ESTUDIO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO PARA LA ORDENACIÓN DEL SUELO EN EL NÚCLEO URBANO DE BELAUNTZA. GIPUZKOA. PROMOTOR: BELAUNTZAKO UDALA

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1 ESTUDIO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO PARA LA ORDENACIÓN DEL SUELO EN EL NÚCLEO URBANO DE BELAUNTZA. GIPUZKOA. PROMOTOR: BELAUNTZAKO UDALA Sokoa: 202/05 MARZO 2006

2 INDICE 1.- INTRODUCCION 2.- OBJETIVOS Y METODOLOGIA 3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Marco geológico Estratigrafía Tectónica Hidrogeología 4.- RECOMENDACIONES GEOTECNICAS Zona A Zona B Zona C Zonas D, E y F Zona G 1

3 ANEJOS ANEJO 1. PLANO DE SITUACIÓN ANEJO 2. PLANO DE LOCALIZACIÓN DE LAS AREAS DE INTERES ANEJO 3. PLANTA GEOLOGICO GEOTECNICA 2

4 1.- INTRODUCCION El presente Estudio se redacta a solicitud del Ayuntamiento de Belauntza, Gipuzkoa. La zona estudiada se centra en el núcleo urbano de Belauntza y algunas parcelas adyacentes, en las zonas en las que potencialmente se desarrollan los planes de expansión urbanística del municipio. El objeto del estudio es determinar las características geológicas y geotécnicas de los materiales que conforman el terreno en la zona investigada, fundamentalmente bajo el punto de vista de los aspectos que pueden condicionar el desarrollo de diferentes obras en las parcelas consideradas, como son la capacidad portante del terreno, la estabilidad de las excavaciones y el posible aprovechamiento de sus productos en rellenos, y detectar posibles problemas de inestabilidad de laderas. La investigación se ha enfocado principalmente en las parcelas previamente indicadas por el Ayuntamiento en las que previsiblemente se actuará en el futuro. 3

5 2.- OBJETIVOS Y METODOLOGIA OBJETIVOS Los objetivos perseguidos en este estudio son: - La definición del marco geológico general en el que se sitúa el municipio de Belauntza, con la descripción de los siguientes aspectos: Geología (litología y estructura) Geotecnia Hidrogeología - Establecer unas recomendaciones de carácter general sobre las condiciones de cimentación en las áreas consideradas, como son la naturaleza de los niveles más apropiados para el apoyo de cargas y la tipología de la cimentación que se considere más adecuada en función del tipo de terreno presente. - Recomendaciones para la ejecución de movimientos de tierras (excavaciones, rellenos, contenciones) en las áreas consideradas. - Señalar e identificar posibles problemas relacionados con procesos de inestabilidad de laderas o deslizamientos. 4

6 2.2.- METODOLOGÍA Tras la recopilación y estudio de la bibliografía e información de carácter geológico existente, el núcleo del trabajo ha consistido en la realización de una cartografía geológico geotécnica, a partir de varios reconocimientos de superficie recogiendo datos sobre el sustrato rocoso, su profundidad, litología, estructura, estado de meteorización, recubrimientos de suelos y posible presencia de agua, etc. Para ello se utilizado la base cartográfica proporcionada por el Ayuntamiento de Belauntza, restringida al núcleo urbano. Con objeto meramente descriptivo, se han enumerado las zonas de particular interés con las letras de la A a la G y a esta denominación nos referiremos en la descripción detallada que se efectuará. Su situación se refleja en el plano. 5

7 3.- CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO MARCO GEOLÓGICO La zona de estudio se encuentra enmarcada geológicamente en las estribaciones occidentales de los Pirineos, dentro de la Cuenca Vasco Cantábrica, con materiales de edad Triásico y Jurásico Inferior, en la zona oriental del cambio regional de estructuras conocido como Arco Vasco, próxima al borde SW del macizo paleozoico de Cinco Villas ESTRATIGRAFÍA El sustrato rocoso del término municipal de Belauntza está integrado por las siguientes, que abarcan edades comprendidas entre el Triásico Inferior y el Jurásico medio. Triásico Inferior. El triásico inferior está representado en el municipio de Belauntza por los materiales terrígenos en facies Buntsandstein cuya litología predominante son las areniscas de grano fino y medio, en tonos rojizos a blancos, estratificadas en bancos de potencia decimétrica, con intercalaciones de niveles de niveles de limolitas rojas. Se trata de materiales rocosos que habitualmente presentan horizontes de meteorización poco potentes. 6

