamiento total de B


Distorsión Angular =

CAPACIDAD DE CARGA
• La capacidad de carga es la
presión última o de falla por corte
del suelo.
• En suelos cohesivos (º=0)
• Para cargas estáticas: k= 3
• Con sismo o viento k=2,5 (la más
desfavorable)

PRESION ADMISIBLE
• Considera la Profundidad de cimentación.
• Dimensión de los elementos de la cimentación.
• Características físico – mecánicas de los suelos
• Nivel Freático y su posible variación
• Cambios en los suelos, por cambios de humedad
• Asentamiento tolerable de la estructura.
Presión Admisible será la menor entre:
Capacidad de carga
Asentamiento admisible.

Carga de la
Edificación
Resistencia
del Suelo
N’
Q
N’ < Q
Nivel de
cimentación
CAPACIDAD PORTANTE

CAP-4.- CIMENTACIONES SUPERFICIALES
• DEFINICION
• PROFUNDIDAD DE CIMENTACION
• PRESION ADMISIBLE
• CIMENTACION SOBRE RELLENOS
• CARGAS EXCENTRICAS
• CARGAS INCLINADAS
• CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN TALUDES

DEFINICION
• Relación:
Df/B < 5
zapatas aisladas, conectadas
y combinadas; las
cimentaciones continuas
(cimientos corridos) y las
plateas de cimentación

PROFUNDIDAD DE CIMENTACION
• No cimentar sobre:
turba, suelo orgánico, tierra
vegetal, relleno de desmonte
o rellenos sanitario o
industrial, ni rellenos No
Controlados.
• Df > 0.8 m
• Df losa > 0.4 m (con viga
perimetral)

CAPACIDAD DE CARGA
Solución de Brinch – Hasen
Para suelos C-
qbr* = 0.52*·B’·N·S·i·d·g + C*·Nc·Sc i cd cg c +q* Nq Sq i qdq gq
Para suelos
qbr* = 0.52*·B’·N·S·i·d·g + q* Nq Sq i qdq gq
Para suelos C.
qbr* = 5.14C*(1+Sc’+dc’-ic’-gc’)+q*

CIMENTACION SOBRE RELLENOS
Depósitos artificiales que se diferencian por su naturaleza y
condiciones de colocación.
• Materiales seleccionados: suelo compactable, con
partículas < 3” y retenido en la ¾” < 30%
• Materiales no seleccionados: no cumple lo anterior.

…cimentación sobre rellenos
Rellenos controlados o de Ingeniería:
– Más de 12% de finos, GC% > 90%
– Caso contrario GC% > 95%
– Un control por cada 250 m2 (mínimo tres)
– Áreas menores a 25 m2, uno como mínimo
– Espesor máximo por capa 0,30 m
– SPT (por metro), el N 60 > 25 golpes
– Densidad cada 0,50 m de espesor
Los rellenos no controlados, serán reemplazados

CARGAS EXCÉNTRICAS
Q
M
e x
x  x
'
eBB 2 y
'
eLL 2

Q
M
Q
e
e = M/Q
La fuerza resultante actúa en el
centroide del área reducida.
Para cimientos rectangulares se
reducen las dimensiones así:
(A) CARGAS EQUIVALENTES
L' = L - 2e1
B' = B - 2e2
B
L
B'
L' e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
e1
1
2
AREA REDUCIDA
2
1
Q
M
Q
e
e = M/Q
La fuerza resultante actúa en el
centroide del área reducida.
Para cimientos rectangulares se
reducen las dimensiones así:
(A) CARGAS EQUIVALENTES
L' = L - 2e1
B' = B - 2e2
B
L
B'
L' e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
e1
1
2
(B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR
AREA REDUCIDA
2
1

