IBIZA Geologia

ACONDICIONAMIENTO DE LA C-733 DEL PK 8+030 AL PK 20+890. IBIZA

PG. 1

ANEJO NM. 4: GEOLOGA Y GEOTECNIA.


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NDICE

1 Geologa ........................................................................................................... 3

1.1 Introduccin....................................................................... 3

1.2 Marco geolgico................................................................ 4

1.3 Estratigrafa ....................................................................... 4

1.4 Tectnica................................................................................................. 7

1.5 Geomorfologa ........................................................................................ 8

1.6 Hidrogeologa ......................................................................................... 8

2 Procedencia de materiales ................................................................................ 12

2.1 Introduccin....................................................................... 12

2.2 Criterios de aprovechamiento............................................ 12

2.3 Localizacin y valoracin de volmenes................................................ 14

2.4 Materiales de la traza y sus posibilidades de aprovechamiento.............. 14

2.5 Canteras ............................................................................. 15

3 Geotecnia.......................................................................................................... 17

3.1 Trabajos realizados............................................................ 17 3.2 Descripcin geotcnica de los materiales .............................................. 18

3.3 Desmontes, rellenos y estructuras........................................................... 26

3.4 Estructuras. ............................................................................................. 33

APNDICES

Apndice 1: Planta Geolgica-Geotcnica

Apndice 2: Registro de sondeos

Apndice 3: Registro de calicatas

Apndice 4: Registro de penetrmetros dinmicos tipo DPSH.

Apndice 5: Ensayos de laboratorio

Apndice 6: Situacin canteras

Apndice 7: Fichas canteras.

Apndice 8: Plantas de suministro.

Apndice 9: Informe geotcnico. (Estudi geotecnia Eivissa, S.L)


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1 Geologa 1.1 Introduccin

Geolgicamente, se considera que Ibiza y la Sierra Norte de Mallorca representan la prolongacin de las Cordilleras Bticas. La orogenia responsable de la estructura es, por lo tanto, la Alpina y en lo que se refiere a estratigrafa y estructura se aprecian muchas analogas entre la isla de Ibiza y la Sierra Norte de Mallorca.

Para la realizacin de la cartografa geolgica de esta zona de estudio, as como para la definicin de sus caractersticas geotcnicas, se ha llevado a cabo la recopilacin de la informacin del mapa 1:25.000 publicado por el Instituto Tecnolgico y Geominero de Espaa (ITGE). Hoja 798-I.

Figura 1: Mapa Geolgico de Ibiza y Formentera


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Figura 2: Leyenda del mapa geolgico

1.2 Marco geolgico

Geogrficamente la zona de estudio se ubica al E-NE de la Isla .

Geolgicamente la isla de Ibiza est constituida por materiales trisicos en su base (calizas y dolomas de Muschelkalk y margas y arcillas del Keuper) sobre los que se disponen los materiales jursicos (calizas y dolomas), los materiales cretcicos de Ibiza, San Jos y Eubarca, los materiales miocenos y los cuaternarios. Hay que destacar asimismo la presencia de costras calcreas muy desarrolladas en toda la isla que tienden a fosilizar el relieve actual y dificultan la cartografa geolgica.

Geomorfolgicamente la zona presenta un relieve suave, caracterizado principalmente por la existencia de costras y depsitos cuaternarios los cuales se corresponden con depsitos de abanicos aluviales y coluviales de origen continental. En conjunto conforman amplias llanuras con ligera inclinacin hacia el mar.

Tectnicamente, en general, la estructura de Ibiza es el resultado de la superposicin de tres unidades cabalgantes del SE al NO: unidad de Ibiza, unidad de Llentrisca-Rey y unidad de Eubarca.

1.3 Estratigrafa

En Ibiza, la serie estratigrfica se inicia en el Trisico (calizas y dolomas del Muschelkalk y margas y arcillas del Keuper). Sobre esta serie se disponen las calizas y dolomas jursicas, las series cretcicas de Ibiza, San Jos y Eubarca, los materiales miocenos (pudingas, areniscas, margas, margas arenosas) y los cuaternarios (margas, limos, dunas y arenas as como cuaternarios marinos).

En la zona de estudio afloran principalmente materiales del Terciario y del Cuaternario:

Terciario

- Calizas y dolomias.

- Calcarenitas y margas beiges.


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Figura 3: Afloramiento de calizas.

Figura 4: Afloramiento de calcarenitas y margas

Cuaternario

- Arcillas rojas cementadas de consistencia entre semidura- dura. Materiales de fondo de valle (Cuaternario)

Figura 5: Arcillas rojas del cuaternario de la cata 7.

1.3.1 Terciario: Mioceno Inferior

El Mioceno inferior discordante sobre los depsitos Cretcicos, esta formado por pudingas con cantos de calizas y dolomas, heredadas de formaciones mesozoicas, y por margas y calizas arcillosas con intercalaciones ocasionales de microbrechas y pudingas.

La microbrecha est formada por cantos de caliza y cemento de calcita cristalina, generalmente estn mal estratificadas. Las margas y calizas arcillosas presentan coloraciones rosadas y blanquecinas. Se han detectado este tipo de materiales en algunas de las prospecciones (calicatas) realizadas a profundidades aproximadas de 0.9 a 1.5 m. obtenindose calizas grises y brechas, de resistencia alta lo cual impide que la pala excavadora pudiese alcanzar mayor profundidad.


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1.3.2 Cuaternario

El rea de estudio se dispone prcticamente en su totalidad sobre este tipo de materiales, este tipo de depsitos constituyen amplios afloramientos en toda la isla.

Se desarrollan suelos de edad Pleistocena arenas, costras, limos y conglomerados cuaternarios, arcillas rojas con cantos de calizas, depositados en un medio continental. Existen puntos donde los procesos que han dado lugar a estos suelos son de carcter eluvial, es decir, proceden de la alteracin in situ de los niveles inferiores, dando lugar a niveles endurecidos con ndulos carbonatados.

Son depsitos de tipo continental caracterizados principalmente por las alternancias de cantos heteromtricos y limos rojizos-ocres, ms o menos carbonatados.


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1.4 Tectnica

Las lneas generales de la estructura de Ibiza son las propias de las Cadenas Bticas y de las Sierras de Mallorca. Existen dos fases principales, una posterior al Cretcico y la otra intraburdigaliense (Mioceno). En la disposicin estructural, los materiales trisicos, por su plasticidad, han actuado de superficie de despegue de la cobertera, acompaando a las escamas y, en ocasiones, laminndose en sus frentes.

En la ms septentrional es donde se aprecia bien el frente de cabalgamiento trisico sobre el burdigaliense o su sustrato cretcico, desde la Cala Xarraca hasta cerca de San Antonio.

Las montaas de la regin meridional de la isla corresponden al flanco invertido de un gran sinclinal, con pliegues muy acostados, que van desde el Cap de Llentrisca hasta Santa Eulalia.

La regin deprimida central es de ms difcil explicacin fosilizados por un Cuaternario se encuentran una serie de afloramientos discontinuos trisicos y burdigalienses. Estos ltimos son posteriores a la fase tectnica principal, puesto que, por lo menos, en la zona de San Mateo, fosiliza el frente de cabalgamiento. Muy posiblemente la regin central corresponde a una depresin tectnica basculada hacia el Sur y coetnea con la orogenia intraburdigaliense.

El rea de estudio se enmarca entre la denominada Unidad de Llentrisca- Rey y la unidad Ibiza. Se establece que en la zona existe una tectnica tangencial dirigida de SE a NO, lo cual da lugar a pliegues tumbados hacia el NO.

Figura 6: Esquema tectnico de la isla de Ibiza


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1.5 Geomorfologa

La morfologa de Ibiza ofrece bastantes irregularidades, queda definida por una zona con relieves acusados al NO, cuyas alturas oscilan entre 200 y 300 m, una depresin central llana y una sierra situada en el sector NO, donde se dan las mayores cotas de la isla (Atalaya de San Jos, 475 m).

En general toda la costa NO est constituida por abruptos acantilados, mientras que al sur stos alternan con zonas deprimidas que terminan en extensas playas.

La morfologa de la isla de Ibiza nos muestra, alineadas segn su eje longitudinal, dos regiones elevadas con una depresin central., como se ha visto en el apartado de tectnica.

El modelado de este sector de la isla est marcado por las caractersticas litolgicas y tectnicas, de forma que se aprecian 3 grandes zonas:

Estructura plegada meridional.

Zona deprimida central.

Estructuras cabalgantes septentrionales.

