ANNEX 4 GEOLOGIA I GEOTÈCNIA€¦ · millora general. nova carretera. millora de...

MILLORA GENERAL. NOVA CARRETERA. MILLORA DE L’ACCESSIBILITAT DE GUISSONA AMB L’EIX TRANSVERSAL, CARRETERA C-25. TRAM: GUISSONA - PUJALT. CLAU: EI-XC-08053

G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A04_Geologia i Geotècnia\I1231104MCS.doc Annex 4- Geologia i geotècnia

ANNEX 4

GEOLOGIA I GEOTÈCNIA


G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A04_Geologia i Geotècnia\I1231104MCS.doc Annex 4- Geologia i geotècnia Pàg.I

ÍNDEX

1. DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE I OBJECTIU DE L’ESTUDI...................................................... 11.1. DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE .................................................................................11.2. OBJECTIU DE L’ESTUDI GEOLOGIC GEOTECNIC ..........................................3

2. TREBALLS REALITZATS ................................................................................................................ 32.1. SINTESIS - DOCUMENTACIÓ PRÈVIA..................................................................32.2. CAMPANYA DE RECONEIXEMENT GEOLOGIC GEOTECNIC......................4

2.2.1. Campanya de camp................................................................................................................................ 42.2.2. Assaigs de laboratori .............................................................................................................................. 4

2.3. ANÀLISI DE GABINET...............................................................................................53. DESCRIPCIÓ GEOLÒGICA, GEOMORFOLÒGICA, TECTÒNICA I HIDROGEOLOGICA6

3.1. DESCRIPCIÓ GEOLÒGICA ......................................................................................63.1.1. Oligocè inferior....................................................................................................................................... 63.1.2. Pleistocè................................................................................................................................................... 73.1.3. Holocè...................................................................................................................................................... 73.1.4. Reblerts antròpics................................................................................................................................... 7

3.2. DESCRIPCIÓ GEOMORFOLOGIA ..........................................................................83.3. DESCRIPCIÓ TECTÒNICA .......................................................................................83.4. DESCRIPCIÓ HIDROGEOLOGICA.........................................................................9

3.4.1. Aqüífers al·luvials................................................................................................................................. 103.4.2. Aqüífer carbonatat ............................................................................................................................... 103.4.3. Nivell freàtic i exposició ambiental dels elements de formigó armat................................................ 10

4. RISCOS GEOLÒGICS...................................................................................................................... 114.1. RISCOS CAUSATS PER MATERIALS GEOLÒGICS..........................................11

4.1.1. Expansivitat .......................................................................................................................................... 114.1.2. Col·lapsabilitat...................................................................................................................................... 114.1.3. Sòls amb guixos..................................................................................................................................... 124.1.4. Exposició ambiental del elements de formigó armat. ........................................................................ 12

4.2. RISCOS DERIVATS DE PROCESSOS GEOLÒGICS ..........................................124.2.1. Sismicitat............................................................................................................................................... 124.2.2. Subsidències .......................................................................................................................................... 134.2.3. Inundacions........................................................................................................................................... 13

5. GEOTÈCNICA DELS MATERIALS .............................................................................................. 145.1. PROSPECCIONS I ASSAJOS ANALITZATS ........................................................14

5.1.1. Campanya actual, setembre de 2009................................................................................................... 145.1.2. Campanyes antecedents ....................................................................................................................... 145.1.3. Assaigs de laboratori ............................................................................................................................ 14

5.2. UNITATS GEOTÈCNIQUES ....................................................................................165.3. UNITAT GEOTÈCNICA TV (TERRA VEGETAL) ...............................................165.4. UNITAT GEOTÈCNICA X (REBLERTS ANTROPICS) ......................................175.5. UNITAT GEOTÈCNICA A (SOLS QUATERNARIS)............................................175.6. UNITAT GEOTÈCNICA B (ALTERACIÓ SUBSTRAT ROCOS) .......................195.7. UNITAT GEOTÈCNICA C (SUBSTRAT ROCOS NO ALTERAT).....................215.8. UNITAT GEOTÈCNICA D (CALCARIES SANES)...............................................23

6. INVENTARI DE TALUSSOS ........................................................................................................... 247. ESTUDI DE DESMUNTS.................................................................................................................. 25

7.1. ESTABILITAT ............................................................................................................257.2. EXCAVABILITAT......................................................................................................257.3. CARACTERÍSTIQUES DELS MATERIALS EXCAVATS...................................25

8. ESTUDI DE REBLERTS................................................................................................................... 269. ESTUDI DE FONAMENTS D’ESTRUCTURES............................................................................ 2710. ESPLANADA................................................................................................................................. 2811. CONCLUSIONS ............................................................................................................................ 29

ApèndixsApèndix 1: Planta geolègica 1:50.000. Apèndix 2: Cartografia geològica-geotècnica 1:5.000 Apèndix 3: Perfils geològics-geotècnics Apèndix 4: Sondeig realitzat campanya en la geotècnica (Setembre 2009) Apèndix 5: Cales realitzades en la campanya geotècnia (Setembre 2009) Apèndix 6: Penetròmetres realitzats en la campanya geotècnica (Setembre 2009) Apèndix 7: Actes dels assaigs de laboratori de la campanya geotècnica (Setembre 2009) Apèndix 8: Reportatge fotogràfic Apèndix 9: Cartografia geològica-geotecnica antecedent Apèndix 10: Registres dels reconeixements de la informació previa


G:\Tecnicos\PROYECTOS EN CURSO\208123 EI Guissona\Entregues\Definitiva\A04_Geologia i Geotècnia\I1231104MCS.doc Annex 4- Geologia i geotècnia Pàg.1

1. DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE I OBJECTIU DE L’ESTUDI

El present annex correspon a l’estudi geològic i geotècnic efectuat per a la redacció del projecte informatiu de la millora general i la nova carretera per millorar l’accessibilitat de Guissona amb l’eix transversal C-25, tram Guissona-Pujalt, encarregat per Gestió de Infraestructuras, S.A. (GISA).

1.1. DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE

L’objecte d’aquest estudi informatiu és la de millorar l’accés que disposa la població de Guissona a l’Eix Transversal, carretera C-25, a l’alçada del PK 97+000, concretament entre els enllaços de Sant Ramon i Calaf. Els moviments en direcció Lleida es consideren resolts mitjançant la carretera L-311 que uneix Guissona amb l’enllaç de Cervera.

La totalitat del traçat de la carretera s’ha dividit en tres trams, degut a les diferents solucions que s’han estudiat en diferents punts del mateix. El primer tram, o Tram 1, engloba l’aprofitament de la carretera actual LV-3201 des de la Rambla dels Segadors, dins del nucli urbà de Guissona, fins a la intersecció amb la carretera de Vicfred. Aquest tram presenta una única solució de traçat.

El segon tram o Tram 2, tampoc disposa de diferents solucions, té una longitud total de 8.538 metres aproximadament, i contempla la millora de l’actual carretera de Vicfred fins arribar al nucli urbà, on s’ha projectat una variant pel sud del mateix. Un cop passat aquest nucli es realitza una millora de la carretera fins a la seva intersecció amb el denominat Camí d’Hostalets d’Ivorra. A partir d’aquest punt es condiciona aquest camí, adequant-lo per tal d’assolir una carretera de dimensions 7/10m, amb una velocitat de projecte de 70 Km/h, tal i com s’especifica a l’Ordre d’Estudi del present Estudi Informatiu.

El denominat Tram 3 consisteix bàsicament en la connexió de la carretera amb l’Eix Transversal, o carretera C-25, mitjançant un semienllaç que permeti els moviments Guissona – Manresa i Manresa – Guissona. En aquest tram s’han estudiat dues possibles solucions de traçat, les quals es diferencien bàsicament en l’aprofitament d’un pas superior existent o bé la construcció d’un de nou per on discorrerà la via d’enllaç.

La combinació de les diferents solucions proposades per a cadascun dels tres trams estudiats dóna lloc a dos possibles traçats, que seran les alternatives de traçat que s’estudiaran. A continuació s’adjunta dues taules. En la primera podem veure les longituds de cadascuna de les solucions proposades per a cada tram, i en la segona es descriuen les alternatives tot indicant les solucions per a cada tram que la composen.

ROTONDA INICIAL

ROTONDA FINAL

PKINICIAL PK FINAL LONGITUD

(m)LONGITUD TOTAL (m)

TRAM 1 Rotondaexistent 2.1 1+000 3+490,637 2.490,64 2.490,64

2.1 2.2 1+000 3+424,016 2.424,02 2.2 2.3 3+424,017 4+253,778 829,76 2.3 2.4 4+253,779 6+227,547 1.973,77

TRAM 2

2.4 2.5 6+227,548 9+538,334 3.310,79

8.538,33

2.5 3.1 1+000 3+151,818 2.151,82 TRAM 3. Solució A 3.1 3.2 3+151,818 3+268,122 116,30

2.268,12

2.5 3.3 1+000 3+151,818 2.151,82 TRAM 3. Solució B 3.3 3.4 3+151,818 3+339,749 187,93

2.339,75

TRAM 1 TRAM 2 TRAM 3

ALTERNATIVA 1 Solució única Solució única Solució A

ALTERNATIVA 2 Solució única Solució única Solució B

Tenint en compte el descrit en aquestes taules, a continuació es mostren les longituds totals per a cadascuna de les alternatives estudiades.

Longitud total (m)

ALTERNATIVA 1 13.297

ALTERNATIVA 2 13.369

Tot seguit s’adjunta un croquis explicatiu de les diferents alternatives proposades en aquest Estudi Informatiu, tenint en compte les solucions adoptades per a cada tram



1.2. OBJECTIU DE L’ESTUDI GEOLOGIC GEOTECNIC

L’estudi geotècnic té l’objecte d’analitzar els condicionants imposats per les característiques dels terrenys trobats per les diferents alternatives a l’hora de materialitzar cada solució.

S’encamina a objectivar adequadament aquestos condicionants, de manera que s’evita apreciacions subjectives que deixin de banda, sense un millor anàlisi, alternatives possibles i més avantatjoses per funcionalitat, economia i respecte al medi.

Per tant, l’objectiu final de l’estudi geològic geotècnic del present estudi informatiu es doble, per una banda servir de recolzament per al disseny de les actuacions contemplades, i per altra banda assegurar la viabilitat de les actuacions recollides, identificant zones problemàtiques (si existeixen) i estimant la repercussió econòmica en les actuacions plantejades en l’estudi informatiu.

2. TREBALLS REALITZATS

Per assolir l’objectiu descrit en el punt anterior, s’ha seguit la metodologia de treball recollida en el Plec de Prescripcions per a l’Assistència Tècnica a la redacció d’Estudis Informatius (G-PLP-01v05).

Amb data 30 d’abril de 2009 es va presentar un estudi geològic síntesi de la informació prèvia que es disposava y es va preparar una campanya de reconeixement geològic geotècnic necessària per a completar la informació prèvia, en funció de l’avanç de traçat recollit en el document de traçat i seccions tipus.

Amb data 8 de juny de 2009 es va rebre l’ informe redactat pel consultor encarregat del control de qualitat, on es recollia en la pàgina 33 l’acceptació de la campanya geotècnica presentada amb data 30 d’abril de 2009.

Durant el mes setembre de 2009 es va realitzar la campanya de reconeixement geològic geotècnic aprovada, y es va adaptar a les noves alternatives de traçat resultant de l’ informe redactat pel consultor encarregat del control de qualitat y a les noves alternatives plantejades per la Direcció del projecte.

Amb data 19 d’octubre de 2009 es va presentar un estudi geològic del corredor y el recull dels resultats de la campanya de reconeixement geològic geotècnic.

Amb data 1 de desembre de 2009 es va rebre el informe redactat pel consultor encarregat del control de qualitat. Les observacions recollides en el informe redactat pel consultor encarregat del control de qualitat, i que permeten assolir l’objectiu final de l’estudi geològic geotècnic (servir de recolzament per al disseny de les actuacions contemplades, i assegurar la viabilitat de les actuacions) d’una forma més objectiva, s’han incorporat en el present annex de geologia i geotècnia.

2.1. SINTESIS - DOCUMENTACIÓ PRÈVIA

A continuació es relacionen els estudis, projectes i cartografia dels quals s’ha disposat per a fer una caracterització prèvia de la zona d’estudi.

La cartografia consultada ha estat:

- Mapa geològic comarcal de Catalunya a escala 1/50.000. Full 32, Segarra. Generalitat de Catalunya - Instituto Geológico y Minero de España (2006)

- Mapa geológico de España a escala 1/50.000. Full 361, Guissona. Instituto Tecnológico GeoMinero de España (1998). Inclou mapa geomorfològic a la mateixa escala.

- Mapa d’àrees hidrogeològiques de Catalunya a escala 1/250.000. Generalitat de Catalunya, 1992.

- Mapa geotécnico general a escala 1/200.000. Full 34, Hospitalet. Instituto Geológico y Minero de España (IGME).

- Mapa de rocas industriales a escala 1/200.000. Full 34, Hospitalet. Instituto Geológico y Minero de España (IGME), 1974.

Els projectes i estudis que s’han realitzat a la zona d’estudi o als seus voltants i dels quals s’ha obtingut informació, han estat:

- Estudi informatiu de desdoblament de l’Eix Transversal carretera C-25, PK 87+700 al PK 132+300, tram: Les Oluges-Manresa. Clau EI-DC-04092. IBERINSA-PROJECTS, desembre de 2005 per encàrrec de GISA.

- Avantprojecte de construcció i explotació i projecte de traçat. Desdoblament de l’Eix Transversal. Carretera C-25 del PK 82+800 al PK 132+380 Cervera-Manresa. Clau AC-DC-05068.1. IBERINSA-PROJECTS, setembre de 2006 per encàrrec de GISA.

- Projecte constructiu de millora general. Desdoblament de l’Eix Transversal. Carretera C-25 de PK 82+800 a PK 117+095. Tram Cervera - Aguilar de Segarra. Clau DC-05068.1. IDOM-CEDINSA Juliol 2008 per encàrrec de GISA.

Altres projectes i estudis consultats han estat:

- Estudi dels itineraris d’accés a l’Eix Transversal des de Guissona. IBERINSA juliol de 2005 per encàrrec de GISA.

- Projecte Constructiu d’eixamplament i millora de la carretera L-324. Tram Sant Ramon - Torroja de Segarra. Clau AL-99004.2. Geoplank, juliol 2002, per encàrrec de GISA.

Les publicacions geològiques de caràcter general que s’han consultat han estat:

- Història Natural dels Països Catalans. Volum 2. Geologia II, Enciclopèdia Catalana Barcelona, 1992.



