ANEJO Nº 2. INFORME GEOTÉCNICO PROYECTO DE URBANIZACIÓN SECTOR TECNOLÓGICO SU AE-LC-01 ABANTO- ZIERBENA (BIZKAIA

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1 ANEJO Nº 2. INFORME GEOTÉCNICO PROYECTO DE URBANIZACIÓN SECTOR TECNOLÓGICO SU AE-LC-01 ABANTO- ZIERBENA (BIZKAIA

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3 ÍNDICE 1. ANTECEDENTES 1 2. TRABAJOS REALIZADOS TRABAJOS DE CAMPO Sondeos mecánicos Toma de muestras Medidas del nivel de agua Calicatas mecánicas Toma de muestras Ensayos de penetración ENSAYOS DE LABORATORIO 3 3. GEOLOGÍA MARCO GEOLÓGICO ESTRATIGRAFÍA Lutitas (limolitas) calcáreas con pasadas areniscosas Cuaternario TECTÓNICA EFECTOS SISMICOS 6 4. GEOTÉCNIA CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS EXCAVACIONES Y RELLENOS Excavabilidad Taludes y contenciones RELLENOS CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCTURAS Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES PERFIL Y CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO: NIVEL DE AGUA: AGRESIVIDAD: EXCAVABILIDAD: EXCAVACIONES: RELLENOS CIMENTACIÓN APENDICE 1. PLANO DE SITUACIÓN DE TRABAJOS REALIZADOS. DATOS ESTRUCTURALES 17 i

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5 1. ANTECEDENTES El presente documento tiene como objeto recopilar la información geológica y geotécnica previa de la parcela de estudio, así como completarla con los trabajos de campo adicionales que han sido realizados. Para ello, la ingeniería EPTISA ha llevado a cabo una campaña de trabajos de campo consistente en sondeos mecánicos, calicatas mecánicas y ensayos de penetración dinámicos, además de una serie ensayos de laboratorio. A continuación se recogen, extractadas de dicho informe geotécnico, las consideraciones y recomendaciones realizadas a partir de la información obtenida. 2. TRABAJOS REALIZADOS 2.1. TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos han consistido en la realización de una inspección de la zona desde el punto de vista Geológico-Geotécnico, así como en la realización de seis (6) sondeos mecánicos, treinta y tres (33) calicatas mecánicas y cuatro (4) penetrómetros dinámicos Sondeos mecánicos Se han llevado a cabo seis (6) sondeos mecánicos a rotación con extracción continua de testigo, mediante una máquina de sondeos tipo Rolatec RL-46. Las profundidades alcanzadas se recogen a continuación: Se han llevado a cabo, además, ensayos de penetración dinámica standard (S.P.T.). El ensayo consiste en la introducción en el terreno de un tomamuestras bipartido normalizado para este ensayo. Como energía de impacto se utiliza una maza de 63,5 kg que cae desde una altura de 75 cm. Para su realización se contabilizan los golpes necesarios para la hinca de 60 cm en cuatro intervalos de 15 cm. El número S.P.T. (NSPT) viene definido por la suma de los dos intervalos centrales, ya que se considera que en los primeros 15 cm el sondeo puede estar alterado y los últimos sirven para ver la evolución del golpeo. Los resultados se recopilan a continuación: 1

6 Medidas del nivel de agua Tras la ejecución de los sondeos mecánicos se ha colocado tubería piezométrica en las perforaciones para el control del nivel de agua en el terreno. Los resultados se señalan a continuación: Toma de muestras Asimismo, durante la realización de los sondeos se ha procedido a la toma de las siguientes muestras Las profundidades recogidas en la tabla se refieren a la cota de embocadura del sondeo en cada caso. Como se puede observar, solamente se ha detectado agua en los sondeos próximos a los arroyos existentes. En el caso del sondeo SM-5, aunque en la época en que se han realizado los trabajos no se ha observado presencia de agua, la ladera en la que está emplazado muestra signos de una posible circulación superficial. La situación de los sondeos está reflejada en el Apendice nº 1: PLANO DE SITUACIÓN DE LOS TRABAJOS REALIZADOS. DATOS ESTRUCTURALES DEL SUSTRATO ROCOSO, mientras que en el Apendice nº 2 COLUMNAS LITOLÓGICAS DE LOS SONDEOS Y FOTOGRAFÍAS DE LA TESTIFICACIÓN OBTENIDA se pueden observar las columnas litológicas de los mismos Calicatas mecánicas Mediante una pala retroexcavadora se han llevado a cabo treinta y tres (33) calicatas mecánicas. Las profundidades alcanzadas se recogen a continuación: Las profundidades alcanzadas han sido las siguientes: Siendo: MI: Muestra inalterada TP: Testigo parafinado 2

7 Siendo: MA: Muestra alterada Ensayos de penetración Mediante un penetrómetro tipo D.P.S.H. se han realizado cuatro (4) ensayos de penetración dinámica continua. El ensayo consiste en contabilizar el número de golpes necesarios para introducir en el terreno una puntaza normalizada, en intervalos de 20 cm, golpeada por una maza de 63,5 kg que cae desde una altura de 76 cm. Las profundidades alcanzadas han sido las siguientes: Toma de muestras Asimismo, durante la realización de las calicatas se ha procedido a la toma de las siguientes muestras: 2.2. ENSAYOS DE LABORATORIO Los ensayos de laboratorio se han realizado sobre muestras recogidas en los sondeos y calicatas con el objeto de obtener datos sobre los materiales existentes en el terreno. En el caso de las muestras de los sondeos, los ensayos que se han considerado necesarios son los siguientes: Siendo: H: Humedad D: Densidad/es AG: Análisis granulométrico 3

