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ANEJO 11: ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CIMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS

PROYECTO DE TRAZADO: CONSTRUCCIÓN DE ENLACE. DEPRESIÓN DE LA CARRETERA AC-12, CONSTRUCCIÓN DE GLORIETA ELEVADA, ORDENACIÓN DE ACCESOS Y DE

LA CIRCULACIÓN PEATONAL. AC-12 PK 5+190. PROVINCIA DE A CORUÑA. Pág.: 1

ANEJO Nº- 11: ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CIMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 3

2. MUROS Y SOSTENIMIENTOS .......................................................................... 3

3. AGRESIVIDAD AL HORMIGÓN ........................................................................ 8

APÉNDICES

APÉNDICE 1. PLANTA GEOLÓGICO-GEOTÉCNICA

APÉNDICE 2. PERFILES GEOLÓGIO-GEOTÉCNICOS

APÉNDICE 3. CÁLCULOS GEOTÉCNICOS, CORRELACIONES Y NOMENCLATURAS EMPLEADAS




1. INTRODUCCIÓN

En el presente anejo se realiza el Estudio Geotécnico para la cimentación de las estructuras proyectadas en la

remodelación de la intersección existente entre la carretera N-VI y la Rúa Arenal, mediante la ejecución de una

depresión en la N-VI y la construcción de un enlace superior.

La obra en proyecto comprende fundamentalmente las siguientes actuaciones:

- Ejecución de una excavación con alturas máximas del orden de 8,0 m. Para la contención de las tierras

se prevé la ejecución de muros pantalla.

- Construcción de glorieta elevada.

En el presente estudio geotécnico se pretende completar y complementar el estudio realizado en el año 2007

correspondiente al Anejo Nº 3 Geología y Geotecnia del PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN PARA ORDENACIÓN DE

ACCESOS Y CONSTRUCIÓN DE ENLACE PK 589,9 AL 590,3. CARRETERA N-VI. PROVINCIA DE A CORUÑA.

Para la realización de este estudio se ha planificado una campaña de prospecciones y laboratorio han permitido, junto

con la información del proyecto previo, establecer las unidades geotécnicas presentes en el subsuelo del ámbito de

estudio.

Los aspectos relativos a la campaña de trabajos así como la caracterización de las diferentes unidades se incluye en el

Anejo 3.

A continuación se aborda el estudio geotécnico para la cimentación de las estructuras.

2. MUROS Y SOSTENIMIENTOS

Como ya se indicó en la introducción, se prevén excavaciones máximas del orden de 8,0 m Además de los

condicionantes propios que se derivan de las características de los materiales que conforman el subsuelo y que han sido

descritos en apartados anteriores, así como la presencia del nivel freático por encima de la cota de excavación máxima,

ha de tenerse en cuenta que las obras se encuadran en un ámbito urbano, con viales y edificios de varias plantas que

incluyen sótano en ambos márgenes.

Por ello, estas obras han de llevar implícita la ejecución de muros para la excavación y contención de las tierras.

Considerando todos estos factores, se propone como mejor opción, la ejecución de pantallas de pilotes, teniendo en

cuenta los aspectos indicados a continuación.

- Pantalla de pilotes

La estimación de las cargas, se ha realizado teniendo en cuenta las recomendaciones de la Guía de Cimentaciones para

obras de Carretera, editado por el Ministerio de Fomento, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:

Los pilotes deberán empotrarse como mínimo en el esquisto GA ≥ V-IV de compacidad muy densa, con valores

de rechazo en los ensayos SPT.

No se tiene en cuenta la contribución por fuste en los niveles de relleno antrópico y en los tramos superficiales

en suelos de alteración esquisto con compacidades flojas, con NSPT<15.

El cálculo de las cargas se realiza teniendo en cuenta los valores NSPT obtenidos en los ensayos (y por

correlación con los golpeos N20 de los ensayos de penetración).

Dado que la excavación no se llevará a la misma cota, se ha optado por realizar una correlación del valor NSPT

debido a la presencia del nivel freático en los materiales situados por debajo del mismo, en lugar de la

corrección al N60, teniendo en cuenta la presión efectiva de las tierras, al variar a lo largo del trazado dicha

presión efectiva.

NSPT corregido debido a la presencia del nivel freático (Terzaghi y Peck, 1948):

Ncorr = 15 + [(NSPT - 15) / 2]

Los cálculos se detallan en el apéndice 3 del presente informe

Dado que los resultados de la campaña de prospecciones no han sido similares en ambos márgenes, se

establece un perfil tipo por cada uno de los márgenes, a tener en cuenta en el cálculo, tal y como se muestra a

continuación.




