datos de la muestra ensayos realizados

GEODA
AS14-MCL-014
INDICE
1.
INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES ................................................................................ 2
2.
TRABAJOS REALIZADOS ................................................................................................... 4
2.1. SONDEOS GEOTÉCNICOS…………………………………………………………………………………..5
2.2. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA TIPO D.P.S.H ............................................ ………………..….6
2.3.ENSAYOS DE LABORATORIO ............................................................................................................. 8
3.
DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA DEL TERRENO ................................................................... 9
3.1. SITUACIÓN GEOLÓGICA GENERAL.................................................................................................... 9
3.2. DESCRIPCIÓN DE LA GEOLOGÍA DEL EMPLAZAMIENTO ...................................................................... 10
4.
CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDADES GEOTÉCNICAS............................................... 13
4.1. N-0: RELLENOS TIERRA VEGETAL ................................................................................................. 14
4.2. N-1: RELLENOS ANTRÓPICOS ....................................................................................................... 14
4.2. N-2: ARCILLAS DE ALTERACIÓN (suelo eluvial)……………………………………….……….……...14
4.3 N-3: FORMACIÓN GIJÓN .............................................................................................................. 24
5.
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ................................................. 24
5.1. Ensayos sobre ARCILLAS DE ALTERACIÓN (suelo eluvial)……………………………………….....24
5.2 ENSAYOS SOBRE MATERIALES DE LA FORMACIÓN GIJÓN ................................................................. 24
6.
CALCULOS ........................................................................................................................ 27
6.1. PRESIONES ADMISIBLES DE CÁLCULO
DE LA CIMENTACIÓN. ……………………………………….....27
6.2 CALCULO DE ASIENTOS ............................................................................................................... 29
6.3. COEFICIENTE DE BALASTO .......................................................................................................... 24
7.
NIVELES FREÁTICOS ....................................................................................................... 33
8.
CONCLUSIONES ............................................................................................................... 34
8.1.CUMPLIMIENTO DE LAS PRESCRIPCIONES DEL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN ............................ 34
8.2.RESUMEN
DE LOS PARÁMETROS RESISTENTES ............................................................................... 35
8.3.EXCAVACIÓNES ............................................................................................................................ 36
9.
ANALISIS DE LOS TALUDES DE EXCAVACIÓN ............................................................. 39
9.1 RECOMENDACIÓN DE MEDIDAS CORRECTORAS DE ESTABILIDAD ........................................................ 51
10.
SOLUCIONES A LA CIMENTACIÓN ................................................................................. 51
11.
ACCIONES SISMICAS ...................................................................................................... 52
12.
AGRESIVIDAD AL HORMIGON ........................................................................................ 55
ANEJOS: …………………………………………………………………………………………………….58
A-1: PLANOS
A-2: REGISTRO DE LOS ENSAYOS DE CAMPO
A-3: ACTAS DE ENSAYOS DE LABORATORIO
A-4: REGISTRO FOTOGRÁFICO
1
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1.
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INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES
Por encargo de la Concejalía de Mantenimiento y Obras de Infraestructura del Ayuntamiento de
Gijón, GEODA (Geólogos de Asturias), ha realizado el presente “ESTUDIO GEOTÉCNICO
RELATIVO AL PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE UN APARCAMIENTO SUBTERRÁNEO
EN EL PARQUE DE LA SERENA DE GIJÓN” (ASTURIAS).
En la siguiente figura se puede observar una vista aérea del emplazamiento:
Figura 1. Fotografía aérea de la zona, indicando la ubicación de la parcela con un recuadro rojo. Fotografía extraída
del sitio web ‘Google Earth”.
Las coordenadas U.T.M. aproximadas del punto medio del emplazamiento, datum WGS84
elipsoide de referencia, son X 284.691 e Y 4.823.176, Huso 30 T.
Según la información proporcionada por nuestro Peticionario, se prevé que el edificio
Aparcamiento Subterráneo conste de dos plantas de sótano garaje, constituyendo un total de 2
plantas bajo rasante y Parque. La superficie de implantación aproximada de 3.700 m2, (53 x 70
m), con lo que según el Documento Básico SE-C Cimientos del Código Técnico de Edificación1,
el tipo de construcción es de categoría C-1 (construcciones menores de 4 plantas).
1
En adelante se referirá a esta publicación como [DB SE-C].