El modelado fluvial reciente trae como consecuencia la formacin de valles encajados y zonas de depsito de materiales, con tendencia a la peneplanizacin. Los cauces fluviales ms importantes aprovechan en muchos casos zonas de fallas para su encaje, al constituir bandas de debilidad. El rea de estudio se caracteriza por presentar un relieve de escasa pendiente.

1.6 Hidrogeologa

La complicacin tectnica y la litolgica, hacen de la isla de Ibiza un sistema acufero complejo y compartimentado. Las diferentes unidades hidrogeolgicas que conforman el Sistema Acufero 79, se consideran independizadas entre si y con una importancia variable en funcin de sus recursos y la proximidad a los centros de demanda. Las unidades definidas son: San Miguel - Costa Norte, Santa Eulalia, San Carlos, San Antonio, San Jos, Ibiza y Sierra Grossa.

1.6.1 Caractersticas de las Unidades Hidrogeolgicas.

Los acuferos principales corresponden a terrenos terciarios y cuaternarios que conforman las llanuras de la isla de Ibiza. En las Sierras los acuferos corresponden a formaciones calcreas en las que se produce una importante circulacin krstica con la aparicin de manantiales de gran caudal.

Por la propia naturaleza de los terrenos, su permeabilidad es muy variable, y sus lgicas heterogeneidades hidrogeolgicas propician una gran dispersin en la productividad de las captaciones.

La recarga tiene lugar por infiltracin directa de la lluvia o de los torrentes. Los acuferos funcionan, generalmente, como libres, aunque a veces los cambios de facies, a veces la estructura geolgica, imponen condiciones de confinamiento o semiconfinamiento.


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Figura 7: Unidades hidrogeolgicas de Ibiza y Formentera

El rea de estudio se encuadra desde el punto de vista hidrogeolgico en la Unidad de Santa Eulalia

1.6.2 Unidad hidrogeolgica Santa Eulalia

Ubicada en la parte centro- oriental de la isla, presenta una superficie total de 132 Km2. Est constituida por dos acuferos, uno formado por materiales calizos figurados con un espesor de 200m, del cual aproximadamente la mitad es de naturaleza libre y la otra mitad aparece confinado por materiales impermeables. El otro acufero, formado por materiales detrticos ms recientes, llega a alcanzar hasta 20m de espesor.

1.6.3 Balance Hidrogeolgico

La recarga se produce por infiltracin del terreno de agua de lluvia, alcanzando valores anuales de 4,4 hm3, y procedentes de flujo subterrneo de otras unidades hasta 0,4 hm3. Las extracciones anuales por bombeos, concentradas principalmente en el acufero calcreo, son del orden de 4,7 hm3.

Figura 8: Funcionamiento hidrogeolgico y usos de la unidad hidrogeolgica de Santa Eulalia

Formentera

San Miguel

San Antonio

San Carlos

Santa Eulalia

Ibiza

San Jos


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1.6.4 Calidad de las Aguas

En lneas generales la calidad de las aguas depende de la naturaleza de las formaciones que constituyen los acuferos: Las formaciones calcreas normalmente tienen aguas bicarbonatadas con salinidad baja, siempre que no contengan episodios margo-yesferos o estn en relacin hidrulica con acuferos detrticos. Estos ltimos tienen salinidades ms elevadas con facies que evolucionan desde bicarbonatadas clcicas a otras de tipo ms complejo.

En el sector de Santa Eulalia la calidad de las aguas es regular, con facies tipo mixto, predominando las aguas de tipo sulfatado o clorurado- sulfatado, si bien no se registran facies cloruradas sdicas, limitandose la concentracin de ion cloruro a mximos que no superan en ningun caso los 600 mg/L.

1.6.5 Red Piezomtrica

La unidad de Santa Eulalia se caracteriza por presentar los niveles piezomtricos ms bajos de toda la isla, con conos de bombeo generados por los pozos de abastecimiento a Santa Eulalia, Cala Llonga y urbanizaciones costeras, que descienden varias decenas de metros bajo el nivel del mar. Esto genera una amplia franja, en torno a los 4 o 5 Km, en el sector ms cercano a la lnea de costa con valores negativos, a pesar de lo cual no se registran problemas de intrusin marina, generalizados en el sector. nicamente se ha descrito un proceso de intrusin marina localizado en la zona de Cala Llonga.

Figura 9: Mapa de isopiezas de la isla de Ibiza en otoo 1984.


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Figura 10: Mapa de Isopiezas de la isla de Ibiza en Primavera 1987.


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2 Procedencia de materiales

2.1 Introduccin

En este apartado se va a tratar el aprovechamiento de los materiales excavados en la propia traza, posibles zonas de prstamo y las canteras existentes en la zona, as como las plantas de hormigones y aglomerado ubicadas en las proximidades de la obra proyectada.

Se estima que todo el material excavado en los desmontes de la traza ser aprovechable, aunque ser necesario un aporte de material ajeno a la obra para la realizacin de la explanada y los caminos.

2.2 Criterios de aprovechamiento

En el PG-3 Pliego de prescripciones tcnicas generales para obras de carreteras y puentes, en su ltima revisin de 22 y 28 de Enero de 2000 as como la correspondiente a la orden 326/00, se distinguen los siguientes tipos de materiales para la construccin de rellenos:

Terraplenes: materiales cuyo fin es crear una plataforma sobre la que se asiente el firme de una carretera.

Rellenos todo-uno: materiales con destino a crear una plataforma sobre la que se asienten la explanada y firme de una carretera, excluyendo la coronacin del relleno. Los materiales procedern de la excavacin de la explanacin y excepcionalmente de prstamos.

Pedraplenes: Materiales ptreos con destino a crear una plataforma sobre la que se asiente la explanada y firme de una carretera, excluyendo la coronacin del pedrapln. Los materiales procedern de la excavacin de la explanacin y excepcionalmente de prstamos.

Las caractersticas principales que deben poseer cada uno de estos materiales tambin se definen en el PG-3.

2.2.1 Pedraplenes

Ser material ptreo compacto y estable frente a la accin de los agentes externos y, en particular, frente al agua.

Deber cumplir las siguientes condiciones granulomtricas:

- Cernido por #20UNE < 30%

- Cernido por #0.080UNE < 10%

- Dmax entre 100 y 900 mm

El contenido en peso de partculas con forma inadecuada ser menor del 30%

2.2.2 Rellenos todo-uno

Ser material con unas condiciones granulomtricas intermedias de las necesarias para ser considerado para pedrapln o terrapln:

- Cernido por #20UNE est comprendido entre 30 y 70% y cernido por #0.080UNE


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- Cernido por #0.080UNE>35%

Segn su utilizacin, se distinguen los siguientes tipos de materiales aptos para terrapln:

Suelos seleccionados:

- Contenido en materia orgnica menor del 0.2%

- Contenido en sales solubles (incluido yeso) menor del 0.2%

- Dmax < 100 mm

- Cernido por #0.40UNE15% o todas y cada una de las siguientes condiciones:

#2UNE


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2.3 Localizacin y valoracin de volmenes

El balance de tierras de esta obra es excedente, con unos desmontes del orden de 70.318,197 m3, y unos rellenos del orden de 64.344,834 m3, por lo que es imprescindible la necesidad de llevar a vertedero los materiales sobrantes. Para ello se ha localizado una cantera inactiva en periodo de restauracin. Derribos y reciclajes Santa Brbara, en el apndice 7 se adjunta su ficha.

El volumen que se ha de llevar a vertedero es de 5.973 m3 de suelo tolerable y de 62.051,952 m3 de tierra vegetal.

Sera necesario un volumen de 26.221,094 m3 de suelo seleccionado 2 procedente de cantera para la ejecucin de la explanada, 6.822,414 m3 de zahorra para los caminos.

2.4 Materiales de la traza y sus posibilidades de aprovechamiento

En este apartado se va a resumir los materiales caracterizados en la traza y hacernos una idea de su posible reutilizacin.

Los materiales Cuaternarios, debida a sus caractersticas se clasifican como materiales tolerables, segn los ensayos de laboratorio realizados sobre la calicata C2.

CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES GRUPO LITOLGICO Clasificacin Utilizacin

Terciario: calcarenitas y margas beiges Todo-uno Todo uno

Cuaternario: arcillas rojas con niveles de encostramiento Tolerable Terrapln

La clasificacin realizada del aprovechamiento de los materiales, es en base a la experiencia y a los ensayos que se han realizado en los materiales excavados en

las calicatas, a partir de los cuales se evala la reutilizacin de los materiales de la traza.

Cabe destacar que en fase de obra se llevarn a cabo los ensayos correspondientes obteniendo una correcta clasificacin de los materiales, para su puesta en obra.

