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ESTUDIOS GEOTECNICOS PARA FUNDACIONES 
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA 
CARRERA DE INGENIERIA CIVILMATERIA: 
CIV-3250 “C” 
FUNDACIONES 
TEMA: 
DOCENTE: 
M.Sc.ING. LINA CARLA FERNÁNDEZ GUTIÉRREZ
I.-INTRODUCCIÓNESTUDIO GEOTECNICOTOMA DE DECISIONES DEL INGENIERO CIVIL (SUELO-CIMENTACION) 
TODASLASOBRASDEINGENIERIACIVILDEBENCIMENTARSEENUNAMASADESUELO 
Ref. Bibliografica: CursoAplicadode Cimentaciones, et al Rodriguez Ortiz, 1989.
ETAPASDELESTUDIOGEOTECNICO 
UBICACIONDELOSPUNTOSDEMUESTREO 
PROFUNDIDADDELOSPUNTOSDEMUESTREO 
TIPODEMUESTRAS 
METODOSDERECONOCIMIENTO 
INFORMEGEOTECNICO
II.-OBJETIVOS DEL ESTUDIO GEOTECNICO
LaEXPLORACIÓNDELSUBSUELO,eselprocesodeidentificarlascapasdedepósitosquesubyacenaunaestructurapropuestaysuscaracterísticasfísicas. 
Supropósitoesobtenerinformaciónqueayudealingenieroa: 
Seleccionareltipoyprofundidaddelacimentaciónadecuadaparaunaestructuradada. 
Evaluarlacapacidaddecargadelacimentación. 
Estimarelasentamientoprobabledeunaestructura. 
Detectarproblemaspotencialesdelacimentación. 
Localizarelnivelfreático. 
Establecermétodosdeconstrucciónparacondicionescambiantesdelsubsuelo. 
Los estudiosGeotécnicos, permitenrealizarla EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO
DEPOSITOS NATURALES DE SUELO 
ORIGEN DE LOS SUELOS 
Interperismomecánico. 
Interperismoquímico. 
El suelo producto del interperismo, puede ser transportado por fuerzas físicas 
Suelos transportados. 
Suelos residuales. 
Por su medio de transporte, los suelos pueden ser de tipo: 
Aluvial o fluvial 
Glacial 
Eólico
RIOS 
Los meandros se caracterizan por: 
EROSION 
MARGENES CONCAVAS SEDIMENTACION 
MARGENES CONVEXAS 
Corrientes entrelazadas (anastomasadas). 
Corrientes meándricas. 
Tipos de corrientes:
VIENTOBARLOVENTOSOTAVENTO 
COMPACTOSUELTO
III.-EXPLORACION DEL SUBSUELO
RECOLECCION DE INFORMACION PRELIMINAR 
DOCUMENTACIÓN OFICIAL PUBLICADATRABAJO DE RECONOCIMIENTO 
(INSPECCION VISUAL) 
DATOS BASICOSINVESTIGACION DEL SITIO 
PLANEACIÓNDELOSESTUDIOSGEOTECNICOSAREALIZAR. 
TOMADEMUESTRAS. 
PRUEBASENLABORATORIOABCRef. Bibliografica: CURSO APLICADO DE CIMENTACIONES, et al Rodriguez Ortiz, 1989. INGENIERIA DE CIMENTACIONES, BrajaDas, 2011
RECOLECCION DE INFORMACION PRELIMINARTIPO DE ESTRUCTURA A CONSTRUIR Y SU USO GENERAL 
CARGAS APROXIMADAS. 
ESPACIAMIENTO DE LAS COLUMNAS. 
REGLAMENTO LOCAL DE LA CONSTRUCCION. 
EXISTENCIA DE SOTANOS 
EDIFICIOSPUENTES 
LONGITUD DEL CLARO. 
CARGAS EN PILARES Y ESTRIBOSA1
TOPOGRAFIATIPODESUELOMAPASGEOLOGICOSMAPASAGRONOMICOSINFORMACION HIDROLOGICA 
PENDIENTES. 
EXISTENCIA DE CONSTRUCCIONES ALEDAÑAS Y/O CIRCUNDANTES. 
EXISTENCIA DE CANALES DE DRENAJE, RELLENOS SANITARIOS. 
TIPO DE COBERTURA 
CARACTERISTICAS GEOLOGICAS DE LA ZONA DE PROYECTO. . 
REGISTRO DE CUERPOS DE RIO. 
NIVELES DE AGUA EN LOS CURSOS DE RIO. 
TIPO DE SEDIMENTO QUE ARRASTRA. 
2345
Fuente: http://www.igmbolivia.gob.bo/sig.php
http://sergeotecmin.gob.bo/#
TRABAJO DE RECONOCIMIENTO(INSPECCION VISUAL) SUELOSNIVEL FREATICOCONSTRUCCIONES 
TIPO DE COBERTURA VEGETAL. 
NATURALEZA DEL SUELO. 
AREAS DE RELLENO Y CORTE. 
TIPOS DE CONSTRUCCIONES VECINAS. 
GRIETAS EN MUROS. 
ZONAS DE RELLENO. 
ESTRATO IMPERMEABLENF 
HUELLASDENIVELESDEAGUAENEDIFICIOSYENESTRIBOSDEPUENTES. B
RIOSLos meandros se caracterizan por: EROSION MARGENES CONCAVAS SEDIMENTACIONMARGENES CONVEXAS 
Corrientes entrelazadas (anastomasadas). 
Corrientes meándricas. 
Tipos de corrientes:
INVESTIGACION DEL SITIOCUBICACIONDELOSPUNTOSDEMUESTREOPROFUNDIDADDELOSPUNTOSDEMUESTREOMETODOSDERECONOCIMIENTOTIPODEMUESTRASINFORMEGEOTECNICO1234
PROGRAMA DE INVESTIGACION MINIMO 21/08/201322www.scribd.com/doc/2447973/E-050Ref.Bibliográfica:REGLAMENTONACIONALDECONSTRUCCIONES,NORMANE.050SUELOSYCIMENTACIONES,PERU1997
GENERALIDADES 
Un programa de investigación de campo y laboratorio se define mediante: 
a.Condicionesdefrontera. 
b.Número“n”depuntosainvestigar. 
c.Profundidad“p”quesedebealcanzarencadapunto. 
d.Distribucióndelospuntosenlasuperficiedelterreno. 
e.Númeroytipodemuestrasaextraer. 
f.Ensayosarealizar“insitu”yenelLaboratorio. 
21/08/201323
aCONDICIONES DE FRONTERATienencomoobjetivolacomprobacióndelascaracterísticasdesuelosupuestamenteigualesenlosterrenoscolindantesyaedificados. 
21/08/2013 
24
21/08/201325a-3)Eltipodeedificaciónacimentaresdelamismaodemenorexigenciaquelasedificacionessituadasamenosde100m.
b“n” NUMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACIONElnúmerodepuntosdeinvestigaciónsedeterminaenfunciónaltipodeedificaciónydeláreadelasuperficieaocuparporésteCuandoseconozcaelemplazamientoexactodelaestructura,“n”sedeterminaráenfuncióndeláreatotaldelterreno21/08/201326
Aes más exigente que B y éste más exigente que C21/08/2013 
27
COMPLEJIDAD 
SUPERFICIE (Ha) 
1 
10 
50 
100 
200 
500 
1000 
BAJA 
3 
6 
8 
9 
10 
11 
12 
MEDIA 
5 
10 
14 
15 
16 
18 
20 
ALTA 
6 
14 
20 
22 
24 
27 
30 
