1.INTRODUCCIÓN El objetivo fundamental de esta práctica es estudiar las condiciones geológica-geotécnicas de los materiales existentes en la zona de actuación, y que afectarán a la elección del corredor más adecuado para el trazado de la variante de la N-420 Tarragona-Córdoba a la altura de Puertollano, por tanto, una vez analizados dichos materiales, se estudiará el comportamiento de los mismos en base a su respuesta a la deformabilidad, resistencia o el nivel de trabajabilidad de los mismos. Para ello, se elaborará un mapa geológico y posteriormente un mapa geotécnico definiendo así las unidades geotécnicas principales. Todo esto se realizará en base a la documentación disponible, es decir, la cartografía del IGME complementada con la ortofoto. 2. DEFINICIÓN DE UNIDADES GEOLÓGICO-GEOTÉCNICAS En primer lugar, se definirán las principales unidades geológicas ,para posteriormente proceder a definir el comportamiento geotécnico de los materiales de la zona de actuación Para ello, disponemos de la siguiente información: a) Mapa geológico Historia Geológica de la zona: La zona de estudio se encuentra dentro del macizo Hespérico Meridional, concretamente en la subzona de los Campos de Calatrava. El relieve aflorante, se divide principalmente en dos grupos claramente diferenciados, paleozoicos y pliocuaternarios, que han sufrido un proceso de plegamiento de modo que el cuadrante Noreste de la zona de estudio se caracteriza por presentar un relieve anticlinal, y la zona situada al Sur, presenta un relieve sinclinal. El proceso de configuración del relieve actual fue el siguiente: En primer lugar se produjo el depósito de arcillas (partículas finas), que posteriormente se elevaron y se erosionaron, de modo que fueron depositándose distintas capas de limos, arenas y gravas (partículas más gruesas). El terreno sufrió un hundimiento debido al peso de los depósitos, alcanzándose grandes valores de presión y temperatura de forma que se produjo un metamorfismo de las arcillas convirtiéndose en esquistos y pizarras (43).Tras esto, se depositó el material más joven de la serie, las arcillas, y se produjo el proceso de metamorfismo de las gravas, arenas y limos más antiguos convirtiéndose en una capa de cuarcitas (49), (50 )( siendo la cuarcita armonicana, la más resistente a la erosión), (52), (53) y (35). Al final, se produjo un plegamiento generándose un relieve anticlinal en el cuadrante Noreste de la zona de actuación y un relieve sinclinal en la zona sur. . Zona Noreste anticlinal: Las capas de pizarras y cuarcitas menos resistentes se erosionaron. Posteriormente ,tuvo lugar una falla inversa, con un levantamiento de la capa de cuarcitas frente a las capas de pizarras. Tras esta falla inversa, se produjeron una serie de fallas normales, de modo que ambas capas de cuarcitas quedaron a distinta altura, conformándose dos alineaciones a distinta altura. Comenzó a acumularse agua en la zona ,que al entrar en contacto con la atmósfera precipitó carbonato cálcico, dando lugar a un relieve de piedras calizas (702). El terreno se elevó y por la zona empezó a discurrir un río, dejando unos depósitos aluviales (706) erosionando el relieve calcáreao. Tras un proceso volcánico ,se generaron dos volcanes, uno en Almodóvar del Campo y el otro al norte de Puertollano, de cuyas erupciones proceden las coladas de basaltos y piroclastos. Finalmente, al entrar el magma de los volcanes en contacto con la capa freática, tuvo lugar una explosión, generando un relieve volcánico en su entorno. De modo que finalmente se produjo un levantamiento del terren o y proceso de erosión. Zona sur sinclinal: En el cuadrante sur de la zona de actuación, en primer lugar, se produjo el depósito de una capa de arcillas en el núcleo del sinclinal. Se erosionaron y después tuvo lugar el depósito de conglomerados (305 ) produciéndose metamorfismo de las arcillas y dando lugar a carbón( 57). Puntualmente, se formó un volcán que dejo basaltos en la zona oeste del eje longitudinal del sinclinal, generando una pequeña zona de depósitos basálticos. La roca madre, se meteorizó, dando lugar a un estrato de coluviones. Tras esto,un río, atravesó el sinclinal, dejando depósitos de fondo de valle y materiales aluviales a lo largo del eje longitudinal del mismo. Todo este proceso dio lugar a la configuración actual del relieve de la zona. A continuación se detallan los materiales presentes en la zona, en orden cronológico del más antiguo al más moderno: 1.Precámbrico: Constituyen los materiales más antiguos presentes en el lugar, se trata de los siguientes materiales: pizarras ,grauvacas y esquistos (43) y calizas y dolomías (44) situados en el cuadrante noroeste de la zona de actuación. 2. Paleozoico Inferior: Destacan: Serie Púrpura: cuarcitas, conglomerados, areniscas y lutitas, ocupando una gran franja del cuadrante norte de la zona de actuación. (49) . Reciben este nombre debido a su tonalidad rojizo-violácea y se suelen situar directamente por debajo de la cuarcita armoricana. Cuarcitas (52) y cuarcita armoricana (50) localizados en el cuadrante sur de la zona de actuación donde ocupan una extensa franja, y ocupan la zona sur de la superficie de Puertollano. Cuarcitas y pizarras a veces intercaladas con rocas volcánicas (53) ocupan pequeños espacios en el cuadrante sur,rodeados por materiales terciarios. Series ditritas(areniscas, conglomerados) con rocas volcánicas (28) colindantes con la franja de cuarcita armoricana situada al Sur. 3. Paleozoico Superior: Ocupan principalmente la cuenca del río Ojailén y están recubiertos por depósitos de materiales terciarios y cuaternarios de poco espesor. Constituyen la cuenca hullera de Puertollano. (57). Se trata principalmente de pizarras ampelíticas, y sedimentos arcillo-pizarrosos que contienen capas de carbón y otras capas de pizarras bituminosas. Son depósitos de origen lacustre con mayor influencia hacia el lecho del río. 4. Terciario: Destacan los materiales del terciario superior y materiales volcánicos: 4.1. Terciario superior: Los materiales correspondientes a este nivel son los siguientes: Conglomerados, gravas, arenas y cuarcitas rojas(305) y alternadas a veces con arcosas (402)situadas en el área de las minas de carbón, al sur del río Ojailén. Arenas, gravas, limos y arcillas y calcarenitas(433) situados en el cuadrante Sureste de la zona de actuación. 