PERFIL MEDIO MARGEN DERECHO

NIVELES ESPESOR MEDIO NIVEL, m

NIVEL 1: Relleno antrópico

7,5

NIVEL 2: Esquisto compacidad media (NSPT 15-19) NSPT medio=17 NSPT medio corr=16

2,5

NIVEL 3: Esquisto compacidad densa (NSPT 30-50) NSPT medio=30 NSPT medio corr=23

3,0

NIVEL 4: Esquisto compacidad muy densa (NSPT >50-R) NSPT medio=50 NSPT medio corr=32,5

3,0

NIVEL 5*: Roca R.C.S.=65 kg/cm2

2,5

Tabla 1

PERFIL MEDIO MARGEN IZQUIERDO

NIVELES ESPESOR MEDIO NIVEL, m

NIVEL 1: Relleno antrópico + Depósitos aluviales / aluvio-eluviales

5,0

NIVEL 2: Esquisto compacidad floja-media (NSPT 9-12) NSPT medio=10

3,0

NIVEL 3: Esquisto compacidad media-densa (NSPT 12-30) NSPT medio=20 NSPT medio corr=17

4,0

NIVEL 4: Esquisto compacidad muy densa NSPT medio=50 NSPT medio corr=32,5

6,0

NIVEL 5*: Nivel de tránsito (NSPT R) NSPT medio=50

>18,0

Tabla 2

*En el nivel 5 no se considera necesario corregir el valor del NSPT debido a la considerable mayor compacidad del material con

respecto a los suelos.

De esta manera se muestran a continuación los resultados del cálculo de las cargas para pilotes de diferentes diámetros.

Se incluyen valores de tope estructural así como de valores nh para el cálculo del módulo de balasto horizontal, de

acuerdo con las especificaciones recogidas en la GCOC.

Asimismo, se indican en cada uno de los niveles los parámetros a tener en cuenta en el cálculo de empujes.

ANEJO 06: SEGURIDAD VIAL



MARGEN DERECHO RESISTENCIAS UNITARIAS MARGEN IZQUIERDO y PARÁMETROS PARA CÁLCULO DE EMPUJES

NIVEL ESPESOR MEDIO NIVEL,

m

CARGAS UNITARIAS t/m2 PÁRÁMETROS EMPUJES

Resistencia a compresión simple, qu,

kg/cm2

Coeficiente permeabilidad

k (m/s)

carga unitaria por punta, qp

Carga unitaria por fuste, ζf

Valores nh,

MPa/m ϒap húm,

t/m3

Cohesión, c, kg/cm2

Ángulo de rozamiento

Φ D=0,80

m D=0,90

m D=1,0

m


7,5 -- -- -- -- 1,2 1,85 0,0 28º 3,49*10-6


2,5 -- -- -- 3,3 3,0

2,05

0,10 30º

1,0 – 2,0 3,54*10-6 – 4,04*10-6


3,0 -- -- -- 4,7 6,0


3,0 243,0 232,0 220,9 6,4 10,0 0,15 32º


2,5 432,0 43,2 12,0-15,0 2,50 65,0 1,35*10-7 – 2,72*10-7

TOPE ESTRUCTURAL Te, t (para σ= 4MPa) 205,02 259,48 320,35

Tabla 3

ANEJO 06: SEGURIDAD VIAL



MARGEN IZQUIERDO RESISTENCIAS UNITARIAS MARGEN IZQUIERDO y PARÁMETROS PARA CÁLCULO DE EMPUJES

NIVEL ESPESOR MEDIO NIVEL, m

CARGAS UNITARIAS t/m2 PÁRÁMETROS EMPUJES

carga unitaria por punta, qp

Carga unitaria por fuste, ζf

Valores nh ϒap húm, t/m3 Cohesión, c, kg/cm2 Ángulo de rozamiento

Φ

Coeficiente permeabilidad k (m/s)

D=0,80 m D=0,90 m D=1,0 m

NIVEL 1: Relleno antrópico + suelos aluviales / eluvio-aluviales

5,0 -- -- -- -- 1,2 1,85 0,0 28º 3,49*10-6


3,0 -- -- -- -- 1,2 1,90

0,10

29º

3,54*10-6 – 4,04*10-6


4,0 -- -- -- 3,5 4,0

2,05

30º


6,0 243,0 232,0 220,9 6,4 10,0 0,15 32º


>18,0 373,9 356,9 339,9 9,2 12,0 1,35*10-7 – 2,72*10-7

TOPE ESTRUCTURAL Te, t (para σ= 4MPa) 205,02 259,48 320,35

Tabla 4

ANEJO 03: GEOLOGÍA Y GEOTECNIA



A la carga de hundimiento resultante, habrá que aplicarle un factor de seguridad de 3.

- Anclajes

En el caso de que para la ejecución de las obras se necesaria la colocación de anclajes al terreno, a continuación se

estiman los valores de adherencia límite para los diferentes niveles considerados, según las especificaciones de la Guía

para el Diseño y Ejecución de anclajes en Obras de Carretera, editada por el Ministerio de Fomento.

