ESTUDIO GEOTECNICO

ESTUDIO GEOTÉCNICO
CAMINOS ZONA DE CONCENTRACIÓN
PARCELARIA DE ARDISA (SECANO)
PROVINCIA DE ZARAGOZA
PETICIONARIO
Zaragoza, Octubre de 2004
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Ref: 04AGXXX
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN
2.- GEOLOGÍA
3.- TRABAJOS REALIZADOS
3.1.- En campo
3.2.- En laboratorio
4.- CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES
5.- GEOTECNIA
APÉNDICES
I.-
Situación de trabajos
II.-
Perfiles de calicatas y fotografías
III.-
Boletines de ensayo
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1. - INTRODUCCIÓN
El presente informe, encargado por XXX, trata de dar unas recomendaciones generales
sobre la geotecnia de los materiales afectados por la actuación en la mejora de caminos de la
concentración parcelaria (secano) en la localidad de Ardisa (provincia de Zaragoza).
Con ello se pretende determinar:
-
Tipos de explanada.
-
Excavabilidad de los materiales.
-
Utilidad de los materiales de excavación.
-
Aptitud de materiales de préstamo.
-
Taludes más recomendables.
La metodología seguida para la elaboración del informe, está basada en un recorrido de la
zona para tener una idea acerca de la geología general. A su vez se plantean una serie de
calicatas (3), para el muestreo de los materiales presentes.
Tras este reconocimiento, se efectúa una recopilación bibliográfica con la que se da un
bosquejo de la geología de la zona, que se complementa además con las observaciones
efectuadas en la ejecución de las calicatas.
Posteriormente, y con muestras obtenidas de las mismas, se realizan los ensayos de
laboratorio conducentes a la clasificación y caracterización de materiales. Igualmente se
analiza la viabilidad de una muestra de préstamo como firme de los caminos proyectados.
Con todo lo anterior, se elabora el informe final donde se dan las recomendaciones citadas
anteriormente.
2. - GEOLOGÍA
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El término municipal de Ardisa se extiende a lo largo de la margen derecha del río
Gállego. El núcleo urbano se ubica próximo al río y sobre uno de los niveles de terraza
aluvial del mismo.
El resto del término, ocupa una zona elevada donde dominan los materiales pertenecientes
al sustrato rocoso, y que es por donde se desarrolla prioritariamente la actuación. Destacar la
gran homogeneidad que presentan los materiales, en cuanto a litología y estructura dentro del
ámbito del Estudio.
El área objeto del estudio se halla en el sector centro septentrional de la Cuenca Terciaria
del Ebro, integrado en una zona de transición entre las Sierras Exteriores situadas al Norte, y
la Depresión del Ebro hacia el Sur.
El sustrato rocoso dentro del término municipal de Ardisa, lo constituyen facies detríticas
de un sistema de abanicos aluviales de edad Oligoceno-Mioceno (Terciario). (Formación
Uncastillo, SOLER y PUIGDEFABREGAS, 1970).
Litológicamente lo forman areniscas, con niveles intercalados de lutitas.
Las areniscas se presentan en estructuras tanto tabulares como canaliformes, en secuencias
granodecrecientes, y con variable grado de cementación. Por lo general, el cemento es de
naturaleza carbonatada.
Las lutitas (tanto limolitas como argilitas), se encuentran intercaladas entre las facies más
arenosas.
Poseen por lo general tonalidades ocres y pardas. Todos los términos litológicos se
presentan interrelacionados unos con otros, comúnmente formando alternancias.
Se disponen en niveles subhorizontales, pero afectados por una red de diaclasado.
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El Recubrimiento Cuaternario se halla escasamente representado dentro de la zona de
actuación, si exceptuamos la terraza aluvial del río Gállego donde se encuentran la población
de Ardisa y diversas fincas de regadío. Se han reconocido acumulaciones, preferentemente de
naturaleza limosa, recubriendo laderas y rellenando pequeñas depresiones de morfología llana.
Es previsible que su espesor no sea significativo.
Hidrogeológicamente cabe reseñar que el sustrato resulta prácticamente impermeable,
produciéndose el drenaje por escorrentía superficial. Si acaso resaltar la posible acumulación
de aguas de lluvia en las zonas más deprimidas y de morfología llana, existentes en zonas muy
concretas dentro del término.
La geomorfología resultante es función directa de la litología de los materiales y de su
disposición estructural.
Así se aprecia un modelado formado por replanos y mesas en areniscas, que dada la
alternancia de paquetes duros y blandos, genera relieves en graderíos. Este conjunto de
relieves en arenisca, se encuentra disectado por la red de barrancos que vierten al río Gállego.
Donde dominan las facies lutíticas se tienen pequeñas depresiones y zonas llanas.
En cuanto a inestabilidades en laderas, no se han observado fenómenos a gran escala. Si
acaso, cabe reseñar la presencia de acarcavamientos en los materiales lutíticos y
desprendimientos de bloques de arenisca por descalce debido a erosión diferencial.