4.2. Volcánicos: Aunque también se trata de materiales del terciario superior, se mencionan aparte debido a su origen, relacionado con la red de fracturas producidas durante la Orogenia Hercínica y posteriormente reactivadas. Dichos materiales son: Rocas piroclásticas (719), freatomagmáticas (720) y coladas de lavas situadas principalmente al Noroeste de Puertollano, procedentes de volcanes situados en los alrededores de la localidad, tales como el volcán de Asdrúbal. Coladas de basaltos (309)recubiertas por rañas situadas en el valle del Ojailén. 5. Cuaternario: Siendo los materiales más modernos, se sitúan principalmente en el cuadrante sur de la zona de actuación, se trata de depósitos de distintos materiales, destacando: Fondos de valle del río Ojailén: es decir gravas, arenas y limos de poco espesor y de origen aluvial o coluvial. (706). Depósitos de piedemonte y glacis: situados en las laderas de las sierras, principalmente son arcillas y limos, aunque también gravas y arenas (703). Depósitos de ladera y coluviones: se trata de bloques, cantos, limos y arcillas situados en el cuadrante suroeste de la zona de actuación (705). Depósitos de rañas: situados en las laderas de las sierras, se trata de gravas cuarcíticas, arenas silíceas y arcillas (701). En el cuadrante Norte, destacan los depósitos de coluviones(703) al Norte de la serie púrpura colindante a Puertollano, y rodeados en su gran mayoría por pizarras, y las costras calcáreas (702). b)Mapa de unidades geotécnicas Este mapa nos permitirá definir las unidades geotécnicas principales de nuestra zona. Para la elaboración del mismo, se agruparán los materiales del mapa geológico en función de su comportamiento. De esta forma, se distinguen seis unidades geotécnicas principales: Unidad geotécnica 1: Esta unidad geotécnica está constituida por los materiales más antiguos de la zona, es decir, materiales del Precámbrico y del Paleozoico Inferior. Se trata fundamentalmente de pizarras con alternancia de otros materiales: Pizarras, alternadas con areniscas (35) Pizarras con niveles de carbón (57). Pizarras alternadas con grauvacas (43). Unidad geotécnica 2: Esta unidad geotécnica está compuesta por cuarcitas, destacando: Serie Púrpura: cuarcitas, conglomerados, areniscas y lutitas (49). Cuarcita armoricana (50) . Cuarcitas (52). Cuarcitas y pizarras a veces intercaladas con rocas volcánicas (53). Unidad geotécnica 3: Esta unidad está constituida por los siguientes grupos de materiales : Conglomerados, gravas, arenas y cuarcitas rojas (305). Arcosas (402). Unidad geotécnica 4: Esta unidad está constituida por los siguientes grupos de materiales: Costras calcáreas (702 . Rocas volcánicas freatomagmáticas (720). Unidad geotécnica 5 : Se trata fundamentalmente de depósitos de partículas pequeñas, en su mayoría arcillas y limos aunque también en menor medida otras partículas más gruesas , gravas y arenas. Son depósitos de piedemonte, es decir, materiales coluviales, localizados en las laderas de las sierras (703). Unidad geotécnica 6: Está constituida por los fondos de valle del río Ojailén, es decir, gravas, arenas y limos de poco espesor y de origen aluvial o coluvial. (706). A continuación se detallan las características según las cuales se han agrupado los diferentes materiales que constituyen cada unidad geotécnica: UNIDAD GEOTÉCNICA UNIDAD GEOTÉCNICA 1 UNIDAD GEOTÉCNICA 2 UNIDAD GEOTÉCNICA 3 UNIDAD GEOTÉCNICA 4 UNIDAD GEOTÉCNICA 5 UNIDAD GEOTÉCNICA 6 Deformabilidad Baja Baja Baja Media Muy alta Muy baja Resistencia Alta Alta Alta Media Muy baja Media alta Facilidad de trabajo Desgarrable Explosivos Regular:excavable Regular: excavable Deficiente:excavable Buena:excavable c)Ortofoto Servirá para complementar la información que se obtiene de la cartografía del IGME. 3.PERFILES DE SÍNTESIS Para realizar los perfiles de síntesis, se han seleccionado los tres cortes geológicos más representativos de la zona de actuación. Para ello, se dispone también de cinco puntos de sondeo en aquellas zonas en las que la disposición vertical y el espesor no están claros. A continuación, se detalla la disposición de los materiales representados en cada uno de los tres perfiles: Perfil 1: Perfil 2: Perfil 3: 4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES IDENTIFICADOS 4.1. Clasificación Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (USCS) Para clasificar los materiales de acuerdo con sus características utilizaremos el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (USCS) 4.2.Comportamiento como explanada, estabilidad de taludes en desmonte y trabajabilidad en obra La resistencia al corte en estado compacto y saturado se refiere a la estabilidad de taludes en desmonte de los distintos suelos; la compresibilidad en estado compacto y saturado al comportamiento como explanada; y por último la facilidad de tratamiento en obra nos aporta información sobre la trabajabilidad del suelo en obra.