8 Las areniscas son una roca competente y dura, con una resistencia a compresión simple en general superior a 500 kp/cm 2. Las limolitas son una roca algo más blanda, pero en cualquier caso su resistencia suele ser superior a 200 kp/cm 2. En el municipio de Belauntza se encuentran en el fondo del valle del río Elduain y la parte baja de sus laderas. No se encuentra en el núcleo urbano ni en su entorno. Triásico Superior. (Facies Keuper) La litología característica son las arcillas abigarradas de colores rojizos, verdosos y ocres que pueden intercalar delgados niveles de limolitas, yeso y brechas tectónicas. Su elevada plasticidad posibilita que estos materiales migren formando estructuras halocinéticas y lo más frecuente es que los contactos entre esta formación y las adyacentes sean de tipo mecánico. Se trata de una litología muy blanda y fácilmente erosionable, por lo que rara vez puede observarse directamente, al localizarse en zonas relativamente deprimidas y bajo la cobertura de suelos. Esta litología puede presentar asociados problemas de índole geotécnica debido a sus parámetros resistentes relativamente pobres, particularmente en estado de saturación de agua. En el municipio de Belauntza constituyen el subsuelo del núcleo urbano en su zona más baja y de menor pendiente. 7

9 Otra litología asociada a esta facies es una serie de rocas volcanoclásticas constituidas por material volcánico brechoide en una matriz sedimentaria, estratificadas en bancos de potencia centimétrica. Su extensión e importancia volumétrica en general es prácticamente testimonial, sin embargo en el núcleo de Belauntza ocupan una buena parte de los afloramientos correspondientes al Keuper, en detrimento de las arcillas abigarradas. La otra litología típica asociada al Keuper son las ofitas. Un tipo de roca volcánica de colores verdosos y oscuros en estado sano pero que no se ha observado en ningún punto de las áreas investigadas. Lías inferior Infralías. Representado por materiales rocosos calcáreos formados por carniolas (un tipo de dolomías con huecos centimétricos formados por la disolución de cristales de yeso) y brechas de cantos calizos y dolomíticos angulosos. Se trata de una roca competente, con una resistencia a compresión simple superior a 250 kp/cm 2, y que habitualmente apenas desarrolla horizontes de alteración. Se encuentran ampliamente extendidas en el núcleo de Belauntza, constituyendo el sustrato rocoso de toda su zona central. Lías indiferenciado. En contacto con los materiales calizo-dolomíticos del Lías inferior, se encuentran en Belauntza unas calizas micríticas grises estratificadas en bancos de potencia 8

10 centi-decimétrica con intercalaciones de margas y que en algunos niveles muestran abundantes fósiles (belemnites y pectínidos sobre todo). Las calizas son una roca competente y poco meteorizable, con una resistencia a compresión simple superior a kp/cm 2. En el núcleo de Belauntza se han cartografiado en dos franjas al Norte y al Sur de la zona central del pueblo. Aparte de las formaciones hasta aquí enumeradas, en el Municipio de Belauntza afloran materiales pertenecientes al Jurásico Medio y Superior, pero en zonas más alejadas del núcleo urbano. Cuaternario Suelos eluviales. Los suelos de origen eluvial (formados por la meteorización in situ del sustrato rocoso) presentan un desarrollo desigual en función del tipo de roca que constituye el sustrato. Sobre las rocas más competentes, calizas y dolomías jurásicas, se desarrollan horizontes de meteorización poco potentes, en torno a 1 m e inferiores, formados por arcillas con gravas angulosas. Las formaciones más blandas, como las rocas volcanoclásticas y sobre todo las arcillas abigarradas del Keuper, pueden estar enmascaradas bajo espesores de suelos de carácter arcilloso con algo de arena, de hasta tres metros de potencia, que puntualmente podrían ser más. 9

11 Suelos coluviales. Se han observado dos zonas con acumulaciones de suelos apreciables en el núcleo de Belauntza, que se han interpretado como suelos coluviales o de origen mixto eluvio-coluvial. Se sitúan en los entornos de las zonas denominadas A y C ocupando el fondo de vaguadas de pendiente suave. Este tipo de suelos está formado por mezclas mal graduadas de gravas angulosas y arcillas. Suelos aluviales. Únicamente en un punto, al pié de la zona B, ocupando el fondo de una estrecha vaguada, se ha observado una acumulación de depósitos formada por gravas y bolos redondeados en una matriz limoarenosa, que se interpretan de origen aluvial. Su espesor máximo, en el eje de la vaguada se estima en torno a 4 m pero acuñándose lateralmente con rapidez TECTÓNICA La disposición estructural de los materiales que conforman el subsuelo del núcleo de Belauntza está marcada, a nivel local, por la elevada plasticidad de los materiales arcillosos pertenecientes al Trías en facies Keuper. Como consecuencia de esta característica, la mayoría de los contactos observados entre formaciones en la zona estudiada son contactos mecánicos con una expresión cartográfica en superficie irregular. Incluso algunos de los contactos cartografiados entre formaciones con una disposición aparentemente normal o concordante, presentan material arcilloso triásico inyectado, aunque de 10