MARGEN DERECHO ESTIMACIÓN DE ADHERENCIA LÍMITE PARA CÁLCULO DE ANCLAJES

NIVELES

ESPESOR

MEDIO NIVEL, m

ADHERENCIA LÍMITE, MPa

TIPO DE ANCLAJE

IU IR IRS


7,5 0,05 0,08 0,14


2,5 0,06 0,11 0,17


3,0 0,15 0,23 0,31


3,0 0,16 0,24 0,34


2,5 0,7 0,8 1,00

Tabla 5

MARGEN IZQUIERDO ESTIMACIÓN DE ADHERENCIA LÍMITE PARA CÁLCULO DE ANCLAJES

NIVELES

ESPESOR

MEDIO NIVEL, m

ADHERENCIA LÍMITE, MPa

TIPO DE ANCLAJE

IU IR IRS

NIVEL 1: Relleno antrópico + suelos aluviales / eluvio-aluviales

5,0 0,05 0,08 0,14


3,0 0,05 0,08 0,14


4,0 0,08 0,16 0,23


6,0 0,16 0,24 0,34


>18,0 0,36 0,47 0,60

Tabla 6

Deberá comprobarse la viabilidad de ejecutar anclajes en la zona debido a la proximidad de viviendas, con tipología de

sótano.

Los anclajes se dispondrán en orden a lo especificado en la Guía para el Diseño y Ejecución de anclajes en Obras de

Carretera, tanto en lo referente a diseño, como ejecución en obra y ensayos para seguimiento y control.




3. AGRESIVIDAD AL HORMIGÓN

Según la EHE, antes de comenzar el proyecto, se deberá identificar el tipo de ambiente que defina la agresividad a la

que va a estar sometido cada elemento estructural.

El tipo de ambiente al que está sometido un elemento estructural viene definido por el conjunto de condiciones físicas y

químicas a las que está expuesto, y que puede llegar a provocar su degradación, por lo que viene definido por la

combinación de:

- Clase general de exposición frente a la corrosión de armaduras

- Clase específica de exposición relativas a otros procesos de degradación

- Clases generales de exposición ambiental en relación con la corrosión de armaduras

Todo elemento estructural está sometido a una única clase o subclase general de exposición.

Reproducción de la Tabla 8.2.2 EHE

CLASE GENERAL DE EXPOSICIÓN

DESCRIPCIÓN EJEMPLOS Clase Subclase Designación

Tipo de proceso

NO AGRESIVA I Ninguna

- Interiores de edificios no sometidos a condensaciones - Elementos de hormigón en masa

- Interiores de edificios protegidos de la intemperie

NO

RM

AL

Humedad alta

IIa Corrosión de origen diferente

de los cloruros

- Interiores sometidos a humedades relativas medias altas (>65%) o a condensaciones. - Exteriores en ausencia de cloruros, y expuestos a lluvia en zonas con precipitación media anual superior a 600 mm. - Elementos enterrados o sumergidos

- Sótanos no ventilados - Cimentaciones - Tableros y pilas de puentes en zonas con precipitación media anual superior a 600 mm - Elementos de hormigón en cubiertas de edificios

Humedad media

IIb

- Exteriores en ausencia de cloruros, sometidos a la acción del agua de lluvia, en zonas con precipitación media anual inferior a 600 mm

- Construcciones exteriores protegidas de la lluvia - Tableros y pilas de puentes en zonas con precipitación media anual inferior a 600 mm

Reproducción de la Tabla 8.2.2 EHE

CLASE GENERAL DE EXPOSICIÓN

DESCRIPCIÓN EJEMPLOS Clase Subclase Designación

Tipo de proceso

MA

RIN

A

Aérea IIIa

Corrosión por

cloruros

- Elementos de estructuras marinas por encima del nivel de pleamar

- Edificaciones en las proximidades de la costa - Puentes en las proximidades de la costa - zonas aéreas de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral - Instalaciones portuarias

Sumergida IIIb

- Elementos de estructuras marinas sumergidas permanentemente por debajo del nivel mínimo de bajamar

- zonas sumergidas de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral - cimentaciones y zonas sumergidas de pilas de puentes en el mar

En zonas de mareas

IIIc

- Elementos de estructuras marinas situadas en la zona de carrera de las mareas

- zonas situadas en el recorrido de marea de diques de pantalanes y otras obras de defensa litoral. - zonas de pilas de puentes sobre el mar, situadas en el recorrido de mareas

Con cloruros de origen diferente

del medio marino IV

Corrosión por

cloruros

- Instalaciones no impermeabilizadas en contacto con agua que presente un contenido elevado de cloruros, no relacionados con el ambiente marino - Superficies expuestas a sales de deshielo no impermeabilizadas

- Piscinas - pilas de pasos superiores o pasarelas en zonas de nieve - estaciones de tratamiento de aguas