2.2. CAMPANYA DE RECONEIXEMENT GEOLOGIC GEOTECNIC

Una vegada validada i autoritzada per Gisa, es va procedir a realitzar de la campanya de reconeixement geològic geotècnic, durant el mes de Setembre de 2009.

2.2.1. Campanya de camp

- Cartografia geològica - Realització de 11 cales mecàniques per a descripció de terrenys assolint una

longitud total d’investigació de 12.0 m amb una profunditat mitjana de 1.10 m. - Realització de 6 assajos de penetració dinàmica tipus DPSH, amb una profunditat

total d’investigació de 14.0 m., realitzats per l’empresa CECAM. - Realització d’un sondeig a rotació amb recuperació contínua de testimoni, assolint

una longitud total d’investigació de 12.0 m. Els sondatges van ser realitzats per l’empresa CECAM amb una sonda TP50 muntada sobre erugues.

- 1 assaig SPT realitzat en l’interior del sondeig. - Obtenció de 8 mostres en sacs de les cales, les quals suposen un total de 400 kg de

mostra per efectuar assajos de classificació de sòls segons PG-3 - Obtenció de 3 mostres parafinades de testimonis de sondatges

A continuació es presenta una taula resum de les prospeccions i la seva situació:

Tram Element Constructiu Prospecció X y Z Profunditat

(m)

Descartat Identificació Geològica General C-1 358167,0738 628559,1510 491,20 0,4

1 Terraplè C-2 358995,0196 627179,2849 525,40 1,6

2 Terraplè C-3 360998,5878 626504,2648 594,50 0,4

2 O.D 1.1 C-4 361517,9992 626768,2677 590,00 2,85

2 P.I 3.1 C-5 363375,2244 625910,5726 617,00 1,2

3A i 3B Terraplè C-6 368415,3326 623354,6200 668,50 0,4

Descartat Identificació Geològica General C-7 358562,2875 628228,3395 485,50 1

2 Terraplè P-1 365489,2920 624714,1971 625,00 1,94

1 Terraplè P-2 360909,8119 626502,7456 594,50 0,5

2 O.D 1.1 P-3 361508,0826 626768,3063 590,00 2,37

2 P.I 3.1 P-4 363385,3224 625926,5462 617,80 2,42

3A i 3B Terraplè P-5 368417,7288 623355,6916 668,50 0,74

3B Desmunt P-6 370311,0493 6218738,4996 675,00 7,96

Descartat Identificació Geològica General S-1 369413,8552 621960,9127 705,20 12

CP-1 365313,2400 624585,0073 625,00 1,2 CP-2 364970,7698 6550,47,9240 632,00 1,2 CP-3 364500,4783 625138,8470 612,50 0,2

2 Obertura de nou prèstec

CP-4 365129,2660 624698,5586 630,00 1,6

2.2.2. Assaigs de laboratori

S’han efectuat assajos de laboratori sobre:

- mostres alterades de sòls obtingudes de cales - mostres de testimonis parafinats

De les mostres obtingudes en les diferents prospeccions efectuades durant la campanya de camp, i relacionades en l’apartat anterior, es va procedir a fer una selecció i a sol·licitar els assajos de laboratori que permetessin caracteritzar geològicament i geotècnica els materials afectats per les obres del projecte.

Els assajos es van realitzar al laboratori acreditat d’IBERINSA, les actes de resultats dels quals es troben a l’apèndix corresponent.

A continuació es relacionen els assajos efectuats sobre cada tipus de mostra.

1) Assajos realitzats sobre mostres obtingudes de cales

Relació d’assajos de laboratori efectuats en mostres de cales Assajos en sòls Norma o mètode Total

Anàlisi granulomètrica de sòls per garbellament UNE 103.101 8 Límits d’ Atterberg UNE 103.103 i UNE 103.104 8 Determinació de la humitat natural UNE 103.300 8 Próctor normal UNE 103.500 8 Próctor modificat UNE 103.501 6 CBR UNE 103.502 3 Sals solubles NLT 114/99 8 Contingut en guix NLT 115 8 Contingut en matèria orgànica UNE 103.204 8 Contingut en sulfats solubles UNE 103201 NLT 120 8 Assaig de Col·lapse en sòls NLT 254 8 Assaig d’inflament lliure en edòmetre UNE 103601 8 Matèria orgànica UNE 103.204 8

2) Assajos realitzats sobre mostres obtingudes en sondatges

Relació d’assajos de laboratori efectuats en mostres de sondatges Assajos en sòls Norma o mètode Total

Anàlisi granulomètrica de sòls per garbellament UNE 103.101 1 Límits d’ Atterberg UNE 103.103 i UNE 103.104 1 Determinació de la humitat natural UNE 103.300 3 Sals solubles NLT 114/99 1 Contingut en guix NLT 115 1 Contingut en matèria orgànica UNE 103.204 1 Contingut en sulfats solubles UNE 103201 NLT 120 1 Densitat natural UNE 103300 3 Resistència a compressió simple UNE 103400 3



2.3. ANÀLISI DE GABINET

S’han analitzat en profunditat les dades obtingudes a les campanyes anteriors de camp i laboratori, així com les obtingudes a la campanya recentment realitzada, per tal de determinar les característiques geològiques i geotècniques dels diferents materials identificats que es veuran afectats per les obres projectades.

L’anàlisi de gabinet es sintetitza en:

- Elaboració de la cartografia i perfils geològics - Elaboració de les columnes litològiques dels sondatges integrant les

observacions de camp, resultats d’assajos in situ, de laboratori i el reportatge fotogràfic dels testimonis obtinguts.

- Anàlisi dels assajos in situ i de laboratori i contrast de resultats. - Integració geològica de totes les dades disponibles per fixar les unitats

geotècniques.- Caracterització de les unitats geotècniques. - Determinació dels paràmetres geotècnics de càlcul: capacitat portant del

terreny, mòduls de deformació, cohesió, angles de fregament intern. - Definició de fonamentacions, angles de talussos d’excavació, terraplens. - Classificació de materials excavats per a la seva posterior utilització - Determinació de la procedència de materials al·lòctons per cobrir les

necessitats de l’obra (anàlisis recollit en l’annex 5 de Procedència de Materials).

L’anàlisi de gabinet s’ha realitzat per a servir de recolzament per al disseny de les actuacions contemplades (amb un nivell de definició corresponent a un Estudi Informatiu) i a assegurar la viabilitat de les actuacions contemplades (estimant la repercussió econòmica amb un nivell de definició corresponent a un Estudi Informatiu).

D’aquest anàlisis es desprenen els paràmetres geotècnics per a poder dissenyar les diferents actuacions.

No s’ha considerat necessari separar la caracterització geològica i geotècnica per a cada alternativa, donada la homogeneïtat dels terrenys travessats per cada una de les alternatives plantejades.

Els treballs de gabinet es recullen en el present annex de geologia i geotècnia que s’estructura en una memòria i en una sèrie d’apèndixs.

A la memòria es descriuen:

- l’anàlisi de la informació antecedent - la campanya de camp - els materials geològics afectats - el context geològic i hidrogeològic - les unitats geotècniques - els resultats dels assajos de camp i laboratori - els càlculs i els paràmetres obtinguts

I en els apèndixs es mostren de manera gràfica les dades de camp obtingudes i que han servit per elaborar les conclusions geotècniques:

- Apèndix 1: Planta geolègica 1:50.000. - Apèndix 2: Cartografia geològica-geotècnica 1:5.000 - Apèndix 3: Perfils geològics-geotècnics - Apèndix 4: Sondeig realitzat campanya en la geotècnica (Setembre 2009) - Apèndix 5: Cales realitzades en la campanya geotècnia (Setembre 2009) - Apèndix 6: Penetròmetres realitzats en la campanya geotècnica (Setembre 2009) - Apèndix 7: Actes dels assaigs de laboratori de la campanya geotècnica (Setembre

2009)- Apèndix 8: Reportatge fotogràfic - Apèndix 9: Cartografia geològica-geotecnica antecedent - Apèndix 10: Registres dels reconeixements de la informació previa



3. DESCRIPCIÓ GEOLÒGICA, GEOMORFOLÒGICA, TECTÒNICA I HIDROGEOLOGICA

3.1. DESCRIPCIÓ GEOLÒGICA

La zona per on transcorre la traça de la carretera d’enllaç de Guissona amb l’Eix Transversal, està ubicada a la depressió central catalana, marge oriental de la depressió de l’Ebre. Afecta materials del Terciari (Oligocè), i del Quaternari (Pleistocè i Holocè), així com reblerts antròpics de la carretera C-25, de les carreteres LV-3201, i de la carretera de Vicfred.

La nova carretera es situa a l’ interfluvi de les conques del riu Sió i del riu Llobregós estant assentada, majoritàriament, sobre els materials terciaris. A banda i banda de la carretera es formen zones de drenatge cap a les conques abans esmentades. Això provoca que la majoria dels terrenys de suport de la carretera siguin rocosos amb major o menor grau d’alteració, quedant els terrenys quaternaris restringits a la zona de Guissona i en algun tram de capçalera de torrent.

Durant el Terciari, a la Depressió Central Catalana s’acumulà una potent sèrie sedimentària de varis milers de metres de potència que va migrar cap el sud durant el seu reblert. La sedimentació va ser essencialment marina fins a finals de l’ Eocè, moment a partir del qual s’instaurà un règim endorreic. Aquesta situació es va mantenir durant la major part de l’ Oligocè i Miocè. A finals del Neogen es produí l’obertura de la Depressió de l’ Ebre cap a la Mediterrània, iniciant-se el buidat erosional de la zona.

Els diferents estrats es disposen monoclinalment cabussant lleugerament cap el sud-oest formant part del flanc sud-oest de l’anticlinal de Sanaüja que pren orientació nord-oest – sud-est a uns 3 km paral·lelament al nord de la traça..

La traça no es veu afectada per accidents tectònics, quedant, aquests, restringits a la zona de l’extrem oriental, a Ca l’Escura, enllaç amb la carretera C-25. Són falles de component normal en disposició NW-SE a N-S, pertanyents al conjunt Torà-Sant Martí.

L’estratigrafia de la zona es restringeix a materials terciaris i reblerts quaternaris. De més antic a més modern, es descriuen a continuació les diferents unitats diferenciades.

3.1.1. Oligocè inferior

L’ Oligocè inferior està representat per una unitat pertanyent a la Seqüència d’Ivorra, per tres unitats pertanyents a la Seqüència de Sant Ramon i per dues unitats pertanyents a la Seqüència de Tàrrega.

Seqüència d’Ivorra

La Seqüència d’Ivorra ve representada per les margues, limolites i gresos (unitat POmlg). Es composa de lutites vermelloses en les quals s’intercalen capes de gresos i de llims

carbonatats. Les lutites normalment estan bioturbades i, ocasionalment, presenten marmoritzacions. Els gresos, o bé són canaliformes o bé són tabulars. En el primer cas tenen un gruix màxim d’uns 2 m. S’organitzen en cicles positius de base erosiva, els quals internament contenen superfícies d’acreció lateral. En el segon cas presenten granoclassificació positiva i el seu gruix oscil·la entre 5 i 30 cm, aproximadamente. En conjunt corresponen a fàcies de ventall al·luvial distal. Els paleocanals de gresos, en la seva majoria corresponen a dipòsits de barres de meandre, mentre que les lutites, i els gresos tabulars representen fàcies de plana d’inundació.

Mapa geològic a escala 1/250000 de l’ IGC, indicant la zona del projecte.

Seqüència de Sant Ramon

La seqüència de Sant Ramon es troba representada per tres unitats cartogràfiques. Aquestes unitats són intercalacions de gresos i argiles (unitat POmg1), intercalacions de margues, calcàries i gresos (unitat POmg), i margues amb intercalacions de calcàries (unitat POmc).

La unitat POmg1 consisteix en gresos en fàcies canalitzades d’origen al·luvial que s’intercalen entre els materials predominantment lutítics de la untitat POmg. Els bancs de gresos s’organitzen en seqüències positives. La mida de la sorra varia entre sorra de gra groller a sorra de gra fi. Ocasionalment existeixen nivells de microconglomerats de base erosiva i escassa continuïtat lateral. Els paleocanals de gresos es troben separats entre sí per argiles vermelles. Petrogràficament corresponen a litoarcoses amb fragments de



feldspats, de calcària i de quars. S’interpreten com el reblert de paleocanals de rius meandriformes. La unitat POmg està formada per lutites amb coloració vermellosa que presenten intercalacions de gresos canliformes i tabulars. Les capes sorrenques canaliformes tenen idèntiques característiques que les de la unitat POmg1. Els gresos tabulars són planoparal·leles, presenten una granulometria que oscil·la entre sorra mitja-fina i llim, estan granoclassificades positivament i presenten laminació paral·lela i ripples. Petrogràficament, els gresos es poden classificar com a litarenites feldespàtiques amb matriu calcítica. Tant les lutites com els gresos tabulars, representen les fàcies de desbordament dels paleocanals de la unitat anterior.

Finalment, la unitat POmc correspon a margues amb intercalacions de calcàries, consistent en tres horitzons margocalcaris cadascun d’ells format per una alternança de margues argiloses i calcàries micrítiques. Els nivells margo-argilosos solen estar edafitzats, i en la seva part superior s’intercalen nivells decimètrics de margocalcàries. Els nivells calcaris estan constituïts per capes amb gruix d’entre 10 cm i 5 m. Aquests materials s’organitzen en cicles de fàcies, la base dels quals està constituïda pels trams margo-argilosos i el sostre, pels materials calcaris. Han estat interpretats com a fàcies lacustre-palustre carbonatades. Petrogràficament corresponen a biomicrites amb oogonis, restes de caràcies, restes d’ostràcodes, d’algues cianofícies i de gasteròpodes.

Seqüència de Tàrrega

Les dues unitats de la seqüència de Tàrrega afloren a l’ inici de la traça. Són els termes més antics i estan formats per gresos i argiles (unitat POlc1) i per argiles vermelles i margues grises amb intercalacions de gresos i calcàries (unitat POlc).

La primera unitat (POlc1) està composada per bancs de gresos de granulometria entre arena fina i arena grollera amb una potència entre 0,5 i 2 m. Presenten base erosiva i són cossos tabulars de considerable extensió lateral. Es troben granoclassificats i localment contenen còdols tous prop de la base. Es troben separats per nivells potents d’argiles vermelles bioturbades.

La segona unitat (POlc) consisteix en lutites vermelloses bioturbades a les quals s’intercalen capes gresoses canaliformes, amb les mateixes característiques que les de la primera unitat, i capes de gresos tabulars de gra fi i molt fi, amb laminació paral·lela i ripples.

Els gresos d’ ambdues unitats corresponen, petrogràficament a litoarcoses amb matriu i ciment calcític.