La tabla adjunta muestra un resumen de los ensayos de laboratorio realizados sobre las muestras de suelo recuperadas en las catas y en el sondeo. A partir de las cuales se lleva a cabo la caracterizacin de los materiales excavados.

Tabla 1: Ensayos realizados a las muestras extradas de las calicatas y del sondeo.


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2.5 Canteras

Se ha realizado una campaa de reconocimiento de campo, en la que se han reconocido las canteras situadas ms prximas a la traza. Durante la realizacin del trabajo de campo se cumplimentaron las fichas de datos que en este captulo se incluyen, y en las que se recogen las principales caractersticas de estas canteras.

De las canteras visitadas se han solicitado datos de ensayos realizados al material que explotan aunque dichos datos, no han sido facilitados por las empresas encargadas de las explotaciones, tampoco han sido facilitados, volmenes de explotacin, reservas ni maquinaria disponible.

2.5.1 Canteras

Se han estudiado en las proximidades del trazado las siguientes canteras, estas canteras estn en plena actividad y con reservas suficientes para las necesidades de la obra:

C-1: C.Chumeu. Situada en S.Jos, se extrae rido calizo (calizas Jursicas y Cretcicas) y posee planta de machaqueo y clasificacin adems de planta de hormign situada en la carretera de Sta Eulalia Km.6.

C-2: C.Orvay. Situada en S.Jos, se extrae rido calizo (calizas Jursicas y Cretcicas) y posee planta de clasificacin y machaqueo.

La ubicacin de todos los puntos de obtencin de ridos, plantas de hormign y plantas de aglomerado en caliente estn marcadas en el plano general E: 1:25.000, que se adjunta en el apndice 6.

Se acompaa en este anejo de un Apndice 7 en el que se incluyen unas fichas donde figuran todos los datos obtenidos de estas canteras, fotografas de las mismas, adems de una descripcin de la planta de hormign, apndice 8, y de mezcla bituminosa en caliente que han sido reseadas en las proximidades del trazado


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2.5.2 Plantas de Suministro

Plantas de Aglomerado Asfltico

En las proximidades de la traza se han clasificado dos plantas de aglomerado asfltico por un lado AGLOISA, situada en las inmediaciones de la Cantera Chumeu, cuya produccin no ha sido facilitada por el encargado de la planta.

TIPO DE INSTALACIN DE SUMINISTRO:

Plantas de Mezclas asflticas

NOMBRE DE INSTALACIN: AGLOISA

PERSONA DE CONTACTO: ANTONIO TORRES

UBICACIN En las inmediaciones de la C.Chumeu

CAPACIDAD DE

PRODUCCIN: Esta iniciando la Produccin

CANTERA Y YACIMIENTOS DE

ABASTECIMIENTO: C.Chumeu, C.Orvay.

Planta de Hormign

La cantera C.Chumeu posee una planta de hormign de su propiedad, situada en la carretera a Sta. Eulalia Km.6


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3 Geotecnia

Como informacin de partida se cuenta con los documentos elaborados por Estudi geotecnia Eivissa, S.L, los planos geolgicos e informacin elaborada por el IGME, destacando especialmente la serie MAGNA de cartografa a escala 1:50.000.

En el rea de estudio afloran depsitos del Mioceno y del Cuaternario principalmente, destacando la presencia de costras calcreas muy desarrolladas en toda la isla que tienden a fosilizar el relieve actual y dificultan la cartografa geolgica.

Dentro de la zona de estudio se han diferenciado principalmente 2 unidades geolgico-geotcnicas que son:

Tramos de calcarenitas y margas del Mioceno

Depsitos cuaternarios de fondo de valle (Pleistoceno). Arcillas rojas con niveles de encostramiento.

3.1 Trabajos realizados El estudio consisti en la realizacin de calicatas, un sondeo con extraccin

de testigo continuo, y ensayos de penetracin dinmica, destinados a caracterizar desde el punto de vista geolgico-geotcnico los materiales presentes en la traza.

En total se han llevado a cabo 12 calicatas con medios mecnicos, tomndose muestras en saco para su posterior ensayo en el laboratorio. Se ha ejecutado 1 sondeo del cual se ha tomado una muestra correspondiente a un testigo parafinado, para su posterior ensayo en laboratorio, cabe destacar que durante la ejecucin del sondeo se han realizado ensayos in situ, de tipo Ensayos de Penetracin Estndar (SPT). Se completa el estudio con la realizacin de 6 penetrmetros dinmicos de tipo DPSH.

En la tabla adjunta se resumen los trabajos realizados, indicando el Pk donde se han realizado y la profundidad alcanzada en el reconocimiento.


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Prospeccin P.K. Tierra vegetal (m) N. F.

Profundidad (m)

S1 20+500 0.70 NO 10.00 C1 8+230 0.60 NO 2.70 C2 8+385 0.60 NO 3.40 C3 10+450 0.50 NO 0.50 C4 11+885 0.60 NO 2.90 C5 14+275 0.30 NO 2.25 C6 14+750 0.50 NO 0.50 C7 15+520 0.80 NO 3.60 C8 17+590 0.50 NO 2.10 C9 17+805 0.50 NO 3.25

C10 19+680 0.30 NO 1.25 C11 20+050 0.50 NO 0.85 C12 21+000 0.35 NO 0.35 P1 8+452 - NO 5.00 P2 15+604 - NO 1.00 P3 17+000 - NO 2.4 P4 17+555 - NO 3.8 P5 19+154 NO 5.4 P6 20+373 - NO 5.00

Tabla 2:.Resumen de los trabajos geotcnicos realizados.

3.2 Descripcin geotcnica de los materiales

A partir de las unidades geolgicas consideradas y del estudio de los resultados de los ensayos de laboratorio, se han establecido las unidades geotcnicas que se describen a continuacin, ordenadas en orden decreciente de edad, indicando la denominacin que se ha utilizado en los planos geotcnicos:

3.2.1 Terciario: Mioceno Inferior (M). El Mioceno inferior est formado por calcarenitas y margas beiges,. En

ocasiones conforman niveles de margas y calizas arcillosas con coloraciones rosadas y blanquecinas. Las margas presentan fractura concoidea y en muchos casos son algo limosas. Mientras que los niveles de caliza y calcarenita se definen como niveles moderadamente duros.

En esta unidad se han realizado diversas prospecciones, cuya relacin se detalla a continuacin:

- Calicata mecnica realizada con una retroexcavadora. C1. En el apndice 3 del presente anejo se encuentran las fichas de registro de las calicatas.

- Sondeo mecnico a rotacin con recuperacin de testigo continuo y dimetro de 86 mm. S1. En el apndice 2 del presente anejo se encuentran las fichas del registro del sondeo.

A continuacin, resumen las principales caractersticas de los trabajos de campo realizados en esta unidad:

CALICATA

CATA 1 (C1) MATERIALES 0,00-0,60 m Suelo vegetal. 0,60-2,70 m Margas beige con tramos margocalizos (M).

Tabla 3: Calicata en la que afloran los materiales Terciarios


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SONDEO

SONDEO S1 MATERIALES SPT Nivel fretico 0,00-0,70 m Suelo vegetal

SPT 1 (0,60-0,77) SPT 2 (1,80-1,89) SPT 3 (3,60-3,66) SPT 4 (5,40-5,44) SPT 5 (7,20-7,27)

0,70-10,00 m Margas beige y calcarenitas (M)

SPT 6 (9,00-9,08)

NO

Tabla 4: Sondeo en el que afloran los materiales Terciarios

En el sondeo a medida que progresaba la perforacin se han realizado ensayos de penetracin estndar (S.P.T). Este ensayo consiste en la hinca de una cuchara tomamuestras normalizada de 2 pulgadas de dimetro exterior y 60 centmetros de longitud que se hinca en el terreno mediante una maza de 63,5 kg. de peso y que cae desde una altura de 75 cm..

A continuacin, se adjuntan los resultados de los ensayos de penetracin dinmica (SPT) llevados a cabo en el sondeo ejecutado en esta unidad.

PENETRACIN (avance en cm) NIVEL GEOTCNICO

ENSAYO (prof. m)

15 30 45 60 Nspt

S.P.T.1 (0,60-0,77) 20 50 R

S..P.T.2 (1,80-1,89) 50 R

S.P.T.3 (3,60-3,66) 50 R

S.P.T.4 (5,40-5,44) 50 R

S.P.T.5 (7,20-7,27) 50 R

SONDEO (S1) Mioceno

S.P.T.6 ( 9,00-9,06) 50 R

Tabla 5: Resultado de los ensayos de penetracin dinmica SPT en el sondeo.