NUMERO MINIMO DE SONDEOS 
COMPLEJIDAD BAJA (CB): Terrenoscontopografíasuave,muyhomogéneaenplantadentrodeláreaestudiadaydebuenacalidadcomocimentación(terrenosaptosparacimentacionessuperficiales) COMPLEJIDAD ALTA (CA): Terrenosdetopografíamoviday/obastantehetereogéneosenplantaycondeficientescondicionesdecimentación(posibleempleodepilotajes) FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
En proyectos viales en nuestro país se tiene los siguientes criterios: Carreteras troncalesCaminos vecinalesCada 1000 metros una muestraCada 500 metros una muestraABCTERMINOS DE REFERENCIA Y E.T. 21/08/201329
c 
“p” PROFUNDIDAD MINIMA ALCANZADA EN CADA PUNTO DE INVESTIGACION SUPERFICIAL21/08/201330CIMENTACION SUPERFICIALEDIFICACION SIN SOTANO
21/08/2013 31 
p D z f   
EDIFICACION SIN SOTANO
21/08/2013 32 
EDIFICACION CON SOTANO 
p D z h f    
h
PROFUNDIDAD MINIMA APROXIMADA DE BARRENADO 
AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (1972) DPara edificios de 30m de ancho 
NUMERO DE PISOS 
PROFUNDIDAD DE LA PERFORACION (m) 
1 
3.5 
2 
6.0 
3 
10.0 
4 
16.0 
5 
24.0 
Para hospitales y edificios de oficinas: Fuente: PRINCIPIOS DE INGENIERIA DE CIMENTACIONES , BrajaDas
21/08/2013 34 
CIMENTACION PROFUNDA 
p h D z f    
Df = En una edificación sin sótano, es la distancia vertical 
desde la superficie del terreno hasta el extremo de la 
cimentación profunda (pilote, pilares, etc.). En edificaciones 
con sótano es la distancia vertical entre el nivel de piso 
terminado del sótano y el extremo de la cimentación 
profunda. 
h = Distancia vertical entre el nivel de piso terminado del 
sótano y la superficie del terreno natural. 
z = 6 metros en el 80% de los sondeos. 
= 1.5*B, en el 20% de los sondeos, siendo B el ancho de la 
cimentación, delimitada por los puntos de todos los pilotes o 
las bases de todos los pilares. 
Donde:
21/08/2013 
35dDISTRIBUCION DE LOS PUNTOS DE INVESTIGACION 
Sedistribuiránteniendoencuentalascaracterísticasydimensionesdelterreno,asícomolaubicacióndelasestructurasprevistascuandoéstasesténdefinidas. Sedistribuiránuniformementeenlasuperficiedelterrenoyporlomenosel70%delospuntoscaerándentrodelasuperficieaocuparseconlaedificación.
COMPLEJIDAD 
SUPERFICIE (Ha) 
1 
10 
50 
100 
200 
500 
1000 
BAJA 
3 
6 
8 
9 
10 
11 
12 
MEDIA 
5 
10 
14 
15 
16 
18 
20 
ALTA 
6 
14 
20 
22 
24 
27 
30 
NUMERO MINIMO DE SONDEOSN=3N=5FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
ESPACIAMIENTO APROXIMADO DE LOS MUESTREOS 
TIPO DE PROYECTO 
ESPACIAMIENTO (m) 
EDIFICIO DE VARIOS PISOS 
10 -30 
PLANTAS INSDUSTRIALES DE UN PISO 
20 -60 
CARRETERAS 
250 -500 
SUBDIVISIONES RESIDENCIALES 
250 -500 
PRESAS Y DIQUES 
40 -80 
Directricesgenerales,yaqueelespaciamientopuedeincrementarseodisminuirsedependiendodelascondicionesdelsubsuelo
N=10N=8 
CON ZONA PROBLEMATICA 
FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
21/08/2013 
39eNUMERO Y TIPO DE MUESTRAS A EXTRAER 
Mab: Muestra alterada en bolsa de plástico. 
Mib: Muestra inalterada en bloque. Mit: Muestra inalterada en tubo de pared delgada. Df 
NT 
Mab 
Mibó Mit
21/08/2013 
40fENSAYOS A REALIZAR EN SITU Y EN LABORATORIO
METODOS DE RECONOCIMIENTO 
CALICATASOPOZOS 
SONDEOSMANUALESOMECANICOS 
PRUEBASDEPENETRACIONDINAMICAOESTATICA 
METODOSGEOFISICOS 
PRUEBASINSITU
CALICATAS O POZOSOBJETIVOTIPO DE EXCAVACION 
Excavacióndelterreno,enformasdiversas: pozos,zanjas,rozas. 
PROFUNDIDAD 
Observaciondirectadel terreno. 
Tomade muestras. 
Realizaciónde ensayosin situ. 
Confirmaciónde un substratoconocido. 
Ref. Bibliográfica: MECANICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES, Fernando MuzasLabad, , FUNDACION ESCUELA DE LA EDIFICACION, 2007 
Manual y/o mecánica(retroexcavadoraH<4myexcepcionalmentemayoresenterrenosquenorequieraentibación
SONDEOS MANUALES O MECANICOSMANUALESMECANICOSPerforacionesdepequeñodiámetro. 
Seusanbarrenasdegusanilloyotrostiposdecucharas. 
Permitenlaobtencióndemuestrasalteradas. 
Válidasparaidentificacióndematerialyladeterminacióndelahumedadnatural. 
Diámetroshabitualesde 65 y 140 mm 
PRESION: Para suelosblandos. 
PERCUSION: En gravaso materialescementados. 
ROTACION: En rocaso suelosduros. TOMAMUESTRASSPT 
ENSAYO DE MOLINETE O VELETAENSAYO PRESIOMETRICOExtracciónde testigos.
S P TSTANDART PENETRATION TESTING ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR 
Consisteenhincaragolpesunmuestreadordecucharapartida(mediacaña),registrandolosgolpesparapenetrartrestramosde6”=15cm.Utilizandounamasade140libraslacualsedejacaerdesdeunaalturade30”=76.2cmPerfilestratigrafico 
Muestredaor15 cm 
15 cm 
15 cm 
Martillo140 lb ó 622.72NN1 
N2 
N=N1+N2
CUANDO SE DEBE USAR EL SPT? 
Arenasygravasmediasafinas. 
Arcillasduras. 
Inadecuadoensuelosblandosoconcantosrodados. 
Cuandoseobtienenmásde40golpessedebesuspenderelensayo. 
Siseencuentranfragmentosderocasepuedeinterpretarinadecuadamente.
GRADO DE ALTERACION DE UNA MUESTRA 
% *100 2 
2 2 
i 
e i 
R D 
D D 
A 
 