3.1.2. Pleistocè

El Pleistocè està representat per una única unitat, Qg, corresponent a dipòsits de pendent i fàcies proximals dels ventalls al·luvials formant un piemont on s’assenta la població de Guissona. Correpon a un dipòsit de gruix petit de 0,5 a 3 m que cobreixen superfícies estructurals de natura calcària.

Litològicament es tracta de llims i argiles bru-grisenques que engloben còdols subangulosos i angulosos de calcàries i eventualment gresos amb mides heterogènies de fina a 20 cm de diàmetre. Els dipòsits es presenten molt desorganitzades i profundament remobilitzats per l’acció antròpica. Localment poden incloure carbonatacions nodulars que mai arriben a desenvolupar crostes calcàries. Se’ls hi atribueix edat pleistocena, sense descartar l’existència de processos edàfics que afecten a aquests dipòsits durant l’Holocè.

3.1.3. Holocè

Les unitats holocenes que es troben a la traça de la nova carretera corresponen a sediments al·luvials i col·luvials dels cursos d’aigua actuals. Entre els dipòsits col·luvials s’ha diferenciat la unitat Qco i Qr, i entre les formacions al·luvials la Qt01 i la Qa..

Formacions col·luvials

La unitat Qco correspon a dipòsits col·luvials formats per argiles amb còdols angulosos i subangulosos de calcàries i eventualment gresos i guixos englobats per una matriu limo-argilosa de colors grisos i bruns. Ocasionalment els nivells inferiors de la formació superficial poden estar lleugerament cimentats per carbonat càlcic. El gruix mitjà d’aquests dipòsits és d’uns 3-4 m.

La unitat Qr correspon al llit actual de les rieres i dels torrents.

Formacions al·luvials

La unitat Qt01 correspon al llit actual de la plana d’inundació ordinària i a les terrasses més baixa (0-2m), es troba constituïda per llims arenosos de colors ocres i bruns amb inclusions de graves i còdols (aproximadament d’un 30% de mitjana) de calcàries, i algun gres o guix, subangulosos o subarrodonits, amb escassa organització interna. No presenten cimentacions.

S’ha diferenciat també, la unitat Qa, dipòsits al·luvials no diferenciats.

3.1.4. Reblerts antròpics

Els reblerts antròpics diferenciats corresponen a les obres de terra de les infraestructures viàries existents (Qx) i a un petit abocador clausurat situat a l’entrada de Vicfred, al marge esquerre de la carretera actual (unitat Qxa).



La següent taula recull de forma sintètica les unitats geològiques identificades en la zona d’estudi:

Època Unitatsgeològiques Descripció

Qx -Qxa Reblerts antròpics i d’abocador

Qa Dipòsits al·luvials

Qt01 Llit actual, plana d’inundació

Qr Dipòsits de llits actuals i rieres

Hol

ocè

Qco Dipòsits col·luvials

Pleistocè Qg Dipòsits de vessant

POlc Argiles vermelles i margues grises amb intercalacions de gresos i calcàries

POlc1 Gresos i argiles

POmc Margues amb intercalacions de calcàries

POmg Margues, calcàries i gresos Olig

ocè

infe

rior

POmlg Margues, limolites i gresos

3.2. DESCRIPCIÓ GEOMORFOLOGIA

La zona del projecte es situa en una regió de pendents suaus, en l’ interfluvi de les conques dels rius Sió, al Sud, i Llobregós, al Nord. La natura dels materials geològics, la tectònica neògena i l’efecte de l’encaix de la xarxa de drenatge quaternària, ha donat un relleu tabular lleugerament inclinat cap el SW. La futura carretera discorrerà per una extensa plataforma estructural, erosionada amb major o menor grau, donant escarpaments significatius al límit nord de la zona d’estudi, destacant en el paisatge el nivells rocosos més competents de les formacions geològiques oligocenes (calcàries i gresos) i mostrant superfícies erosives en els nivells margosos i argilosos.

Entapissant una d’aquestes superfícies estructurals, es troben materials pleistocens (graves anguloses en matriu llimosa), de la zona de piemont on s’assenta Guissona, i que creua la traça de la carretera en els primers metres.

La xarxa de drenatge quaternària ha incidit les superfícies estructurals perpendicularment a l’eix de la carretera de manera que sovint es troben, a banda i banda de la carretera, tàlvegs reblerts de sediments holocens (graves llimoses i argiloses), sent més pregons els del vessant nord. Aquests barrancs i torrenteres tenen un règim estacional, mentre que els rius Sió i Llobregós, tenen règim permanent.

També s’han cartografiat i distingit petits escarpaments o desnivells originats antròpicament per a preservar les zones de pendent suau i poder portar a terme activitats

agrícoles. Sovint coincideixen amb nivells més durs en terrenys margosos (calcàries i gresos), o simplement son petits murs de pedra seca construïts per a facilitar el conreu dels pendents. La diferenciació d’aquests elements del paisatge dóna una major comprensió de la morfologia de la zona d’estudi.

3.3. DESCRIPCIÓ TECTÒNICA

L’ Institut Geològic de Catalunya ha establert una zonació sismotectònica de Catalunya tenint en compte els paràmetres geològics més representatius de l’escorça terrestre, principalment aquells que provenen de la pròpia estructura geològica sense tenir, però, en compte la neotectònica (post-miocè).

Les variacions de diferents paràmetres geològics seleccionats permet una primera definició de zones tectòniques homogènies:

ZONES TECTÒNIQUES DE CATALUNYA. (ICC 1997)

ZONA AXIAL CENTRAL (A1a)

Escorça engruixida (>35 km) Sòcol deformat

ZONA AXIAL EXTERNA (A1b)

Sòcol profund (>3km) Cobertora deformada i desplaçada

ZONA AXIAL ORIENTAL (A1c)

Sòcol aflorant Tectònica neògena distensiva

PIRINEUS

(A1)

CONQUESORIENTALS (A1d)

Conques neògenes Sostre del sòcol superficial

SERRALADAIBÈRICASEPTENTRIONAL (A2a)

Sòcol hercinià deformat Estructuració neògena distensiva

OCCIDENTALA2b1

Cobertora sedimentària deformada i desplaçada

SERRALADESCOSTANERESCATALANES (SISTEMA MEDITERRANI)

(A2)

SERRALADAIBÈRICAMERIDIONALA2b

ORIENTALA2b2

Cobertora sedimentària deformada i desplaçada Tectònica neògena distensiva

CONCACATALANOBALEAR

A3

Escorça aprimada (< 20(km)

DOMINI DEFORMAT

(A)

CONCA DE L’EBRE

A4DEFORMADA Cobertora sedimentària deformada i desplaçada

Espessor normal de l’escorça

DOMINI NO DEFORMAT

(B)CONCA DE L’EBRE

CONCAD’AVANTPAÍS NO

DEFORMADA

Espessor de l’escorça normal Cobertora sedimentària no deformada

Geogràficament, aquestes zones es distribueixen segons el mapa següent



GUISSONA

Figura 1: Mapa de Zonació Tectònica de Catalunya. ICC 1997

Segons la zonació anteriorment descrita, la zona de projecte es trobaria en:

Zona A4 que correspon a la Conca de l’Ebre deformada amb cobertora sedimentària deformada i desplaçada amb espessors normal de l’escorça.

La deformació que afecta la zona del projecte és l’anticlinal de Sanaüja formant part del seu flanc sud-oest. Aquest anticlinal pren orientació nord-oest – sud-est a uns 3 km paral·lelament al nord de la traça. Els diferents estrats es disposen monoclinalment cabussant lleugerament cap el sud-oest.

La traça no es veu afectada per accidents tectònics, quedant, aquests, restringits a la zona de l’extrem oriental, a Ca l’Escura, enllaç amb la carretera C-25. Són falles de component normal en disposició NW-SE a N-S, pertanyents al conjunt Torà-Sant Martí.

A les proximitats de la zona del projecte, sense ser, però, afectada, es troben indicis de neotectònica. Es tracta, a la zona sud, de dues petites foses tectòniques limitades per falles normals de direcció NW-SE, situades al nord de Ferran i de Pujalt. Les seves característiques morfològiques indiquen que la seva formació va tenir lloc durant el Quaternari, ja que deixen penjades valls en els blocs elevats i interrompen el drenatge general cap el SW, podent- se observar dipòsits col·luvials verticalitzats. També a la zona de Castellfollit de Riubregós, al nord de la traça, es suposa una neotectònica deguda a reajustaments de material en els nuclis evaporítics de l’anticlinal de Sanaüja, per processos de dissolució i canvis de volum.

La valoració de la tectònica en el disseny de les actuacions contemplades, es realitza a traves de la normativa legal d’aplicació, que queda recollida en el punt 4.2.1 del present annex (on es conclou segons la Norma Sismorresistent, que en els municipis afectats pel projecte, Guissona, Sant Guim de la Plana i Ivorra, a la província de Lleida i Castellfollit de Riubregós, Pujalt i de Calonge de Segarra a la província de Barcelona, no caldrà considerar l’efecte sísmic en el càlcul d’estructures).

3.4. DESCRIPCIÓ HIDROGEOLOGICA

Com ja s’ha comentat abastament, el drenatge superficial correspon a les conques del riu Llobregós, al nord, i del riu Sió, al sud, sent ambdós rius tributaris del Segre i per tant formant part de la Conca de l’Ebre. Prenen una direcció aproxima SE-NW segons les directrius estructurals que marca l’anticlinal de Sanaüja. Tenen un règim quasi permanent degut a la distribució irregular de les pluges i al escàs caràcter regulador dels aqüífers. Els cabals d’aquests dos rius, per tant, són bastant variables. Habitualment circula un cabal escàs, no obstant en cas de precipitacions elevades es produeixen avingudes.

Atenent al Mapa d’àrees Hidrogeològiques de Catalunya a escala 1:250.000, publicat per l’Institut Cartogràfic de Catalunya, la zona del projecte estaria enclavada en el sector segon, corresponent a les àrees centrals de Catalunya, i dintre d’aquest sector abastaria principalment la unitat D10 i A10 de l’àrea 210, Àrea de l’Oligocè lacustre de la Segarra.

La unitat D10 correspon a calcàries i dipòsits detritcs lacustres de l’Oligocè, mentre que la unitat A10 a dipòsits al·luvials del Quaternari, formats per graves, sorres i argiles.

Més concretament les unitats hidrogeològiques de la zona de projecte correspondrien als al·luvials del riu Sió i Llobregós i a l’aqüífer carbonatat de Vicfred, segons l’esquema que es presenta a continuació extret de la memòria del Mapa Geològic d’España a escala 1/50000, full 361 Guissona (ITGE, 1998).



Esquema piezomètric i de flux subterrani, ITGE 1998

3.4.1. Aqüífers al·luvials

El perfil tipus dels dos al·luvials considerats, Llobregós i Sió, estaria constituït per llims i argiles sorrenques a la part superior i graves i sorres a la inferior.

El dipòsits associats al riu Llobregós són els més importants de la Segarra. Es consideren les dues terrasses baixes. La superior amb un gruix de 15 m i la inferior de més de 20 m. L’amplada sol ser inferior a 500 m.

L’ al·luvial del riu Sió té una amplada mitjana entre 200 i 300 m, amb un gruix màxim de 17 m (Les Oluges).

Las recàrrega d’aquests aqüífers es produeix essencialment per tres vies: infiltració directa de la precipitació, influència del riu, i descàrrega dels horitzons permeables encaixants que formen el substrat.

La capacitat útil de cada al·luvial s’ha estimat en un hm3, i en cas d’estiatges perllongats poden arribar a exhaurir-se.

3.4.2. Aqüífer carbonatat

Aquest aqüífer s’estén sobre uns 250 km2 dins de la comarca de la Segarra. Es pot considerar com un aqüífer multicapa, a l’ estar compost per una seqüència rítmica de bancs calcaris i argil·lites disposats subhoritzontalment. El gruix total és de 300 a 400 m, amb una variable proporció de nivells carbonatats per sectors.

Donada l’anisotropia existent, la distribució de permeabilitat no és uniforme i globalment pot considerar- se poc elevada. És més alta en zones descomprimides i baixa a l’ augmentar la pressió litostàtica i al reomplir- se les fissures.

La recàrrega es produeix quasi exclusivament per infiltració de la precipitació, sobre tot a la zona de costes d’ Ivorra. El seu més gran cabussament afavoreix que les aigües assoleixin certa profunditat mentre que les capes subhoritzontal pateixen drenatge lateral.

La descàrrega natural és a través de manantials o subterràniament als al·luvions dels rius que en determinats sectors actuen com a rases de drenatge.

El flux subterrani es dirigeix cap a WNW amb gradients del 8% en capçalera que augmenten fins el 16% en zones de descàrrega. Es pot establir una xarxa de flux virtual en la que s’observa que les valls fluvials actuen com a zones de drenatge preferent. On les condicions topogràfiques són favorables els sondatges són surgents.

La capacitat d’ emmagatzemament s’estima en 1,4 hm3/any.

Les captacions i surgències relacionades amb aquest aqüífer són abundants, encara que, en general, el cabals no són elevats. Els manantials presenten cabals petits i estan relacionats amb drenatges laterals de la plataformes carbonatades (els de cabal més variable i escàs) o bé constitueixen sortides de circulació de tipus regional.

3.4.3. Nivell freàtic i exposició ambiental dels elements de formigó armat

En projectes precedents es va indicar que les aigües subterrànies de la zona del projecte poden donar agressivitat feble a forta (ambients Qa o Qc, segons estipula l’EHE), i que aquesta ve donada per valors elevats de CO2 i de SO4

2-.

En el projecte constructiu de desdoblament de l’Eix Transversal entre el PK 82+800 i el PK 116+700, es fa una síntesi dels valors obtinguts d’agressivitat de les aigües de les conques del riu Sió i del riu Llobregós. Es conclou que les aigües freàtiques dins de la xarxa hidrogràfica del riu Sió presenten majoritàriament un grau d’agressivitat feble enfront al formigó, determinant un ambient d’exposició Qa, mentre que les aigües freàtiques dins la xarxa del riu Llobregós presenten una agressivitat forta determinant un ambient Qc.

El factor determinant de l’agressivitat de les aigües, és el contingut en SO42-, que pot

provenir de la font natural que suposa la presència de guixos en determinades litologies presents al llarg de la traça.



En cap dels reconeixements de camp realitzats s’ha observat l’existència del nivell freàtic, i com a conseqüència no s’ha pogut valorar l’exposició ambiental dels elements de formigó armat, segons la EHE-08.

Per tant no cal preveure problemes de durabilitat dels elements de formigó armat per l’agressivitat química de l’aigua.