8 LA: Límites de Atterberg CS: Compresión simple AS: Agresividad del suelo al hormigón AA: Agresividad del agua al hormigón Por otro lado, se han ensayado las muestras alteradas tomadas en las siguientes calicatas y muestras de roca sana en cajas de sondeos (MR): Donde: LA: Límites de Atterberg EG: Ensayo granulométrico SS: Sales solubles Y: Contenido en yesos E: Hinchamiento libre en edómetro CO: Colapso MO: Contenido de materia orgánica PN: Próctor normal CBR: Determinación del índice CBR DS: Desmoronamiento en agua A continuación se adjuntan unas tablas resumen de los resultados obtenidos. Los partes de los ensayos se adjuntan en el Anejo nº6 ENSAYOS DE LABORATORIO. 4

9 3. GEOLOGÍA 3.1. MARCO GEOLÓGICO Geológicamente y desde un punto de vista regional, la zona de estudio se sitúa en las estribaciones occidentales de los Pirineos, dentro de la Cuenca Vasco-Cantábrica. Está constituido por materiales del Cretácico inferior, estructurados según directrices generales ONO-ESE, concordantes con las estructuras regionales más importantes de la Cuenca Vasco-Cantábrica, sobre los cuales se sitúan los materiales cuaternarios ESTRATIGRAFÍA A nivel local, el sustrato rocoso que aparece en la zona de estudio, pertenece a la Unidad de Gorbea+Yurre+Oiz, dentro del Complejo Urgoniano. El sustrato rocoso esta formado por lutitas (limolitas) calcáreas con pasadas areniscosas. Por encima y recubriendo a estos materiales aparecen materiales cuaternarios (tierra vegetal y suelos eluviales). A continuación se recoge un extracto de la hoja 61-I Santurtzi del Mapa Geológico del País Vasco editado por el EVE, junto con su leyenda correspondiente, donde se indica el área de actuación. 5

10 Cuaternario En ocasiones, el sustrato rocoso está recubierto por materiales tipo suelo. Se trata mayoritariamente de suelos eluviales o roca completamente meteorizada, que en alguna zona puntual y debido a las fuertes pendientes han podido sufrir algún pequeño movimiento o reptación. Por otra parte y recubriendo todo el área aparece una capa de tierra vegetal, a excepción de la zona donde se va a ubicar el eje 5. El recubrimiento en esta zona, estará formado mayoritariamente por una pequeña capa asfáltica (debido a la existencia de un vial de acceso a los caseríos) TECTÓNICA Desde el punto de vista estructural y de manera regional, la zona se ubica al Oeste del dominio tectónico conocido como Arco Vasco, dentro de la zona externa del mismo, en su articulación con el arco de Balmaseda, y cerca del paso a la franja cabalgante de Ramales. En el caso concreto de la parcela objeto de estudio y según la información recogida en el EVE, la zona de estudio está afectada por la existencia de una falla de carácter regional. Dicha estructura con una dirección N ºE, formaría parte de la Fase tectónica I, dentro de las denominadas Fases Tectónicas reconocibles en la cadena Vasco-Cantábrica y que en esta zona sería la más importante. Por otro lado, los datos estructurales aportados por los trabajos realizados, apuntan a una estructura de la roca, que además de estar afectada por esta primera fase, estaría influenciada por la existencia de fallas de entidad menor, ortogonales a la directriz principal, que formarían parte de una nueva fase compresiva (Fase III) o estarían relacionadas con los desgarros tardíos de la Fase I. Todos los datos estructurales tomados en los trabajos de campo, se han señalado en el Anejo 1. PLANO DE SITUACIÓN DE TRABAJOS REALIZADOS. DATOS ESTRUCTURALES DEL SUSTRATO ROCOSO EFECTOS SISMICOS La Norma de Construcción Sismorresistente (NCSE-02) actualmente en vigor, regula por medio del Mapa de Peligrosidad Sísmica, aquellas zonas del territorio en el que es de aplicación obligatoria la citada Norma. En dicho Mapa, figura la aceleración sísmica básica ab, que es un valor característico de la aceleración horizontal de la superficie del terreno, y el coeficiente de contribución, que tiene en cuenta la influencia de los distintos tipos de terremotos esperados de acuerdo con la peligrosidad sísmica en cada punto Lutitas (limolitas) calcáreas con pasadas areniscosas De acuerdo con el apartado de la citada Norma, no es necesaria su aplicación en las construcciones de importancia normal o especial cuando la aceleración sísmica básica ab sea inferior a 0,04 g, siendo g la aceleración de la gravedad. El tramo consta de margas oscuras, más o menos arenosas, fuertemente esquistosas. Alternan con estratos centi a decimétricos de turbiditas silíceas. Son relativamente frecuentes los niveles de inestabilidad de tipo Slump y los horizontes de pequeños nódulos carbonatados. 6

