INFORME GEOTÉCNICO LABORATORIO IMASA

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1 TF: INFORME GEOTÉCNICO NOMBRE: E.G. PARA CINCO BLOQUES DE VIVIENDAS Y PISCINA C/ ALBACETE - PASEO ALGECIRAS C.P , ARENALES DEL SOL, ELCHE (ALICANTE) LABORATORIO IMASA CONTROL DE CALIDAD Y ASISTENCIA TÉCNICA EN EDIFICACIÓN, OBRA CIVIL, INDUSTRIA, EFICIENCIA ENERGÉTICA, GEOTECNIA, INSTRUMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE NÚMERO DE REFERENCIA: /EG PETICIONARIO: VILLAVIÑAS, S.L.U. AVDA. DE LA LIBERTAD Nº TORREVIEJA (ALICANTE) Fecha: 13/12/2013 Hoja 1 de 42 Los resultados indicados son solamente aplicables y válidos para los elementos ensayados. Este documento no podrá publicarse ni reproducirse total o parcialmente sin la debida autorización de IMASALAB. Cuando este documento, por autorización expresa de IMASALAB, forme parte de otro más amplio, deberá hacerse mención expresa de su procedencia.

2 TF: ÍNDICE I.- MEMORIA 1.- INTRODUCCIÓN Antecedentes Objeto y alcance Conciliación de la investigación con las prescripciones del CTE DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS GENERALES Localización geográfica y estado actual Datos climáticos Situación geológica RECONOCIMIENTOS Y ENSAYOS Trabajos de campo Ensayos de laboratorio Trabajos de gabinete CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE LOS MATERIALES. NIVELES GEOTÉCNICOS AGUA SUBTERRÁNEA CONDICIONANTES GEOTÉCNICOS DE LA CIMENTACIÓN Plano de apoyo y modelo de cimentación Sismicidad Asientos admisibles Tensión admisible Excavabilidad Estabilidad de taludes Agresividad y alterabilidad CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA...41 II.- ANEXOS A1.- LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA A2.- EMPLAZAMIENTO DE LOS PUNTOS DE RECONOCIMIENTO. 4 B1.- SITUACIÓN GEOLÓGICA B2.- COLUMNAS LITOLÓGICAS DE SONDEOS Y FOTOGRAFÍAS DE LAS CAJAS DE TESTIGO B3.- PERFILES GEOTÉCNICOS C.- CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS.. 43 D.- ACTAS DE ENSAYOS DE LABORATORIO.. 59 Hoja 2 de 42

3 TF: I.- MEMORIA Hoja 3 de 42

4 TF: INTRODUCCIÓN A petición de VILLAVIÑAS, S.L.U. el Departamento de Geotecnia, Instrumentación y Medio Ambiente del Laboratorio de Ingeniería y Medio Ambiente, S.A., ha realizado un Estudio Geotécnico para el Proyecto de Construcción de Cinco Bloques de Viviendas y Piscina en un solar situado entre la C/ Albacete y el Paseo de Algeciras de Arenales del Sol, Elche (Alicante). Para tal fin, se han realizado 13 sondeos mecánicos con modelo a rotación y recuperación continua de testigo ensayando las muestras recuperadas en nuestro laboratorio. Complementariamente se han realizado 3 penetraciones dinámicas tipo DPSH-B. Además, se ha reconocido el solar y sus zonas anexas. La suma de estos trabajos ha permitido obtener una información precisa sobre la conformación y caracterización geotécnica del terreno en el solar estudiado Antecedentes Según la información facilitada por nuestro peticionario, el solar presenta una geometría pseudorectangular con un área de m 2 que serán urbanizados en su totalidad y parcialmente ocupados por 5 bloques de viviendas aislados que representan en planta unos 2824 m 2. Los bloques de viviendas se distribuirán de la siguiente forma (ver Figura 1.1): Bloques 1 y 3, paralelos a la línea de costa y constarán de sótano + planta baja + 2 alturas. El Bloque 1 se encuentra en el sector más occidental del solar. El Bloque 3 se ubica en el extremo más oriental del solar, estará dividido en superficie en dos mitades (Bloque 3 Norte y Bloque 3 Sur) y poseerá un sótano único. Bloques 2 y 4, perpendiculares a la línea de costa, constarán de planta baja + 2 alturas. Se proyectan en el espacio ubicado entre el Bloque 1 y el Bloque 3. El Bloque 2 será construido al S del Bloque 4. Las viviendas se construirán siguiendo hileras donde quedarán adosadas, su estructura se prevé de hormigón armado, con luces, cargas y resto de características habituales para este tipo de construcciones. Complementariamente, en el sector E del solar se prevé la construcción de un área de recreo con piscina. Además de esta información de Proyecto, se ha dispuesto de otra documentación para la confección de este Informe: Código Técnico de la Edificación, Mapa Geológico 1: del Instituto Geológico y Minero de España, diversos sistemas de información geográfica y otros estudios realizados en la zona junto con toda la bibliografía que figura al final de esta Memoria. Hoja 4 de 42

5 TF: NORTE Figura 1.1. Plano en planta de anteproyecto constructivo (facilitado por nuestro cliente) Objeto y alcance Los trabajos de prospección realizados han conseguido alcanzar los objetivos que se indican en el CTE y que aplican en este caso, en concreto en lo referente a: Distribución de unidades geotécnicas Identificación y parámetros geotécnicos de las unidades descritas Aceleración sísmica de cálculo Alternativas de cimentación Conclusiones sobre las recomendaciones constructivas relacionadas con la cimentación y anexo de cálculo. Recomendaciones cualitativas y cuantitativas Posibilidad de trabajos complementarios. Además, han permitido establecer valores y especificaciones necesarios para el Proyecto en lo referente a: Cota de cimentación Hoja 5 de 42