4. RISCOS GEOLÒGICS

En aquest apartat es valoren els riscos geològics que afecten la zona del projecte o que es poden desencadenar amb motiu de les actuacions projectades. Es valoren en dos apartats diferents; en el primer es valoren els possibles riscos causats pels materials geològics (com ara la presència de sòls expansius o col·lapsables i d’agressivitat ambiental al formigó) y en el segon apartat es valoren els riscos derivats del processos geològics que poden tenir incidència en la zona geogràfica on s’executarà el projecte (com ara la sismicitat, els moviments de vessant, la subsidència i les inundacions).

4.1. RISCOS CAUSATS PER MATERIALS GEOLÒGICS

Com a riscos derivats dels materials geològics que estaran en contacte amb la traça de la nova carretera es contemplaran, per una banda, la presència de sòls col·lapsables, expansius, o amb contingut amb guix o altres sals solubles, perquè aquest tipus de sòls, en presència d’aigua donen canvis de volum que poden comprometre la qualitat de l’obra. Per una altra banda es contemplarà l’agressivitat al formigó dels sòls i de les aigües, ja que es poden malmetre les estructures de formigó que s’hi projectin. En les formacions geològiques que ens ocupen la presència de guixos i de minerals argilosos (argiles i argil·lites, llims i lutites, margues), poden donar riscos que comprometin l’estabilitat de les obres projectades. La seva determinació és fonamental per proposar les mesures constructives adequades per controlar aquests riscos.

4.1.1. Expansivitat

El PG-3 defineix com a sòls expansius aquells que superin un inflament lliure del 3% segons l’assaig UNE 103601 sobre mostra remoldejada i compactada amb la densitat i humitat òptimes de l’assaig Próctor normal segons UNE 103500. Els minerals que poden donar expansivitat són les esmectites i les montmorillonites que poden contenir les argiles, lutites i margues.

Els resultats de laboratori dels quals disposem, els corresponents al projecte de la C-25 i els obtinguts en l’actual campanya, donen els següents resultats:

Holocé (quaternari): inflament lliure entre 0.3 i 1.7% (mitjana 1.0 %) Oligocé inferior (terciaris): inflament lliure entre 0.0 i 4.6% (mitjana 1.6 %)

Per tant no cal preveure problemes importants d’ expansivitat.

4.1.2. Col·lapsabilitat

Els sòls col·lapsables, són aquells que, segons el PG-3, puguin patir un assentament superior al 1% de l’alçada inicial d’una mostra remoldejada i compactada amb la densitat i humitat de l’assaig Próctor normal segons UNE 103500, assajada segons el mètode NLT 254 i pressió d’assaig de 0,2 MPa. Aquests sòls es caracteritzen per tenir una estructura



molt oberta i fluixa. A l’ augmentar la humitat, l’estructura inicial pot ser destruïda, produint-se una important disminució del volum aparent (col·lapse) i el consegüent assentament. Els llims i margues guixencs tenen partícules llimoses subjectes per enllaços de sulfats, que a curt termini i en condicions de sequedat són cohesius, però sota l’acció de l’aigua es produeixen dissolucions de sulfats, amb grans reduccions de volum i arrossegament de les partícules passant a disminucions de volum de fins un 10%. Continguts alts en altres sals solubles també poden donar col·lapses.

Els resultats de laboratori dels quals disposem, els corresponents al projecte de la C-25 i els obtinguts en l’actual campanya, donen els següents resultats:

Holocé (quaternari): assentament entre 0.2 i 0.6% (mitjana 0.2 %) Oligocé inferior (terciaris): assentament entre 0.2 i 0.6% (mitjana 0.2 %)

Per tant no s’ha de preveure problemes importants de col·lapse.

4.1.3. Sòls amb guixos

Per la seva alta solubilitat i hidratació, els sòls que contenen sulfats (guix i anhidrita) poden donar riscos per expansivitat i col·lapsabilitat. El PG-3 limita l’ús de sòls amb guixos per sobre del 20% indicant que per valors superiors al 2%, s’haurà de determinar el possible caràcter expansiu o col·lapsable del sòl. Per valors entre un 0,2 i un 20% estableix limitacions d’ús i de condicions constructives.

Els materials quaternaris i els sòls oligocens d’aquesta zona, segons resultats del projecte constructiu DC-05068.1 i resultats de la campanya actual, presenten continguts en guixos i sals solubles inferiors a l’1%, excepte per la mostra de la cala C-1, la qual presenta valors en guixos de 6.84% i en sals de 4.45%.

No s’ha identificat cap motiu geològic pel qual la formació POmg pugui tenir aquesta variabilitat en el contingut de guixos i sals solubles. Per tant, de forma general no es de preveure problemes amb els guixos, encara que s’haurà de comprovar en fases posteriors d’estudi o durant l’execució de les obres el contingut en guixos i sals solubles dels materials d’aquesta formació.

4.1.4. Exposició ambiental del elements de formigó armat.

L’agressivitat del medi als elements de formigó de les obres de fàbrica projectades pot venir per la qualitat de l’aigua i pel contingut d’àcids orgànics i de sulfats del sòl en contacte amb les estructures.

Dels projectes anteriors, els assaigs determinen possibles agressivitats fortes (ambient Qc), especialment pel contingut en sulfats solubles en les mostres terciàries, mentre que en els materials quaternaris es va determinar que l’agressivitat era de grau mig (Qb).

Els resultats de laboratori dels quals disposem, considerant que no hi ha presencia de nivell freàtic, i que el nivell de sulfats es nul amb excepció de la cala C-1, es considera que no s’ha de tenir en compte la classe específica d’exposició segons la EHE-08.

No obstant, s’haurà de comprovar en fases posteriors d’estudi o durant l’execució de les obres el contingut en sulfats dels sòls i l’agressivitat de l’aigua en cas de que s’identifiqui.

4.2. RISCOS DERIVATS DE PROCESSOS GEOLÒGICS

Els processos geològics que poden donar riscos que comprometin l’estabilitat de l’obra que es projecta i que han de contemplar- se perquè sovint impliquen solucions constructives específiques i dimensionaments alternatius en el càlcul d’estabilitat de les estructures i obres de fàbrica són la sismicitat que pugui tenir la zona del projecte, l’estabilitat dels vessants, la subsidència, i la inundabilitat potencial de la zona.

Depenent del valor obtingut de l’acceleració sísmica bàsica, la normativa vigent, estipula els factors que cal aplicar en el càlcul d’estructures.

L’estabilitat de vessants i la dels talussos excavats implicarà l’aplicació o no de mesures correctores, tals com inclinació de talussos, bermes, drenatges, perns d’ancoratge etc.

El grau de perillositat de la zona front a les inundacions durant i després de les obres implicarà l’adopció de mesures per controlar aquest risc.

4.2.1. Sismicitat

Per a valorar el risc sísmic de les estructures a construir ens hem de basar amb la següent normativa legal d’aplicació:

- Reial Decret 997/2002, de 27 de setembre, pel qual s’aprova la norma de construcció sismorresistent: part general i edificació (NCSR-02).

- Reial Decret 637/2007, de 18 de maig, pel qual s’aprova la norma de construcció sismorresistent: Ponts (NCSP-07).

La perillositat sísmica d’Espanya es defineix mitjançant el mapa de perillositat sísmica.

Aquest mapa subministra, expressada en relació al valor de la gravetat, g, l’acceleració sísmica bàsica, ab –un valor característic de l’acceleració horitzontal de la superfície del terreny- i el coeficient de contribució K, que té en compte la influència dels diferents tipus de terratrèmols esperats en la perillositat sísmica de cada punt.

Segons el mapa de la Norma sismorresistent l’acceleració bàsica, ab, se situa a la zona de 0,08g. L’annex núm. 1 de la mateixa detalla per municipis els valors de l’acceleració sísmica bàsica iguals o superiors a 0.04g, juntament als del coeficient de contribució K. Els municipis afectats pel projecte: Guissona, Sant Guim de la Plana i Ivorra, a la província de Lleida i Castellfollit de Riubregós, Pujalt i de Calonge de Segarra a la província de Barcelona, no apareixen a l’esmentat annex i per tant no caldrà considerar l’efecte sísmic en el càlcul d’estructures.



Mapa de perillositat sísmica. Norma de construcció sismorresistent, R.D. 997/2002.

4.2.2. Subsidències

La subsidència és l’enfonsament local de la superfície del terreny amb poc o nul moviment horitzontal, degut a fallades del terreny que poden ocasionar col·lapses amb obertura d’un buit cap a l’exterior.

Aquest buit evoluciona ràpidament, passant les parets de ser verticals a inclinar-se prenent formes d’embut que solen omplir- se. Els processos que poden donar subsidències són els terratrèmols, el col·lapse de roques solubles o la compressió de roques toves o sòls.

Ja s’ha parlat a l’apartat anterior del caràcter col·lapsable dels materials de la zona, així com del seu contingut en guix o en altres sals solubles.

La sismicitat de la zona, com ja s’ha comentat no fa preveure activitat que pugui desenvolupar subsidències, tot i les fosses de Ferran i Portell originades per un episodi tectònic durant el Quaternari, que es desenvolupen a pocs quilòmetres al sud de la traça.

Tampoc s’han detectat fenòmens càrstics en les calcàries del subsòl que faci preveure riscos de subsidència de les obres projectades.

Finalment, cal tenir present que molts fenòmens de subsidència es desenvolupen sobre antics abocadors i reblerts antròpics sense compactar. A la zona de Vicfred s’ha localitzat un petit abocador clausurat que caldrà evitar o sanejar i compactar adequadament.

4.2.3. Inundacions

S’ha comentat que la traça discorre bàsicament per l’ interfluvi de les conques del Sió i del Llobregós. Per tant, l’efecte de crescudes sobtades per episodis de pluges estacionals no haurien de provocar riscos a les obres projectades. No obstant això, a les zones de capçalera de torrents i rieres per on discorre la traça cal projectar el drenatge adequat, per donar sortida a les aigües d’escolament superficial.



5. GEOTÈCNICA DELS MATERIALS

A continuació es descriuran les característiques geotècniques dels materials travessats pel traçat de la nova carretera Guisona-C-25.

L’objectiu és determinar els paràmetres geotècnics bàsics que permeten definir el comportament dels materials travessats per l’obra projectada, i plantejar un seguit de recomanacions constructives.

5.1. PROSPECCIONS I ASSAJOS ANALITZATS

Per la determinació dels paràmetres geotècnics s’han utilitzat les prospeccions i assajos de projectes antecedents i les obtingudes en la campanya realitzada al setembre de 2009.

5.1.1. Campanya actual, setembre de 2009

Es disposa de la següent informació de camp:

- 11 cales mecàniques per a descripció de terrenys assolint una longitud total d’investigació de 12.0 m amb una profunditat mitjana de 1.10 m. (oscil·lant entre 0.2 i 2.85 m)

- Realització de 6 assajos de penetració dinàmica tipus DPSH, amb una profunditat total d’investigació de 14.0 m. (oscil·lant entre 0.5 i 7,96 m)

- Realització d’un sondeig a rotació amb recuperació contínua de testimoni, assolint una longitud total d’investigació de 12.0 m.

- 1 assaig SPT realitzat en l’interior del sondeig. - Obtenció de 8 mostres en sacs de les cales - Obtenció de 3 mostres parafinades de testimonis de sondatges

5.1.2. Campanyes antecedents

Es disposa de la següent informació de camp (recollida a l’apèndix corresponent):

- Cales: CD-8, CT-4, CD-11, CD-10, CD-97.2, C-98.0, CT-98.5, CM-98, CR-7, CR-8,

CR-9, CR-10, CR-11. En total 13 cales amb una longitud de testificació equivalent a

18,51 m, amb una profunditat mitjana de 1,5 m.(oscil·lant entre 0,9 i 3 m)

- Penetròmetres dinàmics tipus Borros: P-98, trobant el rebuig a 4 m de profunditat.

- Sondatges: SD/OF 110+200, SD 110+750, SD 111+200, SR-4, amb una longitud de

testificació equivalent a 74,5 m i una profunditat mitjana de 18,5 m (oscil·lant entre

15 i 24 m)

- assaig pressiomètric a l’interior del sondatge SR-4

- assaig amb penetròmetre de mà a la cala C-98

5.1.3. Assaigs de laboratori

Es disposa dels següents assaigs de laboratori, entre la campanya realitzada al 2009 y la informació prèvia:

En sòls:

- 19 anàlisis granulomètriques

- 19 determinacions dels límits d’Atterberg

- 2 determinacions de la densitat de les partícules sòlides

- 13 determinacions de la humitat natural

- 13 determinacions de l’ inflament lliure

- 10 determinacions de la densitat màxima i humitat òptima de compactació segons

Próctor modificat

- 16 determinacions de la densitat màxima i humitat òptima de compactació segons

Próctor normal

- 10 determinacions de l’índex CBR

- 14 determinacions del contingut en sals solubles

- 14 anàlisis del contingut en guixos

- 16 anàlisis del contingut en matèria orgànica

- 8 sulfats solubles

- 12 determinacions de l’índex de col·lapse

- 2 compresions simples

En roques

- 11 Determinacions de la humitat natural

- 13 determinacions de la densitat natural

- 13 assajos de compressió simple

- 2 assajos de tracció

- 1 assaig d’agressivitat Baumann-Gully (EHE)

- 1 determinació del contingut en sulfats (EHE)

- 2 assajos de desmoronament

A continuació s’exposa un quadre resum amb els resultats obtinguts:



Gra

ves

Sorr

es

Fins Dmáx H opt Dmáx H òpt 95% 98% 100% Guix M. O.