11 4. GEOTÉCNIA 4.1. CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS De manera general la zona de estudio se ha dividido en cuatro niveles de terreno. Una capa superficial constituida por tierra vegetal (puntualmente por una capa de rellenos), una segunda capa de arcillas y roca desde altamente a completamente meteorizada, una tercera capa de un sustrato rocoso bastante meteorizado y por último un sustrato rocoso ligeramente meteorizado a sano. NIVEL I: TIERRA VEGETAL Y RELLENOS La capa de tierra vegetal tiene un espesor medio comprendido entre 0.20 y 0.70 metros y esta constituido por arcillas de color marrón con abundantes raíces. También en este nivel se ha englobado un nivel superficial de rellenos, situado en la zona donde se va a ejecutar el eje 5, por coincidir éste con un vial ya existente. NIVEL II: SUELOS ELUVIALES Y SUSTRATO ROCOSO GV-IV En el segundo nivel se ha englobado al sustrato rocoso altamente y completamente meteorizado y por tanto un sustrato rocoso con características geotécnicas de suelo. Además, dentro de este nivel se ha incluido las arcillas o material de granulometría fina, que aun no se detectándose ningún tipo de estructura dentro de estos materiales, todo parece indicar que sean de origen eluvial (suelo de alteración) y que solo en algún caso puntual han podido tener algún pequeño movimiento o reptación. Ensayos in situ Durante la ejecución de los sondeos se han realizado ensayos SPT en los suelos que integran este nivel, cuyos resultados son los siguientes: De acuerdo con el Mapa de Peligrosidad Sísmica, la zona estudiada se localiza en una zona cuyo valor de la aceleración sísmica básica es menor de 0,04 g, donde no es necesario considerar las acciones sísmicas sobre las estructuras proyectadas. Como puede observarse, los ensayos SPT realizados muestran valores muy variables, desde un suelo compacto a un suelo duro. Por otra parte, mediante los ensayos de penetración dinámica DPSH se ha interpretado este nivel para valores comprendidos entre N = Ensayos de laboratorio 7

12 Para este nivel, se han realizado ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas tomadas en los sondeos y muestras en sacos tomadas en las calicatas, obteniéndose los siguientes resultados: Cohesión, c = 2,5 t/m2 Ángulo de rozamiento interno, φ = 28º Por otro lado, la calidad de la roca se obtiene a partir del cálculo del R.Q.D. El índice de calidad R.Q.D. se basa en la recuperación modificada del testigo que, a su vez, depende del número de fracturas y del grado de debilitamiento o alteración del macizo rocoso, según se puede observar por los testigos extraídos en un sondeo. En lugar de contar las fracturas, se obtiene una medida indirecta sumando la longitud total del testigo, pero considerando únicamente aquellos trozos de longitud igual o superior a 10 cm en su estado sano o compacto. Este índice se ha determinado para este nivel en cada sondeo, presentando los siguientes valores: * Clasificación de Casagrande (SC y CL): Mezcla de arenas y arcillas/arcillas inorgánicas poco plásticas o de plasticidad media. En resumen, este cuadro reafirmaría lo ya comentado para gran parte de las calicatas ejecutadas y es que, este nivel se encuentra bastante fracturado y por tanto tiene una calidad mala a muy mala. Permeabilidad La permeabilidad de la roca matriz es muy baja y será el grado de fracturación de la roca y el relleno de sus juntas los factores más importantes para la permeabilidad de este nivel (permeabilidad por fracturación) y por tanto puede tener unos valores muy diversos. NIVEL IV: SUSTRATO ROCOSO G II-I Por último, se ha detectado la presencia de un sustrato rocoso ligeramente meteorizado a sano, constituido por lutitas de color gris. Este material no se ha podido atravesar con una máquina retroexcavadora, por su mala ripabilidad, pero si se ha atravesado mediante los sondeos mecánicos en los que de manera general se puede decir que aparece como unas lutitas blandas de color gris oscuro Ensayos de laboratorio Para este nivel, se han realizado ensayos de laboratorio sobre muestras parafinadas tomadas en los sondeos, obteniéndose los siguientes resultados: Parámetros geotécnicos Atendiendo a todos los datos disponibles y teniendo en cuenta también los valores y correlaciones recogidos en la bibliografía de uso habitual, se proponen los siguientes parámetros: Densidad aparente, γap = 2,3 t/m3 8