3.- TRABAJOS REALIZADOS
3.1.- En campo
Se plantean tres calicatas en lugares elegidos para un muestreo representativo de los
materiales aflorantes.
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Además se visita una gravera situada a tres kilómetros al NE de Ayerbe, donde se
muestrean los materiales que en la actualidad son objeto de explotación, para determinar su
validez para capa de firme.
Las columnas litoestratigráficas, muestras, resultados de los ensayos de laboratorio y
fotografías se adjuntan en el apartado de Apéndices.
3.2.- En laboratorio
Se obtienen un total de cuatro muestras
(tres de calicatas y una de una gravera),
realizándose con ellas una serie de ensayos de laboratorio planteados para identificación de
suelos, caracterización de explanadas y aptitud como préstamos.
Ensayos
Nº de ensayos
Granulometría
4
Límites de Atterberg
4
Proctor Normal
4
Indice CBR
3
Materia orgánica
4
Sulfatos
4
Los resultados de los mismos se presentan en los boletines que se adjuntan en el apartado
de Apéndices.
4.- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LOS MATERIALES
Seguidamente se definen las características geotécnicas de los materiales, en función de
los trabajos efectuados tanto en campo como en laboratorio.
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Para el análisis de la calidad de los mismos, se utiliza el antiguo pliego PG-3/75, que
consideramos suficiente para la tipología de las obras a realizar.
A efectos prácticos, se va a considerar sólo un grupo de materiales.
Sustrato Terciario
Son los materiales , que en mayor medida van a verse afectados durante la ejecución de la
Obras, localizándose al Oeste del núcleo de Ardisa.
Se extienden prácticamente por toda la actuación prevista, destacando además por su gran
homogeneidad, tanto litológica como estructural.
Se plantean tres calicatas (C-1 a C-3), básicamente para
comprobación de la
excavabilidad.
Puede deducirse que las argilitas (calicata C-1) son fácilmente excavables con
retroexcavadora convencional, mientras que las limolitas (calicata C-2) y areniscas (calicata
C-3), necesitarían dependiendo de la magnitud de la excavación, retroexcavadora potente o
bien “rippers”.
En función de las obras a realizar, basadas básicamente en la mejora de los caminos
existentes, no se prevé la ejecución de grandes movimientos de tierras, por lo que
consideramos el Sustrato como excavable en su totalidad.
Los materiales del Sustrato por lo general presentan una elevada capacidad portante,
constituyendo un óptimo terreno de apoyo para rellenos, previo saneo superficial.
Para definir su utilidad, se han tomado muestras de los productos resultantes de la
excavación, que en una primera aproximación podrían asimilarse como “suelos”.
En la calicata C-1 se han muestreado argilitas, que presentan un 83% de finos que pasan
por el tamiz 0,080 UNE. El límite líquido es 25,6, y el índice de plasticidad de 8,6,
resultando según Casagrande como CL (arcillas de plasticidad baja-media).
La densidad máxima en el ensayo Proctor Normal es de 1,86 gr/cm3 y la humedad óptima
del 12,8%. El índice CBR al 95% es 5,3 y al 98% de 8,8; presentando un hinchamiento del
0,3%.
La humedad natural es del 7,5%, mientras que el contenido en materia orgánica es del
0,4% y el de sulfatos < 0,1%.
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Según PG-3/75 se clasifican como suelos TOLERABLES, por lo que no constituyen
ningún tipo de explanada según la Instrucción 6.1-I.C.
En la calicata C-2 se han muestreado limolitas, que una vez excavadas, pueden asimilarse
a un suelo con un 8% de partículas tamaño grava, 24% de arenas y 68% de finos. Resultan no
plásticas, clasificándose según Casagrande como ML (limos inorgánicos y arenas muy finas).
La densidad máxima obtenida en el ensayo Proctor Normal es de 1,93 gr/cm3 y la
humedad óptima del 11,4%. El índice CBR al 95% es 8,5 y 14 al 98% con un hinchamiento
del 0,1%.
Posee una baja humedad natural (3,4%), con un 0,2% de materia orgánica y cantidad
inapreciable de sulfatos (<0,1%). Según PG-3/75 resultarían como suelos TOLERABLES, no
formando ningún tipo de explanada, teniendo que emplear por consiguiente suelos de mayor
calidad.
Finalmente en la calicata C-3 se excavan areniscas de grano fino y limolitas, que resultan
una mezcla de arenas finas y limos, con un 10% de partículas tamaño grava, 43% de arena y
47% de finos. No poseen plasticidad, clasificándose según Casagrande como SM (arenas
limosas).
En el ensayo Proctor Normal se obtiene una densidad máxima de 1,78 gr/cm3 y humedad
óptima del 9,9%. El índice CBR resultante es de 11 al 95%, y 25 al 98%, no presentando
hinchamiento.
La humedad natural es del 2,1%, con una cantidad inapreciable de sulfatos (<0,1%) y un
0,2% de materia orgánica.
Según PG-3/75 se clasifican como suelos TOLERABLES, no constituyendo ningún tipo
de explanada.