 
AR =Relación de áreas 
De= Diámetro exterior del tubo muestreador. 
Di= Diámetro interior del tubo muestreador 
Cuando AR es menor de 10 %, la muestra se considera 
inalterada. 
Por ejemplo:
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VARIACION DEL NUMERO DE PENETRACION ESTANDAR (Skempton1986, et al 1985) Algunosdeestosfactoresson: 
EFICIENCIADELMARTILLOSPT. 
DIAMETRODEPERFORACION. 
METODODEMUESTREO. 
FACTORDELONGITUDDELABARRAPERFORADORA. 
Cilíndrico (50) 
De Seguridad (70)
Martillo Cilíndrico De Seguridad
Equipo Martillo – Ref. Eficiencia 
(%) 
Acker-01 Seguridad - MS 30 
Cilíndrico - MC 01 
56 
57 
Acker-02 Seguridad - MS 30 
Seguridad - MS 28 
50 
50 
Winch-01 Seguridad - MS 30 66 
Cilíndrico - MC 01 27 
EFICIENCIA DE ALGUNOS EQUIPOS
60 N 
NUMERO DE PENETRACION ESTANDAR CORREGIDO 
: Corrección por longitud de la barra perforadora 
: Corrección del muestraedor 
: Corrección por diámetro de perforación 
: Eficiencia del martillo (%) 
N: Número de penetración medido 
: Número de penetración corregido (condiciones de campo) 
R 
S 
B 
60 
 