13 diferentes trabajos realizados, se ha podido tener numerosos datos de la estructura del macizo rocoso. De manera general, podemos decir que la roca tiene una dirección de buzamiento Oeste- Noroeste. Sin embargo, en la parte más alta de la zona de estudio, la estructura de la roca parece que comienza a girar hasta ponerse totalmente buzando hacia el Norte, incluso ligeramente al Noreste. Este hecho se ha contrastado y coincide con la estructura que puede verse en los taludes de la A-8, anexos al área de estudio y que se comentarán más adelante. Todas las medidas estructurales tomadas en la zona se han reflejado en el Anejo nº1: PLANO DE SITUACIÓN DE LOS TRABAJOS REALIZADOS. DATOS ESTRUCTURALES DEL SUSTRATO ROCOSO EXCAVACIONES Y RELLENOS En los perfiles geológico-geotécnicos realizados se ha dibujado la cota de la rasante de los viales, según la información proporcionada por el Cliente. Esto permite estimar de forma aproximada las excavaciones o rellenos que será preciso llevar a cabo para conseguir las cotas proyectadas. A continuación se recogen las consideraciones relativas a la excavabilidad de los distintos materiales, taludes y posibles contenciones Excavabilidad La calidad de la roca, como en el caso anterior, se obtiene a partir del cálculo del R.Q.D. Presentando para este nivel los siguientes valores: Al realizar una excavación los grados de dificultad que pueden presentarse son los siguientes: - FÁCILES: En aquellos materiales que se pueden excavar con los métodos tradicionales existentes: pala retroexcavadora o similar. - MEDIOS: En aquellos materiales que para su excavación necesitan el empleo parcial de martillo picador y/o voladuras. - DIFÍCILES: En aquellos materiales en los que se necesita el empleo continuado de martillo y/o voladuras. En este caso, los grados de dificultad de excavación son los siguientes: Nivel I: Tierra vegetal y rellenos heterogéneos (excepto el pavimento del vial existente, ubicado en el eje 5), Nivel II: Suelos y Nivel III: Sustrato rocoso bastante meteorizado. Grado de excavación FACIL. Nivel IV: Sustrato rocoso G: IV. Grado de dificultad DIFICIL Taludes y contenciones Para determinar la solución más adecuada para ejecutar los desmontes de los viales hay que tener en cuenta los siguientes aspectos: En resumen, el sustrato rocoso de este nivel puede presentar en general una calidad muy variable, desde una calidad mala a excelente. Permeabilidad La permeabilidad igual que en el caso anterior, vendrá determinada por el grado de fracturación del sustrato rocoso, pero se espera que sea mucho menor que para el sustrato rocoso G:III, ya que de manera general se encuentra menos fracturado y además las juntas están mucho más sanas y cerradas que en la roca bastante meteorizada. Por otro lado, mediante los afloramientos existentes en la zona y los - Altura de los desmontes a ejecutar - Disponibilidad de espacio en el entorno de la excavación - Presencia de agua en el terreno - Características de los materiales afectados por las excavaciones En este caso, las alturas son muy variables dependiendo del vial y de la zona donde nos encontremos del mismo. De manera simplificada se adjunta una tabla de alturas máximas de desmonte para cada eje, indicando el P.K. aproximado donde se van a situar: 9

14 La disponibilidad de espacio en prácticamente toda el área de trabajo, hace que se estudie la posibilidad de tender taludes- La presencia de agua en la zona, parece estar limitada a las pequeñas vaguadas que encajonan los arroyos anteriormente comentados y a la escorrentía superficial que en épocas de lluvia puede producirse. En cuanto a las características de los materiales afectados, se van a estudiar de manera general, en base a los parámetros geotécnicos anteriormente comentados en el apartado 4.1 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS. Pendiente de los taludes provisionales de excavación: Para obtener el factor de seguridad asociado a los taludes a realizar, se recurre al método de Hoek y Bray (1977), de sencilla aplicación y cuyas hipótesis se ajustan razonablemente al caso a analizar. Existen cinco ábacos, cada uno de los cuales corresponde a una situación distinta de la línea de saturación del terreno: en este caso, para quedar del lado de la seguridad y aunque no se ha observado esta situación en los trabajos de campo, se utilizará el ábaco nº3 correspondiente a un nivel bastante saturado y así poder tener en cuenta cualquier aportación de agua que en momentos puntuales los taludes puedan presentar y que pueden afectar sobre todo a los niveles más superficiales: Donde: c es la cohesión efectiva del material del desmonte γ ap es la densidad aparente del material del desmonte φ es el ángulo de rozamiento interno efectivo del material del desmonte H es la altura de talud FS es el factor de seguridad asociado a la pendiente considerada para el desmonte Considerando los parámetros geotécnicos dados en el apartado 4.1 Características geotécnicas para cada nivel, tenemos: - Nivel II (suelos eluviales y roca desde altamente meteorizada a completamente meteorizada) - c = 1,0 T/m2 - φ = 25º - γap = 2,0 T/m3 - H = 3,5 m (altura máxima interpretada para este nivel en las zonas de excavación) Obteniéndose los factores de seguridad para diferentes pendientes del talud en estos materiales: Habitualmente se considera un valor mínimo de FS = 1,3 para taludes provisionales y 1,5 como garantía para la estabilidad de los desmontes. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se recomienda no disponer taludes con pendientes definitivos superiores a 3H:2V, en este nivel. 10