6 TF: Presión vertical admisible de servicio (considerando asientos) Parámetros geotécnicos para dimensionado de elementos de contención (en caso necesario) Módulos de balasto Asientos totales, diferenciales y admisibles Procedimientos de excavación adecuados y ripabilidad Situación y variaciones del nivel freático Agresividad de suelos y aguas Cuantificación de problemas que puedan afectar a las excavaciones Otros problemas geotécnicos, cuantificación y soluciones constructivas Conciliación de la investigación con las prescripciones del CTE El Apartado del CTE establece la programación del reconocimiento del terreno atendiendo tanto a las características de la obra prevista, como a su morfología y a la tipología del terreno (Tablas 3.1, 3.2, 3.3 y 3.4 del CTE y recomendaciones de dicho Apartado). De este modo, establece: Nº mínimo y tipo de puntos de investigación (sondeos, penetraciones, otros). Distancias máximas admisibles entre puntos de reconocimiento. Profundidad orientativa de la investigación. De acuerdo con las características de la obra descritas anteriormente y la tipología del terreno atravesado, que se desarrolla en el Apartado 4 de este Informe, la conciliación entre la investigación llevada a cabo por el Laboratorio IMASA. y las recomendaciones del CTE pueden resumirse en las tablas siguientes marcándose en amarillo las opciones que nos ocupan: Tabla 1.1: Tipo de construcción según CTE Clasificación Descripción C-0 Menos de 4 plantas y superficie construida inferior a 300 m 2 C-1 Otras construcciones de menos de 4 plantas C-2 Construcciones de 4-10 plantas C-3 Construcciones de plantas C-4 Construcciones de más de 20 plantas, conjuntos monumentales o singulares Tabla 1.2: Tipo de terreno según CTE Clasificación T-1 T-2 T-3 Descripción Terrenos favorables: Con poca variabilidad. Cimentación habitual mediante elementos aislados Terrenos intermedios: Presentan variabilidad, la solución de cimentación no siempre es la misma, rellenos antrópicos relevantes pero con espesor probable inferior a 3.0 m Terrenos desfavorables: Los no clasificables de la forma anterior. Especialmente los que puedan considerarse como:.- Expansivos.- Colapsables Hoja 6 de 42

7 TF: Clasificación T-3 Descripción.- Blandos o sueltos.- Karstificables.- Variables en composición y estado.- Rellenos antrópicos > 3.0 m.- Zonas susceptibles de sufrir deslizamientos.- Volcánicos con coladas delgadas o cavidades.- Pendiente superior a 15º.- Residuales.- Marismas Si bien la práctica totalidad del área prevista edificar puede clasificarse como terrenos tipo T-1, en el sector E se han detectado suelos margosos con características expansivas (ver Apartado 4). Tabla 1.3: Distancias máximas y profundidades orientativas según CTE Tipo de terreno Construcción T-1 T-2 d max P d max P C-0 y C C C C D max : Distancia máxima (m) P: Profundidad (m) Tabla 1.4: Número mínimo de sondeos y % de sustitución por DPSH según CTE Nº mínimo sondeos % de sustitución Clasificación T-1 T-2 T-1 T-2 C C C C C Con la argumentación expuesta y considerando la distribución de los bloques de viviendas, el número mínimo de puntos de investigación a realizar para este estudio sería de 13 separados como máximo 35 m. Considerando que los materiales prospectados son de naturaleza rocosa (ver Apartado 4) y teniendo en cuenta el Anejo C y la Tabla D.6 del Anejo D del CTE; en este caso no ha resultado posible sustituir sondeos mecánicos por pruebas de penetración continua. Por tanto, todos los puntos de investigación han sido sondeos y, en los casos en los que fue posible, se completaron con pruebas de penetración dinámica tipo DPSH-B. La profundidad de investigación ha alcanzado 8.45 m en sondeos y hasta m de profundidad donde pudo completarse un sondeo con un ensayo DPSH-B. A estas profundidades no se prevén incrementos de carga superiores al 10 % de la Tensión Vertical Efectiva del Terreno en Reposo. Hoja 7 de 42

8 TF: De este modo, la campaña geotécnica realizada por el Laboratorio IMASA para la elaboración de este Estudio Geotécnico cumple con las prescripciones del Código Técnico de la Edificación. Hoja 8 de 42

9 TF: DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Y DATOS GENERALES Localización geográfica y estado actual Los Arenales del Sol se ubican a unos 13 km al S de la capital de Alicante, a unos 15 km al NE de Elche y a unos 6 km al NNE de Santa Pola. Constituye una zona urbanizada de carácter residencial en continuo crecimiento urbanístico. El solar estudiado, entre la C/ Albacete y el Paseo de Algeciras, se encuentra en el extremo S de Arenales del Sol. Presenta pendiente natural con sentido general W-E, hacia el mar, con un desnivel desde los 25.5 m hasta los 9.7 m y valores medios de pendiente alrededor del 7 %. Localmente, el extremo NW del solar presenta pendiente acusada hacia el NE con valores del 18 %. Estas diferencias topográficas serán aprovechadas en parte para la construcción de los sótanos de los Bloques 1 y 3. En cambio, implican modificaciones progresivas en la cota de cimentación de los Bloques 2 y 4 (ver Figura 2.1). La superficie del solar se encontraba prácticamente descubierta habiéndose desarrollado escasos matorrales de pequeño porte. La morfología del terreno dificultó puntualmente el emplazamiento de la máquina de sondeos impidiendo alcanzar el punto idóneo seleccionado para la investigación en el Sondeo 12. No obstante y a la luz de los resultados obtenidos, no se ha producido ninguna merma significativa en la información geotécnica obtenida en el emplazamiento. Tanto en las inmediaciones del solar como sobre su propia superficie se pudieron reconocer afloramientos rocosos. A continuación se muestran fotografías que ilustran estos comentarios. Fotografía 2.1. Panorámica del solar estudiado tomada desde el Sondeo 13 hacia el Sondeo 2. al fondo se identifica la máquina de perforación emplazada en el Sondeo 2. Hoja 9 de 42

10 TF: Sector con pendiente 18 % Figura 2.1. Plano topográfico del solar estudiado (facilitado por nuestro cliente). Fotografía 2.2. Máquina de sondeos realizando trabajos de perforación en el Sondeo 1 (izquierda) y en el Sondeo 2 (derecha). Hoja 10 de 42