Para un cimiento circular de radio R, el área
efectiva + 2x(área del segmento circular
ADC), considerar A'e como un rectángulo
con L'/B' = AC/BD
B' = B - 2e2
B'
L' e2 = M2 / Q
e2 = M2 / Q
e1 = M1 / Qe2
(B) AREA REDUCIDA - CIMIENTO RECTANGULAR
e2 = M2 / Q
(C) AREA REDUCIDA - CIMIENTO CIRCULAR
A'e = 2S = B'L'
e = M / Q
L' = 2S R+e2
( )R-e2
1/2
R+e2
R-e2
B' = L'
2
RS =
2
- [ ]e2 R - e2 + R SEN (- )
2 2 2
R
e2
AREA REDUCIDA
O'B = O'D
1
2
B'
L'
e2
O O'
C
B
A
D
2
-1
1
2
R = O D

CARGAS INCLINADAS
Las cargas inclinadas modifican la superficie de falla
CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN
TALUDES
La capacidad de carga considera la inclinación de la
superficie
Se verifica la estabilidad del talud con FS = 1.5
(estática) y FS = 1.25 (sísmicas)

CAP-5.- CIMENTACIONES PROFUNDAS
• DEFINICION
• CIMENTACION POR PILOTES
• CIMENTACION POR PILARES
• CAJONES DE CIMENTACION

DEFINICION
• Relación:
Df/B > 5
pilotes y micropilotes,
los pilotes para
densificación, los
pilares y los cajones
de cimentación

CIMENTACION POR PILOTES
Programa de exploración para pilotes
Estimación de la longitud y de la capacidad de carga
del pilote (punta o fricción)
 fpu QQQ
Qu = capacidad última
Qp = capacidad última tomada por la punta
∑Qf = capacidad última por fricción

• b = diámetro o mayor dimensión del pilote
TABLA 5.2.4.2
ESPACIAMIENTO MÍNIMO ENTRE PILOTES
LONGITUD (m) ESPACIAMIENTO ENTRE EJES
L < 10 3b
10  L < 25 4b
L  25 5b

…Asentamiento
• Comparar: asentamiento tolerable de la estructura y
asentamiento del pilote aislado (o grupo de pilotes)
• Considerar:
– asentamiento por deformación axial del pilote
– asentamiento por la acción de punta
– asentamiento generado por la carga transmitida por
fricción.
• En suelos granulares: el asentamiento del grupo, es función
del asentamiento del pilote aislado.
• En suelo cohesivo: reemplazar al grupo de pilotes por una
zapata imaginaria ubicada a 2/3 de la profundidad del grupo
de pilotes; con dimensiones iguales a la sección del grupo y
que aplica la carga transmitida por la estructura.

…durante la obra
Pruebas de carga
• Una por cada lote o grupos de pilotes, con un
mínimo de una prueba por cada cincuenta pilotes.
• Las pruebas se efectuarán en zonas de perfil
conocido como más desfavorables.
Ensayos diversos
• Verificación del buen estado físico
• Prueba de carga estática lateral, de acuerdo a las
solicitaciones
• Verificación de la inclinación

CIMENTACION POR PILARES
– Vaciados “in situ”
– Diámetro mayor a 1,0 m.
– Con o sin refuerzo de acero
– Con o sin fondo ampliado.
• Capacidad de carga: Similar a los pilotes.
• Factor de seguridad: La capacidad admisible se obtendrá dividiendo la
capacidad última por el factor de seguridad.
• Acampanamiento en la base del pilar: Incrementa la capacidad de carga. Se
usa sin peligro de derrumbes.
• Aflojamiento del suelo circundante: Rápida excavación del fuste y vaciado
del concreto. Mediante el uso de un forro en la excavación del fuste. Por
aplicación del Método del Lodo Bentonítico
• Asentamientos: Similar a los pilotes.

CAJONES DE CIMENTACION
• Se construyen sobre el terreno y se introducen por su propio
peso.
• Capacidad de carga: Los mismos métodos estáticos utilizados
en el cálculo de zapatas o pilares y dependerá de la relación
profundidad /ancho (Df/B) si es menor o igual a cinco (5) se
diseñara como cimentación superficial, si es mayor a cinco (5)
se diseñara como un pilar.
• Factor de seguridad: La capacidad admisible se obtendrá
dividiendo la capacidad última por el factor de seguridad.
• Asentamientos: Según deformación axial, por la acción de
punta y por la carga transmitida por fricción.