2
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Para el diseño de la campaña de investigación in situ se ha partido de la hipótesis de
trabajo de que el tipo de terreno es T-1 según el [DB SE-C] (terrenos favorables).
Los citados terrenos constituyen un solar de nueva construcción, siendo en la actualidad
un parque urbano, con edificaciones existentes en el entorno de la excavación necesaria para
la construcción del Aparcamiento Subterráneo, situándose dichos edificios a las distancias que
indicamos a continuación, (según la información facilitada por el Ayuntamiento de Gijón):
Edificios con fachada más próxima a la Obra
Calle Sahara
Distancia a la excavación prevista.
18 m
Fachada Colegio Menéndez Pelayo
25,5 m
Calle La Serena
17,52 m
Plaza La Serena
12 m
Tabla 1. Resumen de las distancias existentes entre las lineaciones de edificios y los bordes de excavación
previstos en el Proyecto
Actualmente el Parque de La Serena tiene una topografía prácticamente horizontal (salvo
algunos parterres ajardinados con cierta pendiente), con una ligera pendiente general del
Parque hacia el Norte-Nordeste, situándose la cota del terreno actual a unos 11,5 m.s.n.m. La
cota de cimentación de la construcción prevista para el edificio del Aparcamiento, se situará a
una cota aproximada de unos 9 m de profundidad respecto a la cota de acera actual, lo que
quiere decir que la cota de apoyo de cimiento se situará a 2,5 m.s.n.m.
El objeto de este informe es exponer los resultados del estudio, describiendo los trabajos
y reconocimientos efectuados así como la composición y características del subsuelo
deducidos a partir de éstos, determinar la presencia y situación del nivel freático y presentar los
resultados de los ensayos de campo y de laboratorio.
Finalmente, efectuado el análisis de toda la información obtenida, se darán las
recomendaciones oportunas para la ejecución de la obra: parámetros resistentes, condiciones
de cimentación, agresividad al hormigón, así como cualquier otro problema que pueda plantear
el subsuelo existente en la zona de estudio.
Los trabajos se han realizado con sujeción a lo dispuesto en los Documentos Básicos
SE-C (Seguridad Estructural-Cimientos) y HS (Salubridad) del CTE (RD 314/2006) en relación
con los Estudios Geotécnicos para la edificación. Adicionalmente, se han seguido las siguientes
normas: Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08 (Real Decreto 1247/08, de 22 de
Agosto), y la Norma de Construcción Sismorresistente, NCSE-02 (Real Decreto 997/2002, de
27 de Septiembre).
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2.
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TRABAJOS REALIZADOS
En primer lugar, se ha examinado la información facilitada por el peticionario, así como
toda aquella documentación bibliográfica y cartográfica que se ha recopilado de la geología
general del área.
A continuación se ha llevado a cabo una campaña de reconocimiento para la
interpretación geotécnica del terreno de la zona de estudio. Esta campaña, ha constado de tres
sondeos mecánicos a rotación con extracción de testigo continuada y cuatro ensayos de
penetración dinámica superpesada (D.P.S.H.). De la experiencia adquirida en la zona de
estudio, por la realización de otros Estudio Geotécnicos de edificación, sabemos que todo ello
es una misma unidad geológica con muy poca variabilidad lateral. En la Tabla 1 se incluye un
cuadro resumen con los distintos reconocimientos de campo realizados por G.E.O.D.A.:
Tabla 2. Resumen de los trabajos in situ realizados por GEODA indicando las pruebas/muestreos llevadas a
cabo. SR → Sondeo a rotación, P → Ensayo D.P.S.H.
2
Ensayo
Fecha de
inicio
Profundidad
alcanzada (m)
Observaciones 2
SR-1
25/11/14
12,40 m
1 SPT, 1 TR
SR-2
25/11/14
12 m
SR-3
26/11/14
16 m
1 MI, 1 TR
P-1
26/11/14
1,98 m
-
P-2
26/11/14
5,79 m
P-3
26/11/14
9,66 m
P-4
26/11/14
6,18 m
-
-
-
Coordenadas
X = 284.653
Y= 4.823.160
Z = 11,54
X = 284.660
Y= 4.823.193
Z = 11.05
X = 284.727
Y = 4.823.146
Z = 13
X = 284.682
Y = 4.823.156
Z = 11,82
X = 284.684
Y= 4.823.181
Z = 11,50
X = 284.691
Y = 4.823.197
Z = 11,75
X = 284.735
Y = 4.8223.191
Z= 12,75
MI→ muestra inalterada, SPT→ ensayo de penetración estándar, TR→ testigo representativo.