11 TF: Fotografía 2.3. Identificación de materiales rocosos aflorando en superficie en las inmediaciones del Sondeo 2. Toma de coordenadas UTM mediante GPS de los puntos de investigación Datos climáticos El área de estudio se encuadra dentro de una franja climática mediterránea (Figura 2.3), por lo que en su régimen pluviométrico general se desarrollan periódicamente aguaceros de gran intensidad consecuencia de los cuales pueden producirse escorrentías importantes, anegarse áreas considerables y entrar en funcionamiento barrancos y rieras inactivos en épocas de estiaje. Este tipo de precipitación tiene lugar fundamentalmente en otoño y ocasionalmente en primavera y constituye un factor de riesgo a tener en cuenta en la ejecución de la obra proyectada. Para la obtención de la precipitación máxima en 24 h para distintos periodos de retorno en la zona de estudio, se ha empleado la monografía Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (Ministerio de Fomento 1999) que permite obtener, para cada punto de la geografía española peninsular, el valor medio de la máxima precipitación diaria anual (P media ) y el coeficiente de variación (C v ). La precipitación total diaria en el periodo de retorno deseado (P t ) se obtiene partiendo de P media y C v, asumiendo una distribución SQRT-ET max y aplicando los cuantiles correspondientes o factores de amplificación k T. Los datos de entrada son las coordenadas geográficas o UTM del punto de cálculo, en nuestro caso el centro aproximado del solar (X: Y: H:30) y el periodo de retorno para el que se desea obtener la precipitación. Los resultados obtenidos se encuentran en la Tabla 2.1. Tabla 2.1: Intensidad de precipitación diaria Periodo de retorno (años) k T P t (mm/d) Coordenadas UTM: Huso 30 X: Y: P media : 54 mm/d C v : Hoja 11 de 42

12 TF: Zona de estudio Figura 2.2: Mapa climático del territorio español Situación geológica.- Introducción: La Península Ibérica puede ser dividida geológicamente en seis grandes grupos estructurales diferenciados por su estilo tectónico, edad e historia geológica: a. El Macizo Ibérico o Hespérico que constituye los afloramientos rocosos más antiguos que se reconocen en el territorio español. Ocupa la zona N de España y describe un arco en Galicia para extenderse por la mitad occidental de la Península según una franja de orientación aproximada NW-SE. b. Bordes Mesozoicos del Macizo Ibérico donde hubo sedimentación marina y continental con dominios sin deformación y otros plegados y fracturados. c. Las Cordilleras Béticas que ocupan el sector S y SE de España, tienen continuidad en el N de África y Baleares, incluyen materiales formados durante el Paleozoico, Mesozoico y Terciario y se deformaron durante la Orogenia Alpina. En este conjunto se encuentra la zona de estudio (ver Anexo B1). d. Los Pirineos caracterizan la unidad geológica que ocupa el istmo de separación de la Península Ibérica con el resto de Europa. Geológicamente, por el W ocupa parte del País Vasco y se hunde en el Cantábrico y por el E se extiende hasta la Provenza francesa. e. Las grandes Cuencas Sedimentarias Terciarias deprimidas por la actuación de fallas normales durante la distensión del plegamiento Alpino. Están radicadas Hoja 12 de 42

13 TF: fundamentalmente en el Ebro, Duero, Tajo y Guadalquivir. f. Los fenómenos volcánicos neógenos cuaternarios y los constituyentes de las Islas Canarias..- Tecto-estratigrafía y geomorfología La Cordillera Bética se extiende desde Cádiz hasta el S de Valencia y continúa bajo el Mediterráneo hasta Baleares quedando limitada al N por la Meseta Ibérica y al S por el Mar Mediterráneo. Está dividida en dos dominios principales: las Zonas Externas situadas al N y las Zonas Internas al S. Otro dominio de menor extensión en la Cordillera es el Complejo del Campo de Gibraltar. Finalmente, sobre todos estos dominios se localizan numerosas cuencas neógenocuaternarias. Los Arenales del Sol pertenece al sector oriental de la Cordillera Bética, concretamente a las Zonas Internas, aunque muy cerca del límite con las Zonas Externas, que se establece por el accidente N60ºE, denominado Cádiz-Alicante o de Crevillente, que pasa por Elche y Alicante. Las rocas de las Zonas Internas constituyen en este área el basamento sobre el que apoyan los sedimentos de una amplia cuenca neógeno-cuaternaria de la que forma parte la Sierra de Santa Pola. El registro estratigráfico de este sector está constituido por materiales que abarcan desde el Tortoniense superior (Mioceno superior) hasta el Holoceno: Los materiales más antiguos afloran en las playas del E de Santa Pola y son calcarenitas y calcirruditas bioclásticas con rodolitos y en general muy ricas en fósiles (bivalvos, equínidos, etc.). En su base constituyen un autentico conglomerado donde son frecuentes grandes conchas de pectínidos, ostréidos y equínidos. Incluyen algunos niveles margosos con cristales idiomorfos de cuarzo. Estos materiales son equivalentes a las que afloran en la isla de Tabarca y en el Cabo de las Huertas (Tortoniense superior). En posición estratigráfica superior, aparecen dos secuencias deposicionales mesinienses separadas entre si por una disconformidad. La secuencia inferior o Complejo Arrecifal está representada por una bioconstrucción arrecifal de tipo atolón que conserva en gran medida su morfología original y constituye principalmente el macizo de Santa Pola; con buenos afloramientos por todo el margen del Cabo, donde se pueden observar las facies de frente y talud arrecifales. La secuencia superior, denominada Complejo Terminal, muestra diversas facies con oolitos, corales y estromatolitos que se repiten cíclicamente. En el sector N del Cabo de Santa Pola, sobre los materiales del Complejo Terminal Messiniense se apoyan, en disconformidad y sobre un paleorrelieve, las areniscas y calcarenitas bioclásticas del Plioceno inferior. Cortando discordantemente los depósitos de talud arrecifal, se observan varios niveles de terrazas Hoja 13 de 42