 
 
 H 
N
FACTORES DE CORRECCIÓN DE “N” 
Fuente: (Youd e Idriss, 1997; Seed y otros, 2001) 
Factor Variable Símbolo Corrección 
Presión de sobrecarga. CN = (Pa/’vo)0.5 * 
CN menor o igual 
que 2 
Relación de energía Martillo cilíndrico 
Martillo de seguridad 
Martillo automático -Cilíndrico 
CE = 0.5-1.0 
0.7-1.2 
0.8-1.3 
Diámetro de la perforación 65 – 115 mm 
150 mm 
200 mm 
CB = 1.0 
1.05 
1.15 
Longitud del varillaje 3 – 4 m 
4 – 6 m 
6 – 10 m 
10 – 30 m 
>30 m 
CR = 0.75 
0.85 
0.95 
1.0 
<1.0 
Tipo de muestreador Cuchara partida estándar 
Cuchara partida sin liners 
CS = 1.0 
1.1 – 1.3 
N160 = N CNCECBCRCS
PARA SUELOS ARCILLOSOS: 
Número de penetración estándar (N 
60 
) y la resistencia 
cortante no drenada de la arcilla c 
u (Pruebas triaxiales no 
drenadas) 
60 c K *N u  
60 
CORRELACIONES UTILES
Tasa de sobreconsolidación OCR (de un depósito natural 
de arcilla) con N60 
Relación de Mayne y Kemper (1988) 
0.689 
' 
60 193 . 0   
 
 
  
 
 
 
o 
N 
OCR 
 
' 2 : Esfuerzo efectivo vertical MN/m o 
PARA SUELOS GRANULARES: 
 Compacidad relativa de las arenas Dr 
 Angulo de fricción  
Corrección de N60, para una presión efectiva de sobrecarga 
' 
o  
  1 60 60 N C N N  
Donde: 
(N1)60 = Valor de N60 corregido a un valor estándar de [100 kN/m2 
(2000 lb/pie2)] 
CN= Factor de corrección. 
N60=Valor de N obtenido de la exploración de campo. 
' 
o 
RELACIONES EMPIRICAS PARA CN 
Relación de Liao y Whitman (1986) Relación de Skempton (1986) 
Relación de Seed y otros (1975) Relación de Peck y otros (1974) 
0.5 
' 
1 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
  
 
 
 
a 
o 
N 
P 
C 
   
 
 
  
 
 
 
 
a 
o 
N 
P 
C 
' 
1 
2 
 
  
 
 
  
 
 
  
a 
o 
N P 
C 
' 
1 1.25*log 
 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
  
