DOSIER INFORMATIVO MEDIOS MATERIALES, HUMANOS Y METODOLOGÍA DE TRABAJO DEL DEPARTAMENTO DE GEOTÉCNIA Y CÁLCULO DE ESTRUCTURAS

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1 DOSIER INFORMATIVO MEDIOS MATERIALES, HUMANOS Y METODOLOGÍA DE TRABAJO DEL DEPARTAMENTO DE GEOTÉCNIA Y CÁLCULO DE ESTRUCTURAS

2 ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN 3 2 TRABAJOS DE CAMPO MAQUINARIA Mobile Drill B ROLATEC RL MATERIALES DE PERFORACIÓN BATERIAS CORONAS ENSAYOS DE CAMPO SONDEOS PENETRACIONES DINÁMICA SUPERPESADAS (D.P.S.H) CALICATAS DE RECONOCIMIENTO ENSAYOS SÓNICOS DE INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DE PILOTES 8 3 TRABAJOS DE LABORATORIO 9 4 TRABAJOS DE GABINETE 11 5 SISTEMÁTICA DE TRABAJO TOMA DE DATOS Y PLANTEAMIENTO DE LOS PROBLEMAS TRABAJOS A REALIZAR INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS SEGUIMIENTO TÉCNICO 12 2

3 1 INTRODUCCIÓN COMAYPA, S.A. es una empresa de Castellón dedicada a la Ingeniería, Geotecnia y Control de Calidad. Desde su fundación en 1979, con la concesión de la Homologación como laboratorio de Control de Calidad, presta servicios técnicos a clientes públicos y privados en el ámbito nacional. En 1983 se constituye en S.A. y desarrolla su trabajo como Ingeniería, Laboratorio de Control de Calidad y Geotecnia. Pertenece a A.L.A.C.A.V (Asociación de Laboratorios Acreditados de la Comunidad Autónoma de Valencia). Desde esa fecha se potencian las Áreas de Proyectos, Asistencia Técnica y Dirección de Obra Civil, en Carreteras, Urbanismo, Saneamiento, Abastecimiento, Depuración de Aguas, etc. En la actualidad la Oficina Técnica, cuenta con un importante equipo humano multidisciplinar, profesionales con amplia experiencia y personal especialista altamente cualificado en todas las áreas, como Ingenieros de Caminos, Ingenieros Industriales, Geólogos, Licenciados en Químicas, Ingenieros Técnicos de Obras Públicas, Ingenieros Técnicos Topógrafos, Delineantes y Departamento Informático propio, además mantenemos convenios de colaboración con varias Universidades e Institutos de formación profesional, para colaborar en la formación de sus estudiantes En el área de Recursos Materiales se ha evolucionado hasta contar con alta tecnología, incorporando un sistema informático con amplias prestaciones y dotado de últimas actualizaciones, incluyendo el desarrollo de programas propios por el cual se procesan todas las fases que intervienen en el campo de la Geotecnia y Control de Calidad en obras e instalaciones. COMAYPA, S.A., actualmente posee un Sistema de Gestión de la Calidad según la norma UNE EN ISO 9001:2000 y un Sistema de Gestión Medioambiental según la norma UNE EN ISO 14001:1996. El Sistema de Gestión de la Calidad que está implantado, alcanza las actividades de asistencia técnica y consultoría en la redacción, supervisión, dirección de proyectos y ejecución en ingeniería, arquitectura, urbanismo y además el Sistema de Gestión Medioambiental alcanza tanto a las actividades del laboratorio como a las actividades de oficina técnica. 3

4 2 TRABAJOS DE CAMPO Cabe destacar que tanto la maquinaria de la que disponemos como de los procedimientos empleados, para cada una de las técnicas, se encuentran sujetas a la acreditación del área del geotecnia. 2.1 MAQUINARIA Mobile Drill B-31 La sonda Mobile Drill B-31, ha sido diseñada para trabajar en terrenos con cualquier consistencia, desde su aplicación con barrena helicoidal en formaciones blandas como limos, arcillas, arenas, yesos, etc., hasta los más duros, con el martillo de fondo, como calizas, areniscas, gneises, granitos, etc. También puede emplearse muy ventajosamente, en investigación, en la perforación de sondeos con extracción de testigo. La sonda Mobile Drill B-31, está constituida por los siguientes elementos fundamentales: - Una torre de perforación de construcción robusta y diseño simplificado, en dos longitudes adecuadas a las dimensiones estándar de los tubos de perforación: 1500 ó 3000 mm. - Una unidad de rotación con un potente par, que alcanza hasta los 470m kg, con caja de engranajes y cinco velocidades. - Un panel de control funcional. - Una bomba oleohidráulica robusta, accionada por un motor independiente, o bien, por medio de una toma de fuerza al motor del vehículo. 4