12 potencia o desarrollo no cartografiable, lo que sugiere que también se trata de contactos mecánicos. En cualquier caso las dolomías, calizas y margas bien estratificadas presentan en toda la zona direcciones aproximadamente Este Oeste y buzamientos variables hacia el Sur HIDROGEOLOGÍA Los materiales arcillosos y las rocas volcanosedimentarias triásicas son de permeabilidad muy baja y a efectos prácticos pueden considerarse impermeables. Por el contrario, los materiales carbonatados jurásicos, habitualmente presentan permeabilidad y transmisividad muy elevadas por fisuración y karstificación. De hecho se han observado rasgos morfológicos de karstificación tanto en las carniolas del infralías como en las calizas grises liásicas. No obstante, dada la posición del núcleo de Belauntza en una ladera, elevado sobre el nivel de base local del río Elduain, no se considera probable la existencia de un acuífero con el nivel piezométrico elevado, al nivel de posibles excavaciones. Sí son posibles pequeños niveles colgados en el contacto de los materiales calizos con los materiales arcillosos impermeables. 11

13 4.- RECOMENDACIONES GEOTECNICAS En el siguiente apartado se describirán las características de cada una de las zonas indicadas por el Ayuntamiento como posibles áreas de expansión urbanística. Se emitirán recomendaciones generales para el diseño de futuras cimentaciones y excavaciones, quedando claro que, partiendo únicamente de reconocimientos superficiales, se hace con propósitos meramente orientativos, y que en ningún caso se pretende sustituir los oportunos estudios geotécnicos que deben acompañar los posibles proyectos concretos. ZONA A Localizada sobre una vaguada al sur del núcleo urbano. La pendiente en la zona superior es fuerte, en tanto que en la mitad inferior se suaviza. El sustrato rocoso en esta zona está integrado por calizas grises bien estratificadas que afloran en distintos puntos de los caminos que la atraviesan. El espesor de suelos, en la mitad superior de la zona, se estima máximo en 1,5 m y en algunos puntos incluso nulo. Sin embargo, en la mitad inferior, la vaguada presenta un recubrimiento de suelos posiblemente de origen coluvial cuyo espesor se estima en torno a tres metros, pudiendo ser superior en el eje de la vaguada. 12

14 Cimentaciones Se considera que, al menos en la mitad superior de la zona, se podrá alcanzar con facilidad el sustrato rocoso competente, por lo que cualquier edificio o estructura podrá cimentarse directamente mediante zapatas aisladas, considerando tensiones admisibles del terreno superiores a 5 kp/cm 2. Para los suelos coluviales presentes en la mitad inferior de la zona, se estima una tensión admisible en torno a 2 kp/cm 2, por lo que la tipología de las cimentaciones dependerá de la solicitud de cargas de las estructuras proyectadas, pudiendo optarse en algunos casos por cimentaciones directas mediante zapatas corridas o arriostradas, o por apoyar sobre el sustrato rocoso, alcanzable mediante pozos o bien excavando completamente los suelos existentes. En cualquiera de los dos casos se recomienda efectuar análisis de estabilidad, si bien en el estado actual no se han detectado indicios de inestabilidad de la ladera. Debe tenerse en cuenta la posibilidad de que las calizas presenten huecos y/o cavidades producidas por karstificación, que podrían estar rellenos de material arcilloso o vacíos. En general se estima que de existir serían de reducido volumen y no representarían ningún peligro para las cimentaciones, pero si se localizase alguno de tamaño importante (del orden de algunos pocos metros cúbicos) deberá ser estudiado convenientemente. 13