14 TF: marinas y dunas eólicas que se formaron entre el Plioceno y el Holoceno. En las cotas más elevadas de la Sierra aflora una costra calcárea o caliche que recubre tanto los niveles del Mioceno como los del Plioceno. Se trata de la denominada Formación Sucina (Plioceno terminal-cuaternario) constituida por depósitos de facies continentales, en los que es posible diferenciar un tramo inferior con arcillas de descalcificación, un paleosuelo con facies nodulosas tubulares y un tramo terminal con una costra calcárea de tipo caliche. La costra muestra facies variadas (laminares, brechoides y pisolíticas). La actividad tectónica reciente en la región ha sido notable. Existe una importante fracturación responsable en buena parte de algunas características morfológicas de la misma. La presencia de terrazas marinas y dunas eólicas cuaternarias elevadas a diferentes alturas es consecuencia del levantamiento tectónico reciente de la Sierra de Santa Pola que constituye una suave estructura anticlinal de orientación aproximada E-W. Los sondeos han cortado materiales pertenecientes al tránsito Plioceno-Cuaternario donde se reconocen areniscas con grado de cementación variable, a veces ricas en fósiles y rocas de tipo margoso. En ocasiones, estos materiales aparecen tapados por una pequeña cobertera vegetal de reciente desarrollo. Fotografía 3.1. Izquierda: Afloramiento en las inmediaciones del solar donde se reconocen areniscas con grado de cementación variable que incluyen una capa conglomerática (tempestiva). Derecha: Detalle de arenisca fosilífera (tipo lumaquela) recuperada en los sondeos. Hoja 14 de 42

15 TF: RECONOCIMIENTOS Y ENSAYOS Debe indicarse que el Laboratorio IMASA está oficialmente Declarado Responsable en la realización de los trabajos necesarios para la elaboración de este Informe según Real Decreto 410/2010 con código VAL-L Trabajos de campo Para el reconocimiento del terreno estaba prevista una campaña de campo que incluía la realización de 5 sondeos mecánicos + 8 penetraciones dinámicas tipo DPSH-B. No obstante, al inicio de las perforaciones se detectaron terrenos areniscosos con grado de cementación variable que en general no eran practicables mediante ensayos de penetración dinámica. Por tanto, la campaña tuvo que ser modificada realizándose finalmente 13 sondeos mecánicos, con modelo a rotación y recuperación continua de testigo empleando un equipo ROLATEC RL-36 dotado de penetrómetro automático y montado sobre camión. Además, cuando la cementación de los materiales era baja, se realizaron ensayos de penetración dinámica en el emplazamiento del sondeo para contrastar la competencia del terreno. En la Tabla 3.1 se indican las coordenadas para cada punto de investigación. En total se han perforado m.l. cuya distribución de materiales se detalla en la Tabla 3.2. Durante la ejecución de los sondeos se han realizado 31 Ensayos de Penetración Estándar (UNE EN ISO :2006), que facilitan una idea de la competencia del terreno a la vez que permiten recuperar muestra para analizarla en laboratorio. Además, pudieron obtenerse 2 Muestras Inalteradas (XP P94-202) mediante la hinca de tomamuestras normalizado. La profundidad a la que se han realizado estos ensayos, así como los valores de golpeo para su realización, se muestran en la Tabla 3.3. Las columnas litológicas de los sondeos con los niveles atravesados, los ensayos realizados en su interior y las fotografías de las cajas donde se guardan los testigos se adjuntan en el Anexo B2. En el Gráfico 3.1 se incluyen los valores de golpeo obtenidos en los ensayos DPSH-B y una primera interpretación de los materiales. El gráfico se ha construido en función de la profundidad en cotas absolutas. La numeración de los ensayos de penetración dinámica se ha hecho coincidir con la de los sondeos. Tabla 3.1: Coordenadas de sondeos (WGS84, Huso 30) y profundidad alcanzada Sondeo X Y Z (1) Sondeo X Y Z (1) (4) (2) (3) Nota (1) : Obtenido a partir de la topografía facilitada por nuestro cliente. Nota (2) :Se realiza DPSH-B hasta 2.80 m de profundidad. Nota (3) :Se realiza DPSH-B hasta m de profundidad. Nota (4) :Se realiza DPSH-B hasta 3.00 m de profundidad. Hoja 15 de 42

16 TF: Sondeo Suelo vegetal, rellenos y roca alterada Tabla 3.2: Distribución de los materiales perforados Roca blanda Suelos granulares parcialmente cementados Total m.l. % m.l. % m.l. % m.l Total Tabla 3.3: Distribución y tipos de ensayos in-situ Sondeo Tipo Profundidad (m) N 15 N 15 N 15 N 15 N INAL SPT SPT SPT PC SPT SPT SPT SPT SPT SPT PC R SPT PC SPT SPT SPT PC R SPT PC R SPT PC R SPT SPT R SPT R SPT PC R INAL SPT PC R SPT PC R SPT PC R SPT PC R Hoja 16 de 42

17 TF: Sondeo Tipo Profundidad (m) N 15 N 15 N 15 N 15 N SPT SPT R SPT SPT SPT PC R 13 SPT SPT R SPT PC R INAL: Muestra Inalterada. SPT PC : Ensayo de penetración estándar con punta ciega. R: Rechazo. Gráfico 3.1: Ensayos DPSH-B Cota DPSH-B 6:12.7 m 1.40 m de Sondeo Cota DPSH-B 7:15.1 m 1.40 m de Sondeo Cota DPSH-B 10:15.0 m 1.60 m de Sondeo Cota (m s.n.m.) Margas limolíticas N20 14 Areniscas parcialmente cementadas Areniscas parcialmente cementadas N DPSH-B Nº 6 DPSH-B Nº 7 DPSH-B Nº 10 Hoja 17 de 42

18 TF: Ensayos de laboratorio Los ensayos realizados tienen en cuenta dos aspectos fundamentalmente: el primero es la naturaleza del terreno atravesado que condiciona la selección del mismo, y el segundo la tipología de la obra a realizar. Con los testigos y muestras recuperados en los sondeos se han efectuado los ensayos que se indican en la Tabla 3.4, los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 3.5 adjuntándose las actas de resultados en el Anexo D. Tabla 3.4: Ensayos de laboratorio Unidades Designación 5 Análisis granulométrico por tamizado (UNE /95) 1 Análisis granulométrico por sedimentación (UNE /95) 6 Determinación de los límites de Atterberg (UNE /94 y /93) 2 Peso específico de las partículas (UNE /94) 17 Determinación de la humedad natural de un suelo (UNE /93) 2 Densidad aparente de un suelo (UNE /94) 2 Compresión simple de probetas de suelo (UNE /93) 4 Resistencia a compresión uniaxial de probetas de roca (UNE /90) 2 Presión de hinchamiento (UNE /96) 4 Contenido en sulfatos en suelos (UNE 83963:2008) Tabla 3.4: Resultados de los ensayos de laboratorio Sondeo Muestra Profundidad (m) G S L C L L L I p H ρ s ρ n q u q c P h SULF INAL TESTIGO SPT SPT SPT SPT TESTIGO No plástico SPT SPT TESTIGO No plástico TESTIGO SPT SPT TESTIGO SPT TESTIGO No plástico TESTIGO SPT SPT TESTIGO TESTIGO INAL Hoja 18 de 42