CAP-6.- PROBLEMAS ESPECIALES DE
CIMENTACION
1. SUELOS COLAPSABLES
2. ATAQUE QUIMICO POR SUELOS Y AGUAS
SUBTERRANEAS
3. SUELOS EXPANSIVOS
4. LICUACION DE SUELOS
5. SOSTENIMIENTO DE EXCAVACIONES
6. CALZADURAS DE CIMENTACIONES VECINAS
7. PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES

Viceministerio de
Construcción y
Saneamiento
Dirección Nacional de
Construcción
DOCUMENTO BASE PARA LA
NORMA TECNICA CE.020
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS Y TALUDES

Geomorfología diferenciada del territorio peruano
Desierto de
Sechura
Valle Sagrado de
los Incas
Manu

Selva
Alta
Selva
Baja
REALIDAD NACIONAL

PROBLEMA DE CAIDA DE MURO
QUE SEPULTÓ A 4 OBREROS EN
MIRAFLORES

PROBLEMA DE DAÑOS A TERCEROS POR PROCESOS
INCORRECTOS EN LAS EXCAVACIONES

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
a) Derrumbe con pérdida de vida humana y daños a terceros.
b) Desconocimiento del comportamiento de los suelos.
c) Participación de profesionales a destiempo.
d) Falta de supervisión al inicio de los trabajos.
e) Proceso inadecuado de excavación sin sostenimiento.
f) Empujes de suelo no contemplados en proyectos.
g) Excavaciones sin calzar las estructuras vecinas.

EXPEDIENTETÉCNICODEEDIFICACIONES
Proyecto de
Inversión
• SNIP
• Rentabilidad
Estudios de
Ingeniería
•Topografía
• Mecánica de Suelos
•Impacto Ambiental
Proceso
Constructivo
• Planeamiento
• Procedimiento
Gestión de las
Especialidades
• Articulación
• Integración
Costos
• Precios Unitarios
• Presupuesto de Obra
Especificaciones
• Generales
• Especiales

Suelo
Mecánica
de Suelos
Geotecnia
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Empleo del Conocimiento de la Mecánica de Suelos, en la
solución de problemas de ingeniería, debido a la
interacción: suelo - estructura

ESTUDIO DE MECÁNICA
DE SUELOS
Exploración
de Campo
Ensayos de
Laboratorio
Diseño
Geotécnico

EXPLORACIÓN
DE CAMPO
Anteproyecto
Programa de
Exploración
Tipo de
Exploración
Muestreo

Ensayos de
Laboratorio
Físicos
Químicos
Mecánicos
• Clasificación
• Peso Unitario
• Sulfatos
• Cloruros
• Corte Directo
• Triaxial

Geotecnia
Suelo de
Cimentación
Estabilidad Deformaciones
Cálculo de
Empujes
Presiones
Laterales
Elemento de
Contención

NORMA TECNICA CE.020
INDICE
• GENERALIDADES
• OBJETIVO
• CAMPO DE APLICACIÓN
• REFERENCIAS NORMATIVAS
• GLOSARIO
• ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
• ESTABILIZACIÓN DE TALUDES
• ESTABILIDAD DE TALUDES CORTADOS
• REFERENCIAS
• ANEXOS

N.T.E CE.020
INDICE
1. GENERALIDADES
Suelos con poca capacidad de carga o susceptibles a asentamientos.
Requieren ser estabilizados durante excavaciones o en alteración de las
condiciones de equilibrio de los taludes.
Evitar poner en riesgo la vida humana, bienes materiales y el ambiente.

N.T.E CE.020
INDICE
2. OBJETIVO
Establecer las consideraciones técnicas mínimas, para:
• Mejoramiento de la resistencia de los suelos
• Mejoramiento de la estabilidad de taludes y excavaciones.
• Empleo de métodos químicos, mecánicos o de modificación topográfica.

