Propuesta de diseño de mejoramiento de suelos blandos con inclusiones rígidas para disminuir el asentamiento en el centro comercial Megaplaza Jaén-Cajamarca

Abstract

El presente trabajo propone el diseño de un sistema de mejoramiento de suelos blandos mediante las inclusiones rígidas, con el objetivo de reducir el asentamiento en el centro comercial Megaplaza Jaén, ubicado en Cajamarca. Se inicia con la recolección de datos técnicos de un proyecto de construcción que presenta problemas de suelo blando, seguido de la elaboración del perfil estratigráfico del suelo a través de seis ensayos de penetración estándar (SPT), que revelan una predominancia de capas de suelo arcilloso. Se determina el módulo de elasticidad del suelo y de las inclusiones rígidas, utilizando fórmulas específicas, resultando con un módulo de elasticidad de 6200 MPa para las inclusiones. Se calcula la capacidad admisible de carga de las zapatas, considerando un diseño conservador para diferentes dimensiones de zapatas y analizando los asentamientos sin condiciones mejoradas, que alcanzan hasta 11.3 cm. Con la inclusión de elementos rígidos de longitud 7.00 m, diámetro 0.6 m y espaciamiento de 1.80 m, se obtiene una reducción significativa de los asentamientos, con máximo de 2.07 cm, lo que representa una disminución del 82%. Utilizando el software Settle3D, se modelaron las condiciones del terreno antes y después de la mejora, demostrando una reducción significativa del asentamiento de 11.3 cm a 2.07 cm y una distorsión angular dentro de lo admisible según la normativa E.050. Este trabajo valida la efectividad del diseño de inclusiones rígidas como solución viable para mejorar las condiciones geotécnicas del terreno

This paper proposes the design of a soft soil improvement system using rigid inclusions, with the aim of reducing settlements in the Megaplaza Jaén shopping center, located in Cajamarca. It begins with the collection of technical data from a construction project that presents soft soil problems, followed by the development of the soil stratigraphic profile through six standard penetration tests (SPT), which reveal a predominance of clayey soil layers. The elasticity modulus of the soil and the rigid inclusions is determined, using specific formulas, resulting in an elasticity modulus of 6200 MPa for the inclusions. The admissible load capacity of the footings is calculated, considering a conservative design for different footing dimensions and analyzing the settlements without improved conditions, which reach up to 11.3 cm. With the inclusion of rigid elements of 7.00 m length, 0.6 m diameter and 1.80 m spacing, a significant reduction in settlements is obtained, with a maximum of 2.07 cm, which represents a decrease of 82%. Using the Settle3D software, the ground conditions were modeled before and after the improvement, demonstrating a significant reduction in settlement from 11.3 cm to 2.07 cm and an angular distortion within the admissible range according to the E.050 standard. This work validates the effectiveness of the rigid inclusion design as a viable solution to improve the geotechnical conditions of the ground