15 Excavaciones Las calizas son una roca competente y que en la zona se encuentra poco meteorizada o sana. Su excavación requeriría el empleo del martillo rompedor. Los suelos coluviales son de excavabilidad fácil con medios mecánicos. La estabilidad de las excavaciones ejecutadas en las calizas dependerá de la disposición y orientación de las juntas existentes en el macizo rocoso. En general para taludes inferiores a tres metros de altura se podrían ejecutar taludes subverticales sin más que sanear convenientemente su superficie. Si fuera necesario ejecutar desmontes de mayor envergadura sería necesario efectuar el oportuno análisis de estabilidad. La estabilidad de los taludes ejecutados en los suelos coluviales dependerá de su altura, la pendiente del talud, y los parámetros geotécnicos de los suelos, pero de una manera general se considera que se podrían adoptar taludes permanentes con una pendiente 3H:2V. Reconocimientos futuros En general, y dado el espesor de suelos en la zona, se considera que el reconocimiento en detalle del subsuelo se podrá efectuar mediante las oportunas campañas de calicatas con retroexcavadora. Sólo puntualmente podría ser necesario algún sondeo en la zona central de acumulación de suelos coluviales. ZONA B Situada inmediatamente al sur del centro del núcleo urbano, a continuación del frontón, en una vaguada. 14

16 El sustrato rocoso en esta zona está integrado por calizas grises y carniolas y calizas del infralías. En el eje de la vaguada, en su zona baja, se ha cartografiado una acumulación de suelos de origen aluvial, formada por bolos y gravas gruesas redondeadas en matriz limo-gravosa, de reducida extensión y espesor estimado en 4 m. Cimentaciones Se considera que, excepto en la zona cartografiada con suelos aluviales, se podrá alcanzar con facilidad el sustrato rocoso competente, por lo que cualquier edificio o estructura podrá cimentarse directamente mediante zapatas aisladas, considerando tensiones admisibles del terreno superiores a 5 kp/cm 2. Para los suelos aluviales se estima una tensión admisible del terreno en torno a 3 kp/cm 2. Para esta zona pueden hacerse las mismas observaciones referentes a la karstificación que en la zona anterior. Excavaciones Las calizas y carniolas son una roca competente y que en la zona se encuentra poco meteorizada o sana. Su excavación requeriría el empleo del martillo rompedor. Los suelos aluviales son de excavabilidad fácil con medios mecánicos. Las carniolas se presentan en esta zona aparentemente masivas. Se estima que taludes con pendiente 1H:2V serán en general estables. 15

17 Reconocimientos futuros En general, y dado el espesor de suelos en la zona, se considera que el reconocimiento en detalle del subsuelo se podrá efectuar mediante las oportunas campañas de calicatas con retroexcavadora. ZONA C Correspondiente a una ladera de pendiente suave, en la zona alta del núcleo urbano. El sustrato rocoso en esta zona está integrado por calizas grises y carniolas y calizas del infralías. Ocupando aproximadamente la mitad de la superficie de la zona, se han cartografiado suelos de origen eluvio-coluvial con un espesor que se estima en torno a tres metros. Cimentaciones En los puntos libres de suelos coluviales, se podrá alcanzar con facilidad el sustrato rocoso competente, por lo que cualquier edificio o estructura podrá cimentarse directamente mediante zapatas aisladas, considerando tensiones admisibles del terreno superiores a 5 kp/cm 2. Para los suelos coluviales se estima una tensión admisible en torno a 2 kp/cm 2, por lo que la tipología de las cimentaciones dependerá de la solicitud de cargas de las estructuras proyectadas, pudiendo optarse en algunos casos por 16

18 cimentaciones directas mediante zapatas corridas o arriostradas, o por apoyar sobre el sustrato rocoso, alcanzable mediante pozos o bien excavando completamente los suelos existentes. No se han observado indicios de inestabilidades de ladera. Excavaciones Las calizas son una roca competente y que en la zona se encuentra poco meteorizada o sana. Su excavación requeriría el empleo del martillo rompedor. Los suelos coluviales son de excavabilidad fácil con medios mecánicos. La estabilidad de las excavaciones ejecutadas en las calizas dependerá de la disposición y orientación de las juntas existentes en el macizo rocoso. En general para taludes inferiores a tres metros de altura se podrían ejecutar taludes subverticales sin más que sanear convenientemente su superficie. Si fuera necesario ejecutar desmontes de mayor envergadura sería necesario efectuar el oportuno análisis de estabilidad. La estabilidad de los taludes ejecutados en los suelos coluviales dependerá de su altura, la pendiente del talud, y los parámetros geotécnicos de los suelos, pero de una manera general se considera que se podrían adoptar taludes permanentes con una pendiente 3H:2V. Reconocimientos futuros 17