4
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2.1.
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SONDEOS GEOTÉCNICOS
Los trabajos de perforación se llevaron a cabo con una sonda marca ROLATEC modelo
RL/48 autopropulsada mediante orugas de goma y transportada mediante camión góndola.
Esta sonda está dotada con baterías sacatestigos sencilla tipo B y doble tipo T (según normas
ASTM D2113-99 y XP P94-202), con tubos de 1 y 3m. Como útil de corte se utilizaron coronas
de 101mm de diámetro exterior, de widia y de diamante, refrigeradas con agua únicamente
cuando fue totalmente necesario.
En los sondeos se lograron recuperaciones de testigo entre el 80 y el 100%
Toda la información relativa al sistema de ejecución de los sondeos puede consultarse en
el Anejo A-2: REGISTRO DE LOS ENSAYOS DE CAMPO.
Una vez finalizados los sondeos, estos fueron entubados con tubería de P.V.C. ranurada,
para asegurar el control y registro continuo del nivel freático una vez finalizada la perforación.
Los testigos extraídos durante la perforación han sido debidamente almacenados en cajas de
plástico de 60x40 cm diseñadas para tal fin, con objeto de llevar a cabo la testificación y control
fotográfico de las mismas, así como su almacenamiento.
Posteriormente, las muestras seleccionadas, fueron enviadas al Laboratorio de
LACOTEC, S.A.U. en Llanera, acreditado en el área GTL, donde se realizaron los ensayos de
laboratorio indicados en (ver Tabla 2).
Las fotografías de las cajas de los testigos, se incluyen en el Anejo A-2: REGISTRO DE
LOS ENSAYOS DE CAMPO. La situación en planta de los sondeos se recoge en el plano
Situación de los Ensayos que se incluye en el Anejo A-1: PLANOS.
Durante la ejecución de los sondeos, se ha llevado a cabo la toma de dos muestras
inalteradas y se han realizado dos ensayos de penetración estándar en los tramos en los que la
litología los hacía posibles.
2.1.1.
TOMA DE MUESTRAS INALTERADAS
En los niveles de suelos, se llevó a cabo la toma de una muestra de tipo inalterada según
norma XP P94-202. Para ello, se emplea un tubo toma-muestras seccionado en tres tramos
roscados que se clava en el terreno en cuatro tramos de 15 cm cada uno con el mismo
dispositivo usado en el ensayo S.P.T. Este tubo de acero, permite alojar en su interior un tubo
porta muestras de P.V.C. encapsulado, cuya extracción se realiza con gran facilidad.
El toma muestras utilizado presenta una longitud normalizada de 600 mm, un diámetro
exterior de 78 mm para tubos de PVC de 63 mm de diámetro exterior, con un diámetro final de
la muestra de 58 mm.
La diferencia entre las características del tubo toma muestras y la cuchara empleada en
5
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el S.P.T. permite considerar la correlación aproximada NSPT=0.6•NMI, donde NMI indica la
cantidad de golpes necesarios para clavar el tubo en el tramo central de 30 cm.
Tanto la información técnica como los resultados de golpeo obtenidos en la extracción de
la muestra inalterada se recogen en el Anejo A-2: REGISTRO DE LOS SONDEOS
GEOTÉCNICOS y en el Anejo A-4: ACTAS DE LOS ENSAYOS IN SITU.
La muestra inalterada realizada en el sondeo nº 3, no fue válida pues tras su extracción
se observó que contenía trozos de ladrillo cerámicos, lo que indica que el material que contenía
era de relleno. En los demás sondeos, no había un nivel de suelos blandos de suficiente
espesor que permitiera la realización de tomas de muestra tipo inalterado.
2.1.2.
ENSAYOS DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (SPT)
A continuación de las muestras inalteradas, se llevó a cabo la ejecución de un ensayo de
penetración estándar. Estos se efectuaron con cuchara normalizada hueca cónica de 60° de
abertura siguiendo la metodología incluida en la norma UNE 103.800/92 (ASTM D1586).