 
 
 
a 
o 
N 
P 
C 
' 
20 
0.77*log 
 
2 2 P 100kN/m 2000lb / pies a  
RELACIONES PARA ESTIMAR EL 
ANGULO DE FRICCION 
    2 
1 60 1 60   27.10.3 N 0.00054 N 
Peck, Hanson y Thornburn (1974) 
Hatanaka y Uchida (1996) 
20*  20 1 60   N 
Schmertmann (1975) 
0.34 
' 
1 60 
12.2 20.3 
tan 
  
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
   
 
  
 
 
 
   
a 
o 
P 
N 
 
 
N60: Número de penetración estándar en 
campo. 
o: Presión efectiva de sobrecarga 
Pa: Presión atmosférica (100 KN/m2, 
2000 lb/pie2) 
N60
CONSIDERACIONES: 
Lasecuacionessonsoloaproximadas. 
PorlanaturalezaheterogéneadelsuelolosvaloresdeN60obtenidosenunbarrenodadovaríanampliamente. 
EnmasasdesueloqueexistanboleosgrandesygravaslosN60sonpocofiableshastaerráticos. 
PRINCIPALESFUENTES DE ERROR: 
Limpiezainadecuadadelbarreno. 
Errorpormalconteodelnúmerodegolpes. 
Golpeconexcentricidaddelmartinetesobrelabarrenaperforadora.
PRUEBAS DE PENETRACION DINAMICA 
A.PRUEBADEPENETRACIONDINAMICA(EquipodiseñadoporlaempresaBorro) N20 
Puntazade 16 cm2 
Masade 65 kg. 
Alturade caidade 65 cm 
A.PRUEBADEPENETRACIONESTATICA(ConoHolandés)
METODOS GEOFISICOS 
Estudiorecomendadocuandosedeseacubrirgrandesáreasenunestudiogeotécnico 
SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES 
SISMICA DE REFRACCION (espesorestratosde suelo) 
GRAVIMETRIA
PRUEBAS IN SITUEntre laspruebasin situ másusualespuedencitarse: 
Ensayode cargacon placa, paraestablecerla deformabilidady capacidadportantede suelos. 
EnsayodelaVeleta,paraconocerlaresistenciacortante,sindrenajeinsitu,desueloscohesivosmuyplásticos,particularmentearcillasblandas.
MUESTRAS INALTERADASTIPOS DE MUESTRALasmuestrasaserobtenidasdelossuelos,permitiránrealizarladeterminacióndelaspropiedadesdelossuelosMUESTRASINALTERADAS:Muestrasqueguardanlasmismascondicionesdelamasadesueloenlaqueencontraban. MUESTRASALTERADAS:Muestrasquenoguardanlasmismascondicionesdelamasadesueloenlaqueencontraban 
Bolsas de suelo, trozos de testigo, terrones, etc. Talladas en catas o excavacionesExtraídos mediante toma muestras
MUESTRAS ALTERADAS 
Estratigrafía (cambio de capas) 
Análisis granulométrico. 
Determinación de los límites líquido y plástico. 
Peso específico de los sólidos del suelo. 
Determinación del contenido orgánico. 
Clasificación del suelo. 
Contenido de sulfatos, carbonatos, materia orgánica. 
MUESTRAS INALTERADAS 
Resistencia al cortante 
Pruebas de consolidación.
Bolsa1Bolsa 2MUESTRA MEZCLADA Y CUARTEADA20 Kg. 3 kg.15 kg.1 1/2 kg. 1/2 kg. 
ENSAYOS DE RESISTENCIAENSAYOS DE CONTROLENSAYOS GENERALES 
LIMITELIQUIDO 
LIMITEPLASTICO0 
PESOESPECIFICO 
ANALISISGRANULOMETRICO 
COMPACTACION 
CONTENIDOOPTIMODEHUMEDAD 
CBR 
Fuente: MECANICA DE SUELOS, CrespoVillalaz.
INFORME GEOTECNICOPROPIEDADES A DETERMINAR EN EL ESTUDIO GEOTECNICO
1.Descripcióndel alcancede la investigación. 
2.Descripciónde la estructurapropuestaparala quese realizóel estudio. 
3.Ubicaciónde la zonade estudio. 
4.Caracteristicasgeológicas, hidrológicas, etc. 
5.Detallesde la exploraciónde campo (númerode muestras, profundidadde esploración,, etc) 
6.Descripciónde lascondicionesdel subsuelo. 
7.Descripciónde lascondicionesdel NF. 
8.Recomendaciónsobreel tipode cimentaciónmásadecuado, segúnel tipode sueloencontrado. 
9.Conclusionesy limitacionesdel estudio. ANEXOS: Mapasde localizacióny caracterizacióndel mismo. Registrode lasperforaciones. Resultadosde laspruebasde Laboratorio. 
CONTENIDO MINIMO DE UN INFORME GEOTECNICO
CONOCIDO: PUNTO DE VISTA GEOTECNICOPUNTO DE VISTA ESTRUCTURALPUNTO DE VISTA ECONOMICOFACILIDAD CONSTRUCTIVA
TIPO DE CIMENTACION 
PARAMETRO DE REFERENCIA 
OBSERVACIONES 
ZAPATASAISLADAS 
Cc0.20 
Suelo de baja compresibilidad. 
Asentamientos diferenciales controlados. 
ZAPATASCONTINUAS RIGIDIZADAS CON VIGAS DE CIMENTACION 
Ccentre 0.20 y 0.40 
Suelo de 
compresibilidad media 
LOSA DE CIMENTACION 
Cargas bastantealtas (pesadas) 
El áreade las zapatas continuas ocupan cerca del 50% del área del edificio en planta 
PILOTES 
Cargas demasiadoelevadas. Suelos con baja capacidad de carga 
Cc: Índice de compresión 
COMO ESCOGER LA CIMENTACION MAS ADECUADA? 
Fuente: Crespo Villalaz, MECANICA DE SUELOS.
ESTUDIODECARGAS 
ESTUDIODELACOMPATIBILIDADENTREELTIPODECARGASYLASCARACTERISTICASDELSUELO. 
DETERMINACIONDELACAPIDADDECARGADELSUELODECIMENTACIONYDELOSASENTAMIENTOSPROBABLES. 
PREPARACIONDEVARIOSANTEPROYECTOS,CONLOSDIFERENTESTIPOSDECIMENTACION. 
SELECCIÓNDELTIPODECIMENTACIONMASADECUADA.(Tipodesubsuelo,Rapidezenlaconstrucción,Adaptabilidad,Costo)
NORMATIVANORMAS ASTM
NORMAS ASTM
BIBLIOGRAFIA 
1.ESTUDIODEMECÁNICADESUELOS,EXPLORACIÓNGEOTÉCNICA,ING.LUISA.GUTIERREZARANDA,UNIVERSIDADNACIONALDETRUJILLO,INGENIERIADEMINAS. 
2.PRINCIPIOSDEINGENIERIADECIMENTACIONES,BRAJADAS,QUINTAEDICION. 
3.MECANICADESUELOSYCIMENTACIONES,CARLOSCRESPOVILLALAZ. 
4.MECANICADELSUELOYCIMENTACIONESVOL.IyII,FERNANDOMUZASLABAD. 
5.CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,RODRIGUEZORTIZ. 
6.PAGINASWEB. 
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Tema exploracion del subsuelo