N.T.E CE.020
INDICE
3. CAMPO DE APLICACIÓN
Aplica en:
• Todo el territorio nacional.
• Aplicación a todos los estudios de Estabilización de:
• Suelos
• Taludes en habilitación urbana y edificaciones
No Aplica en.
• Excavaciones mayores a 10.0 m de profundidad
• Presunción de existencia de:
• Ruinas arqueológicas
• Patrimonios históricos
• Reservas naturales
• Galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial.

N.T.E CE.020
INDICE
4. REFERENCIAS NORMATIVAS
5.GLOSARIO

N.T.E CE.020
INDICE
1. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
2. ESTABILIZACIÓN DE TALUDES
3. ESTABILIDAD DE TALUDES CORTADOS
REFERENCIAS
ANEXOS

N.T.E CE.020
INDICE
6. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Se debe estabilizar todos los suelos que al perder su capacidad de carga, o al tener
deformaciones excesivas, pongan en riesgo la vida humana, bienes materiales y el
ambiente.
6.1 MEDIANTE MÉTODOS QUIMICOS
El Profesional Responsable deberá sustentar mediante un estudio técnico, que
el suelo alcanzará estabilidad volumétrica, adecuada resistencia, permeabilidad,
compresibilidad y durabilidad.
6.2 MEDIANTE MÉTODOS FÍSICOS
Las estabilizaciones físicas se realizarán con el adecuado equipo mecánico, que
debe ser establecido por el profesional responsable.

N.T.E CE.020
INDICE
7. TALUDES
7.1 ESTABILIZACIÓN DE UN TALUD EXISTENTE
•La mecánica de suelos.
•El comportamiento geodinámico del área.
•El flujo de agua.
•La geometría del talud y
•La topografía del entorno.
7.2 ESTABILIZACIÓN DE UN TALUD RECIEN
CORTADO
El Profesional Responsable debe calcular los empujes en
sus diferentes estados, para elegir la contención más
adecuada.

VEGETACIÓN PARA TALUDES
Tipo Ventajas Desventajas
Pastos
Versátiles y baratos; variedades
para escoger con diferentes
tolerancias; fácil de establecer;
buena densidad de cobertura.
Raíces poco profundas y se requiere
mantenimiento permanente.
Juncos
Crecen rápidamente y son fáciles
de establecer.
Difíciles de obtener y el sistema de
plantación no es sencillo.
Hierbas Raíz relativamente profunda.
Algunas veces son difíciles de
establecer y no se consiguen raíces.
Arbustos
Variedades para escoger. Existen
especies que se reproducen por
estaca. Raíz profunda buena
cobertura, bajo mantenimiento.
Algunas veces son difíciles de
establecer.
Árboles
Raíces profundas, no requieren
mantenimiento,
Es demorado su establecimiento y
generalmente son más costosos.
Gel
germinador
de plantas
Fácil aplicación. Forestación
iniciada con semillas según tipo a
emplear.
Costo inicial elevado. Requiere de
mantenimiento periódico.

ALTERNATIVAS DE ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
MATERIAL
TIPOS DE ESTABILIZACION
MECÁNICA CON CEMENTO CON CAL CON EMULSIÓN
Grava
Puede ser
necesaria la
adición de finos
para prevenir
desprendimiento.
Probablemente no
es necesaria, salvo
si hay finos
plásticos. Cantidad
de 2 a 4%.
No es
necesaria,
salvo que los
finos sean
plásticos.
Cantidad de 2 a
4%.
Apropiada si hay
deficiencia de
finos.
Aproximadament
e 3% de asfalto
residual.
Arena
limpia
Adición de
gruesos para dar
la estabilidad y de
finos para prevenir
desprendimientos.
Inadecuada:
produce material
quebradizo.
Inadecuada: no
hay reacción.
Muy adecuada:
De 3 a 5% de
asfalto residual.
Arena
arcillosa
Adición de
gruesos para
mejorar
resistencia.
Recomendable
4 - 8%
Es factible
dependiendo
del contenido
de arcilla.
Se puede
emplear de 3 a
4% de asfalto
residual.
Arcilla
arenosa
Usualmente no es
aconsejable
Recomendable
4 - 12%
4 a 8%
dependiendo
del contenido
de arcilla.
Se puede
emplear pero no
es muy
aconsejable.
Arcilla Inadecuada
No es muy
aconsejable. La
mezcla puede
favorecerse con un
mezcla con 2% de
cal y luego entre 8 y
15% de cemento.
Muy adecuada.
Entre 4 y 8%
dependiendo
de la arcilla.
Inadecuada.