Este ensayo consiste en golpear una cuchara estándar mediante una maza de 63,5 kg
que cae libremente desde una altura de 76,2 cm. Previamente se realizan unas señales de
forma que se diferencien tres tramos de 15 cm cada uno. El toma muestras SPT utilizado
presenta una longitud normalizada de 500 mm, un diámetro exterior de 51 mm y un diámetro
interior de 34,8 mm.
El resultado del ensayo consiste en contar el número de golpes necesarios para
introducir la cuchara en el terreno cada tramo de 15 cm. La primera serie de golpes no se
contabiliza puesto que se considera que el terreno en esta zona resulta alterado por la rotación
de la corona del sondeo. Se contabiliza el golpeo de las dos series siguientes, cuya suma será
el valor NSPT y, por lo tanto, equivale al número de golpes necesarios para profundizar la
cuchara 30 cm en el terreno.
En suelos que requieren más de 50 golpes para avanzar 15 cm se registra la longitud
alcanzada y se indica que se ha obtenido el rechazo, que se simboliza por una ‘R’.
La información técnica relativa al ensayo S.P.T. y sus correspondientes resultados se
recogen en el Anejo A-2: REGISTRO DE LOS SONDEOS GEOTÉCNICOS y en el Anejo A-3:
ACTAS DE LOS ENSAYOS IN SITU.
6
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2.2.
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ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA TIPO D.P.S.H.
Con el fin de realizar la comprobación de la compacidad in situ del subsuelo, se han
realizado cuatro ensayos de penetración dinámica superpesada según norma UNE 103.801/94,
mediante un penetrómetro automático Rolatec, autopropulsado mediante orugas de goma,
provisto de un dispositivo de golpeo automático y adaptándose a los parámetros del ensayo
especificados para el tipo D.P.S.H.
El ensayo de penetración dinámica tipo D.P.S.H. consiste en la hinca de un cono
estándar (de sección cuadrada de 20 cm2), mediante la aplicación de golpes propinados por
una maza de 63,5 kg que cae libremente desde una altura de 75 cm. El resultado se obtiene al
contar el número de golpes necesarios para profundizar 20 cm de varillaje con su
correspondiente puntaza en el suelo. La secuencia se repite hasta alcanzar la profundidad de
investigación deseada, o bien hasta obtener el rechazo de la hinca (entendiendo por rechazo
un valor de 100 golpes sin profundizar en el terreno, tres valores consecutivos superiores a 75
golpes o cuando se obtenga un par de rozamiento al girar el varillaje una vuelta y media
superior a los 200 N·m). Cada secuencia de golpeos necesarios para profundizar 20 cm de
varillaje en el subsuelo se identifica por el símbolo NDPSH, al que se le asocia el número de
golpes obtenido en el correspondiente intervalo de ensayo.
El número de golpes necesarios ofrece una orientación cualitativa sobre la compacidad
del terreno, aunque los valores del golpeo dependen de la profundidad a la que se realiza la
prueba, debido al mayor confinamiento que produce el terreno suprayacente. Por este motivo,
los valores de golpeo realizados a cierta profundidad deberán ser corregidos debidamente.
En la Tabla 1 se indica la profundidad final alcanzada por el ensayo realizado, mientras
que los resultados obtenidos, pueden consultarse en el Anejo A-2: REGISTRO DE LOS
ENSAYOS DE CAMPO. La situación en planta de los ensayos se recoge en el plano Situación
de los Ensayos que se incluye en el Anejo A-1: PLANOS.
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2.3.
AS14-MCL-014
ENSAYOS DE LABORATORIO
La Tabla 2 muestra la cantidad y tipo de ensayos de laboratorio que han sido realizados
para la elaboración de este estudio.
Tabla 3. Ensayos de laboratorio realizados en el Laboratorio de Suelos de LACOTEC, S.A.U.
Ensayos de Laboratorio
Unidades
Registro, almacenamiento, apertura, descripción y preparación de muestras para ensayos
de suelos. IAT-SUE-APER.001 / UNE 103 100 (1.995)
5
Determinación de la humedad natural
1
Determinación de la densidad aparente
1
Determinación de la granulometría por tamizado
1
Determinación de la plasticidad (Límites de Atterberg)
1
Determinación de la resistencia a la rotura por cizalla en aparato de corte directo (UU)
1
Determinación de la resistencia a la rotura a compresión simple de probetas de roca. UNE
22.950-5 (1.996)
2
Determinación cuantitativa del contenido en sulfatos solubles de un suelo. UNE 103 201-96
1
Determinación del grado de acidez Baumann-Gully en suelos. EHE-08 Anejo 5
1
Determinación de la agresividad del agua freática al hormigón conforme a la norma EHE -08
Anejo 5
1
Los ensayos realizados, se corresponden con la identificación, clasificación y
caracterización geotécnica de los diferentes materiales detectados, han sido efectuados
siguiendo los métodos y la normativa vigente. Los resultados se presentan en el Anejo A-3:
ACTAS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO.
