Propuesta de diseño de cimentación superficial para edificaciones sobre arcillas expansivas ubicadas en la zona lacustre del Lago Titicaca, Puno, 2023

Abstract

El principal objetivo de esta investigación es determinar los parámetros geotécnicos de las arcillas expansivas en la zona lacustre del lago Titicaca, Puno, 2023. Con este fin, se adoptó una metodología de diseño exploratoria con un enfoque cuantitativo. El diseño utilizado fue no experimental, con un nivel explicativo. La población de estudio consistió en las edificaciones situadas en la zona lacustre de la ciudad de Puno. Para obtener una muestra representativa, se seleccionaron tres calicatas ubicadas en la intersección de la Avenida Urus Chulluni. Los resultados obtenidos en el análisis de los parámetros geotécnicos de las arcillas expansivas se presentan a continuación. Los resultados mostraron que el porcentaje de finos varió entre 97.23% y 98.51%, mientras que el límite líquido se encontró en el rango del 60% al 82% y el índice de plasticidad varió entre 37% y 57%. El porcentaje de arcillas osciló entre 62.3% y 66.1% en las tres calicatas. Además, se determinó que el grado de expansión del suelo es muy alto, se encontró que la capacidad admisible calculada según el método de Skempton fue de 2.37 kg/cm2. Sin embargo, al considerar la presión de expansión, esta se redujo ligeramente a 2.35 kg/cm2, lo que representa una disminución de aproximadamente el 0.76%. También se determinó que la presión de expansión con el nivel freático actual es de 0.36 kg/cm2, indicando que el suelo está parcialmente saturado, el diseño de la losa nervada propuesto tiene un ancho de 0.40 metros y una separación de los nervios de 0.75 metros, alcanzando una altura de 0.50 metros en ambas direcciones. La losa fue diseñada para una edificación de tres niveles, verificando que las presiones y el punzonamiento no excedieran los límites admisibles. Se utilizó el programa ROBOT STRUCTURAL para modelar el diseño y analizar los momentos y cortantes para la distribución de los aceros. Se concluye que la utilización de la losa nervada sobre arcillas expansivas es una alternativa apropiada para cimentación sobre suelos expansivos.