Tabla 7




Reproducción de la Tabla 8.2.3a EHE

CLASE ESPECÍFICA DE EXPOSICIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS

Clase Subclase Designación proceso

QU

ÍMIC

A

AG

RE

SIV

A

Débil Qa

Ataque químico

- Elementos situados en ambientes con contenidos de sustancias químicas capaces de provocar alteración del hormigón con velocidad lenta

- Instalaciones industriales con sustancias débilmente agresivas - Construcciones en proximidades de áreas industriales con agresividad débil

Media Qb

- Elementos en contacto con agua de mar - Elementos situados en ambientes con contenidos de sustancias químicas capaces de provocar alteración del hormigón con velocidad media

- dolos, bloques y otros elementos para diques - estructuras marinas, en general - instalaciones industriales con sustancias de agresividad media - construcciones en proximidades de áreas industriales con agresividad media - Instalaciones de conducción y tratamiento de aguas residuales con sustancias de agresividad media

Fuerte Qc

- Elementos situados en ambientes con contenidos de sustancias químicas capaces de provocar la alteración del hormigón con velocidad rápida.

- Instalaciones industriales con sustancias de agresividad alta - Instalaciones de conducción y tratamiento de aguas residuales con sustancias de agresividad alta

CO

N

HE

LAD

AS

Sin sales fundentes

H Ataque hielo –

deshielo

- Elementos situados en contacto frecuente con agua, o zonas con humedad relativa media ambiental en invierno superior al 75%, y que tengan una probabilidad anual superior al 50% de alcanzar al menos una vez temperaturas por debajo de – 5ºC.

- Construcciones en zonas de alta montaña - Estaciones invernales

Con sales

fundentes F

Ataque por sales fundentes

- Elementos destinados al tráfico de vehículos o peatones en zonas con más de 5 nevadas anuales o con valor medio de la temperatura mínima en los meses de invierno inferior a 0ºC.

- Tableros de puentes o pasarelas en zonas de alta montaña

Reproducción de la Tabla 8.2.3a EHE

CLASE ESPECÍFICA DE EXPOSICIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS

Clase Subclase Designación proceso

EROSIÓN E Abrasión cavitación

- Elementos sometidos a desgaste superficial - Elementos de estructuras hidráulicas en los que la cota piezométrica pueda descender por debajo de la presión de vapor del agua

- Pilas de puente en cauces muy torrenciales - Elementos de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral que se encuentren sometidos a fuertes oleajes - Pavimentos de hormigón - Tuberías de alta presión

Tabla 8

Reproducción de la Tabla 8.2.3b EHE

TIPO DE MEDIO

AGRESIVO PARÁMETROS

TIPO DE EXPOSICIÓN

Qa Qb Qc

ATAQUE DÉBIL ATAQUE MEDIO ATAQUE FUERTE

AGUA

Valor del pH 6.5 – 5.5 5.5 – 4.5 < 4.5

CO2 agresivo (mg CO2/l) 15 – 40 40 - 100 > 100

Ión amonio (mg NH4+/l) 15 – 30 30 - 60 > 60

Ión magnesio (mg Mg2+/l) 300 – 1000 1000 - 3000 > 3000

Ión sulfato (mg SO42-/l) 200 – 600 600 - 3000 > 3000

Resíduo seco (mg/l) 75 – 150 50 - 75 < 50

SUELO

Grado de acidez Baumann-Gully **

> 20 (200**) (*) (*)

Ión sulfato (mg SO42-/Kg de suelo seco)

2000 – 3000 3000 - 12000 > 12000

Tabla 9

** La Normativa EHE establece un valor de agresividad débil según el grado de acidez Baumann-Gully para valores

superiores a 20ml/Kg, no obstante la DIN 4030-2 en la que está basada la EHE, establece para dicho límite, valores de

200 ml/Kg, siendo éste mismo valor el establecido en el proyecto de norma europea prEN 206-1

Tabla 10: Especificaciones relativas a la agresividad del medio, marcadas por la EHE

La muestra de agua recogida en el sondeo S-4 ha resultado no agresiva al hormigón.

Según el Art. 8.2 de la EHE, el tipo de ambiente para el hormigón será IIA a confirmar por el proyectista.

Por todo ello, para el hormigón de la cimentación se habrá de seguir lo indicado en los Art. 37.2.4 (Recubrimientos),

37.3.2 (Limitaciones a los contenidos de agua y de cemento) y Anejo 3 (Recomendaciones generales para la utilización

de los cementos). A continuación se muestra una relación ordenada de los cementos según su uso, de mejor a peor,

contra la corrosión de las armaduras o la carbonatación del hormigón según IECA.




Fig.1: Tipos de cemento según la IECA




APÉNDICES




APÉNDICE 1.