19 TF: Sondeo Muestra Profundidad (m) G S L C L L L I p H ρ s ρ n q u q c P h SULF 9 TESTIGO SPT SPT SPT SPT TESTIGO SPT SPT G: grava ( mm) S: arena ( mm) L: limo ( mm) C L : arcilla (<0.002 mm) L L : límite líquido I P : índice de plasticidad : densidad relativa de las partículas sólidas H: humedad (%) ρ s : densidad seca (g/cm 3 ) ρ n : densidad natural (g/cm 3 ) q u : resistencia a compresión simple de suelos (kpa) q c : resistencia a compresión uniaxial de rocas (MPa) P h : Presión de hinchamiento (kpa) SULF: concentración en sulfatos (mg/kg) Trabajos de gabinete En una primera fase se recopila toda la información disponible del área de estudio a través de la documentación bibliográfica y las inspecciones realizadas, que básicamente se ha expuesto en los apartados precedentes. Seguidamente, los resultados de los trabajos de campo y laboratorio se presentan en actas. Su interpretación permite establecer niveles de suelo con características geotécnicas semejantes y, por tanto, comportamiento semejante frente a cargas externas. Estos trabajos permiten confeccionar los Anexos que figuran en la segunda parte de este Informe, salvo el anexo de cálculo que corresponde a una tercera fase. En ésta, a partir de ensayos de campo (SPT y DPSH-B) y de laboratorio (q u y q c ) se calcula la Tensión Admisible de los niveles geotécnicos establecidos, se modeliza la distribución de éstos en profundidad para valorar el asiento total y diferencial aplicando un método elástico a partir de las determinaciones del módulo de elasticidad obtenidas por correlación del número de golpes de los SPT (N 30 ) y la resistencia a compresión (q u y q c ) junto con las características litológicas de los materiales. La interpretación de todos estos datos permite dar algunas recomendaciones para el diseño y construcción de las estructuras que se proyectan. Finalmente se procede a redactar la Memoria del Informe, a la que acompañarán los Anexos con planos y actas. Hoja 19 de 42

20 TF: CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE LOS MATERIALES. NIVELES GEOTÉCNICOS A partir de los ensayos SPT realizados en los sondeos, se ha elaborado el Gráfico 4.1, que correlaciona los resultados N 30 con la profundidad de ejecución en m s.n.m. En este gráfico se han incorporado los valores de golpeo necesarios para obtener las muestras inalteradas teniendo en cuenta la correlación establecida por esta empresa que considera el 60 % de la suma de los dos valores centrales N 15 equivalentes al valor N 30 del ensayo SPT. Los resultados de N 30 = Rechazo han sido representados con el valor de N 30 = 100. Los ensayos realizados sobre materiales margosos han sido sombreados en verde, mientras que los realizados sobre rellenos se han sombreado en gris. Gráfico 4.1: Valores de golpeo N Cota (m s.n.m.) N 30 Sondeo 1 Sondeo 2 Sondeo 3 Sondeo 4 Sondeo 5 Sondeo 6 Sondeo 8 Sondeo 9 Sondeo 11 Sondeo 12 Sondeo 13 Hoja 20 de 42

21 TF: En el Gráfico 4.1 pueden identificarse tres poblaciones diferentes de resultados. Por un lado se obtienen reiterados valores de N 30 = Rechazo en la práctica totalidad de las profundidades estudiadas. Estos ensayos se corresponden fundamentalmente con materiales areniscosos. Por otro lado, para los valores de golpeo N 30 < 30, puede establecerse un valor promedio de N 30 22, que se han obtenido sobre materiales margosos y sobre arenas sin cementar. Puntualmente, donde se registró un espesor de rellenos importante, también se realizó un ensayo SPT con resultado N 30 = 18. Por último, entre ambas poblaciones se encuentran tandas de golpeo con valores altos y medios correspondientes a materiales areniscosos en los que el grado de cementación es variable. Complementariamente, se ha realizado el Gráfico 4.2 donde se representan los valores de humedad natural obtenidos en las muestras recuperadas en función de la profundidad expresada igualmente en m s.n.m. Igual que en el Gráfico 4.1, los ensayos realizados sobre materiales margosos han sido sombreados en verde, mientras que los realizados sobre rellenos se han sombreado en gris. Gráfico 4.2: Valores de humedad natural Cota (m s.n.m.) Humedad (%) Sondeo 1 Sondeo 2 Sondeo 3 Sondeo 4 Sondeo 5 Sondeo 6 Sondeo 11 Sondeo 12 Sondeo 13 Hoja 21 de 42

22 TF: En el Gráfico 4.2 pueden distinguirse que los materiales margosos presentan una humedad natural promedio de H 31 %, superior a los areniscosos para los que puede establecerse un valor promedio de H 3.6. Esta diferencia está plenamente justificada ya que la textura de los materiales margosos está compuesta por partículas de tamaño arcilla cuya capacidad de retención de agua intergranular es muy superior a la de las partículas tamaño arena. Considerando las características geológicas generales de la zona expuestas en el Apartado 2.3, el análisis de los testigos y muestras obtenidos en los sondeos, los reconocimientos in-situ realizados y la interpretación de los gráficos 3.1, 4.1 y 4.2, se han establecido 3 niveles con significado geotécnico cuya distribución se refleja en la Tabla 4.1 realizándose su descripción a continuación. Tabla 4.1: Distribución de los niveles geotécnicos en los sondeos Sondeo Nivel / Subnivel Profundidad (m) Espesor (m) 0 Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas b Arenas - - II Margas (Fin del sondeo) Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas b Arenas (Fin del sondeo) 2.65 II Margas I I I I 0 Rellenos y suelo vegetal a b Areniscas Arenas (Fin del sondeo) II Margas Rellenos y suelo vegetal a Areniscas (Fin del sondeo) 5.70 b Arenas - - II Margas Rellenos y suelo vegetal a b Areniscas Arenas (Fin del sondeo) II Margas Rellenos y suelo vegetal a Areniscas b Arenas II Margas (Fin del sondeo) Rellenos y suelo vegetal - - I a Areniscas Hoja 22 de 42