En cuanto a utilidad de materiales, dada la tipología de la Obra y al no existir desmontes
importantes, no se prevé su uso en la ejecución de rellenos.
Llegado el caso, pueden
emplearse en la construcción de rellenos “todo uno”.
5.- GEOTECNIA
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Teniendo en cuenta las características geotécnicas descritas anteriormente, seguidamente
se dan unas recomendaciones de carácter general para la ejecución de las obras previstas. Ha
de tenerse en cuenta que la mayor parte de la actuación aprovecha la red de caminos existentes
en la actualidad, conllevando la ampliación de la plataforma y colocación de materiales
granulares como firme.
5.1.- Explanadas
Debe retirarse la tierra vegetal, que según las calicatas abiertas, resulta de 0,30 m de
media.
En cuanto a clasificación de explanadas ya se ha descrito un avance en el apartado
anterior. La previsión es que la rasante de los caminos se incluya dentro de los materiales que
constituyen el sustrato rocoso.
Dada la gran variedad litológica, y ante todo su tendencia a la alteración frente a los
agentes externos, no se debería considerar que el Sustrato forme algún tipo de explanada
según la antigua Instrucción 6.1-I.C., pudiendo contar con que formen un suelo
TOLERABLE.
Consecuentemente se deberán aportar materiales de mayor calidad para constituir algún
tipo de explanada.
5.2.- Desmontes y utilidad de materiales
No se prevé realizar desmontes de entidad, por lo que se considera que todos los
materiales son excavables con retroexcavadora potente, sin descartar el uso de “rippers” en
zonas puntuales, correspondientes a niveles de arenisca.
Los materiales que se excaven, a excepción de la tierra vegetal, puedan utilizarse
para la realización de cimiento y núcleo de rellenos “todo uno”.
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Contando “a priori” que la magnitud de los desmontes a realizar es poco relevante,
se recomiendan taludes 1H:1V aunque por criterios de estabilidad podrían proyectarse taludes
más verticales.
En el caso de efectuar taludes de cierta entidad en lutitas, habría que atender a la
conservación de las cunetas, ya que la erosionabilidad de los materiales es acusada, con lo que
puede acumularse material fino al pie y también bloques de arenisca afectados por erosión
diferencial.
5.3.- Rellenos
Si se llegara a dar el caso de efectuar un relleno en algún punto de la actuación, éste
sería de tipo “todo-uno”.
Se deberá eliminar la tierra vegetal, y contar con que el apoyo se producirá sobre
suelo tolerables, incluyendo a los materiales del sustrato rocoso.
Dado que por lo general, éste supone el apoyo en la mayoría de los casos, no se
prevén asientos de consideración, ya que incluso no son esperables terraplenes excesivamente
altos.
Se recomiendan taludes 2H:1V, para evitar procesos erosivos, siendo la capacidad
portante del terreno de apoyo suficientemente elevada para el tipo de terrenos que nos
encontramos.
5.4.- Préstamos
En principio está previsto el empleo de materiales granulares como capa de firme a
lo largo de todos los caminos objeto de la actuación.
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A tal fin, se acude a una de las graveras activas más cercanas a Ardisa, situada en las
proximidades de Ayerbe (a 11 Km por la carretera A-125).
Dicha gravera se ubica en un “saso” a unos tres kilómetros al NE de Ayerbe, junto al
embalse de Las Navas. Explota un yacimiento granular asociado a niveles aluviales antiguos.
Se efectúa una visita a la citada gravera observándose un frente de espesor
importante. A su vez se procede a su muestreo, resultando un suelo granular con un 75% de
elementos tamaño grava, 19% de arena y 6% de finos que pasan por el tamiz 0,080 mm. Los
finos resultan no plásticos. Según Casagrande, se clasificarían como GP-GM (gravas mal
graduadas con finos no plásticos.
El ensayo Proctor Normal ofrece como resultado una densidad máxima de 2,14
gr/cm3 y una humedad óptima del 9,5%.
La humedad natural es del 2,3 %, con un contenido inapreciable de sulfatos (<0,1%)
y un 0,1% de materia orgánica. A la vista de estos resultados puede concluirse que estos
materiales son asimilables a suelos SELECCIONADOS según PG-3/75, por lo cual cabe
concluir su aptitud como capas de firme para el tipo de obra a ejecutar.
La gran extensión areal del yacimiento y la potencia del frente activo hace concluir
que no existirán problemas en cuanto a volúmenes a extraer.
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5.5.- Agresividad
Si se diera el caso del empleo de hormigones para pequeñas obras de fábrica y/o
revestimiento de cunetas, no se han detectado cantidades apreciables de sulfatos en los suelos
analizados, por lo que no será necesario el empleo de cementos sulforresistentes.
Fdo. José Joaquín Lerín Ascaso
Fdo. Octavio Plumed Parrilla
Geólogo
Ingeniero de Caminos
VºBº del Director
Fdo. Javier Prats Rivera
Ingeniero de Caminos
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