8
GEODA
3.
3.1.
AS14-MCL-014
DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA DEL TERRENO
SITUACIÓN GEOLÓGICA GENERAL
Para el estudio de la geología del terreno estudiado, se han consultado, además de la
documentación previa disponible de la zona, las publicaciones Geología de España3, Geología de
Asturias4, así como la Hoja nº 14 (Gijón) de la serie de Mapas Geológicos de España a escala
1/50.000 (I.G.M.E.).
Desde el punto de vista geológico, la zona de estudio se enmarca en el extremo occidental
de la Cuenca Mesozoico Terciaria de Asturias que recubre el basamento paleozoico de de la
Región de Pliegues y Mantos, unidad Somiedo Correcilla, de la denominada Zona Cantábrica
(Lotze 1945, Julivert y otros 1972).
En la zona se produce el afloramiento de materiales correspondientes principalmente al
Mesozoico (Jurásico- Lías), constituidos fundamentalmente por materiales carbonatados de
dolomías, margas y calizas micro-dolomíticas de color pardo amarillento.
Parque de La Serena - Gijón
Figura 2.- Mapa Geológico de la Zona Cantábrica con indicación de la zona de estudio (basado en Julivert, 1971a; tomado
de ‘Geología de España’). Se indica con un recuadro rojo la ubicación de la zona de estudio.
3
4
J. A. Vera, editor principal, Geología de España, Instituto Geológico y Minero de España (2.004).
Carlos Aramburu y Fernando Bastida, Geología de Asturias, EDICIONES TREA (1.995).
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3.2.
AS14-MCL-014
DESCRIPCIÓN DE LA GEOLOGÍA DEL EMPLAZAMIENTO
Desde un punto de vista estratigráfico, los terrenos que constituyen la parcela objeto de
estudio están constituidos por materiales de carácter fundamentalmente de terrígeno, de edad
cuaternario antiguo constituidos por arcillas de naturaleza eluvial de alteración que recubren la
unidad lito-estratigráfica de edad Jurásico Lías (Hettangiense-Sinemuriense) Formación Gijón,
de cuya descomposición proceden.
Estas arcillas de alteración de edad cuaternario antiguo, están a su vez recubiertas por
rellenos antrópicos recientes, constituidos por tierras arcillosas y escombros, de espesor muy
variable según los puntos.
La Formación Gijón, se caracteriza por estar constituida por potentes bancos de
dolomías, margas arcillosas, calizas y brechas de colapso, con intercalaciones de yeso hacia la
base de la formación.
La alteración superficial de esta formación lito-estratigráfica, dio materiales arcillosos de
color pardo amarillento, de tonos claros. En concreto los materiales eluviales de la zona
estudiada, están constituidos por arcillas algo arenosas de color pardo amarillento, a veces
ocres, con abundantes nódulos y pátinas de manganeso.
Por encima de los niveles arcillosos eluviales se ha comprobado la existencia de un nivel
de relleno antrópicos (escombros y tierras) de un espesor muy variable, por encima de los
cuales se ha llevado a cabo la urbanización del actual parque urbano.
En la Figura 3 se incluye una ampliación con mayor detalle de la zona objeto de estudio,
la cual ha sido extraída del Mapa Geológico del Concejo de Gijón, escala 1/25.000, incluido en
la obra “El Subsuelo de Gijón” (Aspectos Geológicos del Concejo de Gijón), de Manuel
Gutiérrez Claverol y Luis Torres Alonso. En la Figura 4 se incluye la leyenda del mapa.
10
GEODA
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Situación del
P. La Serena
Figura 3.- Mapa geológico de la zona objeto de estudio, indicando su ubicación aproximada.
11
GEODA
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Figura 4.- Leyenda del mapa geológico indicando las litologías afectadas en la zona de estudio.