Sulfa

ts s

olub

les

% % % KN/m 3 KN/m 3 % % KN/m 3 % KN/m 3 % % % % % % % MPa MPa

CD 97,2 Sorres blanuinoses POmc SM Marg 0 71,1 28,9 42,1 14,5 0 16 20,1 15,1 24,4 37,5 64,2 0,5 0 0,8

CT-98,5 Argiles marrons Qr CL 0 38,7 61,3 37 16,9 1,7 18 14,8 0,6

CM 98 Margues grises POmc CL 0 8,4 91,6 41,5 19,6 4,5 0,8 0 0,5

CR-7 Argila llimosa Qx GC Tol 64 9,2 26,8 33,8 14,7 0,6 19 11,3 20 10,4 22 0,2 0,1 0,3 0,1

CR-9 Reblerts antr. Qx CL Tol 7 3 90 38,5 16,7 27 9,8 1,7 19 13 17,8 14 6,7 0,2 0,3 0,3 0

CR-10 Marga sorrenc POmc GC 66 7 27 36,8 15,9

CR-11 Marga sorrenc POmc GC Tol 63 9 28 40,2 10,9 27 18,1 1,5 19 15 18 16 7 0,2 0 0,2 0

CD8 Argila llimosa Qa 16,6 5,4 3,4 5,5 6,9

CT4 Argila mmaró POmc 10 12 78,8 39,4 15,4 2,1

CD-11 Llims argilosos POmc 38 6,3 55,7 44 17 17 16,3 5,8 8,4 9

CD-10 Marga blanquinosa POmc 42,3 31,1 26,6 37,3 5,3 13,5 17,3 3,4 5,8 7,5 0,8

SD110+750 Argil·lita Pomg 30,5 12,7 24,2 9,1 4,7

C-98.0 llims argilosso Qr 26.9 14.5 58.6 36.7 15.4 0,2

CP-1 Argila marró fosca amb graves Qt01 CL Tol 32,1 13,4 54,5 35,9 15,3 9,3 0,6 18,8 12,8 17,1 17,7 0,45 0 1,07 0 0

CP-2 Llim sorrenc ocre blanquinós POmc ML Tol 2,5 19,7 77,8 32,5 8,2 14,4 0,1 17,2 15,2 17,2 15,2 9 19,2 0,33 0 0,21 0 0

CP-4 Llim ocre blanquinós POmc ML Tol 10,5 9,9 79,6 36,2 10,7 15,7 0,8 17 15,9 15,8 20,7 0,4 0 0,33 0 0,13

C-1 Argila margosa marró rogenca POmg CL Marg 9,9 6,8 83,3 28,4 11,2 5,8 4,6 19,4 12,3 4,45 6,84 0,33 3,08 0

C-2 Argila margosa marró rogenca Polc CL Tol 3 8,4 88,6 35,7 16,7 9 2,3 20,1 10,8 18,4 14,5 6,5 10,4 0,79 0,95 0,16 0,44 0

C-4 Graves argiloses Qt01 GC Tol 50,7 15,5 33,8 27,1 11,3 16,9 0,3 20,1 8,7 19 13 21,7 58,8 0,33 0 0,33 0 0

C-5 Argila marró grisosa POmc CL Tol 14,3 9,7 76 33,5 11,2 23,7 1,1 16,4 20 0,35 0 0,21 0 0

C-6 Argila marró grisosa POmc CL Tol 22,1 6,2 71,7 39,5 17,3 16,7 2,8 18,3 12,6 16,2 16,8 0,48 0 0,08 0 0

S-1 Argila margosa verdosa POmc CL Marg 1,2 2,6 96,2 46,2 21,9 1,68 22 0,44 0 0,21 0,211

Sal

s so

lubl

es

Inde

x de

col

·laps

e

Des

mor

onam

ent

Com

pres

sió

sim

ple

USCS PG3 L.L. I.P

Próctor Normal CBR

Resultats dels assajos de sòls realitzats

Prospecció Material

Uni

tat g

eolò

gica

Classificació Granulometria Límits Atterberg

Peno

tròm

etre

de

mà

Den

sita

t par

tícul

es

sòlid

es

Den

sita

t nat

ural

Hum

itat n

atur

al

Próctor Modificat

Infla

men

t lliu

re

Pres

sió

fluèn

cia

Pres

sió

límit

Acid

esa

SO4

de (m) a (m) KN/m 3 % MPa MPa MPa MPa % mL/kg mg/kg

SD/OF 110+200 11,20 11,45 Argil·lita vermellenca POmg 22,3 10,4 2,7

2,35 2,53 Calcària grisa POmc 25,5 0,4 162,8



9,50 9,80 Argil·lita marró POmg 23,3 10,4 1,5

16,60 16,80 Marga grisa POmc 23,7 10,8 1,8

21,70 22,00 Argil·lita vermellenca POmg 24,2 9,1 4,7

6,00 6,65 Gres de gra fi POmg 23,2 6,8 5,2

10,20 10,40 Argil·lita vermellenca POmg 23,1 7,6 4,0

SR 4 8,50 9,00 Margues vermelloses POmc 0,63-0,67

7,50-8,10

2,40 2,55 Calcària grisa POmc 26,0 92,6 5,8 0 1101


CR-7 Margocalcària POmc 0,3

CR-8 Margocalcària POmc 0,2

S-1 3,72 4,02 Calcárea grisa POmc 24,5 4,1 63,82

S-1 6,10 6,33 Calcárea grisa POmc 25 1,8 11,46

SD/OF 110+200

SR-4

Des

mor

onam

ent

Agressivitat al formigó

SD 110+750

SD 111+200

Resultats dels assajos de roca realitzats

ProspeccióProfunditat mostra

Material Unitat geològica

Den

sita

t nat

ural

Hum

itat n

atur

al

Com

pres

sió

sim

ple

Trac

ció

Pressiòmetre



5.2. UNITATS GEOTÈCNIQUES

Des del punt de vista geotècnic es poden agrupar les unitats geològiques, bàsicament en dos grups: Els sòls quaternaris (Holocè i Pleistocè) i els materials terciaris (Oligocè inferior).

Dintre del primer grup (sòls quaternaris) es podrien diferencia els reblerts antròpics d’abocador de la resta de reblerts i formacions quaternàries.

Dintre del segon grup (Oligocè) es poden distingir materials molt resistents, calcàries, amb valors de resistència a compressió alts i materials menys resistents, encara que litificats por consolidació. Aquest grup el formarien les argil·lites, gresos i margues. En superfície, aquests segon grup té un grau d’alteració apreciable (especialment les margues, gresos i argil·lites) que constitueixen geomorfològicament les superfícies estructurals degradades (alterades i edafitzades).

Les unitats geotècniques que s’han diferenciat són el resultat d’integrar la informació de camp i de laboratori dels diferents materials geològics diferenciats per tal de definir unes unitats que presentin un mateix comportament geotècnic davant de les obres a executar.

Així, tindríem les següents unitats geotècniques:

- Unitat TV: formada per la terra vegetal dels primers centímetres dels sòls.

- Unitat X (Qxa): es tracta de reblerts d’abocadors. En cas d’interceptar aquesta unitat caldria sanejar i el material de la qual no podria ser utilitzat. S’hauria de retirar a abocador.

- Unitat A(Qg, Qco, Qr, Qa, Qt01 i Qx): materials no consolidats formats per graves en una matriu limo- argilosa, que en conjunt donarien sòls tolerables.

- Unitat B (POmc, POmlg, POmg, POlc1, POlc): materials alterats del terciari. Es tractaria de margues i argil·lites meteoritzades que formen la part superficial dels terrenys terciaris i geomorfològicament formen superfícies estructurals degradades. La seva excavació es pot realitzar amb mitjans mecànics convencionals de poca potència (excavadora), i poden donar sòls tolerables amb cert contingut en guixos, sals solubles i plasticitat moderada.

- Unitat C (POmc, POmlg, POmg, POlc1, POlc): materials petris, gresos, margues i argil·lites, no alterats o amb alteració molt baixa (grau d’alteració I-II), amb resistència a la compressió simple inferior a 10 MPa, fàcilment meteoritzables en contacte amb l’atmosfera. Com es troben laminats la seva excavació requeriria mitjans mecànics convencionals, excavadora amb l’ús puntual del martell trencador. La possibilitat de contenir minerals expansius i guixos fan que el seu ús, un cop triturats, s’hagi de restringir als nuclis de terraplens, podent ser classificats com a sòls tolerables. Els gresos que es troben, tot i la seva cimentació, són força friables, per la qual cosa no s’aconsella el seu ús com a àrid. Aquesta unitat correspon als nivells margosos de la

unitat geològica POmc i a la resta d’unitats geològiques terciàries, POmlg, POmg, POlc1, POlc.

- Unitat D (POmc i POmg): materials més resistents constituïts pels bancs de calcàries sanes les quals presenten un valor mig de resistència uniaxial de 75 MPa.de Hauran de ser excavats amb mitjans mecànics potents, martell trencador. Convenientment triturats poden ser emprats com a graves per a àrids de formigó i tot-u artificial, per a bases i subbases de ferm.

Taula de les unitats geotècniques diferenciadesUnitat

geotècnica Materials Descripció Unitats geològiques

TV Terra vegetal T.V. X Reblerts antròpics i d’abocador Qx -Qxa

Dipòsits al·luvials Qa Llit actual, plana d’inundació Qt01

Dipòsits de llits actuals i rieres Qr Dipòsits col·luvials Qco

ASols: barreges de graves, llims i argiles

Dipòsits de pendent Qg Margues, limolites i gresos POmlg

Argiles vermelles i margues grises amb intercalacions de gresos i calcàries POlc

BC

B:Alteració superficial del substrat rocós: llims i argiles amb algunes graves

C:Nivells de roques toves: gresos i argiles Gresos i argiles POlc1

Margues amb intercalacions de calcàries POmc

BCD

B:Alteració superficial del substrat rocós: llims i argiles amb algunes graves

C: roques toves , margues, lutites i gresos

D: nivells de calcàries sanes

Margues, calcàries i gresos POmg

A partir dels assajos efectuats en les mostres recollides en les campanyes anteriors i a la campanya recent es poden determinar les característiques geotècniques de les diferents unitats diferenciades.

5.3. UNITAT GEOTÈCNICA TV (TERRA VEGETAL)

Constituïda per la terra vegetal dels primers centímetres de les formacions edàfiques. S’ha definit com a argila amb restes vegetals. La seva profunditat mitjana abasta 0,36 m, sent els valors extrems de 2,10 m en el sondatge SD 111+200, efectuat en una zona boscosa, i 0,0 m en el sondatge SR4 i les cales CR11 i CR10, situades a les immediacions de la carretera C-25. Si aïllem els valors extrems, la mitjana de la profunditat de la terra vegetal al llarg de la traça de les dues alternatives és de 0,20 m.

La terra vegetal s’ha de retirar i aplegar per a la seva posterior utilització en agricultura, jardineria i per a restauració de talussos i altres zones afectades per les obres. Abans de ser utilitzada caldrà analitzar el seu contingut en matèria orgànica i nutrients per estimar la necessitar d’aplicació d’esmenes orgàniques.



5.4. UNITAT GEOTÈCNICA X (REBLERTS ANTROPICS)

Es tracta de reblerts antròpics d’abocador. Només s’ha detectat una petita zona a l’entrada de la població de Vicfred, la qual no sembla que hagi de ser afectada per les obres. Al ser un abocador, els materials que es poden trobar son restes heterogenis de materials, en principi, inerts, però no es pot descartar que hi hagi restes de productes contaminats. La heterogeneïtat del dipòsit fa preveure nivells baixos de compactació. Si cal afectar zones amb aquesta unitat geotècnica, s’ha de preveure la seva retirada i transport a abocador controlat. També caldrà analitzar el contingut en contaminats per si s’ha de portar a un abocador d’ especials.

5.5. UNITAT GEOTÈCNICA A (SOLS QUATERNARIS)

S’han analitzat 5 mostres de la unitat geotècnica Q. Si bé el nombre de mostres és molt pobre per poder fer estadística, es poden apuntar les seves propietats.

Granulometria

Els fusos granulomètrics es distribueixen segons la gràfica següent. Es tractaria de graves argiloses a argiles amb proporcions variables de sorres i graves. El contingut en graves varia entre 0 i un 64 %, mentre que al contingut en fins pot arribar al 90%. La fracció menys abundant és la sorra no sobrepassant en cap cas el 40%. A la gràfica següent es mostren les corbes granulomètriques de cada mostra i la seva mitjana.

Anàlisi granulomètrica

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,010,1110100

Mida de les partícules en mm

% q

ue p

assa

CR7 CR9 CT98,5 Mitjana CP-1 C-4

La mitjana de la seva granulometria no s’ajusta a sòls ni seleccionats, ni adequats (segons PG-3). Només la mostra CR7 podria encaixar en sòls adequats. Aquesta mostra correspon a un reblert antròpic de terraplè.

Plasticitat

La plasticitat de la fracció fina d’un sòl es determina a partir dels límits d’Atterberg. Seguint aquesta metodologia trobem el límit líquid, el límit plàstic i l’índex de plasticitat.

A partir d’aquestes dades es pot classificar el sòl segons la gràfica de plasticitat de Casagrande.

Com es pot veure a la gràfica, tots aquests sòls tenen la seva fracció fina en el camp CL, amb un límit líquid inferior a 40 i un índex de plasticitat superior a 4. Aquest fet fa que, segons els límits puguin ser classificats, seguint el PG-3, com a sòls adequats.

Carta de Plasticitat de Casagrande

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Límit líquid %

Índe

x de

pla

stic

itat % CT-98,5

CR-7CR-9CP-1C-4

CL-ML

CL

MH

CH

OH &

ML-OL

Densitat i humitat

Degut a que no s’han obtingut mostra inalterada, només s’ha determinat la densitat de les partícules sòlides i una humitat natural. Aquestes dades donen una densitat de les partícules sòlides de 27 kN/m3, i una humitat natural del 9, 8 %. Tot i que hi ha expressions matemàtiques que relacionen aquests dos paràmetres amb la resta dels paràmetres d’estat del sòl, només són vàlides si aquests sòls es troben saturats, la qual cosa no es dóna en aquest cas (Jiménez Salas, 1974). No obstant, la resistència a la penetració d’aquests sòls es pot correlacionar amb la densitat relativa dels mateixos, compacitat i angle de fregament.

La correlació entre el copeig de l’assaig Borros, NB, i de l’assaig SPT, N, es pot assumir que és la mateixa i fer NB = N. Dalberg (1974) va proposar la següent correlació, tot i que altres autors sostenen que això només és vàlid per a copejos entre 8 i 12. Escario (1974) indica que N pot arribar a ser el 70% de NB (N= 0,7 ·NB).



Tot i això en el nivell que es mouen aquests assajos i les aproximacions que es poden fer, la relació entre l’índex de densitat i l’assaig SPT, independentment de l’aproximació i correlació feta per l’assaig Borros, es pot veure en la gràfica següent:

Quedant aproximadament el resultat dels assajos NB 15 entre 0,2 i 3 metres, a la zona ombrejada i per tant amb un índex de densitat al voltant de 60%, és a dir compacitat mitjana.

Per a sòls fins, es poden obtenir les propietats d’estat amb l’índex de fluïdesa i acudint a taules publicades a la bibliografia, com ara González de Vallejo, 2002, es poden

extrapolar els resultats. L’índex de fluïdesa IL, ve definit per la següent expressió

P

PL I

wwI sent w la humitat, wP el límit plàstic i IP, l’índex de plasticitat. Amb les dades

que tenim obtenim índexs de fluïdesa negatius, aplicant la taula obtindrem els següents valors de la densitat seca i índex de porus.

Sòls fins Index de fluidesa Densitat seca kN/m3 Humitat (%) Index de pors ( e )

Molt tous 1 -0.8 < 1.4 > 55 > 1.3 Tous 0.8-0.65 1.4-1.55 40-55 1.0 -1.3

Consistència mitjana 0.65-0.4 1.55-1.70 25-40 0.7-1.0 Durs 0.4 – 0.25 1.70 – 1.80 15-25 0.5-0.7

Molt durs <0.25 > 1.80 < 15 < 0.5

Angle de fregament intern

La relació entre la densitat o compacitat d’un determinat sòl granular i la seva resistència és molt acusada. En la pràctica habitual es disposen de correlacions aproximades entre aquesta compacitat, determinada a través d’assajos in situ, com SPT, i l’angle de fregament intern segons mostra el quadre següent (González de Vallejo, 2002).