19 En general, y dado el espesor de suelos en la zona, se considera que el reconocimiento en detalle del subsuelo se podrá efectuar mediante las oportunas campañas de calicatas con retroexcavadora. ZONAS D, E y F Estas tres zonas se encuentran alineadas al Norte del núcleo urbano y presentan características similares, por lo que se describen conjuntamente. El sustrato rocoso en esta zona está integrado por calizas micríticas grises estratificadas en bancos de potencia centi-decimétrica con intercalaciones de margas. Los espesores de suelos son en general inferiores a un metro e incluso nulos. Cimentaciones Se considera que se podrá alcanzar con facilidad el sustrato rocoso competente, por lo que cualquier edificio o estructura podrá cimentarse directamente mediante zapatas aisladas, considerando tensiones admisibles del terreno superiores a 5 kp/cm 2. Excavaciones Las calizas son una roca competente y que en la zona se encuentra poco meteorizada o sana. Su excavación requeriría el empleo del martillo rompedor. La estabilidad de las excavaciones ejecutadas en las calizas dependerá de la disposición y orientación de las juntas existentes en el macizo rocoso. En general 18

20 para taludes inferiores a tres metros de altura se podrían ejecutar taludes subverticales sin más que sanear convenientemente su superficie. Si fuera necesario ejecutar desmontes de mayor envergadura sería necesario efectuar el oportuno análisis de estabilidad. No se han observado indicios de inestabilidad de ladera en ninguna de estas zonas. Reconocimientos futuros En general, y dado el espesor de suelos en la zona, se considera que el reconocimiento en detalle del subsuelo se podrá efectuar mediante las oportunas campañas de calicatas con retroexcavadora. ZONA G Localizada en la parte baja del núcleo urbano, sobre una ladera de pendiente suave. El sustrato rocoso en esta zona está integrado por arcillas abigarradas triásicas y rocas volcanosedimentarias. Se estima un espesor de suelos comprendido entre 1 y 2 m. Cimentaciones La resistencia de las arcillas abigarradas, y por lo tanto su capacidad portante, es muy dependiente del estado en que se encuentren, concretamente de su contenido en agua. Con contenidos en agua por debajo de su límite plástico, son 19

21 una arcilla dura para la cual se pueden asumir tensiones admisibles para cimentaciones en torno a 2,5 kp/cm 2. En función de la solicitud de cargas de las estructuras proyectadas y de la profundidad de la cimentación, en la mayoría de los casos se podrían diseñar cimentaciones directas mediante zapatas aisladas o zapatas arriostradas. Sólo en los casos de cimentaciones de estructuras especiales o si las arcillas se encontrasen saturadas, podría ser necesario recurrir a cimentaciones tipo losa o pilotes. Excavaciones Tanto las arcillas abigarradas como las rocas volcanosedimentarias son fácilmente excavables mediante medios mecánicos. La estabilidad de los taludes ejecutados en las arcillas abigarradas dependerá de su altura y del estado de las arcillas. Para taludes definitivos de más de tres metros de altura, se recomiendan pendientes de talud no más fuertes que 3H:2V, pudiendo adoptarse pendientes más verticalizadas para excavaciones temporales o de menor altura. Las rocas volcanosedimentarias presentan un mejor comportamiento, y en general se pueden adoptar taludes 1H:1V para taludes permanentes de hasta 5 m de altura. Reconocimientos futuros En general, y dado el espesor de suelos en la zona, se considera que el reconocimiento en detalle del subsuelo se podrá efectuar mediante las oportunas campañas de calicatas con retroexcavadora. 20

22 Únicamente en el caso de que se proyecten estructuras singulares por su altura o su profundidad (por ejemplo con varios niveles de sótanos), podría ser interesante efectuar sondeos mecánicos acompañados de ensayos in situ de penetración y toma de muestras inalteradas sobre las que efectuar ensayos de estado y resistencia de las arcillas. Hernani, 27 de marzo de 2006 Fdo.: Carlos Pascual Larrinaga Gerente de SOKOA Fdo.: Cándido García Maiztegi Fdo.: Arantxa Lasa Barrio Geólogo colegiado nº 5002 Geóloga 21

23 Estudio Geológico - Geotécnico para la ordenación del suelo en el Núcleo Urbano de Belauntza. Gipuzkoa. ANEJO 1.- PLANO DE SITUACIÓN Ref.: 202/05

24 Estudio Geológico - Geotécnico para la ordenación del suelo en el Núcleo Urbano de Belauntza. Gipuzkoa. ANEJO 2.- PLANO DE LOCALIZACIÓN DE LAS ÁREAS DE INTERÉS Ref.: 202/05

25 Estudio Geológico - Geotécnico para la ordenación del suelo en el Núcleo Urbano de Belauntza. Gipuzkoa. ANEJO 3.- PLANTA GEOLÓGICO - GEOTÉCNICA Ref.: 202/05

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