PLANTA DE LOCALIZACIÓN DE PROSPECCIONES

COTA GARAJE 14,74

COTA GARAJE 15,06

COTA GARAJE 14,45

COTA GARAJE 14,34

COTA GARAJE 13.56

COTA GARAJE 13.90

COTA GARAJE 14,14

COTA GARAJE 14,50

COTA GARAJE 13,98

COTA GARAJE 13,98

COTA GARAJE 13,56

COTA GARAJE 13,52

COTA GARAJE 13,48

COTA GARAJE 13,56

COTA GARAJE 14,14

COTA GARAJE 15,36

COTA GARAJE 15,00

COTA GARAJE 15,66

COTA GARAJE 15,54

Rejilla

Rejilla

Rejilla

Rejilla

Jardin

RUA DO A

REAL

RUA

DO A

REAL

B-1

B-3

B-7

B-8

B-9

B-10

5

DOS

ALAM

OS

RUA D

A B

EIRAM

AR

TELEFONICA

RUA

REVOLTA

00573

MAR

ISQ

UEIR

A

AGRAMARDE

PLAZA

5

RUA

A

10

1515

11

11

11

11

1111

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

1213

13

14

14

30

30

30

5050

5050

STOP

STOP

0

+

1

6

1

,

4

9

9

R

E

C

T

A

A

=

1

5

6

0

+

2

0

0

0

+

2

3

1

,

0

3

1

A

=

1

5

6

R

=

-

3

5

0

0

+

2

8

9

,1

0

5

R

=

-

3

5

0

A

=

1

5

6

0

+

3

0

0

0

+

3

5

8

,6

3

6

A

=

1

5

6

R

E

C

T

A

0

+

4

0

0

0

+

5

0

0

N

LEYENDA

Sondeo mecánico

PDC-

Ensayo de penetración dinámica continua

S-

S-

Sondeo mecánico (fase anterior)

S-1

S-4

S-3

PDC-3

S-2

PDC-2

PDC-1

PDC-4

0 5 10 15 20m

DIN A3: 1 / 1.000

DIN A1: 1 / 500

PLANTA DE LOCALIZACIÓN DE PROSPECCIONES

1

1 1

FECHA:CLAVE:INGENIERO DIRECTOR:

DESIGNACIÓN:

NUM. DE PLANO:

ESCALA: TÍTULO:

HOJA NUM. DE

2017

SEPTIEMBRE

DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS

SECRETARÍA GENERAL DE INFRAESTRUCTURAS DEMARCACIÓN DE CARRETERAS

DEL ESTADO EN GALICIA

SECRETARÍA DE ESTADO DE INFRAESTRUCTURAS, TRANSPORTES Y VIVIENDA

MINISTERIO

DE FOMENTO

GOBIERNO

DE ESPAÑA

DEPRESIÓN DE LA CARRETERA AC-12, CONSTRUCCIÓN DE GLORIETA

ELEVADA, ORDENACIÓN DE ACCESOS Y DE LA CIRCULACIÓN PEATONAL.

CONSULTOR:INGENIERO AUTOR:

MIGUEL NIETO MATAMOROS

33-LC-5740

AC-12 PK 5+190. PROVINCIA DE A CORUÑA

PROYECTO DE TRAZADO. CONSTRUCCIÓN DE ENLACE.

FERNANDO DÍEZ GÓMEZEDUARDO TOBA BLANCO

VºBº ING. JEFE DEMARCACIÓN

ANGEL GONZALEZ DEL RIO




APÉNDICE 2.

PERFILES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS

CO

TA

(m

.)

CO

TA

(m

.)

P.K.

Perfil Longitudinal: Trazado

Escalas - H:200 V: 20

DATUM: 0.00

-10.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

0+000

0+020 0+040 0+060 0+080

0+100

0+120 0+140 0+160 0+180

0+200

0+220 0+240 0+260 0+280

0+300

0+320 0+340 0+360 0+380

0+400

0+420 0+440 0+460 0+480

0+500

0+520 0+540 0+560 0+580

0+600

0+000

0+020 0+040 0+060 0+080

0+100

0+120 0+140 0+160 0+180

0+200

0+220 0+240 0+260 0+280

0+300

0+320 0+340 0+360 0+380

0+400

0+420 0+440 0+460 0+480

0+500

0+520 0+540 0+560 0+580

0+600

ESTRIBO ALT 02

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

-4.0

-5.0

-6.0

-7.0

-8.0

-9.0

-10.0

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

-4.0

-5.0

-6.0

-7.0

-8.0

-9.0

-23,00

S-4

PDC-3S-2

PDC-2

-17,59

-11,80

-3,97

MD

D

M

SIMBOLOGÍA

LITOLOGÍA

Suelo residual de esquisto

Depósito aluvial / Eluvio-aluvial

Relleno antrópico

Esquisto alterado a grado ≤ III

Esquisto alterado a grado IV y IV-III

Contacto entre unidades geotécnicas

Contacto entre diferentes compacidades

Nivel freático

Sondeo mecánico

PDC-



grado de alteración V-VI y V

F. Compacidad floja

M. Compacidad media

D. Compacidad densa

MD. Compacidad muy densa

S-

S-

DIN A3: INDICADAS

PERFIL LONGITUDINAL GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO

MARGEN DERECHO

1

1 2


DESIGNACIÓN:

NUM. DE PLANO:

ESCALA: TÍTULO:

HOJA NUM. DE

2017

SEPTIEMBRE





MINISTERIO

DE FOMENTO

GOBIERNO

DE ESPAÑA





33-LC-5740






SIMBOLOGÍA

LITOLOGÍA

Suelo residual de esquisto

Depósito aluvial / Eluvio-aluvial

Relleno antrópico

Esquisto alterado a grado ≤ III

Esquisto alterado a grado IV y IV-III

Contacto entre unidades geotécnicas

Contacto entre diferentes compacidades

Nivel freático

Sondeo mecánico

PDC-



grado de alteración V-VI y V

F. Compacidad floja

M. Compacidad media

D. Compacidad densa

MD. Compacidad muy densa

S-

S-

CO

TA

(m

.)

CO

TA

(m

.)

P.K.

Perfil Longitudinal: Trazado

Escalas - H:200 V: 20

DATUM: 0.00

-10.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

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18.0

19.0

20.0

0+000

0+020 0+040 0+060 0+080

0+100

0+120 0+140 0+160 0+180

0+200

0+220 0+240 0+260 0+280

0+300

0+320 0+340 0+360 0+380

0+400

0+420 0+440 0+460 0+480

0+500

0+520 0+540 0+560 0+580

0+600

0+000

0+020 0+040 0+060 0+080

0+100

0+120 0+140 0+160 0+180

0+200

0+220 0+240 0+260 0+280

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0+320 0+340 0+360 0+380

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0+420 0+440 0+460 0+480

0+500

0+520 0+540 0+560 0+580

0+600

ESTRIBO ALT 02

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

-4.0

-5.0

-6.0

-7.0

-8.0

-9.0

-10.0

0.0

-1.0

-2.0

-3.0

-4.0

-5.0

-6.0

-7.0

-8.0

-9.0

PDC-1

S-1S-3

PDC-4

-21,50

-18,18

-15,39

-13,60

MD

M-D M-D

F

DIN A3: INDICADAS

PERFIL LONGITUDINAL GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO

MARGEN IZQUIERDO

1

2 2


DESIGNACIÓN:

NUM. DE PLANO:

ESCALA: TÍTULO:

HOJA NUM. DE

2017

SEPTIEMBRE





MINISTERIO

DE FOMENTO

GOBIERNO

DE ESPAÑA





33-LC-5740









APÉNDICE 3.

CÁLCULOS GEOTÉCNICOS, CORRELACIONES Y NOMENCLATURAS EMPLEADAS




CORRELACIONES CON VALORES NSPT

El ángulo de rozamiento interno puede estimarse en base a los valores Nspt obtenidos.

350

300

250

200

150

100

50

0

30 35 40 45

400

Suelto

Muy Suelto

Muy densoDensoCompactoSuelto

Muy Suelto

0

10

20

30

40

50

60

70

28 30 32 34 36 38 40 42 44

Angulo de rozamiento interno(grados sexagesimales)

Fig.1. Correlaciones Nspt con el ángulo de rozamiento

PERMEABILIDAD

Fig.2 Valores orientativos del coeficiente de permeabilidad. Extraído del Código Técnico de Edificación.

ESTIMACIÓN DE LAS CARGAS EN PILOTES

Pilotes empotrados en roca

La formulación básica para la determinación de la carga admisible de un pilote, según la GUÍA DE

CIMENTACIONES PARA OBRAS DE CARRETERA, considerando PILOTES EMPOTRADOS EN ROCA, es la

siguiente:

Qadm = Qh /Fs

Qh = Qp +Qf

Siendo:

Qadm.- Tensión admisible del pilote.

Fs.- Factor de seguridad aplicado. (En este caso se ha tomado un valor de Fs = 3).

Qh.- La carga de hundimiento de los pilotes que se empotran en roca.

Qp.- Resistencia por punta.

Qf.- Resistencia por fuste de la parte del pilote en contacto con la roca.

La resistencia por punta puede estimarse según la siguiente expresión:

Qp = Ap * qp

Ap.- Área de la punta.

qp.- Presión límite de rotura.

La presión límite de rotura puede calcularse siguiendo la formulación para el cálculo de la presión admisible en

roca para cimentaciones superficiales, considerando que:

qp = 2 * pvadm

Dónde:

pvadm = Presión admisible para una cimentación superficial en roca.