5 2.1.2 ROLATEC RL-48 La sonda Rolatec RL-48, se caracteriza por su diseño compacto y ha sido creada para poder acceder a zonas complicadas, ya que se encuentra dispuesta sobre orugas de caucho. Con el ella se consiguen perforar todo tipo de materiales, destacándose, que permite la realización de sondeos inclinados. La sonda Rolatec RL-48, está constituida por los siguientes elementos fundamentales: - Un mástil de perforación hidráulico, dispuesto de un conjunto de poleas, que permiten realizar maniobras de hasta 6 metros. - Una cabeza de rotación de apertura hidráulica, con un par máximo de rotación de 450 m Kg. - Un cuadro de mandos centralizado, con sistema hidráulico completo de regulación de la velocidad de avance y de la fuerza de empuje o retención. Tomas de presión de rotación, empuje y bomba de inyección para toma de parámetros. - Está provista de un cuadro eléctrico auxiliar, para el accionamiento de las orugas, no anclado al chasis de la máquina, lo cual permite un control a distancia del mismo. - Una bomba de inyección de agua Triples accionada hidráulicamente, con caudal y presión regulados. - Dispone de cabestrante Wire Line, con capacidad de 200 metros, para cable de diámetro 6 mm. - Unidad de golpeo automático ML-60 5

6 2.2 MATERIALES DE PERFORACIÓN BATERIAS Para el desarrollo de los trabajos de campo, disponemos de dos tipos de baterías, las cuales se utilizan en función de los materiales prospectados. Las baterías simples las empleamos para el desarrollo de trabajos en materiales de escasa compacidad, y son desarrollados completamente en seco, con el fin de alterar los testigos obtenidos lo menos posible. La utilización de las baterías dobles, se centralizan generalmente para la extracción de materiales rocosos, de elevada competencia, en los que no se obtienen buenos resultados, con las baterías simples, cuando decidimos el empleo de este tipo de baterías, se necesita el empleo de agua. De esta manera se obtienen mejores rendimientos, y buenos testigos del material para su posterior ensayo en el laboratorio CORONAS Al igual que las baterías, empleamos principalmente dos. Cuando se emplean baterías simples, utilizamos coronas de metal duro. Mientras que para la perforación con baterías dobles (como consecuencia de la naturaleza de los materiales), suele ser necesario el empleo de coronas de diamante. 2.3 ENSAYOS DE CAMPO Mediante el empleo de la maquinaria descrita anteriormente, así como de otro tipo de maquinaria, se desarrollan principalmente tres tipo de investigaciones, cada una de las cuales está definida para obtener un tipo de resultados, en función de las necesidades requeridas SONDEOS Los sondeos mecánicos son la metodología de investigación más desarrollada, ya que con ella se consigue la testificación de manera continua de los materiales, hasta las profundidades deseadas. Todo el proceso de toma de muestras a rotación se realiza bajo las normas ASTM-D y XP P Otro beneficio que se obtiene de este tipo de ensayos, reside en la posibilidad de realizar de manera insitu, ensayos sobre los materiales perforados, los cuales pasamos a resumir a continuación: 6