23 TF: Sondeo Nivel / Subnivel Profundidad (m) Espesor (m) 7 I b Arenas - - II Margas (1) Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas (Fin del sondeo) 3.51 b Arenas - - II Margas Rellenos y suelo vegetal a Areniscas (Fin del sondeo) 3.53 I b Arenas II Margas Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas (Fin del sondeo) 1.30 b Arenas - - II Margas Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas (Fin del sondeo) 4.25 b Arenas - - II Margas Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas (Fin del sondeo) 5.10 b Arenas - - II Margas Rellenos y suelo vegetal I a Areniscas (Fin del sondeo) 7.50 b Arenas II Margas - - Nota (1) : Deducido a partir del ensayo de penetración dinámica. NIVEL 0: RELLENOS Y SUELO VEGETAL Este nivel ha sido reconocido al inicio de las prospecciones realizadas y durante la inspección del solar. Se trata de una cobertera superficial, en general de poca entidad, inferior a 35 cm de potencia, y cuya extensión horizontal es discontinua. Sobre ella se han desarrollado matorrales aislados de pequeño porte alterando el substrato infrayacente y formando un suelo vegetal incipiente. Potencias algo superiores, de 0.60 m, se han detectado en los sondeos 5 y 6. Puntualmente, en el Sondeo 4 se han identificado materiales antrópicos aportados de forma incontrolada y cuya potencia alcanza los 2.30 m. Estos materiales resultan inadecuados para el apoyo de cualquier elemento, estructural o no, y deben quedar superados por la cimentación seleccionada en todo momento con independencia de su origen. Hoja 23 de 42

24 TF: NIVEL I: ARENISCAS Y ARENAS Estos materiales han sido detectados en todas las prospecciones realizadas. Se encuentran debajo del Nivel 0 o aflorando directamente en superficie. Se trata de un conjunto rocoso constituido por areniscas cuyo grado de cementación es variable. Este hecho, reconocido tanto en los testigos de los sondeos como en los taludes próximos al solar e inspeccionados por técnicos del Laboratorio IMASA, permite diferenciar dos subniveles con entidad propia que se describen a continuación. o Subnivel Ia: Areniscas. En él se han incluido los términos rocosos en sentido estricto. Desde areniscas de baja calidad geotécnica, junto con areniscas ricas en fósiles (Lumaquelas), hasta tramos rocosos con índices RQD > 50. Todos estos términos litológicos han sido agrupados en este nivel geotécnico porque su deformabilidad frente a las solicitaciones previstas será baja. o Subnivel Ib: Arenas. En este conjunto se han incluido suelos arenosos o arenolimosos, de plasticidad nula o baja y que se encuentran sin cementar o parcialmente cementados. Las deformaciones previstas en esta unidad son superiores a las calculadas para el Subnivel Ia y se han tenido en cuenta para evitar el desarrollo de asientos diferenciales El tránsito entre cada uno de estos subniveles geotécnicos es gradual y en muchos casos se encuentran términos intermedios cuyos parámetros geotécnicos se encuentran a caballo entre uno y otro. En las tablas 4.2 y 4.3 se muestran los parámetros geotécnicos calculados y estimados para cada subnivel y que podrán ser empleados en el cálculo de la estructura prevista. NIVEL II: MARGAS Estos materiales han sido detectados en los sondeos 1, 6 y 7, en el sector más oriental del solar y debajo del Nivel I. Se trata de rocas sedimentarias de grano fino que debieron formarse en un ambiente tranquilo y restringido, tipo lagoon. Su plasticidad puede alcanzar valores muy altos, por lo que son materiales susceptibles de experimentar cambios importantes de volumen si sufren ciclos de humectación-desecación. En la Tabla 4.4 se muestran los parámetros geotécnicos calculados y estimados para este nivel y que podrán ser empleados en el cálculo de la estructura prevista. Hoja 24 de 42

25 TF: Fotografía 4.1. Izquierda. Talud de arenas poco cementadas. Derecha. Talud de areniscas con pequeñas cavidades rellenas de arenas que han perdido su cementación. Fotografía 4.2. Signos de circulación de aguas subsuperficiales en el macizo areniscoso. Izquierda: Fractura abierta subvertical con recristalizaciones calcíticas. Derecha: Depósitos limolíticos subverticales a favor de fracturas locales. Fotografía 4.3. Intercalación limolítica en el seno de areniscas subhorizontales poco cementadas. Hoja 25 de 42