La presión admisible se puede calcular a partir de los datos siguientes:

Resistencia a compresión simple de la roca sana, qu.

Tipo de roca.




Grado de alteración medio.

Valor del RQD y separaciones de las litoclasas.

Estos parámetros deben ser los representativos del comportamiento del volumen de roca situado bajo la

cimentación hasta una profundidad de 1,5 B*, medida desde su plano de apoyo. B* = D (diámetro real o

equivalente del pilote).

La presión admisible puede estimarse mediante la siguiente expresión:

Dónde:

p0 = Presión de referencia. Deberá tomarse un valor de 1 MPa.

qu = Resistencia a compresión simple de la roca sana.

α1, α2, α3 = Parámetros adimensionales que dependen del tipo de roca, de su grado de alteración y del

espaciamiento de las litoclasas.

Cuando el empotramiento sea importante, se puede utilizar el mismo procedimiento, multiplicando la carga de

hundimiento por punta antes obtenida por el factor de empotramiento, df, definido por:

Dónde:

df = Factor de empotramiento en roca, de la zona de la punta.

Lr = Profundidad de empotramiento en roca de la misma o mejor calidad que la existente en la punta.

D = Diámetro real o equivalente del pilote.

La resistencia por fuste de pilotes (Qf) en roca será contabilizada, únicamente, dentro del empotramiento en

roca sana o con grados de alteración II y III, a lo sumo, según la expresión:

Qf =

Siendo:

AL.- área lateral del pilote dentro de la zona de empotramiento.

tf.- resistencia unitaria por fuste en la zona de empotramiento.

Dentro de la zona de empotramiento en roca se puede considerar, para la evaluación de la capacidad de carga

de los pilotes perforados, una resistencia unitaria por fuste (tf) igual a:

tf = 0,1 * qp

Dónde:

tf = Resistencia unitaria por fuste, dentro del empotramiento en roca.

qp = Resistencia unitaria por punta que correspondería a dicha roca según se ha determinado en este

epígrafe, antes de ser afectada por el factor df , en su caso.

En cualquier caso, y salvo justificación expresa en contra, los valores de qp y tf se limitarán a unos valores

máximos de 20 MPa y 2 MPa respectivamente.

Pilotes perforados en rocas alterada o suelos

La resistencia por punta puede estimarse según la siguiente expresión:

Qp = Ap * qp

Qp.-Carga de hundimiento por punta

Ap.- Área de la punta.

qp.- Carga de hundimiento unitaria, por punta

Para la determinación de la resistencia por punta, se ha seguido el método basado en el SPT, donde

Qp=α.N60.fd

qp.-Resistencia unitaria por punta

α.- Factor que depende del tamaño medio de los granos de arena y tiene el siguiente valor:

α=0,1 MPa Arenas finas D50<50

α=0,2 MPa Arenas gruesas D50 >0,6

N60= Valor medio del índice N del ensayo SPT, promediado en la zona de la punta, normalizado a la energía

estándar del 60%

Factor adimensional que tiene en cuenta el tamaño del pilote (diámetro D) y puede estimarse mediante la

siguiente expresión:




Fd=1-1/3D ≥2/3

Resistencia por fuste

La resistencia unitaria por fuste en suelos granulares puede considerarse igual al valor siguiente:

Tf=2N60 (kPa) ≤ 90 kPa

N60.- Valor del índice N del ensayo SPT corregido por la presión efectiva de las tierras, tal y como se especifica

en el apartado 5.10.2.1 de la Guía de Cimentaciones en Obras de Carretera.

TOPE ESTRUCTURAL

La capacidad portante de un pilote está limitada por el terreno y por el propio pilote. Normalmente, a un

determinado tipo de pilote (material y sección transversal) se le suele asignar una determinada carga máxima

vertical de servicio, que se denomina «tope estructural». Se trata de un valor nominal de amplio uso en la

práctica geotécnica.

El tope estructural, depende de:

La sección transversal del pilote.

El material del pilote.

El procedimiento de ejecución.

El terreno.

El tope estructural se calcula según la expresión:

Qtope estructural = σ * A

Siendo

A = área de la sección transversal

σ = valor indicado en la siguiente figura:

NOTAS:

Con un control de ejecución especialmente intenso, los pilotes perforados y empotrados en roca

pueden ser utilizados con topes estructurales un 20% mayores que los indicados en la tabla.

En la tabla precedente se usan las notaciones siguientes:

o fck = Resistencia característica de proyecto del hormigón (a compresión).

o fp = Tensión (compresión) introducida en el hormigón por el pretensado.

o fyk = Límite elástico del acero.

El área A, de la sección transversal, es el área real del pilote, que puede ser claramente distinta

(pilotes metálicos, secciones tubulares o en H, etc.) de la utilizada para calcular la carga de

hundimiento del mismo.