N(SPT) Compacitat (º) 0-4 Molt fluixa 28

4-10 Fluixa 28-30 10-30 Mitjanament densa 30-3630-50 Densa 36-41 >50 Molt densa > 41

Obtindríem angles de fregament intern entre 30 i 36 º.

Resistència

Amb l’assaig efectuat amb el penetròmetre de butxaca a la cala C-98.0. s’ha obtingut una resistència de 0,2 MPa. Aquest assaig pot ser correlacionable, amb reserves, amb l’assaig de compressió simple de sòls per tal d’obtenir la resistència al tall dels sòls. Aquest resultat estaria amb relació amb una consistència ferma del sòl, segons la taula següent obtinguda de la norma ROM 0.5-05:

Consistència sòls argilosos Assaig manual Resistència a compressió simple (MPa)

Molt tova S’extrueix amb els dits 0 - 0,025 Tova Es pot modelar fàcilment 0,025 – 0,050

Mitjana Es modela amb dificultat 0,050 – 0,1 Ferma Es pot deformar amb el polze 0,1 – 0,2

Molt ferma Es pot esgarrapar amb l’ungla del polze 0,2 – 0,5 Dura Difícil d’esgarrapar > 0,5

Expansivitat

Per a determinar l’expansivitat d’aquests materials es compta amb 5 assajos d’inflament lliure donant una mitjana de l’1%. Cap mostra supera el 3% amb la qual cosa es pot dir que l’expansivitat és baixa podent ser classificats aquests sòls com a tolerables segons el PG-3. En el quadre següent es relaciona el grau d’expansivitat amb els resultats de l’assaig



d’inflament lliure i altres propietat geotècniques. Com es pot veure en la taula següent, aquestes mostres es situen en el grau d’expansivitat II.

Grau Expansivitat % Fins Límit líquid Index Lambe (kPa)

Pressiód’inflament

(kPa)

Inflament lliure (%)

I Baixa < 30 < 35 <80 <25 <1 II Baixa a mitja 30-60 35-50 80-150 25-125 1-4III Mitja a alta 60-95 50-65 150-230 125-300 4-10 IV Molt alta > 95 > 65 >230 >300 >10

Col·lapsabilitat

S’han realitzat 5assajos per a determinar l’índex de col·lapse trobat una mitjana de 0,1 amb valors extrems de 0,6 a 0. El PG-3 defineix els sòls col·lapsables i en restringeix el seu ús, com aquells que presenten un índex de col·lapse superior a l’1%, la qual cosa no es dóna en cap cas.

Altres autors donen els següents criteris per a determinar el grau de col·lapse que té un determinat terreny (González Vallejo, 2002):

Grau de col·lapse Pes específc sec kN/m3 Índex de col·lapse (%) Baix > 14 <0,25

Baix a mig 12-14 0,25-1,0Mig a alt 10-12 1,0-5,0

Alt a molt alt < 10 > 5

Seguint aquest criteri les mostres assajades tindrien grau de col·lapse de mig a nul. Aquest grau de col·lapse, que no compromet l’ús dels materials per a obres de terra, ve donat, com veurem més endavant, en el contingut en sals solubles i guix, incorporats des de l’àrea font (Guixos de Sanaüja).

Guixos

El contingut en guixos de les mostres assajades és baix i oscil·la entre 0,0 i el 0,3 %. Seguint el PG-3, aquests materials poden ser emprats com a nucli de terraplè sense seguir cap tipus de precaució.

Sals solubles

A l’igual que amb els guixos el contingut en sals solubles, 0,3%, fa que el material pugui ser utilitzat com a nucli de terraplè.

Matèria orgànica

El contingut mig de matèria orgànica és del 0,1%. Aquest valor supera el mínim exigit pels sòls seleccionats, però és suficientment baix per a no tenir altres tipus de restriccions.

Compactabilitat i capacitat de suport

L’assaig proctor dona valors de densitat màxima de compactació de 19 kN/m3 i humitat òptima de 17,7 %.

L’index CBR per a una mostra compactada al 95 % del PM és de 13,5.

Excavabilitat

L’excavabilitat d’aquest materials és factible amb mitjans mecànics convencionals de poca potència, excavadores. No es preveu l’ús de martell trencador a no ser que s’hagi d’enderrocar estructures antròpiques.

Aprofitament dels sòls

Aquests sòls poden ser classificats, seguint el PG-3, com a sòls tolerables podent ser usats com a fonament i nucli de terraplè sense restriccions.

5.6. UNITAT GEOTÈCNICA B (ALTERACIÓ SUBSTRAT ROCOS)

Aquesta unitat està formada per sòls producte de l’alteració dels materials oligocens que conformen aquesta zona de la Depressió Central Catalana. Es tracta, bàsicament de les margues de la unitat geològica POmc, i de les argiles de les unitats POmg. Aquests nivells alterats formen les superfícies estructurals degradades i la intensa activitat agrícola de la zona ha provocat la seva edafització en major o menor grau.

Granulometria

A continuació es presenten les corbes granulomètriques obtingudes per a les mostres que han estat assajades corresponents a aquesta unitat geotècnica.

Anàlisi granulomètrica

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

0,00,11,010,0100,0

Mida de les partícules en mm

% q

ue p

assa

CT4 CM98 CR11 CR10 CD11 CD10 CD 97,2Mitjana CP-2 CP-4 C-2 C-5 C-6 C-1

Seguint el PG-3 i atenent a la seva granulometria aquests sòls poden classificar-se com a tolerables (CM98, CT4,CD11, CP-2, CP-4, C-1, C-2, C-5 i C-6)) i com a adequats (CD97.2, CR11, CR10 i CD10). La granulometria mitjana d’aquestes mostren donen un sòl tolerable. En cap cas la seva granulometria estaria inclosa dintre dels sòls seleccionats.



Del total de les 13 mostres, 3 s’ajusten a solsamb contingut amb arenes i graves (SM-GC segons la classificació USCS), sent el contingut argilós predominant a les altres (CL-ML segons la classificació USCS) La seva composició mitjana s’ajustaria a un sòl CL (argiles inorgàniques de plasticitat baixa a mitjana amb contingut variable de graves, sorres i llims).

Plasticitat

La plasticitat de les mostres assajades es representa en la gràfica següent

Carta de Plasticidad de Casagrande

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Límit líquid %

Índe

x de

Pla

stic

itat %

CD 97,2CM 98CR-11CR-10CT4CD-11CD-10PromigCP-2CP-4C-1C-2C-5C-6

CL-ML

CL

MH

CH

OH &

La fracció fina d’aquests sòls es situa en els camps CL i ML, situant-se el seu promig sobre la línia A, lleugerament decantat cap el camp ML (límit líquid de 40 i índex de plasticitat de 14).sent el seu promig. Es tractaria en conjunt de llims i argiles inorgànics amb lleugera plasticitat. El contingut en sorres fines o pols de roca decantarien les mostres cap al ML, al contrari es situaria en el camp CL.

Segons el PG-3, aquests sòls es classificarien, atenent a la seva plasticitat com a sòls entre marginals i tolerables. El valor promig es considera com a tolerable perquè compleix la condició de IP>0.73(LL-20). De les 13 mostres assajades, 6, es classificarien com a sòls marginals, mentre que les altres 7 més la mostra promig serien considerades sòls tolerables.

Densitat i humitat

Com en el cas de la unitat geotècnica A, la manca de mostres on s’hagi practicat l’assaig de densitat i humitat fa que les dades s’hagin d’extrapolar de la bibliografia.

Es disposa d’una dada de la densitat de les partícules sòlides d’aquests sòls que dóna 27 kN/m3, i dues mostres d’humitat natural, les quals donen valors molt allunyats. En un cas és del 4,5 % mentre que en l’altre assoleix el 18 %.

Per a sòls fins, es poden obtenir les propietats d’estat amb l’índex de fluïdesa i acudint a taules publicades a la bibliografia, com ara González de Vallejo, 2002, es poden extrapolar els resultats. L’índex de fluïdesa IL, ve definit per la següent expressió

P

PL I

wwI sent w la humitat, wP el límit plàstic i IP, l’índex de plasticitat. Amb les dades

que tenim obtenim índexs de fluïdesa negatius, aplicant la taula obtindrem els següents valors de la densitat seca i índex de porus.

Tenint present aquesta dada i la humitat natural, es poden estimar les propietats dels sòls. Segons la humitat natural estaria situat en sòls densos a molt densos i segons l’índex de fluïdesa en sòls molt densos. Tot i això l’escassetat de mostres assajades fa molt aventurat posicionar-se al respecte.

Sòls fins Index de fluidesa Densitat seca kN/m3 Humitat (%) Index de porus ( e )

Molt tous 1 -0.8 < 1.4 > 55 > 1.3 Tous 0.8-0.65 1.4-1.55 40-55 1.0 -1.3

Consistència mitjana 0.65-0.4 1.55-1.70 25-40 0.7-1.0 Durs 0.4 – 0.25 1.70 – 1.80 15-25 0.5-0.7

Molt durs <0.25 > 1.80 < 15 < 0.5

Característiques resistents

No s’han efectuat assajos de resistència d’aquests materials i per tant és molt complicat poder donar unes característiques resistents (cohesió i angle de fregament).

Els paràmetres resistents s’estimen segons:

N(SPT) Compacitat (º) 0-4 Molt fluixa 28

4-10 Fluixa 28-30 10-30 Mitjanament densa 30-36 30-50 Densa 36-41>50 Molt densa > 41

Consistència sòls argilosos Assaig manual Resistència a compressió simple (MPa)

Molt tova S’extrueix amb els dits 0 - 0,025 Tova Es pot modelar fàcilment 0,025 – 0,050

Mitjana Es modela amb dificultat 0,050 – 0,1 Ferma Es pot deformar amb el polze 0,1 – 0,2

Molt ferma Es pot esgarrapar amb l’ungla del polze 0,2 – 0,5 Dura Difícil d’esgarrapar > 0,5

Expansivitat

Per a determinar l’expansivitat d’aquests materials es disposa de dos assajos d’inflament lliure. Cap mostra supera el 3% amb la qual cosa es pot dir que l’expansivitat és baixa podent ser classificats aquests sòls com a tolerables segons el PG-3. Una de les mostres dóna 0% i l’altra 1,5%. En el quadre següent es relaciona el grau d’expansivitat amb els resultats de l’assaig d’inflament lliure i altres propietat geotècniques. Com es pot veure en la taula següent, aquestes mostres es situen en el grau d’expansivitat I i II.



Grau Expansivitat % Fins Límit líquid IndexLambe (kPa)

Pressiód’inflament

(kPa)

Inflament lliure (%)

I Baixa < 30 < 35 <80 <25 <1II Baixa a mitja 30-60 35-50 80-150 25-125 1-4III Mitja a alta 60-95 50-65 150-230 125-300 4-10 IV Molt alta > 95 > 65 >230 >300 >10

Col·lapsabilitat

Només s’ha realitzat un assaig per a determinar l’índex de col·lapse sent aquest nul.

Guixos

De les tres mostres analitzades cap d’elles ha donat contingut en guixos.

Sals solubles

S’han realitzat tres assajos del contingut en sals solubles donant una mitjana del 0,5 %, podent ser aquests sòls, utilitzats com a nucli de terraplè sense restriccions.

Matèria orgànica

S’han obtingut 5 resultats de contingut en matèria orgànica. El promig dels resultats dóna continguts inferiors a l’1 %. Només hi ha una mostra amb contingut superior (2,1 %), havent de ser considerat sòl marginal.

Compactabilitat i capacitat de suport

S’han realitzat assajos de compactació segons el Proctor normal i modificat, també s’ahn realitzat assajos CBR.

Pel que respecte a la densitat màxima obitnguda en l’assaig proctor modificat, aquesta es situa en els 17,5 kN/m3 amb una humitat òptima del 17%.

La densitat màxima obtinguda en l’assaig pròctor normal és de 15,9 i la humitat òptima de 18%.

L’assaig CBR al 95% del próctor modificat dóna índexs que oscil·len entre 7 i 35 mentre que al 95 % del próctor normal la mitjana assoleix el valor de 4,6.

Excavabilitat

Aquests materials són fàcilment excavables amb maquinària convencional, excavadores.

Aprofitament

Aquests sòls han estat definits en el rang comprès entre sòls tolerables i sòls marginals. Aquesta classificació última ve donada en algun cas per la seva granulometries i en altres

per la seva plasticitat. Una barreja adequada dels sòls que configuren aquesta unitat pot decantar la plasticitat cap a nivells de sòls tolerables. De tota manera els assajos d’expansivitat, col·lapse, guixos i sals solubles han donat resultats que no li confereixen restriccions d’utilització. Una sola mostra ha donat contingut en matèria orgànica superior al 2% (2,1%), límit per a ser usat com a sòl tolerable.

Els assajos de compactació i d’índex CBR al 95% del próctor (modificat o normal, depenent del cas) els fan aptes per a ser usats a l’obra.

Per això, tot i tenir mostres que poden donar sòls marginals, sembla factible el seu ús en el nucli dels terraplens.

5.7. UNITAT GEOTÈCNICA C (SUBSTRAT ROCOS NO ALTERAT)

La unitat geotècnica C està constituïda per les roques de baixa resistència no alterades. Es tractaria de les margues, argil·lites i gresos. Aquests materials presenten característiques de roques en quan a la seva classificació com a esplanada i com a suport de fonamentacions, ja siguin de terraplens com d’estructures. En canvi en el moment de posar-se al descobert, com a talús d’excavació, s’alteren de manera relativament ràpida al quedar exposats als agents meteorològics, havent de prendre mesures especials. Els gresos són menys alterables depenent del grau de cimentació que presentin i més resistents, però, a l’igual que els altres dos materials que conformen la unitat, no serveixen com a graves per a bases i subbases o per a formigó, per això es consideren dintre de la mateixa unitat geotècnica. Totes les unitats terciàries poden contenir aquests materials, que seran excavables amb més o menys facilitat depenent de la potència de la seva estratificació. Així es considerarà a grans trets, que es poden excavar amb mitjans mecànics convencionals de potència mitjana amb ús puntual de martell trencador (al voltant d’un 30%).

Les dades que disposem d’aquests materials corresponen a sondatges i cales realitzades en motiu de la obres de construcció i desdoblament de la C-25, les quals s’exposen i comenten a continuació.