As mismo, se han extrado del interior del sondeo una muestra parafinada con tomamuestras normalizado, para llevar a cabo ensayos de resistencia a la compresin simple y sulfatos solubles, cuyos resultados se resumen a continuacin:

- Ensayos de resistencia:

SONDEO MUESTRA ENSAYO: Compresin Simple en

rocas UNE 103-200-95 (Mpa)

Densidad seca aparente (g/cm3)

S1 M1 15 2.4

Tabla 6: Resultados del ensayo de resistencia a la compresin simple

- Ensayos Qumicos

ENSAYO: Sulfatos solubles en suelos UNE 103-202-95 SONDEO MUESTRA

Test cualitativo Grado de agresividad

S1 M1 negativo nulo

Tabla 7: Resultados del ensayo de sulfatos solubles.

En el apndice 5 del presente anejo se encuentran las fichas de los ensayos realizados en el laboratorio. De acuerdo con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos realizados en esta unidad se puede afirmar que:

- en funcin de los resultados del S.P.T, en los que se obtiene rechazo en el primer tramo, se estima una resistencia tipo roca a escasa profundidad del orden de 2 m.

- se ha obtenido un valor de resistencia a compresin simple de 15 Mpa, para los niveles de calizas y calcarenitas.


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- segn los resultados del ensayo de Sulfatos solubles no es de esperar agresividad del terreno al hormign por presencia de sulfatos.

- los materiales son excavables con medios mecnicos convencionales, si bien requieren el uso de martillo neumtico en los paquetes de calcarenitas ms potentes.

- no se ha detectado nivel fretico en ninguna de las prospecciones realizadas.

En vista de los ensayos realizados se lleva a cabo la caracterizacin geotcnica de los materiales englobados en esta unidad.

Son materiales excavables con medios mecnicos tipo martillo neumtico especialmente los niveles de calizas y calcarenitas duros, las intercalaciones de carcter margoso se pueden excavar mediante mtodos convencionales.

El material excavado en los desmontes definidos en esta unidad es apto para la ejecucin de rellenos de tipo todo-uno. Su reutilizacin se analiza de manera especfica en el apartado 1.2.4.

Se trata de un material de comportamiento hidrogeolgico impermeable, que puede presentar karstificacin mas o menos intensa debido a su naturaleza calcrea llegando a ser permeable.

En cuanto a parmetros geotcnicos cabe destacar que al tratarse de alternancias de margas arenosas y limosas con niveles calcreos se asigna un valor estimado del conjunto , tanto para la cohesin como la friccin, para lo cual se ha tenido en cuenta, los valores de plasticidad, densidad y humedad de la unidad.

C (Kg/cm3) 0.4 20

La cimentacin de estructuras se puede realizar de forma directa aunque con tensiones admisibles moderadas, en caso de que el fondeo de la excavacin no sean los niveles calcreos definidos.


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3.2.2 Cuaternario (Q) El rea de estudio se dispone prcticamente en su totalidad sobre este tipo de

materiales, que constituyen amplios afloramientos en toda la isla.

Se trata de suelos de edad Pleistocena formados por limos, arenas, costras calcreas, conglomerados y arcillas rojas con cantos de calizas, depositados en un medio continental. Existen puntos donde los procesos que han dado lugar a estos suelos son de carcter eluvial, es decir, proceden de la alteracin in situ de los niveles inferiores, dando lugar a niveles endurecidos con ndulos carbonatados.

Para el estudio de estos materiales se dispone de las siguientes prospecciones:

- 11 calicatas mecnicas realizadas con retroexcavadora. C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12. En el apndice 3 del presente anejo se encuentra la ficha de cada una de estas calicatas.

- 6 penetrmetros dinmicos del tipo DPSH. En el apndice 4 del presente anejo se encuentran las fichas de los DPSH.

A continuacin, se resumen los materiales caracterizados a partir de las calicatas:

CALICATAS

CATAS PROFUNDIDAD (m) MATERIALES

0,00-0,60 m Suelo vegetal C2

0,60-3,40 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q) 0,00-0,50 m Suelo vegetal C3 0,50-0,80 m Nivel de encostramiento (Q) 0,00-0,60 m Suelo vegetal

C4 0,60-2,90 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q) 0,00-0,30 m Suelo vegetal

C5 0,30-2,25 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q)

0,00-0,50 m Suelo vegetal C6

0,50-0,70 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q) 0,00-0,80 m Suelo vegetal





C11 0,50-0,85 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q) 0,00-0,35 m Suelo vegetal C12 0,35-0,65 m Nivel de encostramiento (Q)

Tabla 8: Caractersticas de las catas realizadas en materiales cuaternarios

Sobre muestras tomadas en las catas se procedi a la realizacin de los ensayos de laboratorio oportunos para estimar los distintos parmetros geotcnicos, los resultados se pueden observar a continuacin en las tablas resumen:

Ensayos de identificacin.: Anlisis granulomtrico por tamizado, determinacin de los lmites de Atterberg, humedad natural.

ENSAYO: Anlisis granolumtrico UNE 7-376-75

ENSAYO: Lmites de Atterberg

UNE 103-103/94 CATA MUESTRA %

cantos

% grava

s

% arena

s

% fino

s L.L L.P I.P

CLASIFICACIN U.S.C.S

HUMEDAD NATURAL

(%). E 103-300/93

C2 Q2 0 37,6 15,7 46,8 27,8 14,4 13,3 SC 7,7 C4 Q4 0 34,1 18,6 47,3 30,6 15,8 14,7 SC 7,8 C7 Q7 0 40,8 14,9 44,2 30,5 15 15,5 SC 7,7 C9 Q9 0 8,1 6,3 85,6 36,6 17,3 19,2 CL 11,3 C12 Q12 0 39,6 40,2 20,1 22,1 16,3 5,8 SC-SM 3,1


PG. 22

Tabla 9: Resultados de los ensayos de identificacin

Los grficos siguientes muestran los resultados del anlisis granulomtrico teniendo en cuenta los valores medios de los ensayos de identificacin realizados en esta unidad.


PG. 23


PG. 24

Ensayos de resistencia y deformabilidad: Corte directo y Hinchamiento Lambe

ENSAYO: Corte directo UNE 103-301/93 CATA MUESTRA

Cohesin (Kp/cm2)

ngulo de rozamiento interno ()

Hinchamiento Lambe

UNE 103-600/96

C2 Q2 0,2 19,43 0,45 C9 Q9 0,3 19,84 - Tabla 10: Resultados de los ensayos de corte directo e hinchamiento Lambe.

Ensayos de compactacin: Proctor modificado y C.B.R

ENSAYO: Proctor Modificado

UNE 103-501/93 ENSAYO: C.B.R UNE 103-502/95

CATA MUESTRA Humedad

ptima (%)

Densidad mxima (g/cm3)

95% 98% 100%

C2 Q2 10,66 1,94 5,296 9,02 12,864 C4 Q4 10,92 1,901 6,469 9,479 12,227 C7 Q7 10,83 1,96 4,028 6,147 8,148 C9 Q9 12,63 1,828 1,441 2,038 2,567

Tabla 11: Resultados de los ensayos de Prctor modificado y C.B.R.

Ensayos de hinchamiento libre en edmetro.

CATA MUESTRA ENSAYO: Hinchamiento libre en edmetro (%) UNE 103-601/96 C2 Q2 0,52

Tabla 12: Resultados del ensayo de hinchamiento libre.

Ensayo de colapso en suelos.

CATA MUESTRA ENSAYO: Ensayo de colapso en suelos (%)

C2 Q2 1,72

Tabla 13: Resultados del ensayo de colapso.

Ensayos qumicos: Contenido en materia orgnica, sulfatos

ENSAYO: Sulfatos solubles en suelos UNE 103-202-95 CATA MUESTRA

Test cualitativo Grado de agresividad

ENSAYO: Materia orgnica en suelo

(%) UNE 103-502/95

C2 Q2 Negativo Nulo 0,107 C4 Q4 Negativo Nulo 0,103 C7 Q7 Negativo Nulo 0,097 C9 Q9 Negativo Nulo 0,112

C11 Q11 0,162 C12 Q12 Negativo Nulo 0.124

Tabla 14: Resultados de los ensayos de sulfatos y materia orgnica.

Para establecer la consistencia del material se han llevado a cabo ensayos in situ de penetracin dinmica tipo DPSH. En este ensayo se registra el nmero de golpes necesarios para penetrar 20 cm. con una puntaza que se golpea, a travs del varillaje, mediante una maza de 65,5 Kg. de peso que cae desde una altura de 75 cm. El nmero de golpes necesario para avanzar la puntaza 20 cm. recibe el nombre de nmero de penetracin N20. Se obtiene as una medida prcticamente continua de la compacidad del terreno.

