Este estudio analiza, a través de ensayos de laboratorio, las variaciones que el coeficiente de reacción de una arena limpia experimenta cuando se incorpora una solicitación de momento a una placa rígida sometida a una carga vertical centrada. Estos ensayos requirieron proyectar una instalación cuyas dimensiones no limitaran la validez de los resultados y permitiera la depositación homogénea de la arena a diferentes densidades relativas. En el diseño de fundaciones se modela generalmente el suelo como una cama de resortes independientes unos de otros utilizando una constante de reacción ante carga vertical que se denomina coeficiente de balasto o coeficiente de reacción del suelo. Para obras de importancia el coeficiente de reacción del suelo se obtiene a partir de pruebas de placa de carga en las que se aplica una carga vertical centrada. En la realidad sin embargo, las fundaciones están sometidas simultáneamente a cargas verticales y de momento para condiciones de servicio. Una revisión de la literatura nos revela que muy pocos estudios han sido realizados considerando asentamiento y rotación de fundaciones cargadas excéntricamente. Con muy pocas excepciones, que se presentan en este estudio, las placas cargadas sobre arena en los estudios realizados anteriormente fueron sometidas a cargas verticales con excentricidad constante. Sin embargo, una carga axial constante combinada con un momento creciente es una condición de carga más representativa de lo que ocurre con las fundaciones de edificios sometidos a cargas laterales. Los resultados de los ensayos realizados han permitido determinar que la arena ensayada demuestra tener una mayor resistencia al giro ante la solicitación de momento - superpuesto a una carga vertical constante - que la que se considera cuando se utiliza el coeficiente de balasto obtenido de la prueba de carga con solicitación puramente vertical. Lo anterior lleva a caracterizar como conservador el criterio utilizado en el cálculo de fundaciones que iguala la rigidez de un suelo granular para estas dos condiciones de carga. Además, los ensayos demuestran que el centro de giro de la placa, cuando sometida a momento, no coincide con el centro de gravedad de la placa sino que se ubica próximo al borde menos solicitado de ésta, lo que contradice las condiciones asumidas normalmente en el cálculo. Finalmente, para estimar los asentamientos y la rotación que sufrirán las fundaciones rígidas diseñadas sobre arenas se proponen dos métodos. El primero consiste en separar el problema en dos partes, asentamiento y rotación, utilizando dos constantes, una de balasto y la otra de giro. El segundo método es no lineal y se basa en los resultados de los ensayos realizados y en el concepto de área equivalente recomendado por la AASHTO.

Un problema frecuente en la construcción de viviendas en el cono sur de Lima es el proceso constructivo de la cimentación. Al ser suelos en su mayoría arenosos y al excavar los cimientos en este tipo de suelo, se evidencia un peligro de deslizamiento del talud y, por consiguiente, un riesgo para la vida de los trabajadores. Ello se agrava con mayor intensidad cuando los trabajadores de estas obras no tienen los conocimientos técnicos necesarios para realizar una buena práctica constructiva en cimentaciones. La presente tesis tiene como objetivo contribuir a que estas construcciones tengan una adecuada cimentación de forma segura para todos, por lo que se condujo un estudio de zonificación geotécnica y se obtuvieron los tipos de suelo preponderantes en el distrito. El análisis se realizó en el distrito de Villa María del Triunfo, para lo cual se ejecutaron más de 500 calicatas, se realizaron los respectivos ensayos de laboratorio, se elaboró para cada calicata un perfil estratigráfico, se zonificó todo el distrito, se analizaron los tipos de suelos predominantes, y se ejecutaron los estudios pertinentes de estabilidad de taludes, para, finalmente, calcular las profundidades de cimentación de las tablestacas que puedan soportar excavaciones de hasta dos metros de profundidad. Por último, se concluye que la tablestaca de madera logra asegurar la estabilidad de los taludes en las excavaciones de hasta dos metros de profundidad en los tres tipos de arenas preponderantes en el distrito de VMT. / A frequent problem that arises when building homes in Lima’s Cono Sur is the process of building foundations. As the soils are mostly sandy and as this type of soil is excavated for the foundations, the risk of slope failure becomes evident, and consequently, so does the risk at which the workers’ lives are. This is more intensely aggravated when the workers at these worksites do not have the necessary technical knowledge to execute a good foundation-building process. The objective of this thesis is to help these constructions have adequate foundations safely for everyone, thus a geotechnical zoning study was conducted and the predominant types of soils in the district were obtained. The analysis was carried out in the Villa María del Triunfo district, hence over 500 trial pits were dug, respective laboratory tests were performed, a stratigraphic profile for each trial pit was developed, the entire district was zoned, the predominant types of soils were analyzed, and corresponding slope stability studies were undertaken, in order to, in the end, calculate the sheet pile foundation depths that can support excavations up to two meters deep. Finally, the conclusion shows that wood sheet piles managed to ensure slope stability in excavations up to two meters deep in the three different types of sand that are predominant in the VMT district. / Tesis

La aplicación del ensayo de penetración estándar (SPT) conlleva a un nivel de detalle alto, así mismo es costosa, requiere de mano de obra calificada para su ejecución y es demorada; su utilización es recomendada en suelos arenosos, restrictiva en suelos finos y plásticos y no recomendada en los demás tipos de suelos. Mientras que en el Análisis multicanal de ondas superficiales (MASW) su ejecución no se restringe, permite abarcar grandes áreas en tiempos cortos, no obstante, es un método indirecto, razón por la cual su aplicación debe ser verificada mediante perforaciones, obtención de muestras, y altos criterios de análisis. En los últimos años la implementación y mejoramiento de las técnicas de prospección de suelos ha permitido investigar la relación de dichos ensayos con diferentes parámetros del suelo. En la presente se desarrolló una correlación empírica entre los ensayos geotécnicos SPT mediante el número de golpes de resistencia a la penetración (N60) con el valor de las velocidades de ondas de corte (Vs) de los ensayos geofísicos MASW, se realizaron en 30 puntos del distrito de Juliaca para los suelos arenosos. Se contó con un filtro final de 110 pares ordenados de datos (Vs; N60); mediante el análisis de regresión potencial por el método de mínimos cuadrados donde se obtuvo la ecuación: Vs = 81.079*N600.2646; y un coeficiente de determinación R2:0.76. Esta ecuación fue puesta en análisis comparativo con las ecuaciones de las correlaciones de la literatura, en el cual se encontró una tendencia acorde a las mismas, lo que permitirá utilizarla con suelos afines a la región. / The application of the standard penetration test (SPT) entails a high level of detail, it is also expensive, requires qualified labor for its execution and is time-consuming; Its use is recommended in sandy soils, restrictive in fine and plastic soils and not recommended in other types of soils. While in the multichannel analysis of surface waves (MASW) its execution is not restricted, it allows covering large areas in short times, however, it is an indirect method, which is why its application must be verified by drilling, obtaining samples, and high analytical criteria. In recent years, the implementation and improvement of soil prospecting techniques has made it possible to carry out studies of the relationship of said tests with different soil parameters. In the present, an empirical correlation was developed between the SPT geotechnical tests by means of the number of penetration resistance blows (N60) with the value of the shear wave velocities (Vs) of the MASW geophysical tests, these tests were carried out in 30 points in the city of Juliaca for sandy soils. There was a final filter of 110 ordered pairs of data (Vs; N60); Through the analysis of potential regression by the method of least squares, the equation was obtained: Vs = 81.079*N600.2646; of the determination coefficient R2:0.76, it was determined that the correlation is acceptable. This equation was put into analysis and comparison with the equations of the correlations of the literature, in which it was found in a trend according to them. / Tesis