  • 1. ESTUDIOS GEOTECNICOS PARA FUNDACIONES FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA CIVILMATERIA: CIV-3250 “C” FUNDACIONES TEMA: DOCENTE: M.Sc.ING. LINA CARLA FERNÁNDEZ GUTIÉRREZ
  • 2. I.-INTRODUCCIÓNESTUDIO GEOTECNICOTOMA DE DECISIONES DEL INGENIERO CIVIL (SUELO-CIMENTACION) TODASLASOBRASDEINGENIERIACIVILDEBENCIMENTARSEENUNAMASADESUELO Ref. Bibliografica: CursoAplicadode Cimentaciones, et al Rodriguez Ortiz, 1989.
  • 3. ETAPASDELESTUDIOGEOTECNICO UBICACIONDELOSPUNTOSDEMUESTREO PROFUNDIDADDELOSPUNTOSDEMUESTREO TIPODEMUESTRAS METODOSDERECONOCIMIENTO INFORMEGEOTECNICO
  • 4.
  • 6. LaEXPLORACIÓNDELSUBSUELO,eselprocesodeidentificarlascapasdedepósitosquesubyacenaunaestructurapropuestaysuscaracterísticasfísicas. Supropósitoesobtenerinformaciónqueayudealingenieroa: Seleccionareltipoyprofundidaddelacimentaciónadecuadaparaunaestructuradada. Evaluarlacapacidaddecargadelacimentación. Estimarelasentamientoprobabledeunaestructura. Detectarproblemaspotencialesdelacimentación. Localizarelnivelfreático. Establecermétodosdeconstrucciónparacondicionescambiantesdelsubsuelo. Los estudiosGeotécnicos, permitenrealizarla EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO
  • 7. DEPOSITOS NATURALES DE SUELO ORIGEN DE LOS SUELOS Interperismomecánico. Interperismoquímico. El suelo producto del interperismo, puede ser transportado por fuerzas físicas Suelos transportados. Suelos residuales. Por su medio de transporte, los suelos pueden ser de tipo: Aluvial o fluvial Glacial Eólico
  • 8. RIOS Los meandros se caracterizan por: EROSION MARGENES CONCAVAS SEDIMENTACION MARGENES CONVEXAS Corrientes entrelazadas (anastomasadas). Corrientes meándricas. Tipos de corrientes:
  • 11. RECOLECCION DE INFORMACION PRELIMINAR DOCUMENTACIÓN OFICIAL PUBLICADATRABAJO DE RECONOCIMIENTO (INSPECCION VISUAL) DATOS BASICOSINVESTIGACION DEL SITIO PLANEACIÓNDELOSESTUDIOSGEOTECNICOSAREALIZAR. TOMADEMUESTRAS. PRUEBASENLABORATORIOABCRef. Bibliografica: CURSO APLICADO DE CIMENTACIONES, et al Rodriguez Ortiz, 1989. INGENIERIA DE CIMENTACIONES, BrajaDas, 2011
  • 12. RECOLECCION DE INFORMACION PRELIMINARTIPO DE ESTRUCTURA A CONSTRUIR Y SU USO GENERAL CARGAS APROXIMADAS. ESPACIAMIENTO DE LAS COLUMNAS. REGLAMENTO LOCAL DE LA CONSTRUCCION. EXISTENCIA DE SOTANOS EDIFICIOSPUENTES LONGITUD DEL CLARO. CARGAS EN PILARES Y ESTRIBOSA1
  • 13. TOPOGRAFIATIPODESUELOMAPASGEOLOGICOSMAPASAGRONOMICOSINFORMACION HIDROLOGICA PENDIENTES. EXISTENCIA DE CONSTRUCCIONES ALEDAÑAS Y/O CIRCUNDANTES. EXISTENCIA DE CANALES DE DRENAJE, RELLENOS SANITARIOS. TIPO DE COBERTURA CARACTERISTICAS GEOLOGICAS DE LA ZONA DE PROYECTO. . REGISTRO DE CUERPOS DE RIO. NIVELES DE AGUA EN LOS CURSOS DE RIO. TIPO DE SEDIMENTO QUE ARRASTRA. 2345
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 19. TRABAJO DE RECONOCIMIENTO(INSPECCION VISUAL) SUELOSNIVEL FREATICOCONSTRUCCIONES TIPO DE COBERTURA VEGETAL. NATURALEZA DEL SUELO. AREAS DE RELLENO Y CORTE. TIPOS DE CONSTRUCCIONES VECINAS. GRIETAS EN MUROS. ZONAS DE RELLENO. ESTRATO IMPERMEABLENF HUELLASDENIVELESDEAGUAENEDIFICIOSYENESTRIBOSDEPUENTES. B
  • 20. RIOSLos meandros se caracterizan por: EROSION MARGENES CONCAVAS SEDIMENTACIONMARGENES CONVEXAS Corrientes entrelazadas (anastomasadas). Corrientes meándricas. Tipos de corrientes:
  • 22. PROGRAMA DE INVESTIGACION MINIMO 21/08/201322www.scribd.com/doc/2447973/E-050Ref.Bibliográfica:REGLAMENTONACIONALDECONSTRUCCIONES,NORMANE.050SUELOSYCIMENTACIONES,PERU1997
  • 23. GENERALIDADES Un programa de investigación de campo y laboratorio se define mediante: a.Condicionesdefrontera. b.Número“n”depuntosainvestigar. c.Profundidad“p”quesedebealcanzarencadapunto. d.Distribucióndelospuntosenlasuperficiedelterreno. e.Númeroytipodemuestrasaextraer. f.Ensayosarealizar“insitu”yenelLaboratorio. 21/08/201323
  • 26. b“n” NUMERO DE PUNTOS DE INVESTIGACIONElnúmerodepuntosdeinvestigaciónsedeterminaenfunciónaltipodeedificaciónydeláreadelasuperficieaocuparporésteCuandoseconozcaelemplazamientoexactodelaestructura,“n”sedeterminaráenfuncióndeláreatotaldelterreno21/08/201326
  • 27. Aes más exigente que B y éste más exigente que C21/08/2013 27
  • 28. COMPLEJIDAD SUPERFICIE (Ha) 1 10 50 100 200 500 1000 BAJA 3 6 8 9 10 11 12 MEDIA 5 10 14 15 16 18 20 ALTA 6 14 20 22 24 27 30 NUMERO MINIMO DE SONDEOS COMPLEJIDAD BAJA (CB): Terrenoscontopografíasuave,muyhomogéneaenplantadentrodeláreaestudiadaydebuenacalidadcomocimentación(terrenosaptosparacimentacionessuperficiales) COMPLEJIDAD ALTA (CA): Terrenosdetopografíamoviday/obastantehetereogéneosenplantaycondeficientescondicionesdecimentación(posibleempleodepilotajes) FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
  • 29. En proyectos viales en nuestro país se tiene los siguientes criterios: Carreteras troncalesCaminos vecinalesCada 1000 metros una muestraCada 500 metros una muestraABCTERMINOS DE REFERENCIA Y E.T. 21/08/201329
  • 30. c “p” PROFUNDIDAD MINIMA ALCANZADA EN CADA PUNTO DE INVESTIGACION SUPERFICIAL21/08/201330CIMENTACION SUPERFICIALEDIFICACION SIN SOTANO
  • 31. 21/08/2013 31 p D z f   EDIFICACION SIN SOTANO
  • 32. 21/08/2013 32 EDIFICACION CON SOTANO p D z h f    h
  • 33. PROFUNDIDAD MINIMA APROXIMADA DE BARRENADO AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (1972) DPara edificios de 30m de ancho NUMERO DE PISOS PROFUNDIDAD DE LA PERFORACION (m) 1 3.5 2 6.0 3 10.0 4 16.0 5 24.0 Para hospitales y edificios de oficinas: Fuente: PRINCIPIOS DE INGENIERIA DE CIMENTACIONES , BrajaDas