A continuacin se adjunta la tabla resumen con los resultados obtenidos.

DPSH Profundidad (m) Golpeo Consistencia Unidad 0 - 2,20 15 - 30 Dura Q 1

2,20 - 5,00 >30 Rgida M 2 0,00 - 1,00 > 30 Rgida Q

0,00 - 1,00 15 - 30 Dura Q 3 1,00 - 2,4 >30 Rgida Q 0,00 - 2,6 >30 Rgida Q 4 2,6 - 3,8 >30 Rgida M 0,00 - 1,8 >30 Rgida Q 5 1,8 - 5,0 >30 Rgida M


PG. 25

0,00 - 2,2 >30 Rgida Q 6 2,2 - 5,0 >30 Rgida M

Tabla 15: Resumen de los resultados del ensayo DPSH.

En el Apndice 5 se encuentran todas la fichas de los ensayos realizados en esta unidad.

De acuerdo con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos realizados en esta unidad se puede afirmar que:

- en funcin de los resultados de penetracin y de resistencia al corte se estiman los siguientes parmetros geotcnicos representativos: ngulo de friccin =20; cohesin c= 2 Kg/cm2 y peso especfico = 16 Tn/m2.

- se trata de terrenos de consistencia dura a rgida, ya que en los ensayos de penetracin de tipo D.P.S.H. se alcanzan golpeos medios superiores a 30.

- la cohesin del terreno depende de la consistencia, y vara entre 0,1 Kpm2 de las zonas de consistencia baja a 0,4 Kp/cm2 en zonas de consistencia rgida. Se emplear un valor medio de cohesin de 0,2 Kp/cm2.

- de los ensayos qumicos se deduce que no es de esperar una agresividad del terreno al hormign por presencia de sulfatos.

- en funcin de los ensayos de hinchamiento libre realizados se descarta un comportamiento expansivo de los materiales niveles de encostramiento calcreos.

- son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso de martillo neumtico en los trminos de los niveles de encostramiento, en caso de que estos niveles tengan un espesor considerable. El

producto obtenido es reutilizable como ncleo de relleno ya que se ha clasificado como Tolerable.


PG. 26

3.3 Desmontes, rellenos y estructuras.

3.3.1 Caractersticas de los Desmontes.

En el presente apartado se analizan las caractersticas generales de los desmontes de la traza La traza cuenta con 8 tramos en desmonte de entidad superior a 2,5 metros. Aunque cabe destacar que solamente el ultimo desmonte tiene entidad suficiente para analizarlo con detalle.

DESMONTE 1 : Tiene una longitud mxima de 60 m y alcanza una altura mxima de 3m entorno al PK 8+200, la excavacin tendr lugar sobre materiales Miocenos, calcarenitas y margas beige, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,60m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los paquetes de calcarenitas potentes. El material excavado del desmonte resulta todo-uno y es reutilizado como todo-uno. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C1. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.


En cuanto al talud adoptado en este desmonte es el 2H/3V, estable para la altura definida en el mismo.

DESMONTE 2 : Tiene una longitud mxima de 215 m y alcanza una altura mxima de 4m entorno al PK 12+100, la excavacin tendr lugar sobre materiales Cuaternarios, arcillas rojizas con niveles de encostramiento, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,56m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los niveles de encostramiento. El material excavado del desmonte resulta tolerable y es reutilizado como ncleo del terrapln. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C4. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.

CATA 4 (C4) MATERIALES

0,00-0,60 m Suelo vegetal. 0,60-2,90 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente

carbontica (Q) En cuanto al talud adoptado en este desmonte es el 2H/3V, estable para la

altura definida en el mismo.

DESMONTE 3 : Tiene una longitud mxima de 120 m y alcanza una altura mxima de 3,5m entorno al PK 15+740, la excavacin tendr lugar sobre materiales Cuaternarios, arcillas rojizas con niveles de encostramiento, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,60m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los niveles de encostramiento. El material excavado del desmonte resulta tolerable y es reutilizado como ncleo del terrapln. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C7 y un penetrmetro dinmico tipo DPSH P2. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata y el penetrmetro.

CATA 7 (C7) MATERIALES 0,00-0,80 m Suelo vegetal.

0,80-3,960 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente carbontica (Q)

DPSH Profundidad (m) Golpeo Consistencia Unidad 2 0,00 - 1,00 > 30 Rgida Q


DESMONTE 4 : Tiene una longitud mxima de 157m y alcanza una altura mxima de 4m entorno al PK 19+140, la excavacin tendr lugar sobre materiales Cuaternarios, arcillas rojizas con niveles de encostramiento, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,47m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los niveles de encostramiento. El material excavado del desmonte resulta tolerable y es reutilizado como ncleo del terrapln. No hay


PG. 27

presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta un penetrmetro dinmico tipo DPSH P5. A continuacin se adjunto el resumen del penetrometro.

DPSH Profundidad (m) Golpeo Consistencia Unidad 5 0,00 - 1,8 >30 Rgida Q 5 1,8 - 5,0 >30 Rgida M

DESMONTE 5 : Tiene una longitud mxima de 275 m y alcanza una altura mxima de 3,98m entorno al PK 19+760, la excavacin tendr lugar sobre materiales Cuaternarios, arcillas rojizas con niveles de encostramiento, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,39m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los niveles de encostramiento. El material excavado del desmonte resulta tolerable y es reutilizado como ncleo del terrapln. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C10. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.

CATA 10 (C10) MATERIALES 0,00-0,30 m Suelo vegetal. 0,30-1,25 m Arcillas rojizas con cementacin incipiente

carbontica (Q) En cuanto al talud adoptado en este desmonte es el 2H/3V, estable para la

altura definida en el mismo.

DESMONTE 6: Tiene una longitud mxima de 115m y alcanza una altura mxima de 4,83m entorno al PK 20+854, la excavacin tendr lugar sobre materiales Miocenos, calcarenitas y margas beige, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,54m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los paquetes de calcarenitas potentes. El material excavado del desmonte resulta todo-uno y es reutilizado como todo-uno. No hay presencia de

nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C12. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.

CATA 12 (C12) MATERIALES 0,00-0,35 m Suelo vegetal. 0,35-0,65 m Nivel de encostramiento


DESMONTE 7: Tiene una longitud mxima de 172 m y alcanza una altura mxima de 14,4m entorno al PK 220+958, la excavacin tendr lugar sobre materiales Miocenos, calcarenitas y margas beige, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,40m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los paquetes de calcarenitas potentes. El material excavado del desmonte resulta todo-uno y es reutilizado como todo-uno. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C12. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.



En desmonte se proyecta una berma de 1,00 metro con un 8% de pendiente


PG. 28

. Figura 11: Zona donde se ejecutar el desmonte 7.

178.27

P.k 20+ 958

DESMONTE 8(PM-811): Tiene una longitud mxima de 240 m y alcanza una altura mxima de 3 m entorno al PK 0+175, la excavacin tendr lugar sobre materiales Miocenos, calcarenitas y margas beige, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,40m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los paquetes de calcarenitas potentes. El material excavado del desmonte resulta todo-uno y es reutilizado como todo-uno. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C12. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.



DESMONTE 9(ROTONDA): Tiene una longitud mxima de 30 m y alcanza una altura mxima de 10 m entorno al PK 0+45, la excavacin tendr lugar sobre materiales Miocenos, calcarenitas y margas beige, estos materiales estn recubiertos por un espesor de 0,40m de tierra vegetal. Son materiales excavables con medios mecnicos convencionales, necesitando el uso del martillo neumtico en los trminos de los paquetes de calcarenitas potentes. El material excavado del desmonte resulta todo-uno y es reutilizado como todo-uno. No hay presencia de nivel fretico, ni posible afluencia de agua. Para caracterizar este desmonte se cuenta una calicata C12. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.


En cuanto al talud adquirido en este relleno es el 3H/2V, estable para la altura definida.