7 - Toma de muestras inalteradas de material: de esta manera se obtiene una porción de terreno, completamente inalterado, el cual se transporta con las medidas necesarias, hasta el laboratorio, donde se conserva bajo las condiciones establecidas, para su posterior ensayo. Con este tipo de muestras se pueden realizar ensayos, principalmente de resistencia y deformabilidad, los cuales no pueden ser desarrollados sobre la mayoría de muestras alteradas. La toma de muestras se realiza bajo las normas ASTM-D , y XP P Ensayos de penetración estándar (S.PT): se trata de un ensayo de golpeo, en el que de manera normalizada (UNE ), se obtienen de manera indirecta datos a cerca de la compacidad de los materiales atravesados, datos que puede ser utilizados posteriormente en formulaciones ampliamente conocidas en el campo de la Ingeniería. - Ensayo presiométrico: También conocido como dilatómetro, consiste en un aparato que se introduce hasta la profundidad dada, y mediante una bomba se introduce agua a presión, midiéndose la deformación radial que sufre el taladro. La relación entre ambas es el módulo presiométrico, del cual puede deducirse el módulo de elasticidad del material PENETRACIONES DINÁMICA SUPERPESADAS (D.P.S.H) Las penetraciones dinámicas, consisten en un ensayo de golpeo normalizado, según la norma UNE , las cuales consisten en la hinca mediante golpeo de un varillaje de acero, que comunica la energía a una puntaza normalizada. El procedimiento consiste en contabilizar el número de golpes que se precisan para hacer avanzar la puntaza, una distancia de 20 cm (N 20 ). El varillaje tiene un diámetro inferior al de la puntaza, a fin de evitar en la medida de lo posible el rozamiento lateral. Se suele emplear una puntaza prismática de 20 cm de altura, con un área de ataque de 20 cm 2, terminada en pirámide de 4 cm de altura, y vértices a 45º. El varillaje tiene un diámetro de 32 mm, y la maza de golpeo pesa 63,5 Kg, cayendo por gravedad desde una altura de 75 cm. El ensayo comienza con la colocación de la puntaza y la primera varilla, mediante golpeo, se introduce la puntaza, contándose este primer N 20 como efectivo. A razón de unos 30 golpes por minuto prosigue el ensayo, añadiéndose varillas a cada metro avanzado. Se da por finalizado el ensayo cuando se cumple una de las siguientes premisas: se alcanza la profundidad prevista, cuando en un tramo se superan los 100 golpes, cuando se registran tres tramo consecutivos con golpeos superiores a 75 golpes, o bien cuando el valor del par de rozamiento supera los 200 N-m. 7

8 Este tipo de ensayos, son bastante interesantes puesto que se consigue un registro continuo de la resistencia de los materiales, en tramos de 20 cm, la desventaja que presentan es que no se dispone en ningún momento de la naturaleza de los materiales. Por esta razón, suelen ser empleados para completar la información obtenida en los sondeos de reconocimiento, pudiéndose establecer correlaciones entre ambos ensayos CALICATAS DE RECONOCIMIENTO Las calicatas de reconocimiento, consisten en realizar una perforación mediante el empleo de una retroexcavadora, de tal manera que durante el avance de la perforación se obtiene una secuencia continua de los materiales prospectados. Son bastante útiles para el desarrollo de obras de pequeña envergadura dado que resultan más económicas, aunque presentan inconvenientes como que las profundidades alcanzadas suelen ser pequeñas, raramente superiores a los 3,5 metros, y que en el caso de detectar la presencia de materiales de elevada compacidad el desarrollo de la misma queda mermado. Con este tipo de reconocimiento también es posible llevar a cabo la toma de muestras inalteradas (dependiendo de la naturaleza de los materiales prospectados), desarrolladas según la norma UNE 7-371: ENSAYOS SÓNICOS DE INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DE PILOTES En este tipo de ensayos se utiliza un martillo de mano para generar una onda sónica en la cabeza del pilote, que se desplaza a través de su fuste y hacia abajo, y es reflejada por la punta del pilote o por discontinuidades o defectos existentes en el mismo. La onda es captada por acelerómetro y enviada a un procesador portátil que permite visualizar de manera inmediata los resultados obtenidos de forma gráfica. Los ensayos sónicos suministran información física del elemento, continuidad o consistencia de los materiales empleados, pero no aportan información directa sobre el comportamiento de los pilotes en condiciones de carga. Se trata de una herramienta rápida y económica de determinar la existencia de defectos en los pilotes. No se puede esperar que estos ensayos identifiquen todas las imperfecciones existentes en un pilote, pero si que se trata de una potente herramienta principalmente como salvaguardia contra defectos importantes. 8

9 Este tipo de ensayos se aplica a cualquier tipo de pilote, y no se requiere de ninguna preparación especial del mismo, ni se necesita un equipo pesado, por lo que resulta económico y de gran rendimiento. Los ensayos se realizan según la norma ASTM D En el aprobado Código Técnico de la Edificación, en su documento sobre cimentaciones, incorpora algunas referencias a este tipo de ensayos, entre las que cabe destacar que en sus artículos y el CTE DB-SE C que los ensayos sónicos tienen por objeto verificar la continuidad del fuste del pilote y la resistencia mecánica del hormigón y en el mismo apartado 5.4.2, se establece el número mínimo de ensayos a realizar: a) Con carácter general: 1 por cada 20 pilotes. b) Pilotes aislados con diámetros entre 45 y 100 cm: 2 por cada 20 pilotes. c) Pilotes aislados y con diámetro superior a 100 cm: 5 por cada 20 pilotes. 3 TRABAJOS DE LABORATORIO Disponemos de un Sistema de Aseguramiento de Calidad Certificado de acuerdo con la UNE EN- ISO 17025, acreditados por el MINISTERIO DE FOMENTO, con fecha 5 de marzo de 2003, en las áreas: EHC/03 (B+C) Área de control de hormigón y sus componentes. Ensayos Básicos y complementarios GTC (B) Área de sondeos, toma de muestras y ensayos in situ para reconocimientos geotécnico. Ensayos básicos (en el apéndice 1 se presenta un listado con los ensayos que se realizan) GTL (B) Área de ensayos de laboratorio de geotecnia. Ensayos básicos (en el apéndice 1 se presenta un listado con los ensayos que se realizan) VSG (B+C) Área de ensayos de suelos, áridos, mezclas bituminosas y materiales constituyentes en viales. Ensayos básicos y complementarios. 9