MÉTODO DE RANKINE (==m=0) - EMPUJE DE TIERRAS
Tipo de
Empuje
Condición
necesaria
Estado
Tensional
Modelo
utilizado
del
suelo
Condición
del suelo
Empuje
Coeficiente de
empuje de
tierra K0
Observación
Efecto de
sobrecarga
(Ps)
Reposo
(Po)
No hay
deformación
lateral
Alejado
de la falla
Lineal
Equilibrio
elástico
Po = K0 z Ko =


1
  0,05
ko  0,1
Activo
(Pa)
Presenta
deformación
lateral
Falla Plástico
 Pa = ka..z
Ka=tg2







2
45

Ps = Kaq
o
hs =

q
c Pa = z – 2c
c, 
Pa= kaz-2c
ak
Pasivo
(Pp)
Presenta
deformación
lateral
Falla Plástico
 Pp = kpz
Kp=tg2







2
45

Pp  10 . Pa Ps = Kpq
o
hs =

q
c Pp = z + 2c
c, 
Pp=kpz+2c
pk




cos.
coscoscos
coscoscos
22
22


Kp
)cos(
cos..cos
.


 

q
hs
Fórmulas empíricas:
Ko = 1 – sen 
Ko =  + (OCR – 1)
donde:
 = 0.54 + 0.0044 (w L – 20);  = 1 siw L>110%
 = 0.09 + 0.00111 (WL – 20);  = 0.19 siwL>110%
OCR =
propiopesodeTensión
iónconsolidac-predeTensión
0'
'


 c
Para 0, 0, m en suelos c,, c-:
Efecto de la sobrecarga: Método de la altura equivalente
SUELO K0
Arcilla Blanda 0,6 ~ 0,82
Arcilla Dura 0,5 ~ 0,8
Grava, Arena Suelta 0,54
Grava, Arena Compacta 0,33
ω
β
c, ϕ, γ
H
δ



cos.
coscoscos
coscoscos
22
22


Ka
Otras geometrías: MÉTODO DE RANKINE (<><>m<>0)

MÉTODO DE LA ESPIRAL LOGARÍTMICA
Materiales de interfase Factor de
fricción (tan )
Angulo de
fricción 
Concreto o albañilería con los siguientes materiales de
fundación:
Roca intacta, limpia 0.70 35
Grava limpia, mezclas de grava y arena, arena gruesa 0.55 a 0.60 29 a 31
Arena limpia fina a media, arena limosa media a gruesa,
grava limosa o arcillosa
0.45 a 0.55 24 a 29
Arena limpia fina, arena limosa o arcillosa fina a media 0.35 a 0.45 19 a 24
Limo arenoso fino, limo no plástico 0.30 a 0.35 17 a 19
Arcilla muy compacta y dura, arcilla preconsolidada 0.40 a 0.50 22 a 26
Arcilla medianamente compacta a compacta y arcilla
limosa
0.30 a 0.35 17 a 19
Tablestacado de Acero con los siguientes suelos:
Grava limpia, mezclas de grava y arena, relleno de roca
bien graduado con grava triturada
0.40 22
Arena limpia, mezcla limosa de arena y grava, relleno
uniforme de roca dura
0.30 17
Arena limosa, grava o arena mezclada con limo o arcilla 0.25 14
Limo arenoso fino, limo no plástico 0.20 11
Concreto vaciado y tablestacado de concreto con los
siguientes suelos:
Grava limpia, mezclas de grava y arena, relleno de roca
bien graduado con grava triturada
0.40 a 0.50 22 a 26
Arena limpia, mezcla limosa de arena y grava, relleno
uniforme de roca dura
0.30 a 0.40 17 a 22
Arena limosa, grava o arena mezclada con limo o arcilla 0.30 17
Limo arenoso fino, limo no plástico 0.25 14