Figura 12: Corte transversal del desmonte de mayor envergadura (D7)


PG. 27

Tabla 16 Cuadro resumen de los desmontes de la traza

DATOS GEOMTRICOS DATOS GEOLGICOS DATOS GEOTCNICOS

Desmonte PK Inicial PK Final

Altura mxima

(m) Formacin afectada PG-3 %

Prospecciones realizadas

Exc. Tierra vegetal (m) Excavabilidad Aprovechamiento Taludes explanada

D1 8+160 8+220 3 M Todo-uno 100 C1 0,6 Martillo

neumtico Todo-uno 2H/3V Tipo 0

D2 11+970 12+185 4 Q Tolerable 100 C4 0,56 Medios

mecnicos Ncleo terrapln 2H/3V Tipo 0

D3 15+680 15+800 3,5 Q Tolerable 100 C7 0,6 Medios


D4 19+065 19+222 4 Q Tolerable 100 0,47 Medios


D5 19+685 19+960 3,98 Q Tolerable 100 C10 0,39 Medios


D6 20+770 20+885 4,83 M Todo-uno 100 C12 0,54 Martillo


D7 20+922 21+094 14,4 M Todo-uno 100 C12 0,4 Martillo


D8(PM-811) 0+030 0+270 3 M Todo-uno 100 C12 0,54 Martillo neumtico Todo-uno 1H/3V Tipo 0

D9(Rotonda) 0+030 0+60 10 Q Tolerable 100 C11 0,4 Medios mecnicos Ncleo terrapln 2H/3V Tipo 0


PG. 28

3.3.2 Caractersticas de los Rellenos.

En este apartado se realizar una descripcin de cada uno de los rellenos a ejecutar en el tramo, especificndose los reconocimientos efectuados, las caractersticas del terreno de apoyo, y los clculos de estabilidad realizados para, finalmente, indicar los aspectos del diseo que se desprenden de los anteriores condicionantes.

A lo largo del trazado se proyectan 8 tramos en relleno destacables con cierta entidad que se definen de modo individualizado en el presente apartado, para los cuales se han adoptado taludes del tipo 3H/2V. Se han proyectado rellenos con alturas mximas del orden de 8,5 m. Aunque en trmino medio la altura es del orden de 4 m.

Los materiales procedentes de la excavacin se han considerado como rellenos tipo terrapln y todo-uno, y a partir de estos materiales se ejecutarn los rellenos de la traza.

Aspectos generales.

La evaluacin del balance de tierras del trazado resulta negativa, contndose con una necesidad importante de material externo a la traza. Se requerir, por tanto, de prstamos en las proximidades de la traza, y de canteras. El balance de tierras se incluye en el apartado 1.2.3. Hay que tener en cuenta que las unidades de materiales para la construccin del tramo son las siguientes:

- Materiales para la formacin de terraplenes

- Materiales para la mejora de la explanada.

- ridos gruesos y finos para hormigones de obras de fbrica.

Para la realizacin de rellenos, sern necesarios unos aportes de un material tolerable que cumpla normativa como ncleo de relleno. Este material va a proceder de las excavaciones de desmontes de la traza, que supone un gran

volumen susceptible de aprovechar. El anlisis exhaustivo en cuanto a balance de tierras se incluye en el Anejo Movimiento de Tierras.

La mayor parte de los materiales procedentes de la excavacin de la traza como se ha comentado darn lugar a rellenos tipo ncleo de terrapln por el predominio de zonas de tipo arcillo-limosa. En los tramos de roca se excavarn calizas margosas y margas, con una componente muy importante de aprovechamiento como todo-uno.

Por este motivo la ejecucin de rellenos se puede considerar que se llevar a cabo con materiales de tipo terrapln clasificados como suelos de tipo tolerable tipo 0.

La amplia experiencia en rellenos de tipo terrapln ejecutados con suelos tolerables permite establecer que son estables incluso para alturas de hasta 20 m con pendientes 3H:2V, por lo que teniendo en cuenta que se ha adoptado este talud 3H:2V, pero con alturas mximas que no superan los 9 m. se puede concluir que la estabilidad del cuerpo del terrapln est garantizada.

Alcance del trabajo.

En el apartado de rellenos se han analizado los siguientes factores:

1) Caractersticas generales:

- Datos geomtricos, situacin y altura mxima en el eje.

- Espesor de tierra vegetal y materiales sobre los que se apoya.

- Prospecciones realizadas en la zona

2) Anlisis de la estabilidad:

- Anlisis de la pendiente de los taludes de todos los rellenos.

- Recomendaciones constructivas: asientos, tratamientos (saneos, cajeos etc...)


PG. 29

Medidas constructivas de carcter general.

En la construccin de un relleno existen varias causas fundamentales que pueden originar problemas en el comportamiento de la infraestructura construida sobre ste, y bsicamente son:

- Asientos diferenciales debidos a una mala cimentacin o al empleo de materiales inadecuados.

- Aparicin de agua de escorrenta o surgencias bajo la base del terrapln.

- Construccin sobre laderas ms o menos inestables que producen deslizamientos y originan deformaciones en la plataforma.

- Estabilidad intrnseca del terrapln que vendr definida por sus caractersticas geomtricas y de calidad geotcnica del material empleado.

El relleno de nueva construccin requiere en muchos casos la eliminacin, total o parcial del terrapln existente. Cuando se trata de una ampliacin por una de la mrgenes se ha de excavar de forma escalonada el relleno actual con el fin de obtener un contacto rugoso que aumente la estabilidad en lo que sera un plano de debilidad.

Las tareas previas a la construccin de un terrapln dependern de la superficie sobre la que est apoyado y en funcin del material sobre el que se disee, requerir de ciertas labores de preparacin.

En todas las superficies de asiento de los rellenos hay que suprimir la vegetacin, escombros y cualquier material que se juzgue pueda influir desfavorablemente en el comportamiento del terrapln. Asimismo, se ha de retirar la capa de tierra vegetal y proceder a su correcto almacenamiento mediante acopios para su posterior reutilizacin.

En base al conjunto de reconocimientos mecnicos efectuados y teniendo en cuenta los anteriores planteamientos, no se prevn cajeados en formaciones recientes (Pleistoceno), en general las caractersticas geotcnicas del material sobre el que se disponen los rellenos es adecuado.

La evaluacin del balance de tierras del trazado resulta negativa, contndose con una necesidad de material externo a la traza. Se requerir, por tanto, de prstamos en las proximidades de la traza, y de canteras. El balance de tierras se incluye en el apartado Procedencia de Materiales.

A continuacin, se resumen las caractersticas de los rellenos de la traza:

RELLENO 1: Se trata de un relleno situado entre el PK 11+300 al PK 11+570 con una altura mxima de 4m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. En cuanto al talud adquirido en este relleno es el 3H/2V, estable para la altura definida.

RELLENO 2: Se trata de un relleno situado entre el PK 11+655 al PK 11+750 con una altura mxima de 4m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. Para el estudio del relleno se cuenta con una calicata C4. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.


carbontica (Q) En cuanto al talud adquirido en este relleno es el 3H/2V, estable para la altura definida.

RELLENO 3: Se trata de un relleno situado entre el PK 17+335 al PK 17+50 con una altura mxima de 2m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. Para el estudio del relleno se cuenta con una calicata C8 y un penetrmetro dinmico tipo DPSH P4. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata y del penetrmetro.


carbontica (Q)

DPSH Profundidad (m) Golpeo Consistencia Unidad 4 0,00 - 2,6 >30 Rgida Q 4 2,6 - 3,8 >30 Rgida M


PG. 30


RELLENO 4: Se trata de un relleno situado entre el PK 18+000 al PK 18+120 con una altura mxima de 2,68m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. Para el estudio del relleno se cuenta con una calicata C9. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.






RELLENO 6: Se trata de un relleno situado entre el PK 19+770 al PK 20+023 con una altura mxima de 6,5m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario. Se adjunta el corte transversal en la figura 8. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. Para el estudio del relleno se cuenta con una calicata C10. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.



Respecto a las bermas, en terrapln, se ubican adyacentes al arcn y son de 1,00 metro de ancho con un 8 % de pendiente hacia el exterior de la calzada.

P.k 19+ 960

Figura 13 Corte transversal del relleno de mayor envergadura (R7)




Para la realizacin de rellenos, sern necesarios unos aportes de un material tolerable que cumpla normativa como ncleo de relleno. Este material va a


PG. 31

proceder de las excavaciones de desmontes de la traza, que supone un volumen susceptible de aprovechar.

La mayor parte de los materiales procedentes de la excavacin de la traza como se ha comentado darn lugar a rellenos tipo ncleo de terrapln por el predominio de zonas de tipo arcillosa En los tramos de roca se excavarn calcarenitas, con una componente muy importante de aprovechamiento como todo-uno.

Asientos

En aquellos casos en los que se compruebe que el material cuaternario sobre el que se desarrolla el relleno es eminentemente de carcter granular, se estimar que los asientos que se produzcan en los niveles inferiores del terrapln sern inmediatos dado el carcter granular, los descensos se generarn instantneamente de forma que se irn absorbiendo por el propio levantamiento del relleno por tongadas.