15 - Nivel III (roca bastante meteorizada) - c = 2,5 T/m2 - φ = 28º - γap = 2,3 T/m3 - H = 3,00 m (altura máxima estimada de excavación en este nivel) Se han obtenido los siguientes factores de seguridad para diferentes pendientes de los taludes: Por otro lado, el tipo de roca existente en la parcela (roca evolutiva), hace que sus condiciones geotécnicas expuestas a las condiciones atmosféricas vayan siendo peores conforme pasa el tiempo, por lo que para este tipo de materiales se desaconseja taludes muy verticales. Por todo esto y teniendo en cuenta todas las medidas estructurales se recomienda para este nivel un talud 2H/3V. En caso de necesitar taludes más verticales en alguna zona, se deberá de estudiar más detenidamente para ver si es necesario, realizar algún tipo de contención. Sin embargo y aún tendiendo el talud a 2H/3V, en determinadas zonas se puede dar un tipo de inestabilidad importante como es el deslizamiento planar. En la tabla siguiente, se indica de manera esquemática y aproximada las zonas donde se puede dar este tipo de inestabilidad (según los datos estructurales obtenidos en los trabajos de campo). Como se puede observar los resultados para este nivel, son factores de seguridad, bastante elevados, sin embargo debido al comportamiento que tiene esta litología (rocas evolutivas, que expuestas a condiciones atmosféricas se alteran y fragmentan muy fácilmente), se recomienda taludes no superiores a 1H/1V. En caso, de necesitar una pendiente más vertical, se podría realizar un talud con algún tipo de contención tipo gunita o malla de triple torsión gunitada y anclada al sustrato rocoso, para evitar pequeños desprendimientos que se pueden producir al fracturarse el sustrato rocoso con el paso del tiempo. En el caso de la parte Norte del eje 1, la protección de este talud será obligatoria, independientemente de la pendiente elegida (este hecho se comentará más detalladamente dentro del Nivel IV. Sustrato rocoso ligeramente meteorizado a sano). Por otro lado y de manera puntual se ha observado en ciertas zonas posibles movimientos más o menos importante de los materiales más superficiales (entorno de la CT-8 y en parte final del eje 2, SM-5 a CT- 22), que pueden ser una mezcla de material rocoso con abundante arcilla, donde se ha detectado bastante humedad. Estos materiales pueden tener unos valores geotécnicos mucho menores que lo observado en general y por tanto, en caso de detectar estas zonas, los materiales que las constituyen deberían eliminarse o bien tender el talud a un 3H/2V e incluso una vez realizado estos taludes añadirles algún tipo de contención tipo escollera de piel. A continuación se da una serie de premisas generales para los taludes, que puede verse afectados por un deslizamiento planar. DESLIZAMIENTO PLANAR Para determinar un desmonte estable y las posibles contenciones que se necesitarán para una inestabilidad de este tipo en nuestra zona de estudio, nos vamos a basar en los taludes colindantes observados en la autovía. Si observamos la fotografía realizada en la zona de la A-8, anexa a la zona Norte del eje 1, podemos deducir lo siguiente: - Nivel IV (Roca ligeramente meteorizada a sana) La excavación máxima que se ha interpretado para este nivel en los perfiles dibujados ha sido de unos 9 metros (correspondiente a un desmonte en el eje 1). Los taludes en roca más o menos sana se caracterizan, en que sus inestabilidades potenciales vienen dadas por la formación y desprendimientos de grandes bloques. Para el estudio de la estabilidad de taludes en este material se ha tomado numerosos datos estructurales existentes en afloramientos de roca existentes en los caminos y en numerosas de las calicatas realizadas, dichos datos están reflejados en el anejo nº1. PLANO DE SITUACION DE LOS TRABAJOS DE CAMPO. MEDIDAS ESTRUCTURALES DEL SUSTRATO ROCOSO. Como ya se ha comentado anteriormente de manera general, podemos decir que la roca tiene una dirección de buzamiento Oeste o Noroeste. Sin embargo, en la parte más alta de la zona de estudio, la estructura de la roca parece que comienza a girar hasta ponerse totalmente buzando hacia el Norte. Este hecho se ha contrastado y coincide con la estructura que puede verse en los taludes cercanos de la A-8. Por tanto, el tipo de inestabilidad variará en base a la disposición de los estratos y también en base a la orientación en cada momento de los ejes proyectados. En esta zona se observa que la orientación de los estratos coincide con la detectada en el área Norte de nuestro estudio, donde la estratificación tendría una dirección a favor de la inclinación del talud y aunque 11

16 su buzamiento no es muy elevado (20-30º mayoritariamente), formaría una discontinuidad de tipo planar, tal y como se observa en la fotografía. Se tiene constancia, que justamente en esta zona de la A-8, se produjo hace unos años un deslizamiento importante por un plano de estratificación que obligó a cortar un carril de la autopista durante varios días. Por tanto, aunque en el talud se puede intuir que el buzamiento de los estratos también es bastante bajo, el tipo de roca (rocas evolutivas que sometidas a las condiciones atmosféricas pueden hacer que el ángulo de rozamiento y cohesión de sus juntas vaya disminuyendo con el tiempo), puede favorecer la aparición de este tipo de inestabilidad. La solución para el talud de la A-8, como puede verse en la fotografía, fue un gunitado generalizado, con un bulonado sistemático. Aunque en alguna zona se ha observado la presencia de un muro, posiblemente por zonas de peor calidad RELLENOS Como puede observarse en los perfiles geológico-geotécnicos, la rasante de los viales proyectados en muchos casos, esta por encima de la topografía actual del terreno. Por tanto, se ha estudiado los diferentes tipos de materiales existentes en las excavaciones, valorando su idoneidad o sus limitaciones para la realización de los terraplenes o recrecidos hasta alcanzar la cota necesaria. A continuación se recogen las consideraciones relativas a estos aspectos: aptitud de los materiales de desmontes para su estudio en terraplenes y pedraplenes, recomendaciones para su ejecución y condiciones del apoyo de los mismos. Aptitud de los materiales de desmonte para su empleo en terraplenes y pedraplenes Como ya se ha expuesto anteriormente, los desmontes afectarán a todos los materiales que se han encontrado en el área de estudio. En las calicatas y sondeos realizados se han tomado muestras que se han ensayado en laboratorio y que nos permiten clasificar estos materiales desde el punto de vista de su empleo como terraplén o pedraplén (O.C. 326/00). Se han analizado ocho muestras de calicatas con diferentes materiales, realizadas en zonas donde se van a producir excavaciones. En las siguientes tablas se reflejan las prescripciones de la O.C. 326/00 frente a los resultados obtenidos en las muestras ensayadas. Los partes de los ensayos pueden consultarse en el Anejo nº6. ENSAYOS DE LABORATORIO del estudio heotécnico realizado por EPTISA que aquí se extracta. Por tanto, para evitar este tipo de inestabilidades tanto en la zona Norte del eje 1, como en zonas donde el buzamiento de los estratos coincida con la pendiente del talud proyectado, dicho talud deberá de protegerse mediante un gunitado con un espesor mínimo de 5 centímetros, con mallazo y acompañado de un bulonado sistemático. Los empujes que se generan y el sostenimiento necesario en estas zonas, se ha tanteado mediante el programa ROCPLANE, que permite el estudio y análisis del plano resultante. Para un talud 2H/3V y para una altura máxima del talud estimada en 6 metros para la zona más próxima a la A-8, se obtiene un valor de empuje de unos 3,5Tn/m2 (para bulones de 12 metros y una inclinación de 15º). El bulonado sistemático tendrá una malla nunca superior a 2,5x2,5m. La salida gráfica de este cálculo se adjunta en el anejo nº7. CALCULO DE ESTABILIDAD. DESLIZAMENTO PLANAR. Teniendo en cuenta, que la zona de estudio es muy extensa y que estructuralmente pueden observarse importantes cambios, los datos estructurales deberán tomarse como datos aproximados, aconsejándose que una vez comience la excavación se realicen medidas in situ, para comprobar su correspondencia y en caso de observar cambios importantes tomar las medidas correctoras correspondientes. 12