ESTIMACIÓN DE LA ADHERENCIA LÍMITE PARA ANCLAJES

En el caso de optar por anclajes y a efectos de su cálculo, se pueden estimar los valores de resistencia media

al deslizamiento de los distintos materiales, a partir de los valores de adherencia límite en MPa dados en la

siguiente figura, considerando que se emplea el modo de inyección IGU, por lo que si el modo de inyección es

IRS, estos valores se podrán incrementar:




Tabla: Meteorización y grados de alteración (ISRM, 1981)

Término Grado Descripción

Sana IA Sin signos visibles de meteorización.

Muy ligeramente meteorizada

IB

Decoloración de las superficies de las principales discontinuidades.

Ligeramente meteorizada

II La decoloración indica la meteorización de la roca y de las superficies de discontinuidades. Toda la roca puede estar descolorida por la meteorización y puede ser algo más débil que la roca sana.

Moderadamente meteorizada

III

Menos de la mitad de la roca está descompuesta y/o desintegrada hasta convertirse en suelo. La roca sana o descolorida aparece como una estructura continua o como núcleos aislados.

Muy meteorizada

IV

Más de la mitad de la roca está descompuesta y/o desintegrada hasta convertirse en suelo. La roca sana o descolorida aparece como una estructura discontinua o como núcleos aislados.

Completamente meteorizada

V

Toda la roca está descompuesta y/o desintegrada hasta convertirse en suelo. La estructura original de la masa todavía se conserva intacta.

Suelo residual VI Toda la roca está convertida en suelo. La estructura y fábrica del material ha sido destruida, Hay un gran cambio de volumen, pero el suelo no ha sufrido un transporte significativo.




SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS

GRUPOS PRINCIPALES

SÍMBOLO DE LETRAS DESCRIPCION DEL SUELO

SUELOS DE GRANO GRUESO

MAS DEL 50% DEL MATERIAL QUEDA RETENIDO POR EL

TAMIZ Nº 200

GRAVA Y SUELOS CON GRAVA

MAS DEL 50% DE

LA FRACCIÓN GRUESA QUEDA

RETENIDA POR EL TAMIZ Nº 4

GRAVA LIMPIA

GW GRAVAS BIEN GRADUADAS, MEZCLAS DE GRAVA Y DE

ARENA, CON POCOS O SIN FINOS

GP

GRAVAS MAL GRADUADAS, MEZCLAS DE GRAVA Y DE ARENA, CON POCOS O SIN FINOS

GRAVA CON FINOS (FINOS EN CANTIDAD

APRECIABLE)

GM GRAVAS LIMOSAS, MEZCLAS DE GRAVA-ARENA-LIMO

GC

GRAVAS ARCILLOSAS, MEZCLAS DE GRAVA-ARENA-ARCILLA

ARENA Y SUELOS

ARENOSOS

MAS DEL 50% DE LA FRACCIÓN GRUESA PASA POR EL TAMIZ

Nº 4

ARENA LIMPIA

SW ARENAS BIEN GRADUADAS, ARENAS CON GRAVA,

CON POCOS O SIN FINOS

SP ARENAS MAL GRADUADAS, ARENAS CON GRAVA, CON

POCOS FINOS O SIN FINOS

ARENA CON FINOS (FINOS EN CANTIDAD

APRECIABLE)

SM ARENAS LIMOSAS, MEZCLAS DE ARENA-LIMO

SC ARENAS ARCILLOSAS, MEZCLAS DE ARENA-ARCILLA

SUELOS DE GRANO FINO

MAS DEL 50% DEL

MATERIAL PASA POR EL TAMIZ Nº 200

LIMO Y ARCILLA

LIMITE LIQUIDO MENOR DE 50

ML LIMOS INORG. Y ARENAS MUY FINAS, ARENAS FINAS LIMOSAS O ARCILLOSAS, LIMOS ARCILLOSOS POCO

PLASTICOS

CL

ARCILLAS INORG. POCA O MEDIANA PLAST., ARCILLAS CON GRAVA, ARCILLAS AREN., LIMOSAS O MAGRAS

OL LIMOS ORGANICOS Y ARCILLAS LIMOSAS ORGANICAS

POCO PLASTICAS

LIMO Y ARCILLA

LIMITE LIQUIDO MAYOR DE 50

MH LIMOS INORGANICOS, CON MICA O ARENA FINA DE

DIATOMEAS O SUELOS LIMOSOS

CH ARCILLAS INORGANICAS MUY PLASTICAS, ARCILLAS

GRASAS

OH ARCILLAS ORGANICAS DE PLASTICIDAD MEDIANA O MUY PLASTICAS, LIMOS ORGANICOS

SUELOS MUY ORGANICOS PT TURBA, HUMUS, SUELOS DE PANTANOS CON MUCHA MATERIA ORGANICA

Nota: Se utilizarán símbolos dobles para casos intermedios de clasificación

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