Cuando el material cuaternario es principalmente de carcter cohesivo se tendrn en cuenta los clculos de asientos incluidos en el apartado de estructuras en los que se puede comprobar que los asientos son admisibles durante la ejecucin del terrapln, ya que para zapatas de 2X2, se estiman asientos no superiores a los 2,5 cm.

La tabla que se adjunta a continuacin resume las caracterstica de los rellenos ms importantes de la traza.

RELLENO 8: Se trata de un relleno situado entre en la PM-811 el PK 0+190 al PK 0+290 con una altura mxima de 3m. Transcurre sobre materiales del Cuaternario, arcillas rojizas con niveles de encostramiento. Para el estudio del relleno se cuenta con una calicata C12. A continuacin se adjunta el resumen de la calicata.

CATA 12 (C12) MATERIALES 0,00-0,35 m Suelo vegetal.

0,35-0,65 m Nivel de encostramiento


Para la realizacin de rellenos, sern necesarios unos aportes de un material tolerable que cumpla normativa como ncleo de relleno. Este material va a proceder de las excavaciones de desmontes de la traza, que supone un volumen susceptible de aprovechar.

La mayor parte de los materiales procedentes de la excavacin de la traza como se ha comentado darn lugar a rellenos tipo ncleo de terrapln por el predominio de zonas de tipo arcillosa En los tramos de roca se excavarn calcarenitas, con una componente muy importante de aprovechamiento como todo-uno.

Asientos

En aquellos casos en los que se compruebe que el material cuaternario sobre el que se desarrolla el relleno es eminentemente de carcter granular, se estimar que los asientos que se produzcan en los niveles inferiores del terrapln sern inmediatos dado el carcter granular, los descensos se generarn instantneamente de forma que se irn absorbiendo por el propio levantamiento del relleno por tongadas.

Cuando el material cuaternario es principalmente de carcter cohesivo se tendrn en cuenta los clculos de asientos incluidos en el apartado de estructuras en los que se puede comprobar que los asientos son admisibles durante la ejecucin del terrapln, ya que para zapatas de 2X2, se estiman asientos no superiores a los 2,5 cm.

La tabla que se adjunta a continuacin resume las caracterstica de los rellenos ms importantes de la traza.


PG. 32

Tabla 17 Cuadro resumen de los rellenos de la traza

DATOS GEOMTRICOS DATOS GEOLGICOS DATOS GEOTCNICOS

Relleno PK inicial PK Final Altura mxima

(m) Formacin afectada

Tierra Vegetal Procedencia de materiales TALUDES

R1 11+300 11+570 4 Q 0,6 Ncleo: mat. Tolerable Cimiento: mat. Adecuado y seleccionado Coronacin: mat adecuado, todo uno y pedraplm

3H/2V


3H/2V


3H/2V

R4 18+000 18+120 2,68 Q 0,5 Ncleo: mat. Tolerable Cimiento: mat. Adecuado y seleccionado Coronacin: mat adecuado, todo uno y pedraplm

3H/2V


3H/2V

R6 19+980 20+150 6,5 Q 0,5 Ncleo: mat. Tolerable Cimiento: mat. Adecuado y seleccionado Coronacin: mat adecuado, todo uno y pedraplm

3H/2V


3H/2V

R8(PM-811) 0+190 0+290 3 Q 0,5

Ncleo: mat. Tolerable Cimiento: mat. Adecuado y seleccionado Coronacin: mat adecuado, todo uno y pedraplm

3H/2V


PG. 33

3.4 Estructuras.

En este apartado se estudian los condicionantes geotcnicos a considerar en la ejecucin de las estructuras proyectadas en el tramo de carretera objeto de estudio.

A la hora de evaluar los valores resistentes del terreno a considerar en el clculo de las cimentaciones y la magnitud del asiento mximo previsible, se han seguido los criterios generales que se exponen a continuacin, realizndose las oportunas variaciones puntuales en cada caso particular cuando ha sido necesario.

3.4.1 Cimentaciones superficiales

Tensin media admisible en materiales coherentes

Para determinar la carga de hundimiento en base de zapata en litologas de caractersticas predominantemente arcillosas o limosas, se ha partido de la expresin general de Brinch Hansen, que posteriormente se modificar a la expresin de Terzaghi, que proporciona la carga de hundimiento en cimentaciones superficiales:

dSBNdqSqNqqdcScNccQh ++=21

En donde:

Qh = carga de hundimiento.

c = cohesin del terreno.

Nc, Nq, N = coeficientes de la carga de hundimiento (funcin de )

sc, sq, s = coeficientes de forma que permiten tener en cuenta en el clculo las dimensiones de las zapatas (funcin de y de las dimensiones de las zapatas).

dc, dq, d = coeficientes de profundidad que permiten tener en cuenta la resistencia del terreno situado por encima del plano de cimentacin (funcin de , de la altura de terreno situada por encima del plano de cimentacin y de las dimensiones de las zapatas).

q = sobrecarga del terreno a cota de cimentacin.

B = ancho del cimiento.

= peso especfico del terreno.

En el caso ms desfavorable, carga rpida en substrato arcilloso saturado (ngulo de rozamiento interno = 0 y cohesin C = Cu), la expresin anterior queda:

Error! No se pueden crear objetos modificando cdigos de campo.

El valor que toma cada uno de los factores que intervienen en la expresin anterior para las condiciones impuestas (carga rpida) sern los siguientes:

- Coeficientes de forma:

LBSc 2,01 +=

Error! No se pueden crear objetos modificando cdigos de campo.

Donde B y L son el ancho y la longitud del cimiento respectivamente. Cuando en el clculo de la carga de hundimiento se haya considerado zapata cuadrada, se ha comprobado que el coeficiente de forma no resultara crtico en la carga admisible de cimentacin adoptada.

- Coeficientes de profundidad:

BDdc

++=

221

pi para 1

BD

1arctg2

21 >+

+=BDpara

BDdc

pi

Donde D es el espesor de terreno situado sobre el plano de apoyo de la zapata que se tiene en cuenta su resistencia para determinar la carga de hundimiento.

- Resistencia al corte sin drenaje. Se adoptar como valor caracterstico de cu, el deducido de los ensayos de compresin simple.


PG. 34

- Sobrecarga del terreno a cota de cimentacin:

= ii Hq

Donde i es el peso especfico de cada uno de los niveles litolgicos existentes por encima del plano de cimentacin de la estructura y Hi es el espesor de stos. En la altura de terreno que queda por debajo del nivel fretico se considerar el peso especfico sumergido, para los clculos realizados en presiones efectivas.

A la carga de hundimiento as calculada se aplicar un coeficiente de seguridad de 3 para obtener la carga admisible de cimentacin.

Asientos previsibles en las cimentaciones

La determinacin del asiento previsible en los casos en los que ste no venga establecido a partir de mtodo empleado en la determinacin de la tensin media admisible (caso de cimentaciones que apoyan en materiales no cohesivos), se realizar para cada una de las estructuras, en funcin de las caractersticas geomtricas de la cimentacin, de la tensin media admisible adoptada en cada caso y del espesor de los diferentes niveles detectados bajo el cimiento.

- Carga rectangular sobre terreno estratificado

En este caso el asiento en el centro del apoyo se estimar por el mtodo aproximado de Steinbrenner. La expresin que proporciona el asiento en el centro de la carga considerada flexible es la siguiente:

( ) ( )( )z,b,a2Bzb,,a1AE2

bq4Sc

=

Donde:

A y B = parmetros funcin del coeficiente de Poisson:

A = 1 -

B = 1 - - 2

1(a,b,z) y 2(a,b,z) = parmetros funcin de las dimensiones del rea cargada y de la profundidad del punto.

= coeficiente de Poisson.

q = carga media (kp/cm).

b = semiancho del cimiento (cm).

E = mdulo de deformacin del terreno (kp/cm).

Para terreno estratificado con distintos valores del mdulo de deformacin E y del coeficiente de Poisson , se obtiene el asiento aplicando la expresin de Steinbrenner.