17 *Material en la línea que separa los materiales tolerables a marginales. **Material en la línea que separa los materiales adecuados y tolerables. Según estos valores podemos observar como en una de las muestras analizadas en el nivel II (Suelo de alteración-sustrato rocoso G-IV-V), los límites de Atterberg se situarían en la línea de separación entre suelos marginales-tolerables. Por otro lado, en esta misma muestra se observa como los valores de hinchamiento son elevados, por lo que clasifican a este material del nivel II, como suelo MARGINAL. En el caso de la roca grado III, observamos que la cantidad de finos que tiene este material es muy pequeño (menor de 10% en la mayoría de las muestras). Los límites muestran valores en estos materiales entre adecuados y tolerables. Sin embargo, los valores de hinchamiento libre en edómetro indican en muchas de las muestras valores de suelo marginal. Estos resultados, no se tendrán en cuenta ya que el ensayo de hinchamiento libre en edómetro, se realiza para la fracción más fina (<2mm) y como ya hemos indicado este material en el nivel III tiene un porcentaje muy bajo, por lo que se supone que estos finos no influirán demasiado en el comportamiento global. Si observamos los resultados de hinchamiento en el CBR (donde se ensaya una muestra mucho más representativa del conjunto), vemos como los valores de hinchamiento bajan todos ellos por debajo del 1%. En cuanto a la materia orgánica, se ha observado que varías de las muestras analizadas tienen valores de materiales tolerables. Por todo esto, el nivel III se clasificará como TOLERABLE. Por último hay que tener en cuenta que parte de la excavación va a realizarse en una roca más o menos sana. Por tanto, se han tomado muestras de este material en los sondeos realizados y además de estudiar las anteriores propiedades, se ha estudiado este nivel, como posible material para su utilización como pedraplén. Según O.C: 326/00, para que un sustrato rocoso pueda ser utilizado para este fin, tiene que tener una pérdida en peso menor de un 2%. A continuación, se adjunta una tabla con los resultados del ensayo de desmoronamiento frente al agua, indicativo de esta pérdida en peso, teniendo: convenientemente. A continuación se recogen una serie de recomendaciones y medidas a tener en cuenta: - Preparación de la superficie de apoyo: Se efectuará en primer lugar el desbroce del terreno y la eliminación de la capa de tierra vegetal. Una vez alcanzada la cota sobre la que finalmente se apoyará el vial o la explanada, se escarificará el terreno en una profundidad no menor de 15 cm y no mayor de 30 cm. A continuación se procederá a la compactación de la superficie resultante, sobre la cual se apoyarán los materiales del terraplén. - Extensión de las tongadas: espesor de 30 cm, siempre superior a los 3/2 del tamaño máximo del material empleado. Tongadas de características uniformes y comprobación del cumplimiento del grado de compactación previamente a la extensión de la siguiente. - Compactación: Los valores a alcanzar tras la compactación serán de una densidad no inferior a la máxima obtenida en el ensayo Próctor de referencia en la coronación, y no inferior al 95% de la máxima obtenida en el ensayo Próctor de referencia en cimiento, núcleo y espaldones, y una humedad comprendida entre el -2% y el +1% de la óptima obtenida en el Próctor de referencia. Condiciones de apoyo de los terraplenes La traza de los viales se encontrará sobre los diferentes materiales aparecidos en toda la zona. Es evidente que el comportamiento de unos y otros frente a las cargas que constituyen los terraplenes (con altura también variable de unas zonas a otras) será diferente y se traducirá en asientos proporcionales a las cargas y al espesor de los suelos que también, como puede comprobarse en los perfiles geológicosgeotécnicos, es variable. Dado que el espesor en ocasiones del material tipo suelo, es bastante importante y debido a que puede afectar a zonas amplias, podría no ser viable su retirada y posterior sustitución por nuevos materiales de relleno controlado. En este caso, se deberá asumir que allá donde el terraplén se apoye sobre estos materiales, se puedan producir asientos no deseados y por tanto se llevará un saneado de dichos materiales de 1 metro de espesor y se compactará la superficie de apoyo, intentando minimizar dichos asientos CIMENTACIONES DE LAS ESTRUCTURAS Y RECOMENDACIONES Como norma general se recomienda que la cimentación de una misma estructura se apoye sobre un mismo tipo de material, para evitar posibles asientos diferenciales. Según estos resultados, la roca ligeramente meteorizada a sana NO cumpliría el requisito del PG-3, para utilizarla como PEDRAPLÉN. Teniendo en cuenta que estás rocas se han clasificado como rocas de tipo EVOLUTIVO, deberán cumplir las características descritas para su uso, expuestas en la norma de referencia. A continuación y aunque no se tiene información de las estructuras que se van a ejecutar para la realización de este proyecto, se enumeran los diferentes niveles detectados, estudiando su posible uso como nivel de apoyo y las cargas admisibles para cada nivel. Nivel I Tierra vegetal o relleno. No apto para ningún tipo de cimentación. En cualquier caso, antes del empleo como relleno, deberá comprobarse las características de cualquier material que se vaya a utilizar en obra. Nivel II Eluvial-Sustrato rocoso GIV-V. Debido a la diferencia de espesor de este nivel (que en muchas zonas ni aparece) y los problemas de asientos que esto podría ocasionar, se desestima este nivel como nivel de apoyo de cualquier estructura. Recomendaciones para la ejecución de los terraplenes Para la ejecución de los rellenos tipo terraplén de los viales de urbanización se recomienda seguir las especificaciones recogidas en el PG-3 en cuanto a clasificación de materiales. También se deberá llevar a cabo un procedimiento controlado de puesta en obra de los mismos y la preparación de los apoyos Nivel III Sustrato rocoso bastante meteorizado La carga admisible para este material se estima de la siguiente manera según lo recogido en el CTE: q d = K sp q u 13