PRE
DIMENSIONAMIE
NTO DE MUROS
DE
SOSTENIMIENTO
Tipo Esquema Predimensiones
MUROS DE GRAVEDAD
H ≤ 5 m
bo = ( 0,25 ~ 0,3) H
b = ( 0,4 ~ 0,6) H
MUROS DE
SEMIGRAVEDAD
H ≤ 5 m
b = (0,5 ~ 0,7) H
bo = 0,3 ~ 0,5 m
ht = (⅛ ~
1
/16) H
b1 = 0,5 ht
MUROS EN VOLADIZO
H ≤ 10 m
bo = 0,2 ~ 0,5 m
b1 = (¼ ~ ⅓)B
ht = (⅛ ~
1
/12) H
b = (0,4 ~ 0,7)H
MUROS EN VOLADIZO
CON CONTRAFUERTES
H > 10 m
bo = 0,2 ~ 0,3 m
b1 = (¼ ~ ⅓)H
ht = (
1
/14 ~
1
/12) H
b = (0,4 ~ 0,7)H
e = (0,3 ~ 0,6)H
a = 0,2 m

MÉTODO DEL FACTOR DE
SEGURIDAD GLOBAL (FSG).
 CRITERIO DE VUELCO.- Se deberá cumplir lo siguiente:
F.S. VUELCO = 0.2
0
0



IZANTESDESESTABILFUERZAS
NTESESTABILIZAFUERZAS
M
M
 CRITERIO DE DESLIZAMIENTO.- Se deberá cumplir lo siguiente:
F.S. DESLIZAMIENTO = 5.1


ACTUANTESH
SRESISTENTEH
F
F

MÉTODO DE LOS ESTADOS LÍMITES
 CRITERIO DE VUELCO.- Se deberá cumplir lo siguiente:
ΣM
*
0 FUERZAS DESESTABILIZANTES ≤
VUELCO
NTESESTABILIZAFUERZAS
s
M

0
*

 CRITERIO DE DESLIZAMIENTO.- Se deberá cumplir lo siguiente:
ΣF
*
H actuantes ≤
.
*
DESLIZ
SRESISTENTEH
s
F



MAYORACIÓN O MINORACIÓN DE PARÁMETROS PARA
DISEÑO DE MUROS
Tipo Fórmula Donde Observación
Peso del Muro W*m = 0,9 Wm
Empuje Pasivo P
*
pc = γ*.z. K*p / 2
gr

 *
γgγ = 1,05
Empuje Activo P
*
a = γ
*
.z.K
*
a γ
*
= γ. γ gγ
Coef. de Presión Lateral
Pasivo
K
*
p = tg
2
(45 + 
*
/2) 
*
= tg
-1
(tg/γgtg)
Suelo c-:
γgtg = 1.15
Suelo :
γgtg = 1.10
Coef. de Presión Lateral
Activo
K
*
a = tg
2
(45 - 
*
/2) * = tg
-1
(tg/γgtg)
Cohesión c* =
gc
c

γgc = 1,35
Empuje debido a la
Sobrecarga
P
*
s = q
*
. K
*
a P
*
s = q. γf .K
*
a
Para carga muerta:
γf = 1,4
Empuje debido del agua P
*
w = γω.z P
*
w = Pw
Empuje debido a la
subpresión
P
*
wsp = Pwsp

VALORES DEL COEFICIENTE DE SEGURIDAD ADICIONAL
Condiciones de trabajo
encontradas
Tipo de fallo YS
Favorables
Leve 1
Grave 1.05
Muy Grave 1.05
Normales
Leve 1.05
Grave 1.05
Muy Grave 1.1
Desfavorables
Leve 1.05
Grave 1.1
Muy Grave 1.1

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