- Capa elstica sobre base rgida

En los casos en los que pueda considerarse que existe una capa compresible sobre una base rgida se utilizar la siguiente expresin para calcular el asiento en el centro del rea cargada:

E1Bpcs

2

d

=

(Foundation Engineering Handbook, Winterkorn - Fang)

donde:

cd: coeficiente que depende de la relacin L/B y de la relacin H/B, donde L y B son las dimensiones del cimiento y H es la profundidad a la que se encuentra la base rgida. Los coeficientes se incluyen en tabla adjunta.

p: presin transmitida por la cimentacin

E: mdulo de elasticidad de la capa compresible

: coeficiente de Poisson de la capa compresible

- Estimacin de los mdulos de deformacin


PG. 35

Con el fin de estimar el mdulo edomtrico Eoed y el mdulo de elasticidad Eu del material, se ha recurrido a las correlaciones de Butler (1974), que permiten determinar los mencionados mdulos a partir de la resistencia al corte sin drenaje en suelos cohesivos, segn las siguientes expresiones:

Eu= 400 Cu Eoed = 100 Cu

Siendo:

Eoed: Mdulo edomtrico

Eu: Mdulo elstico (condiciones no drenadas)

cu : Resistencia al corte sin drenaje

En ausencia de nivel fretico, se considerar nicamente el mdulo elstico no drenado Eu como parmetro de deformacin del terreno. Eu se calcula segn la expresin citada por Olivilla et al. (1991).

Eu= 500 Cu

NOTA: Puesto que esta expresin tiene un error de +/- 50%, se tomar Eu = 250 Cu

3.4.2 Clculo de las Cimentaciones

Dentro de este apartado se analizan los condicionantes geotcnicos de los elementos de la cimentacin de las estructuras proyectadas en el trazado de estudio.

En base a los materiales detectados en los reconocimientos de campo realizados, la tipologa de cimentacin prevista consiste en una cimentacin superficial apoyada en el sustrato constituido por arcillas rojiza con niveles de encostramiento del Cuaternario (Pleistoceno) y en su defecto en la unidad de calizas y calcarenitas del Mioceno.

En toda la traza de la carretera aparecen, a cota de finalizacin de los ensayos, los materiales de la unidad Q, excepto en el final de la traza, pasado el

P.K. 20,5, donde aflora el sustrato rocoso de la Unidad M2 prcticamente desde la superficie. Tambin se observa en la cata 1 margas beiges correspondientes a los materiales de la Unidad M1.

Los parmetros geotcnicos de los materiales de la Unidad C1 son un ngulo de rozamiento interno de 20 y una cohesin de 0,2kg/cm2. Estos parmetros se tendrn en cuenta a la hora de estimar la tensin admisible del terreno.

A continuacin, se determinar el valor de tensin admisible del terreno. Para ello se emplear la formulacin propuesta por Terzaghi para cimentacin directa en faja y condiciones drenadas, es decir, no hay agua que influya en la estimacin de este valor :


PG. 36

Tensin admisible suelos con rozamiento interno

Para la cimentacin directa se ha estimado la tensin admisible y el asiento para zapata continua y zapata corrida.

Este valor se ha estimado para una profundidad de empotramiento mnima de 1 metro, que es el espesor de suelo vegetal mximo y se ha estimado un ancho de base de 1 metro. Aunque no se esperan variaciones importantes en el valor de tensin admisible al variar los anchos de base de la zapata.

Zapata continua:

q adm : 1,49 Kg/cm2

Zapata cuadrada:

q adm : 1,80 Kg/cm2

Donde:


PG. 37

Asientos

A continuacin, se estimarn los asientos para cada tipo de zapata, ya sea continua o cuadrada, y para diferentes anchos de base de zapata. Como carga se emplear el valor de tensin admisible y la formulacin empleada es la recomendada por Steinbrenner para cimentacin rectangular aplicando el principio del semiespacio de Boussinesq.

Zapata cuadrada

Zapata continua


PG. 38

Formulacin empleada para la estimacin de asientos elsticos.


PG. 39

Se recomienda emplear un coeficiente de balasto K30 de 2,5kp/cm3, valor propio de arcillas de consistencia entre semidura y dura. Una vez estimada la tensin admisible y los asientos inferidos al terreno por la carga de la edificacin se ha determinar si el terreno sobre el que ir apoyada la cimentacin es homogneo lateralmente. En la mayor parte de la trama aparecen los materiales de la Unidad C1, a excepcin de la zona del entorno del sondeo 1, en el que aparecen las calizas de y dolomas del mesozoico.

Agresividad y Expansividad de los materiales

En funcin de los ensayos de hinchamiento libre de los ensayos realizados se descarta un comportamiento expansivo de los materiales del subsuelo.

El test de reconocimiento cualitativo de sulfatos solubles en suelos realizado sobre las muestras del nivel C1-M1 concluye en negativo, por lo que no es de esperar una agresividad del terreno al hormign de la cimentacin por presencia de sulfatos.

Durante la ejecucin de los ensayos no se ha detectado la presencia de aguas freticas.

Accin ssmica (norma NCSE-02).

En el presente apartado se facilita los parmetros coeficiente del terreno C, y aceleracin bsica ab, necesarios para la determinacin de la aceleracin ssmica de clculo ac, segn captulo 2 de la norma sismorresistente NCSE-02.

No se tratar los parmetros coeficiente adimensional de riesgo ni coeficiente de amplificacin del terreno S, ya que el primero depende de criterios de proyecto y el segundo de particularidades propias de la estructura que ataen al calculista.

Aceleracin bsica: ab=0.04 g (BOE num. 244, 11-10-2002)

Coeficiente del terreno: C = 1.3 (Terreno tipo II)

Tabla NCSE-02


PG. 40

3.4.3 Estructura O.F. 8.1 (P.k. 8+380) Trabajos realizados

En el entorno de la estructura analizada se ha realizado la calicata C-2 para caracterizar el sustrato de la zona, la cual se resume a continuacin:

Calicata Profundidad (m) Materiales 0,00-0,60 m Suelo vegetal

C2 0,60-3,40 m

Arcillas rojizas con cementacin incipiente

carbontica (Q)

Condiciones de cimentacin

En apartados anteriores se ha llevado a cabo el calculo de las cimentaciones en los materiales del Pleistoceno considerados como arcillas duras-semiduras, en algunos casos con niveles de encostramientos y mas o menos cementadas.

Los parmetros geotcnicos asignados a esta unidad son : ngulo de rozamiento: 20 y la cohesin del terreno depende de la consistencia, y vara entre 0,1 kg/cm2 de las zonas de consistencia baja a 0,4 kg/cm2 en las zonas de consistencia rgida. Se emplear un valor medio de cohesin de 0,2kg/cm2.

La carga admisible de los niveles del Pleistoceno oscilan del orden de 1.8 Kg/cm2, considerando un tipo de cimentacin superficial mediante zapata cuadrada. Los asientos estimados en el clculo de esta estructura son admisibles.


PG. 41

3.4.4 Estructura O.F.17.1 (P.k. 17+630) Trabajos realizados





Como ocurra en la estructura anteriormente definida, la estructura se proyecta sobre los depsitos cuaternarios del Pleistoceno.



3.4.5 Estructura O.F. 19.1 (P.k.19+960) Trabajos realizados




Como se observa en el registro adjunto para una profanidad menor de 1 m. se detectan los depsitos cuaternarios y a partir de 0.85 m. se detectan los depsitos de Miocenos caracterizados por margas y calizas.


Como ocurra en la estructura anteriormente definida, la estructura se proyecta sobre los depsitos cuaternarios del Pleistoceno.


En el caso de la Unidad M1 del Mioceno definida como : calizas y calcarenitas masivas con alternancias de margas, en los ensayos realizados en este tipo de materiales se ha obtenido un valor de resistencia a compresin simple de 15 Mpa.



PG. 42

3.4.6 Estructura O.F. 20.1 (P.k.20+310) En las cercanas esta el penetrmetro

Trabajos realizados

En el entorno de la estructura analizada se ha realizado el penetrmetro P-6 para caracterizar el sustrato de la zona, la cual se resume a continuacin:

DPSH Profundidad (m) Golpeo Consistencia Unidad 0,00 - 2,2 >30 Rgida Pleistoceno P-6 2,2 - 5,0 >30 Rgida Mioceno

En las cercanas se ha ejecutado el sondeo S-1, cuyo registro se adjunta seguidamente:

NIVEL GEOTCNICO

ENSAYO (prof. m)

Golpeo de SPT

S.P.T.1 (0,60-0,77) R S..P.T.2 (1,80-1,89) R

S.P.T.3 (3,60-3,66) R

S.P.T.4 (5,40-5,44) R

S.P.T.5 (7,20-7,27) R

SONDEO (S1) Mioceno

S.P.T.6 (9,00-9,06) R



En el caso de la Unidad M1 del Mioceno definida como: calizas y calcarenitas masivas con alternancias de margas, en los ensayos realizados en este tipo de materiales se ha obtenido un valor de resistencia a compresin simple de 15 Mpa.


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