Humitat i densitat

De les mostres assajades s’han obtingut els següents resultats dels parells de paràmetres d’humitat i densitat, agrupades segons la natura del material



Densitat i humitat unitat Geotècnica C

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0

Densitat (kN/m3)

Hum

itat (

%) Marga

Argil·litaGresPromig

Es pot veure que la seva mitjana es situa a una humitat del 9% i una densitat de 23 kN/m3,sent el rang on es mouen aquests materials entre 7 i 11 % d’humitat, i entre el 22 i 24 kN/m3 de densitat natural.

Resistència

S’han obtingut els següents valors de la resistència a la compressió simple de les mostres de la unitat geotècnica C.

El promig de la resistència a compressió simple és de 3,3 MPa, sent els valors extrems de 5.2 MPa en gresos i de 1,5 en argil·lites.

A la gràfica següent es veu l’agrupació de les mostres d’aquesta unitat, l’escala de l’eix de la compressió simple està graduada de 0 a 100 perquè és el rang de valors per on es mouen totes les mostres assajades independentment de la unitat geotècnica, mostrant l’agrupació de les mostres de la unitat geotècnica C.

Resistència a la compressió simple

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0

qu (MPa)

Hum

itat n

atur

al (%

)

Argil·litaMargagresPromig

Qualitat de la roca.

Per estimar la qualitat de la roca formen aquests materials es recorre a l’índex RQD que s’ha calculat en els sondejos efectuats

0102030405060708090

100

SD/OF SD110 SD111 SR4 Mitjana

RQD

Sondatges

RQD

Argil·litesMarguesGresosCalcàries

La gràfica ens permet comparar la qualitat dels diferents materials, observant que la mitjana del RQD dels materials de la unitat geotècnica C (margues, gresos i argil·lites) és de 82, mentre que les calcàries (unitat geotècnica D) és del 63 %.

La qualitat de la roca, així estimada, seria de bona pels materials de la unitat geotècnica C i de mitjana per les calcàries (unitat geotècnica D).

Estabilitat dels materials



Seguint el criteri exposat en el PG-3 sobre qualitat dels materials per a ser usats com a pedraplè o reblert todo-uno, s’han realitzat dos assajos d’esfondrament (desmoronamiento) de margocalcàries obtingudes de cales. La pèrdua de pes un cop assajades les mostres segons la norma NLT 255 ha estat de 0,2 i de 0,3 %, per la qual cosa es poden considerar roques estables, definides com les que tenen una pèrdua en pes inferior al 2%.

No obstant, la natura de les margues i argil·lites fa que, a priori puguin ser considerades roques evolutives, considerant, com hem vist, en la unitat geotècnica B, que alterades es situen a cavall dels sòls marginals i tolerables. Per tant és raonablement esperable que puguin considerar- se roques marginals.

Excavabilitat

Com ja s’ha indicat a l’ inici d’aquest apartat, aquesta unitat geotècnica pot ser considerada excavable amb mitjans mecànics convencionals de potència mitjana amb un ús del martell trencador estimat en un 30%. Els plans d’estratificació de poca potència afavoreixen l’arrencada d’aquests materials per mitjà de pala excavadora. La penetració de nivells més competents es pot fer amb martell trencador. No es considera necessari l’ús d’explosius.

Aprofitament

Aquests materials, amb els assajos realitzats, poden ser considerats aptes com a material de pedraplè o reblert todo-uno segons l’especificat en el PG-3, encara que poden haver dubtes raonables de què es podrien, estudiades en més detall, classificar-se com a roques marginals. Aquests materials hauran de matxucats i garbellats abans de la seva posada en obra fins a obtenir la mida adequada.

5.8. UNITAT GEOTÈCNICA D (CALCARIES SANES)

La unitat geotècnica D, està constituïda per les calcàries no alterades de la unitat geològica POmc. Presenta resistència a la compressió simple més alta que la unitat geotècnica C, i són aptes com a graves aptes per a tot-ú (zahorras), artificials i per a àrid de formigó. La seva excavabilitat es pot efectuar amb maquinària d’excavació convencional combinat amb l’ús del martell trencador (50-70%) o bé amb rasadora. No es considera necessari l’ús d’explosius.

Densitat i humitat

La densitat i humitat de les mostres obtingudes de calcàries sanes de la unitat geològica POmc, que constitueixen la unitat geotècnica D, mostra la major densitat d’aquesta formació amb una mitjana de densitat de 25,7 kN/m3 i de 0,5 % d’humitat

Els valors extrems es situen entre 26,2 i 25,4 kN/m3 de densitat i entre 0,8 i 0,4 % d’humitat.

Resistència

S’han assajat 5 mostres a compressió simple i dos de les quals, a més, s’han assajat a tracció indirecta.

El resultat promig de la resistència a compressió ha estat de 87 MPa, sent el màxim de 163 i el mínim de 38 MPa.

La tracció indirecta ha donat resultats coherents amb els de compressió, tenint tracció mitjana de 7,5 MPa.

Qualitat de la roca

Quan s’ha tractat la qualitat de la roca en l’apartat de la unitat geotècnica C, ja s’ha fet una comparació amb les calcàries de la unitat geotècnica D, atenent a l’índex RQD. Per a aquestes calcàries l’índex indicat és del 63% la qual cosa indica una qualitat mitjana de la roca.

Estabilitat dels materials

Aquests materials són estables davant la presència d’aigua podent ser utilitzats com a pedraplè, reblert todo-uno, i com a àrid de formigó i de tot-ú (zahorra) artificial per a bases i subbases.

Excavabilitat

L’excavibilitat de les calcàries es suposa factible amb mètodes mecànics convencionals de potència mitjana a alta, ajudats per martell trencador un 50-70 %. També pot excavar-se amb rasadora, sense dificultat.

Si utilitzem l’índex de ripabilitat de Singh i Denby (1989) segons la puntació que dels característiques del massís rocós que es mostren a la taula següent

Paràmetres Classes de massissos rocosos 1 2 3 4 5

Resistència a la tracció (MPa) <2 2-6 6-10 10-15 >15 Valoració 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20

Grau d’alteració Molt alt Alt Moderat Lleuger NulValoració 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20

Grau d’abrassivitat Molt baix Baix Moderat Alt Extrem Valoració 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20

Espaiat de discontinuïtats (m) <0,06 0,06-0,3 0,3-1 1-2 >2 Valoració 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50

Índex de ripabilitat < 22 22-44 44-66 66-88 >88 Ripabilitat Fàcil Moderada Difícil Marginal Voladura

Retroexcavadora recomanada Lleugera Mitjana Pesada Molt pesada Cap Potència (kW) < 150 150-250 250-350 >350 -

Pes (t) < 25 25-35 35-55 > 55 -

L’abrassivitat s’ha estimat a partir de la relació entre els valors de la resistència a tracció, t , i de compressió, ci ( t/ ci) on si es < 0,1, les roques es freguen fàcilment, mentre que

si és > 0,1 les roques es freguen amb dificultat. En el nostre cas la relació (7,5 MPa / 87 MPa) dóna 0,08 i per tant l’abrassivitat és baixa. A més els valors estimats de l’índex



Cerchar de la calcària és d’inferior a 1,2 considerant-se molt poc abrassiva (Díaz Méndez, 1997).

Tal com s’indica en el quadre anterior, aquestes roques seran escarificables amb dificultat, necessitant la utilització de retroexcavadora pesada de 250 a 350 kW de potència i amb pesos de 35 a 55 t.

Agressivitat al formigó

S’ha assajat una mostra per comprovar la seva agressivitat al formigó, sent nul el seu grau d’acidesa Baumann-Gully i el contingut en sulfats solubles igual a 1100 mg/kg, per la qual cosa es consideren materials no agressius al formigó.

Aprofitament

Com ja s’ha comentat en l’apartat d’estabilitat dels materials, aquests poden ser emprats previ matxucat i garbellat de la roca com a materials de pedraplè, reblert todo-uno, àrid per a formigó i graves per a tot-u (zahorra) per a bases i subbases.

6. INVENTARI DE TALUSSOS

Únicament existeixen talussos a inventariar en el denominat Tram 3 (la connexió de la carretera amb l’Eix Transversal).

No s’ha realitzat un inventari nou, donat que els propis tècnics redactors de l’annex, ja van realitzar l’inventari d’aquests mateixos talussos en les feines referenciades com a informació prèvia. Les fitxes d’aquests inventari es troben recollides en l’apèndix de registres dels reconeixements de la informació previa.

Es disposa de sis fitxes d’inventari de talussos de la carretera C-25 (Eix Transversal), incloses a l’apèndix corresponent . Aquests talussos han estat excavats en materials de la formació geotècnica C, és a dir, roques toves, margues, gresos i argil·lites, amb indicis d’alteració avançada al ser exposades als agents atmosfèrics i de la unitat geotècnica D, bancs de calcàries, molt fracturada i amb estrats de potència centimètrica. Les unitats geològiques considerades són la POmc i la POmg.

Els pendents d’aquests talussos són, en la majoria dels cassos, superiors al 3H/2V (uns 33º). L’angle mínim que s’ha trobat és el de 30º i el de màxim pendent de 65º.

Les patologies que presenten aquests talussos són de caiguda de blocs. Al trobar pendents elevats en formacions on alternen els bancs de calcària més competent (unitat geotècnica D), amb nivells margosos i lutítics, unitat geotècnica C, que s’alteren amb més facilitat, es produeixen descalçament i bolcada de blocs. Les calcàries es troben diaclasades en estrats centimètrics subhoritzontals. La mida dels blocs es variable i va des de pocs centímetres fins a varis metres cúbics (s’ha inventariat un bloc de 3,5 m3).

No s’ha trobat aigua, ni humitat en cap dels talussos, per la qual cosa la pressió d’aigua al seu interior només deu donar puntualment, en períodes de pluges. És important, pels senyals observats, l’efecte erosiu en aquests períodes sobre les roques toves.

En un dels talussos inventariats s’ha establert una estació geomecànica a la zona de la unitat geotècnica D, predomini de nivells calcaris, sent classificat el massís rocós com de classe mitjana, segons l’índex RMR. Segons l’índex Q de Barton, s’ha classificat com de molt dolent.

Les mesures correctores aplicades consisteixen en bermes, cunetes i revegetació del talús. No obstant la inclinació elevada d’aquests no evita el despreniment de blocs.



7. ESTUDI DE DESMUNTS

Per complir l’objectiu de l’estudi geològic geotècnic amb un nivell de definició d’estudi informatiu es planteja un disseny dels desmunts (apartat 7.1) i s’assegura la seva viabilitat tècnica i econòmica (apartat 7.2 i 7.3) dels següents desmunts:

DESMUNT PKINICIAL

PKFINAL

Alçadamàxima

(m)

UNITAT GEOTECNICA

1+700 1+860 1.03 A TRAM 1 3+420 3+417 1.25 B 1+140 1+420 0.9 3+580 3+650 0.95 6+040 6+226 1.9 6+340 6+550 3.7 8+760 8+920 0.73

TRAM 2

9+290 9+440 1.8

B

1+060 1+180 0.88 1+900 2+000 0.66 TRAM 3.2+400 3+150 2.06

B

7.1. ESTABILITAT

L’alçada màxima del desmunt a projectar es de 6.9 (ramal de sortida en el tram 3 de la solució A) afectant a la unitat geotècnica C (substrat rocós no alterat), i la mitja de les alçades màximes es de 2.1m afectant a la unitat geotècnica B (substrat rocós alterat).

Es tracta doncs de desmunts de poca alçada i materials de bon comportament geotècnic.

Vist el comportament d’aquests talussos en l’actual C-25 i l’entorn mes proper a la zona d’estudi l’estabilitat global del talús no es veuria compromesa amb pendents força verticals (fins a 1H/2V), encara que aleshores s’hauria d’evitar la caiguda de blocs.

Des del punt de vista ambiental i per a facilitar la revegetació de talussos, els talussos màxims que es consideren en tots els trams son:

3H/2V

No es realitza cap verificació numèrica de l’estabilitat atenent a que queda demostrada l’estabilitat de desmunts d’alçades importants amb pendents molt superiors en l’inventari de talussos, per lo que es considera més representatiu l’estabilitat deduïda per mètodes empírics que per mètodes analítics i numèrics utilitzant dades genèriques dels materials afectats. El pendent de disseny (seguint criteris ambientals de revegetació de talusos) es estable fins i tot per a materials granulars de compacitat baixa (com podria ser la sorra de platja o un grapat d’arròs), per tant, tal com es dedueix de la caracterització geotècnica, aquests materials estan molt allunyats d’un comportament d’aquest tipus, quedant garantida l’estabilitat sense necessitat de càlculs addicionals (que nomes tindrien la utilitat

de demostrar que l’equip redactor es capaç de realitzar càlculs a un nivell de definició superior, quedant aquesta utilitat molt allunyada dels objectius de l’estudi).

En conclusió, el disseny dels talussos, ha de contemplar les següents mesures:

- Inclinació: 3H/2V - Cunetes en capçalera del talús per conduir aigua - Cunetes de guarda al peu de talús - Revegetació per evitar erosió de margues i argil·lites.

7.2. EXCAVABILITAT

Es dedueix de l’apartat 5 del present estudi les següents propietats:

UNITAT GEOTECNICA TV, X, A i B: Fàcilment excavables amb maquinària convencional, excavadores.

UNITAT GEOTECNICA C: Excavable amb mitjans mecànics convencionals de potència mitjana amb un ús del martell trencador estimat en un 30%.

UNITAT GEOTECNICA D: Escarificables amb dificultat, necessitant la utilització de retroexcavadora pesada de 250 a 350 kW de potència i amb pesos de 35 a 55 t.

7.3. CARACTERÍSTIQUES DELS MATERIALS EXCAVATS

Es dedueix de l’apartat 5 del present estudi les següents propietats:

- Unitat geotècnica X: Retirada a abocador controlat. Si es sospita la presència de contaminants, s’hauran de fer les anàlisis corresponents i traslladar-ho a abocador de residus especials.

- Unitat geotècnica TV: Retirar i aplegar per a la seva posterior utilització en agricultura, jardineria i per a restauració de talussos i altres zones afectades per les obres.

- Unitat geotècnica A: Sòls tolerables podent ser usats com a fonament i nucli de terraplè sense restriccions.

- Unitat geotècnica B: Sòls tolerables a marginals. Ús en el nucli dels terraplens.

- Unitat geotècnica C: Material de pedraplè o reblert todo-uno (hauran de ser matxucats i garbellats abans de la seva posada en obra)

- Unitat geotècnica D: Materials de pedraplè, reblert todo-uno, àrid per a formigó i aglomerat asfàltic i graves per a tot-u (zahorra) per a bases i subbases (previ matxucat i garbellat de la roca).