26 TF: Tabla 4.2. Subnivel Ia: Areniscas. Parámetros geotécnicos calculados y estimados Parámetro Resultado Parámetro Resultado Peso específico de partículas g/cm Permeabilidad (1) cm/s 10-3 Densidad seca g/cm Resistencia a compresión simple MPa Densidad aparente g/cm Factor m i de la matriz rocosa (2) 13 Densidad saturada g/cm Índice Densidad sumergida g/cm 3 Clasificación 1.31 RMR (3) Clase IV Porosidad % 20.8 Calidad Mala Índice de poros Cohesión (4) kg/cm Humedad % 3.6 Ángulo de rozamiento interno (4) º Grado de saturación % 36.4 Módulo de deformación (5) kg/cm Valor medio N 30 SPT Rechazo Coeficiente de balasto (6) kg/cm Valor medio N 20 DPSH-B Rechazo Nota (1) : Según González de Vallejo (2002). Nota (2) : Según Serrano y Olalla (1994), Hoek y Brown (1997) y Carlos López Jimeno (2003). Nota (3) : Según Bieniawski (1989). Nota (4) : Según Hoek y Brown (1997). Nota (5) : Según Jiménez Salas (1980). Nota (6) : Según Jiménez Salas (1980). Para placa de 1 pie 2. Tabla 4.3. Subnivel Ib: Arenas. Parámetros geotécnicos calculados y estimados Parámetro Resultado Parámetro Resultado Grava ( mm) % peso 0-20 Porosidad % 31.7 Arena ( mm) % peso Índice de poros Limo ( mm) % peso Humedad % (1) Arcilla (<0.002 mm) % peso Grado de saturación % 20.4 Límite Líquido 0-29 (1) Valor medio N 30 SPT 19-Rechazo (7) Índice de plasticidad 0-11 (1) Valor medio N 20 DPSH-B 20-Rechazo (7) Clasificación USCS SM, ML, CL (1) Compacidad (2) Media-Muy Densa (7) Clasificación AASTHO A4, A6 (1) Ángulo de rozamiento interno (3) º Peso específico de partículas g/cm Cohesión (3) kg/cm 2 Nula-0.2 (7) Densidad seca g/cm Módulo de deformación (4) kg/cm H-300 H (7) Densidad aparente g/cm Coeficiente de balasto (5) kg/cm (7) Densidad saturada g/cm Permeabilidad (6) cm/s 10-2 Densidad sumergida g/cm Contenido de sulfatos mg/kg < 2000 Nota (1) : Para intercalaciones limosas. Nota (2) : Según CTE (2008). Nota (3) : Según Rodríguez Ortiz (1982), Jiménez Salas (1980) y Crespo Villalaz (1990). Nota (4) : Según Jiménez Salas (1980). H en metros al nivel considerado. Valor mínimo de cálculo 350 kg/cm 2. Nota (5) : Según Jiménez Salas (1980). Para placa de 1 pie 2. Nota (6) : Según González de Vallejo (2002) y Rodríguez Ortiz (1982). Nota (7) : Valores para los tramos parcialmente cementados. Hoja 26 de 42

27 TF: Tabla 4.4. Nivel II: Margas. Parámetros geotécnicos calculados y estimados Parámetro Resultado Parámetro Resultado Grava ( mm) % peso - Porosidad % 44.7 Arena ( mm) % peso 0-5 Índice de poros Limo ( mm) % peso Humedad % 30.6 Arcilla (<0.002 mm) % peso Grado de saturación % Saturado Límite Líquido Valor medio N 30 SPT 27 Índice de plasticidad Valor medio N 20 DPSH-B 14 Clasificación USCS ML, MH Resistencia a compresión simple kg/cm Clasificación AASTHO A4, A-7-5 Consistencia (2) Compacta-Dura Presión de hinchamiento (kg/cm 2 ) (1) 2.40 Ángulo de rozamiento interno (3) º Peso específico de partículas g/cm Cohesión (3) kg/cm Densidad seca g/cm Módulo de deformación (4) kg/cm Densidad aparente g/cm Coeficiente de balasto (5) kg/cm 3 > 22 Densidad saturada g/cm Permeabilidad (6) cm/s 10-7 Densidad sumergida g/cm Contenido de sulfatos mg/kg < 2000 Nota (1) : Valor máximo medido. Nota (2) : Según CTE (2008). Nota (3) : Según Rodríguez Ortiz (1982), Jiménez Salas (1980) y Crespo Villalaz (1990). Nota (4) : Según Jiménez Salas (1980). Nota (5) : Según Jiménez Salas (1980). Para placa de 1 pie 2. Nota (6) : Según González de Vallejo (2002) y Rodríguez Ortiz (1982). Hoja 27 de 42

28 TF: AGUA SUBTERRÁNEA Durante la realización de los trabajos de campo, no ha sido detectada la presencia de agua subterránea en ninguno de los sondeos realizados. No obstante, los valores de humedad natural medidos en las muestras recuperadas del Nivel II: Margas, indican que estos materiales están saturados. La causa de no haber detectado agua subterránea en los sondeos que han alcanzado el Nivel II puede encontrarse en las dificultades de drenaje que poseen las margas ya que su permeabilidad es muy baja. Por tanto, teniendo en cuenta este factor y considerando la localización geográfica de la zona de estudio, próxima al litoral mediterráneo, debe preverse la aparición de zonas húmedas, rezumes e incluso agua libre en las excavaciones que alcancen el Nivel II: Margas, sobre todo si los frentes quedan abiertos prolongadamente en el tiempo. Hoja 28 de 42

29 TF: CONDICIONANTES GEOTÉCNICOS DE LA CIMENTACIÓN Plano de apoyo y modelo de cimentación Considerando la tipología de las edificaciones previstas, su organización en planta, la topografía de la zona de estudio y la distribución de los materiales prospectados, el plano de apoyo para la cimentación seleccionada podrá estar constituido por cualquiera de los niveles geotécnicos descritos en el Apartado 4 salvo el Nivel 0: Rellenos y suelo vegetal, que debe quedar superado en todos los casos. Con carácter general y teniendo en cuenta las heterogeneidades del terreno que debe asumir el bulbo de presiones de la cimentación, se indica que para cimentaciones mediante elementos aislados es recomendable que las zapatas queden enlazadas en dos direcciones perpendiculares del espacio mediante vigas riostras o de atado que mejoran el comportamiento frente a cualquier asiento diferencial que pueda producirse. Siempre es recomendable inspeccionar el plano de apoyo una vez realizadas las excavaciones para identificar cualquier relleno indebido o sanear materiales sueltos verificando y asegurando un plano de apoyo limpio y óptimo. Para cada uno de los bloques pueden plantearse las siguientes puntualizaciones: BLOQUE 1 Se prevé construir una plataforma de cimentación única para todo el Bloque 1 a cota 22 m s.n.m. Esto implica la construcción de un Relleno Estructural Controlado (en adelante REC) que permita sobreelevar la cota actual del solar hasta la prevista. En la mitad S del Bloque 1 el REC a penas alcanzará 1 m de potencia, incluso puntualmente será necesario realizar una excavación de alrededor de 0.40 m. En la mitad N, el REC tendrá una geometría en cuña que crecerá hacia el NE, según la pendiente local del solar, y alcanzará 5.8 m de potencia máxima. Por tanto, debe prepararse el plano de apoyo del sector N previamente a la construcción del REC para conseguir una superficie de desplante subhorizontal. Debido a esta diferencia importante en el espesor del REC, se recomienda dividir el Bloque 1 mediante una junta estructural situada aproximadamente en la mitad del bloque y que independice las cimentaciones del sector N de las del sector S. La cimentación del sector N podrá resolverse mediante una losa armada mientras que la cimentación del sector S podrá resolverse mediante zapatas corridas de ancho variable o alternativamente, mediante una losa armada. La construcción del REC deberá realizarse mediante la adición de capas de espesor máximo de 50 cm, aportando suelos seleccionados según PG-3. Previamente a la extensión de la primera tongada debe inspeccionarse la superficie del terreno y verificar que el Nivel 0: Rellenos y suelo vegetal, ha sido completamente retirado. Los materiales aportados deben ser compactados al 100 Hoja 29 de 42