  • 34. 21/08/2013 34 CIMENTACION PROFUNDA p h D z f    Df = En una edificación sin sótano, es la distancia vertical desde la superficie del terreno hasta el extremo de la cimentación profunda (pilote, pilares, etc.). En edificaciones con sótano es la distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y el extremo de la cimentación profunda. h = Distancia vertical entre el nivel de piso terminado del sótano y la superficie del terreno natural. z = 6 metros en el 80% de los sondeos. = 1.5*B, en el 20% de los sondeos, siendo B el ancho de la cimentación, delimitada por los puntos de todos los pilotes o las bases de todos los pilares. Donde:
  • 35. 21/08/2013 35dDISTRIBUCION DE LOS PUNTOS DE INVESTIGACION Sedistribuiránteniendoencuentalascaracterísticasydimensionesdelterreno,asícomolaubicacióndelasestructurasprevistascuandoéstasesténdefinidas. Sedistribuiránuniformementeenlasuperficiedelterrenoyporlomenosel70%delospuntoscaerándentrodelasuperficieaocuparseconlaedificación.
  • 36. COMPLEJIDAD SUPERFICIE (Ha) 1 10 50 100 200 500 1000 BAJA 3 6 8 9 10 11 12 MEDIA 5 10 14 15 16 18 20 ALTA 6 14 20 22 24 27 30 NUMERO MINIMO DE SONDEOSN=3N=5FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
  • 37. ESPACIAMIENTO APROXIMADO DE LOS MUESTREOS TIPO DE PROYECTO ESPACIAMIENTO (m) EDIFICIO DE VARIOS PISOS 10 -30 PLANTAS INSDUSTRIALES DE UN PISO 20 -60 CARRETERAS 250 -500 SUBDIVISIONES RESIDENCIALES 250 -500 PRESAS Y DIQUES 40 -80 Directricesgenerales,yaqueelespaciamientopuedeincrementarseodisminuirsedependiendodelascondicionesdelsubsuelo
  • 38. N=10N=8 CON ZONA PROBLEMATICA FUENTE:CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,JOSÉMARÍARODRIGUEZORTIZ:JESÚSSERRAGESTA:CARLOSOTEOMAZO
  • 39. 21/08/2013 39eNUMERO Y TIPO DE MUESTRAS A EXTRAER Mab: Muestra alterada en bolsa de plástico. Mib: Muestra inalterada en bloque. Mit: Muestra inalterada en tubo de pared delgada. Df NT Mab Mibó Mit
  • 40. 21/08/2013 40fENSAYOS A REALIZAR EN SITU Y EN LABORATORIO
  • 41. METODOS DE RECONOCIMIENTO CALICATASOPOZOS SONDEOSMANUALESOMECANICOS PRUEBASDEPENETRACIONDINAMICAOESTATICA METODOSGEOFISICOS PRUEBASINSITU
  • 42. CALICATAS O POZOSOBJETIVOTIPO DE EXCAVACION Excavacióndelterreno,enformasdiversas: pozos,zanjas,rozas. PROFUNDIDAD Observaciondirectadel terreno. Tomade muestras. Realizaciónde ensayosin situ. Confirmaciónde un substratoconocido. Ref. Bibliográfica: MECANICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES, Fernando MuzasLabad, , FUNDACION ESCUELA DE LA EDIFICACION, 2007 Manual y/o mecánica(retroexcavadoraH<4myexcepcionalmentemayoresenterrenosquenorequieraentibación
  • 43. SONDEOS MANUALES O MECANICOSMANUALESMECANICOSPerforacionesdepequeñodiámetro. Seusanbarrenasdegusanilloyotrostiposdecucharas. Permitenlaobtencióndemuestrasalteradas. Válidasparaidentificacióndematerialyladeterminacióndelahumedadnatural. Diámetroshabitualesde 65 y 140 mm PRESION: Para suelosblandos. PERCUSION: En gravaso materialescementados. ROTACION: En rocaso suelosduros. TOMAMUESTRASSPT ENSAYO DE MOLINETE O VELETAENSAYO PRESIOMETRICOExtracciónde testigos.
  • 44. S P TSTANDART PENETRATION TESTING ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR Consisteenhincaragolpesunmuestreadordecucharapartida(mediacaña),registrandolosgolpesparapenetrartrestramosde6”=15cm.Utilizandounamasade140libraslacualsedejacaerdesdeunaalturade30”=76.2cmPerfilestratigrafico Muestredaor15 cm 15 cm 15 cm Martillo140 lb ó 622.72NN1 N2 N=N1+N2
  • 45. CUANDO SE DEBE USAR EL SPT? Arenasygravasmediasafinas. Arcillasduras. Inadecuadoensuelosblandosoconcantosrodados. Cuandoseobtienenmásde40golpessedebesuspenderelensayo. Siseencuentranfragmentosderocasepuedeinterpretarinadecuadamente.
  • 46. GRADO DE ALTERACION DE UNA MUESTRA % *100 2 2 2 i e i R D D D A   AR =Relación de áreas De= Diámetro exterior del tubo muestreador. Di= Diámetro interior del tubo muestreador Cuando AR es menor de 10 %, la muestra se considera inalterada. Por ejemplo:
  • 47. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VARIACION DEL NUMERO DE PENETRACION ESTANDAR (Skempton1986, et al 1985) Algunosdeestosfactoresson: EFICIENCIADELMARTILLOSPT. DIAMETRODEPERFORACION. METODODEMUESTREO. FACTORDELONGITUDDELABARRAPERFORADORA. Cilíndrico (50) De Seguridad (70)
  • 49. Equipo Martillo – Ref. Eficiencia (%) Acker-01 Seguridad - MS 30 Cilíndrico - MC 01 56 57 Acker-02 Seguridad - MS 30 Seguridad - MS 28 50 50 Winch-01 Seguridad - MS 30 66 Cilíndrico - MC 01 27 EFICIENCIA DE ALGUNOS EQUIPOS
  • 50. 60 N NUMERO DE PENETRACION ESTANDAR CORREGIDO : Corrección por longitud de la barra perforadora : Corrección del muestraedor : Corrección por diámetro de perforación : Eficiencia del martillo (%) N: Número de penetración medido : Número de penetración corregido (condiciones de campo) R S B 60     H N
  • 51. FACTORES DE CORRECCIÓN DE “N” Fuente: (Youd e Idriss, 1997; Seed y otros, 2001) Factor Variable Símbolo Corrección Presión de sobrecarga. CN = (Pa/’vo)0.5 * CN menor o igual que 2 Relación de energía Martillo cilíndrico Martillo de seguridad Martillo automático -Cilíndrico CE = 0.5-1.0 0.7-1.2 0.8-1.3 Diámetro de la perforación 65 – 115 mm 150 mm 200 mm CB = 1.0 1.05 1.15 Longitud del varillaje 3 – 4 m 4 – 6 m 6 – 10 m 10 – 30 m >30 m CR = 0.75 0.85 0.95 1.0 <1.0 Tipo de muestreador Cuchara partida estándar Cuchara partida sin liners CS = 1.0 1.1 – 1.3 N160 = N CNCECBCRCS
  • 52. PARA SUELOS ARCILLOSOS: Número de penetración estándar (N 60 ) y la resistencia cortante no drenada de la arcilla c u (Pruebas triaxiales no drenadas) 60 c K *N u  60 CORRELACIONES UTILES
  • 53. Tasa de sobreconsolidación OCR (de un depósito natural de arcilla) con N60 Relación de Mayne y Kemper (1988) 0.689 ' 60 193 . 0          o N OCR  ' 2 : Esfuerzo efectivo vertical MN/m o 