A continuació es resumeix, en forma de quadre, la seva utilització:

Unitat geotècnica Utilització dels materials excavats X TV A B C D Observacions

Seleccionat Adequat Tolerable X

Marginal XA la unitat C hi ha mostres tolerables, amb una barreja adequada es podrien obtenir

sòls tolerables Inadequat X XTodo-uno X X La unitat C pot contenir roques evolutives

Classificació del sòl

Pedraplè X

8. ESTUDI DE REBLERTS

Per complir l’objectiu de l’estudi geològic geotècnic amb un nivell de definició d’estudi informatiu es planteja el pendent dels talussos dels reblerts i les condicions de fonamentació dels següents reblerts:

TERRAPLE PKINICIAL

PKFINAL

Alçadamàxima

(m)

UNITAT GEOTECNICA

(%)1+000 1+700 1.33 A(100%) TRAM 1. 1+860 3+420 2.37 A(20%) B(80%) 1+000 1+140 0.79 B(100%) 1+420 3+580 5.7 A(0%) B(90%) 3+650 6+040 7.7 A(5%) B(95%) 6+226 6+340 13.5 A(50%) B(50%) 6+550 8+760 2.6 B(100%) 8+920 9+290 3.7 B(100%)

TRAM 2

9+440 9+539 3.2 B(100%) 1+000 1+080 2.0 B(100%) TRAM 3. 1+200 2+400 3.9 B(100%)

L’alçada màxima del reblert a projectar es de 13.5, i la mitja de les alçades màximes es de 4.6m. Es tracta doncs de reblerts de petita alçada.

Donat que les unitats geotècniques sobre les que s’assenten els reblerts (A, B i C) no presenten problemes de capacitat portant ni de deformació, i de condicions de fonamentació sense pendent elevat (menor al 20%), els talussos dels reblerts s’hauran d’executar amb el següent pendent:

3H/2V

No es realitza cap verificació de l’estabilitat interna del reblert, donat que es considera més representatiu l’estabilitat deduïda per mètodes empírics que per mètodes analítics i numèrics utilitzant dades genèriques dels materials afectats.

No es realitza cap verificació de l’estabilitat de la fonamentació del reblert donat que les unitats geotècniques sobre les que s’assenten els reblerts (A, B i C) no presenten problemes de capacitat portant ni de deformació.

En l’apartat de caracterització geotècnica dels materials s’han esmentat, per a cada unitat geotècnica, l’aprofitament de cada un dels materials.

A continuació es resumeix, en forma de quadre, la seva utilització:



Unitat geotècnica Utilització dels materials excavats X TV A B C D Observacions

Fonament X X X XNucli X X X X

Coronació Espatller X X X X

Usos en terraplè

Reblert localitzat Només es poden utiitzar sòls adequats o seleccionas

9. ESTUDI DE FONAMENTS D’ESTRUCTURES

Per complir l’objectiu de l’estudi geològic geotècnic amb un nivell de definició d’estudi informatiu es planteja la tipologia de fonamentació de les següents estructures:

ESTRUCTURES PK UNITAT GEOTECNICA

O.D 1.1 1+648 O.D 2.1 2+679 O.D 3.1 3+507 P.I 3.1 3+800

O.D 3.2 3+993 P.I 4.1 4+095 P.F 1 4+890

TRAM 2

MUR 1 6+300

B

O.D 1.1 1+333 P.F 2 1+440 B

P.S 3.1 3+214 C o D O.D 0.1 (R.Entrada) 0+417 P.I 98.1 (R.Entrada) 0+500 MUR 3 (R.Entrada) 0+600 P.I 98.1 (R.Sortida) 0+300

TRAM 3. Solució A

O.D 0.1 (R.Sortida) 0+382

B

O.D 1.1 1+333 P.F 2 1+440 B

P.S 3.1 3+238 C o D TRAM 3. Solució B

P.I 98.1 (R.Sortida) 0+400 B *P.F: Pas de Fauna

Totes les fonamentacions seran superficials directes sobre les unitats B, C o D, garantint en tots els casos un encastament mínim de 1.0m.

En cap cas es fonamentarà sobre les unitats TV, X i A.

No es realitza cap verificació de l’estabilitat de la fonamentació de les estructures donat que les unitats geotècniques sobre les que s’assenten (B, C i D) no presenten problemes de capacitat portant ni de deformació, a més que es tracta d’un exercici sense sentit tècnic i allunyat dels objectius de l’estudi al dependre la capacitat portant de la geometria de la fonamentació i de les càrregues.

De forma general, es pot prendre els valors de la pressió vertical de treball (BS 8004:1986) segons:

UNITAT B 600 kN/m2

De forma concreta, per als passos superiors definits en els trams 3A i B, corresponents a la zona d’enllaç amb l’actual C-25, donat que existeix informació a nivell de projecte



constructiu, i que aquesta ha estat verificada per un sondeig en la fase d’estudi informatiu, es pot definir de forma més concreta la pressió vertical de treball.

Es disposa de la cartografia geològica i de 3 sondejos (SD 100+200, SR-4 i S-1).

En los sondeigs s’identifica que la fonamentació es realitzarà directament en el substrat rocós no alterat (unitat geotècnica C o D). En concret es tracta de calcaries de qualitat mitja amb RQD de l’ordre de 60 i un grau d’alteració de II a III.

La fonamentació s’ha de realitzar per sota dels 2.0m de profunditat, en roca sana.

La resistència a compressió simple obtinguda en laboratori, ha estat de 87 MPa, mentre que la resistència a tracció (assaig Brasiler) ha estat de 7,5 MPa.

Segons la Guía de Cimentaciones para obras de carretera del Ministerio de Fomento:

03210 ····

Pq

PP uvadm ;

On:

- P0 = 1 MPa

-u

t

qq·10

1 = 0,93

- 5,02 , por considerar un grau d’alteració de III.

-1003RQD = 0,79

UNITAT C i D 3400 kN/m2

10. ESPLANADA

La carretera que es proposa construir té una part que aprofitarà l’ actual carretera de Guissona a Sant Guim de la Plana i per l’ actual carretera de Vicfred a la Masia d’ Hostalets. Després circularà per un camí que no es troba pavimentat.

L’estat del ferm actual es veu clarament malmès presentant quartejaments, flonjalls i esquerdes, sent més importants en la carretera de Vicfred a la Masia d’Hostalets que en la carretera de Guissona a Sant Guim de la Plana.

Es suposa una secció del ferm amb una subbase de macadam i un paviment asfàltic d’ entre 5 i 10 cm de gruix.

L’esplana es trobaria sobre materials tolerables, 0, marginals, IN, i en roca, R.

Formació de l’esplana a partir de les obres de terra subjacent, ja sigui terraplenat o desmunt d’excavació. Norma 6.1-IC Seccions de ferm de la Instrucció de Carreteres (Ordre FOM/3460/2003 de 28 de novembre,

BOE 12/12/2003).

Els materials que s’indiquen a la figura anterior, tindran les següents característiques:



Materials per a la formació d’esplana. Norma 6.1-IC Seccions de ferm de la Instrucció de Carreteres (Ordre FOM/3460/2003 de 28 de novembre, BOE 12/12/2003).

A continuació s’indiquen els diferents tipus d’esplanada que trobarem sobre les unitats geotècniques identificades:

- Unitat geotècnica A: sòl tolerable que no compleix totes les especificacions complementaries per tant haurà de ser considerat inadequat IN. L’ inflament lliure obtingut supera l’1%, totes les altres propietats les compleix. No obstant de ser usat com a esplanada caldrà que sigui estabilitzat amb ciment o calç per obtenir un S-EST1 o un S-EST2

- Unitat geotècnica B: sòl marginal, IN. Per a ser usat com a esplanada caldrà que sigui estabilitzat amb ciment o calç per obtenir un S-EST1 o un S-EST2

- Unitat geotècnica B i C: Roca, R. Només es donarà en desmunts de mes de 1.5m d’alçada sobre superfícies estructurals sense meteoritzar.

- Unitat geotècnica D: Roca, R. Només es donarà en desmunts sobre superfícies estructurals sense meteoritzar.

Tant en la unitat C com en la D, caldrà evitar la retenció de l’aigua a l’esplanació mitjançant un sistema de drenatge adequat i el reblert amb formigó tipus HM-20 segons l’article 610 del PG-3, de les depressions que puguin retenir l’aigua o impedir el seu escolament.

Pel que respecte els sòls de les unitats A i B, a manca d’assajos de reactivitat potencial als àlcalis del ciment, es consideren que podran ser estabilitzats amb calç o bé amb ciment. La granulometria compliria, a manca d’esbrinar el contingut en fracció argila (tamís 0,063 UNE) i la plasticitat del material estaria situada al límit de les recomanacions del PG-3 per ambdues formacions si es vol estabilitzar amb ciment (índex de plasticitat 15 i límit líquid 40), i compliria per estabilitzacions amb calç. Finalment el contingut en matèria orgànica es situaria dintre dels valors admissibles.

11. CONCLUSIONS

El present annex que correspon a l’estudi geològic i geotècnic per a la redacció d’un projecte informatiu dona resposta als 2 objectius plantejats:

Serveix de recolzament a les actuacions contemplades en l’estudi informatiu Assegura la viabilitat i identifica problemàtiques relacionades amb els terrenys identificats.

Els materials identificats en la zona de l’estudi informatiu son:

Època Unitats geològiques Descripció

Qx -Qxa Reblerts antròpics i d’abocador

Qa Dipòsits al·luvials

Qt01 Llit actual, plana d’inundació

Qr Dipòsits de llits actuals i rieres

Hol

ocè

Qco Dipòsits col·luvials

Pleistocè Qg Dipòsits de vessant

POlc Argiles vermelles i margues grises amb intercalacions de gresos i calcàries

POlc1 Gresos i argiles

POmc Margues amb intercalacions de calcàries

POmg Margues, calcàries i gresos Olig

ocè

infe

rior

POmlg Margues, limolites i gresos

Aquests materials s’han agrupat en unitats geotècniques, atenent al comportament geotècnic similar:

Taula de les unitats geotècniques diferenciades

Unitat geotècnica Materials Unitats geològiques

TV T.V.

X Qx -Qxa

A

Sols: barreges de graves, llims i argiles

Qa, Qt01, Qr, Qco, Qg

B Alteració superficial del substrat rocós: llims i argiles amb algunes graves POmlg, POlc, POlc1, POmc



Taula de les unitats geotècniques diferenciades

Unitat geotècnica Materials Unitats geològiques

C Substrat rocós: roques toves , margues, lutites i gresos POmlg, POlc, POlc1, POmc

D Substrat rocós: calcàries sanes POmg

Les propietats geotècniques deduïdes a nivell d’estudi informatiu son:

Taula de les propietats geotècniques

Unitat geotècnica

Fins(%)

Plasticitat(LL i IP)

Densitat seca

(kN/m3)

Humitat natural

(%)

Angle freg intern

(º)

Compressió Simple (MPa)

TV - - - - - -

X - - - - -

A 30 a 90

25 a 40 12 a 18 >18 <15 30 a 36 0.1 a 0.2

B 30 a 90

30 a 45 10 a 20 >18 <15 36 a 41 >0.5

C - - >22 <10 - >1.5

D - - >25 <1 - 38

L’alçada màxima del desmunt a projectar es de 6.9 afectant a la unitat geotècnica C (substrat rocós no alterat), i la mitja de les alçades màximes es de 2.1m afectant a la unitat geotècnica B (substrat rocós alterat).

Es tracta doncs de desmunts de poca alçada i materials de bon comportament geotècnic.

En conclusió, el disseny dels talussos, ha de contemplar les següents mesures:

- Inclinació: 3H/2V - Cunetes en capçalera del talús per conduir aigua - Cunetes de guarda al peu de talús - Revegetació per evitar erosió de margues i argil·lites.

DESMUNT Pkinicial

Pkfinal

Alçadamàxima

(m)

UnitatGeotecnica Excavabilitat

CaracterístiquesMaterialsexcavats

1+700 1+860 1.03 A Tol TRAM 1. 3+420 3+417 1.25 B Ripable Tol a marg 1+140 1+420 0.9 3+580 3+650 0.95 6+040 6+226 1.9 6+340 6+550 3.7 8+760 8+920 0.73

TRAM 2

9+290 9+440 1.8

B Ripable Tol a marg

1+060 1+180 0.88 1+900 2+000 0.66 TRAM 3.2+400 3+150 2.06

B Ripable Tol a marg

L’alçada màxima del reblert a projectar es de 13.5, i la mitja de les alçades màximes es de 4.6m. Es tracta doncs de reblerts de petita alçada.

Donat que les unitats geotècniques sobre les que s’assenten els reblerts (A, B i C) no presenten problemes de capacitat portant ni de deformació, i de condicions de fonamentació sense pendent elevat (menor al 20%), els talussos dels reblerts s’hauran d’executar amb el següent pendent:

3H/2V

Per complir l’objectiu de l’estudi geològic geotècnic amb un nivell de definició d’estudi informatiu es planteja la tipologia de fonamentació de les totes les estructures com a superficials directes sobre les unitats B, C o D, garantint en tots els casos un encastament mínim de 1.0m.

En cap cas es fonamentarà sobre les unitats TV, X i A.

De forma general, es pot prendre els valors de la pressió vertical de treball (BS 8004:1986) segons:

UNITAT B 600 kN/m2

De forma concreta, per als passos superiors definits en els trams 3A i B, corresponents a la zona d’enllaç amb l’actual C-25, es pot prendre els valors de la pressió vertical de treball:

UNITAT C i D 3400 kN/m2

Els diferents tipus d’esplanada que trobarem sobre les unitats geotècniques identificades seran:

- Unitat geotècnica A: IN - Unitat geotècnica B: IN o R (en desmunts de més de 1.5m d’alçada) - Unitat geotècnica C: R - Unitat geotècnica D: R



No s’ha de tenir en compte la classe específica d’exposició segons la EHE-08, donat que en cap dels reconeixements de camp realitzats s’ha observat l’existència del nivell freàtic, i els resultats de laboratori dels quals disposem mostren quantitats limitades de sulfats.

No obstant, s’haurà de comprovar en fases posteriors d’estudi o durant l’execució de les obres el contingut en sulfats dels sòls i l’agressivitat de l’aigua en cas de que s’identifiqui.

En els municipis afectats pel projecte, Guissona, Sant Guim de la Plana i Ivorra, a la província de Lleida i Castellfollit de Riubregós, Pujalt i de Calonge de Segarra a la província de Barcelona, no caldrà considerar l’efecte sísmic en el càlcul d’estructures.

ANNEX 4 GEOLOGIA I GEOTÈCNIA€¦ · millora general. nova carretera. millora de...

Documents

Transcript of ANNEX 4 GEOLOGIA I GEOTÈCNIA€¦ · millora general. nova carretera. millora de...