18 Siendo q u la resistencia a compresión simple de la roca sana, 5. CONCLUSIONES A continuación se detallan aquellos aspectos más relevantes diferenciados en los apartados anteriores: s es el espaciamiento de las discontinuidades; s > 300 mm B es la anchura del cimiento en m; 0,05 < s/b <2 a es la apertura de las discontinuidades; a < 5 mm en junta limpia, a < 25 mm en junta rellena con suelo o con fragmentos de roca alterada; siendo 0 < a/s < 0,02 En este caso, aunque no se ha podido coger ningún testigo parafinado (debido a su elevada fracturación), se puede considerar (y así se ha testificado de manera general en las calicatas), que este nivel es un nivel de roca muy blanda. Dicho material según la clasificación de la roca matriz ISRM (1981), le corresponde un valor de compresión simple comprendido entre 10 y 50 Kp/cm2. Cogiendo del lado de la seguridad un valor medio dentro del rango (25Kp/cm2), tenemos un qu = 25 Kp/cm2, s = 0,2 m y a = 20 mm y suponiendo un ancho de zapata B = 2 m, se obtiene una carga admisible: qd = 0,12 qu qd = 2,9 Kp/cm PERFIL Y CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO: A partir de la información proporcionada por todos los trabajos de campo realizados en la parcela objeto del presente Estudio, se estima que el terreno está constituido por los siguientes niveles, cuyos parámetros principales también se indican a continuación. Para una descripción más detallada, consultar el apartado 4.1 de Características Geotécnicas. Por tanto y del lado de la seguridad, se propone considerar para los cálculos una carga admisible no superior a 2,5 Kp/cm 2. Nivel IV Sustrato rocoso ligeramente meteorizado a sano Para este material utilizando la misma formulación que para el nivel anterior, tenemos: Considerando del lado de la seguridad qu = 73 Kp/cm2 (valor medio de los obtenidos en los ensayos de compresión simple realizados), s = 0,35 m y a = 5 mm y suponiendo un ancho de zapata B = 2 m, se obtiene una carga admisible elevada: qd =0,14x qu qd =10 Kp/cm 2. Por tanto, con objeto de que las dimensiones de la cimentación sean razonables y en previsión de que pudiera aparecer alguna zona de sustrato rocoso de peor calidad, se propone considerar para los cálculos una carga admisible no superior a 5 Kp/cm 2. Debido a la gran extensión de la zona estudiada, dentro de un mismo nivel pueden darse ligeras variaciones dentro de sus propiedades, por tanto estos valores deberán tomarse como datos orientativos. Una vez diseñadas todas las estructuras, se deberá de realizar algún ensayo en el material donde se van a cimentar cada una de estas estructuras, que pueda confirmar la capacidad portante del nivel correspondiente NIVEL DE AGUA: Solamente se ha detectado agua en los sondeos próximos a los arroyos existentes. En el zona del sondeo SM-5, aunque en la época que se han realizado los trabajos no se ha observado presencia de agua, la ladera en la que está emplazado, muestra signos de una posible circulación superficial AGRESIVIDAD: Los ensayos de laboratorio realizados para determinar la agresividad tanto del suelo como del agua, han dado un resultado de NO AGRESIVO EXCAVABILIDAD: En la parcela, los grados de dificultad de excavación son los siguientes: Nivel I: Tierra vegetal y rellenos heterogéneos (excepto el pavimento del vial existente, ubicado en el eje 5), Nivel II: Suelos y Nivel III: Sustrato rocoso bastante meteorizado. Grado de excavación FACIL. Nivel IV: Sustrato rocoso G: IV. Grado de dificultad DIFICIL EXCAVACIONES: Los taludes definitivos propuestos para los diferentes materiales son: 14