  • 54. PARA SUELOS GRANULARES:  Compacidad relativa de las arenas Dr  Angulo de fricción  Corrección de N60, para una presión efectiva de sobrecarga ' o    1 60 60 N C N N  Donde: (N1)60 = Valor de N60 corregido a un valor estándar de [100 kN/m2 (2000 lb/pie2)] CN= Factor de corrección. N60=Valor de N obtenido de la exploración de campo. ' o 
  • 55. RELACIONES EMPIRICAS PARA CN Relación de Liao y Whitman (1986) Relación de Skempton (1986) Relación de Seed y otros (1975) Relación de Peck y otros (1974) 0.5 ' 1                        a o N P C            a o N P C ' 1 2            a o N P C ' 1 1.25*log                         a o N P C ' 20 0.77*log  2 2 P 100kN/m 2000lb / pies a  
  • 56. RELACIONES PARA ESTIMAR EL ANGULO DE FRICCION     2 1 60 1 60   27.10.3 N 0.00054 N Peck, Hanson y Thornburn (1974) Hatanaka y Uchida (1996) 20*  20 1 60   N 
  • 57. Schmertmann (1975) 0.34 ' 1 60 12.2 20.3 tan                           a o P N   N60: Número de penetración estándar en campo. o: Presión efectiva de sobrecarga Pa: Presión atmosférica (100 KN/m2, 2000 lb/pie2) N60
  • 58. CONSIDERACIONES: Lasecuacionessonsoloaproximadas. PorlanaturalezaheterogéneadelsuelolosvaloresdeN60obtenidosenunbarrenodadovaríanampliamente. EnmasasdesueloqueexistanboleosgrandesygravaslosN60sonpocofiableshastaerráticos. PRINCIPALESFUENTES DE ERROR: Limpiezainadecuadadelbarreno. Errorpormalconteodelnúmerodegolpes. Golpeconexcentricidaddelmartinetesobrelabarrenaperforadora.
  • 59. PRUEBAS DE PENETRACION DINAMICA A.PRUEBADEPENETRACIONDINAMICA(EquipodiseñadoporlaempresaBorro) N20 Puntazade 16 cm2 Masade 65 kg. Alturade caidade 65 cm A.PRUEBADEPENETRACIONESTATICA(ConoHolandés)
  • 60. METODOS GEOFISICOS Estudiorecomendadocuandosedeseacubrirgrandesáreasenunestudiogeotécnico SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES SISMICA DE REFRACCION (espesorestratosde suelo) GRAVIMETRIA
  • 61. PRUEBAS IN SITUEntre laspruebasin situ másusualespuedencitarse: Ensayode cargacon placa, paraestablecerla deformabilidady capacidadportantede suelos. EnsayodelaVeleta,paraconocerlaresistenciacortante,sindrenajeinsitu,desueloscohesivosmuyplásticos,particularmentearcillasblandas.
  • 62. MUESTRAS INALTERADASTIPOS DE MUESTRALasmuestrasaserobtenidasdelossuelos,permitiránrealizarladeterminacióndelaspropiedadesdelossuelosMUESTRASINALTERADAS:Muestrasqueguardanlasmismascondicionesdelamasadesueloenlaqueencontraban. MUESTRASALTERADAS:Muestrasquenoguardanlasmismascondicionesdelamasadesueloenlaqueencontraban Bolsas de suelo, trozos de testigo, terrones, etc. Talladas en catas o excavacionesExtraídos mediante toma muestras
  • 63. MUESTRAS ALTERADAS Estratigrafía (cambio de capas) Análisis granulométrico. Determinación de los límites líquido y plástico. Peso específico de los sólidos del suelo. Determinación del contenido orgánico. Clasificación del suelo. Contenido de sulfatos, carbonatos, materia orgánica. MUESTRAS INALTERADAS Resistencia al cortante Pruebas de consolidación.
  • 64.
  • 65. Bolsa1Bolsa 2MUESTRA MEZCLADA Y CUARTEADA20 Kg. 3 kg.15 kg.1 1/2 kg. 1/2 kg. ENSAYOS DE RESISTENCIAENSAYOS DE CONTROLENSAYOS GENERALES LIMITELIQUIDO LIMITEPLASTICO0 PESOESPECIFICO ANALISISGRANULOMETRICO COMPACTACION CONTENIDOOPTIMODEHUMEDAD CBR Fuente: MECANICA DE SUELOS, CrespoVillalaz.
  • 66. INFORME GEOTECNICOPROPIEDADES A DETERMINAR EN EL ESTUDIO GEOTECNICO
  • 67. 1.Descripcióndel alcancede la investigación. 2.Descripciónde la estructurapropuestaparala quese realizóel estudio. 3.Ubicaciónde la zonade estudio. 4.Caracteristicasgeológicas, hidrológicas, etc. 5.Detallesde la exploraciónde campo (númerode muestras, profundidadde esploración,, etc) 6.Descripciónde lascondicionesdel subsuelo. 7.Descripciónde lascondicionesdel NF. 8.Recomendaciónsobreel tipode cimentaciónmásadecuado, segúnel tipode sueloencontrado. 9.Conclusionesy limitacionesdel estudio. ANEXOS: Mapasde localizacióny caracterizacióndel mismo. Registrode lasperforaciones. Resultadosde laspruebasde Laboratorio. CONTENIDO MINIMO DE UN INFORME GEOTECNICO
  • 68. CONOCIDO: PUNTO DE VISTA GEOTECNICOPUNTO DE VISTA ESTRUCTURALPUNTO DE VISTA ECONOMICOFACILIDAD CONSTRUCTIVA
  • 69. TIPO DE CIMENTACION PARAMETRO DE REFERENCIA OBSERVACIONES ZAPATASAISLADAS Cc0.20 Suelo de baja compresibilidad. Asentamientos diferenciales controlados. ZAPATASCONTINUAS RIGIDIZADAS CON VIGAS DE CIMENTACION Ccentre 0.20 y 0.40 Suelo de compresibilidad media LOSA DE CIMENTACION Cargas bastantealtas (pesadas) El áreade las zapatas continuas ocupan cerca del 50% del área del edificio en planta PILOTES Cargas demasiadoelevadas. Suelos con baja capacidad de carga Cc: Índice de compresión COMO ESCOGER LA CIMENTACION MAS ADECUADA? Fuente: Crespo Villalaz, MECANICA DE SUELOS.
  • 70. ESTUDIODECARGAS ESTUDIODELACOMPATIBILIDADENTREELTIPODECARGASYLASCARACTERISTICASDELSUELO. DETERMINACIONDELACAPIDADDECARGADELSUELODECIMENTACIONYDELOSASENTAMIENTOSPROBABLES. PREPARACIONDEVARIOSANTEPROYECTOS,CONLOSDIFERENTESTIPOSDECIMENTACION. SELECCIÓNDELTIPODECIMENTACIONMASADECUADA.(Tipodesubsuelo,Rapidezenlaconstrucción,Adaptabilidad,Costo)
  • 72.
  • 74. BIBLIOGRAFIA 1.ESTUDIODEMECÁNICADESUELOS,EXPLORACIÓNGEOTÉCNICA,ING.LUISA.GUTIERREZARANDA,UNIVERSIDADNACIONALDETRUJILLO,INGENIERIADEMINAS. 2.PRINCIPIOSDEINGENIERIADECIMENTACIONES,BRAJADAS,QUINTAEDICION. 3.MECANICADESUELOSYCIMENTACIONES,CARLOSCRESPOVILLALAZ. 4.MECANICADELSUELOYCIMENTACIONESVOL.IyII,FERNANDOMUZASLABAD. 5.CURSOAPLICADODECIMENTACIONES,RODRIGUEZORTIZ. 6.PAGINASWEB. BIBLIOGRAFIA