10 Además se dispone de; Instalación radiactiva, legalizada por el Consejo Superior de Seguridad Nuclear, con referencia IR-1611, con categoría 2 y por el Ministerio de Industria IRCS-12/89. En el campo de atención al cliente, COMAYPA permite el acceso a través de INTERNET al Sistema Servidor de Laboratorios de Control de Calidad en la Construcción, SISLAB, con este sistema se permite a los clientes, mediante autentificaciones oportunas, acceder de forma rápida y sencilla a la información derivada de sus actividades, proporcionándoles una valiosa herramienta para ver la evolución de sus obras y el control de calidad asociado a ellas. Detalle de algunas de las zonas del laboratorio de Geotecnia. Vista de algunos de los equipos empleados, así como de la zona de almacenamiento y descripción de las columnas de sondeos. 10

11 4 TRABAJOS DE GABINETE COMAYPA, S.A., actualmente posee un Sistema de Gestión de la Calidad según la norma UNE EN ISO 9001:2000 y un Sistema de Gestión Medioambiental según la norma UNE EN ISO 14001:1996. Los trabajos de gabinete del departamento de geotecnia son desarrollados por un equipo de profesionales con años de experiencia en este tipo de ámbitos, los cuales se encargan de desarrollar informes basados tanto en los trabajos de campo como de laboratorio, así como en la experiencia atesorada a lo largo de los años, con dichos informes se cubren las necesidades establecidas por el peticionario, de la manera más rápida y eficaz posible, existiendo una estrecha colaboración con todos y cada uno de los técnicos implicados en el desarrollo de las actuaciones. 5 SISTEMÁTICA DE TRABAJO El desarrollo de los trabajos se suele realizar en cuatro partes bien diferenciadas. 5.1 TOMA DE DATOS Y PLANTEAMIENTO DE LOS PROBLEMAS En este punto se obtienen de parte del cliente los datos referentes al problema en cuestión y las necesidades requeridas, se realiza un consulta tanto bibliográfica, como de expedientes (se suelen analizar tanto los de obras similares como de zonas próximas), en base a toda la información obtenida se desarrolla una campaña completa para poder establecer las posibles soluciones. 5.2 TRABAJOS A REALIZAR Dentro de este apartado se centralizan los trabajos descritos anteriormente, desarrollando las actuaciones necesarias para llevarlos a cabo, se procede a realizar previamente la campaña de trabajos de campo diseñada y dirigida por los técnicos competentes, suelen desarrollarse visitas a la zona de estudio, con el fin de conocer el entorno, y poder determinar de primera mano, si existen algunos condicionantes geológicos, o de otra índole que puedan afectar a los resultados, o bien condicionar la tipología de la soluciones a tomar. En base a los trabajos realizados, se describen todos los resultados posibles, en base a los cuales, se plantea la mejor campaña de trabajos de laboratorio, teniendo presentes tanto las necesidades de los técnicos para aportar futuras soluciones, como las necesidades de los clientes, intentando en todo momento realizar la campaña más económica posible, sin dejar de lado la calidad de los resultados obtenidos. 11

12 5.3 INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Una vez reunidos todos los resultados de los ensayos, tanto de campo como de laboratorio, los datos pasan al departamento técnico encargado de elaborar el informe, en el que se intentará dar soluciones a cada uno de los problemas planteados por el cliente en un primer momento, así como a problemas nuevos surgidos del mayor conocimiento de la zona y de la problemática. 5.4 SEGUIMIENTO TÉCNICO Una vez finalizados todos los trabajos incluyendo el informe final, se observase durante la ejecución de las obras alguna variación o anomalía no detectada durante las campañas anteriores, quedamos a la disposición de la Dirección Facultativa para realizar las modificaciones y correcciones necesarias, para adecuar los resultados a las nuevas condiciones. 12