30 TF: % de la densidad del ensayo Próctor Modificado. Para las zonas donde el REC deba alcanzar más de 3.0 m de potencia, podrá optarse por añadir un pedraplén en la base y culminarlo con no menos de 3.0 m de suelos seleccionados debidamente compactados. Teniendo en cuenta las limitaciones de espacio, para alcanzar la cota prevista será necesario la construcción de un muro perimetral que permita la construcción del REC compactando el material aportado contra él. Este muro debe ser cimentado en el Nivel I: Areniscas y arenas, pudiendo constituir cualquiera de sus subniveles el plano de apoyo para la cimentación que debe superar en todos los puntos el Nivel 0: Rellenos y suelo vegetal. Se recomienda diseñar un plan de control específico para la construcción del REC verificando la idoneidad de los materiales aportados mediante ensayos de identificación y su grado de compactación realizando medidas de densidad in-situ. Igualmente se recomienda realizar ensayos de carga en placa que permitan verificar los módulos de deformación utilizados en el cálculo de asientos del Anexo C. BLOQUE 2 La cimentación para este bloque es similar al caso anterior pero considerando una plataforma escalonada de W a E a cotas de 17, 16, 15 y 14 m s.n.m. Considerando la topografía del solar en la zona de implantación, en el sector S de la mayoría de las plataformas será necesario realizar pequeñas excavaciones del terreno natural ( 1.5 m) para alcanzar la cota de proyecto. En cambio, en el sector N de las plataformas previstas a 17 y 16 m será necesario recrecer la cimentación para alcanzar la cota prevista pudiendo optar por la construcción de enanos de longitud adecuada. Teniendo en cuenta la distribución de los niveles geotécnicos bajo este bloque, el Subnivel Ia: Areniscas, constituirá el plano de apoyo para las cimentaciones previstas que podrán resolverse mediante zapatas cuadradas aisladas de distintas dimensiones o mediante zapatas corridas. Debemos señalar que en la zona del Sondeo 4 se han detectado 2.30 m del Nivel 0: Rellenos y suelo vegetal, que debe ser superado por la cimentación por lo que será necesario construir pozos de cimentación que superen estos materiales y alcancen el Subnivel Ia. BLOQUE 3 SUR El plano de apoyo para la cimentación del Bloque 3 SUR se prevé a 10.5 m s.n.m. por lo que será necesario efectuar excavaciones de entre 4-5 m del terreno natural. El plano de apoyo será heterogéneo y estará constituido en la zona N por el Nivel I: Areniscas y arenas (con cualquiera de sus subniveles), y en la zona S por el Nivel II: Margas. En ambos casos, la competencia del terreno es suficiente como para asumir las cargas descendentes para una cimentación mediante zapatas cuadradas aisladas debidamente arriostradas. Alternativamente pueden construirse zapatas corridas de ancho variable. Hoja 30 de 42

31 TF: Debemos indicar que el Nivel II: Margas, presenta características expansivas con valores de presión de hinchamiento altos, desarrollando hasta 2.4 kg/cm 2. Por estos motivos se recomiendan las siguientes actuaciones para cimentar sobre el Nivel II: Margas: o Debe alejarse la cimentación todo lo posible de la denominada capa activa que es la zona superior de las margas y la más susceptible a experimentar cambios de volumen como respuesta a ciclos de humectación-desecación Para ello, una vez alcanzada la cota de cimentación prevista, deben efectuarse pozos de cimentación de al menos 2.5 m de profundidad. o Evitar que las excavaciones permanezcan abiertas prolongadamente y expuestas a los agentes ambientales para minimizar los fenómenos de humectación y desecación. Coordinar los trabajos de excavación y hormigonado para que sean realizados en el menor plazo posible. o Debe evitarse la implantación cercana a la cimentación de especies vegetales con gran demanda hídrica y gran desarrollo radicular. El riego de las zonas ajardinadas debe diseñarse en función de la demanda hídrica de las especies vegetales. o Debe diseñarse una red de recogida y evacuación de aguas segura, fácilmente localizable y alejada de la cimentación para evitar que cualquier fuga pueda alterar el plano de apoyo. En este sentido, pueden colgarse las instalaciones del techo del sótano. o Los sistemas de drenaje de aguas superficiales deben conducir el agua rápidamente a los puntos de desagüe evitando que el agua duerma en las inmediaciones de la cimentación. o Es recomendable dotar al bloque de acerados perimetrales amplios y debidamente peraltados. Las juntas y encuentros deben sellarse para que sean impermeables. o La tensión transmitida por la cimentación debe ser lo más alta posible, ajustándose a los valores señalados en este Documento para contrarrestar los posibles hinchamientos de las margas. Además, la solera del sótano también descansará sobre el Nivel II: Margas, por lo que también deben tomarse medidas de protección para este elemento: o o o Debe colocarse una lámina impermeable sobre el terreno natural (Nivel II: Margas) que prevenga las variaciones de humedad natural. Sobre esta lámina, debe interponerse una cama de gravas redondeadas y arenas compactadas al menos al 98 % de la densidad del ensayo Próctor Modificado. Sobre esta cama granular, podrá descansar la solera del Edificio. BLOQUE 3 NORTE Igual que en el caso anterior, se prevé construir una plataforma de cimentación a cota 10.5 m s.n.m. por lo que también será necesario efectuar excavaciones del terreno natural. La cimentación apoyará sobre el Nivel I: Areniscas y arenas, pudiendo estar constituido por cualquiera de sus Hoja 31 de 42