19 Nivel II Suelos (eluvial-sustrato rocoso IV-V): 3H/2V Nivel III Sustrato rocoso GIII: 1H:1V En caso, de necesitar en este nivel una pendiente más vertical, se podría realizar un talud con algún tipo de contención tipo gunita o malla de triple torsión gunitada y anclada al sustrato rocoso, para evitar pequeños desprendimientos que se pueden producir al fracturarse el sustrato rocoso con el paso del tiempo. En el caso de la parte Norte del eje 1, la protección de este talud será obligatoria, independientemente de la pendiente elegida. Nivel IV Sustrato rocoso GII-I: 2H/3V El tipo de roca existente en la parcela (roca evolutiva), hace que sus condiciones geotécnicas expuestas a las condiciones atmosféricas vayan siendo peores conforme pasa el tiempo, por lo que para este tipo de materiales se desaconseja taludes muy verticales. Por todo esto y teniendo en cuenta todas las medidas estructurales se recomienda para el nivel de roca más o menos sano un talud 2H/3V. En caso de necesitar taludes más verticales en alguna zona, se deberá de estudiar más detenidamente para ver si es necesario, realizar algún tipo de contención. Sin embargo y aún tendiendo el talud a 2H/3V, en determinadas zonas (p.e. zona Norte del eje 1) se puede dar un tipo de inestabilidad importante como es el deslizamiento planar. Por tanto, para evitar este tipo de inestabilidades tanto en la zona Norte del eje 1, como en zonas donde el buzamiento de los estratos coincida con la pendiente del talud proyectado, dicho talud deberá de protegerse mediante un gunitado con un espesor mínimo de 5 centímetros, con mallazo y acompañado de un bulonado sistemático. En el apartado se explica más detalladamente todas las recomendaciones para la ejecución de los taludes en cada uno de los niveles. Además se ha tanteado mediante el programa ROCPLANE, el estudio del posible deslizamiento planar. Para un talud 2H/3V y para una altura máxima del talud estimada en 6 metros para la zona más próxima a la A-8, se obtiene un valor de empuje de unos 3,5Tn/m2 (para bulones de 12 metros y una inclinación de 15º). Recomendando que el bulonado sistemático tenga una malla no superior a 2,5x2,5m. Nivel IV Sustrato rocoso GII-I: La roca ligeramente meteorizada a sana NO cumpliría el requisito del PG- 3, para utilizarla como PEDRAPLÉN. Teniendo en cuenta que estás rocas sean clasificado como rocas de tipo EVOLUTIVO, deberán cumplir las características descritas para su uso, expuestas en la norma de referencia. En cualquier caso, antes del empleo como relleno, deberá comprobarse las características de cualquier material que se vaya a utilizar en obra. En el apartado se explica más detalladamente todos los resultados obtenidos CIMENTACIÓN Como norma general se recomienda que la cimentación de una misma estructura se apoye sobre un mismo tipo de material, para evitar posibles asientos diferenciales. Nivel I Tierra vegetal o relleno. No apto para ningún tipo de cimentación. Nivel II Eluvial-sustrato rocoso GIV-V. Debido a la diferencia de espesor de este nivel (que en muchas zonas ni aparece) y los problemas de asientos que esto podría ocasionar, se desestima este nivel como nivel de apoyo de cualquier estructura. Nivel III Sustrato rocoso bastante meteorizado 2,5 Kp/cm2. Nivel IV Sustrato rocoso GII-I: 5 Kp/cm2. Debido a la gran extensión de la zona estudiada, dentro de un mismo nivel pueden darse ligeras variaciones dentro de sus propiedades, por tanto estos valores deberán tomarse como datos orientativos. Una vez diseñadas todas las estructuras, se deberá de realizar algún ensayo en el material donde se va cimentar cada una de estas estructuras, que pueda confirmar la capacidad portante del nivel correspondiente. Todas las conclusiones y recomendaciones anteriores se basan en una interpretación razonable de los resultados del reconocimiento geotécnico. Si durante la ejecución de las obras se observaran diferencias importantes con respecto a la interpretación actual, se deberán reevaluar las conclusiones del informe realizado por la empresa EPTISA teniendo en cuenta los nuevos datos obtenidos. Teniendo en cuenta, que la zona de estudio es muy extensa y que estructuralmente pueden observarse importantes cambios, los datos estructurales deberán tomarse como datos aproximados, aconsejándose que una vez comience la excavación se realicen medidas in situ, para comprobar su correspondencia y en caso de observar cambios importantes tomar las medidas correctoras correspondientes RELLENOS Como puede observarse en los perfiles geológico-geotécnicos, la rasante de los viales proyectados en muchos casos, esta por encima de la topografía actual del terreno. Por tanto, se ha estudiado los diferentes tipos de materiales existentes en las diferentes excavaciones, valorando su idoneidad o sus limitaciones para la realización de los terraplenes o recrecidos hasta alcanzar la cota necesaria. Los resultados para los diferentes niveles son: Nivel II Suelos (eluvial-sustrato rocoso IV-V). Material MARGINAL Nivel III Sustrato rocoso GIII: Material TOLERABLE 15

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21 6. APENDICE 1. PLANO DE SITUACIÓN DE TRABAJOS REALIZADOS. DATOS ESTRUCTURALES 17

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