Por tanto, litológicamente pueden distinguirse los siguientes materiales en el área de
estudio a partir de la bibliografía consultada y los trabajos de campo realizados:
12
GEODA
4.
AS14-MCL-014
CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDADES GEOTÉCNICAS
En base a los resultados de la campaña de reconocimiento del terreno realizada en la
zona de estudio, se distinguen los siguientes niveles geotécnicos:
N-0:
N-1:
TIERRA VEGETAL.
RELLENOS ANTRÓPICOS
N-2:
SUELO ELUVIAL.
N-3:
FM. GIJÓN.
En la Tabla 3 se muestra la profundidad a la que se ha detectado cada uno de estos
niveles según los sondeos y ensayos de penetración dinámica realizados:
Tabla 4. Profundidad a la que han sido detectados los distintos niveles geotécnicos en la zona según los
ensayos in situ realizados.
Ensayo
Nivel N-0
Nivel N-1
Nivel N-2
Nivel N-3
SR-1
0,00 – 0,20 m
0,20 – 1,75 m
–
1,75 a >12,40 m
SR-2
0,00 – 0,20 m
0,20 - 1,75 m
_
1,75 a > 12m
SR-3
0,00 - 0,30 m
0,30 - 1,90 m
1,90-4,10 m
4,10 a >16 m
P-1
0,00 - 0,40m
0,40 - 0,80m
0,80 – 1,98 m
>1,98 m
P-2
0,00 - 0,80 m
_
0,80 – 5,79 m
> 5,79m
P-3
0,00 – 0,80 m
0,80 – 1,40 m
1,40 – 9,66 m
> 9,66m
P-4
0,00 – 0,20 m
0,20 – 1,80 m
1,80 – 6,18 m
> 6,18 m
En el Anejo A-2: REGISTRO DE LOS ENSAYOS DE CAMPO, se describen, de forma
más detallada, los materiales detectados en los sondeos mecánicos realizados. La estratigrafía
se incluye también en los Perfiles Geológico-Geotécnicos del Anejo A-1: PLANOS.
A continuación, se describen las principales características geotécnicas que definen cada
uno de los niveles diferenciados en el subsuelo investigado.
13
GEODA
4.1.
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N-0: TIERRA VEGETAL (CUATERNARIO RECIENTE)
Es un nivel que no aparecen todos los puntos ensayados. Se trata de un suelo vegetal
natural, es un suelo vegetal aportado por el hombre en parterres ajardinados y en el caso
del ensayo de penetración nº 2, en el alcorque de uno de los árboles del parque.
4.2.
N-1: RELLENOS ANTRÓPICOS (CUATERNARIO RECIENTE)
En este nivel se engloban los materiales más superficiales detectados en la parcela
objeto de estudio con un espesor medio aproximado de 1,8 m según los sondeos realizados.
Se trata de un material heterogéneo constituido principalmente por escombros, tierras arcillosas
y fragmentos cerámicos de ladrillo, restos de cemento y tierras.
Debido a la escasa importancia de este nivel y sus deficientes características
geomecánicas, no se han llevado a cabo ensayos de laboratorio para su caracterización. En el
sondeo nº 3, apareció un nivel de arcillas en los primeros 70 cm, pero se trata de un relleno de
arcilla similar al suelo eluvial de alteración. Esto provoco la realización de una toma de muestra
tipo inalterada, que resulto con trozos de ladrillo en su interior que invalidaba el ensayo para
toma de muestra de suelos para ensayos de laboratorio.
4.3.
N-2: SUELO ELUVIAL DE ATERACIÓN (CUATERNARIO ANTIGUO)
Esta unidad se encuentra por debajo del nivel superficial de rellenos antrópicos. No existe
en todos los puntos del terreno estudiado. En los sondeos nº1 y nº 2 (futuro talud de
excavación paralelo a la calle La Serena), este nivel es inexistente, quizá por haber sido
excavado para dar lugar a cimentaciones antiguas y sustituido en la actualidad por escombros
de obra de edificación. En los penetrómetros nº 3 y nº 4, colindantes con el futuro talud de la
Calle Eleuterio Quintanilla, se alcanzan espesores de 6,2- 9,6 m.
Litológicamente este nivel esta constituido por arcillas y arcillas limosas de tonos pardo –
amarillentos con fragmentos irregulares y angulosos de calizas alteradas, resultado de la
alteración in situ de las calizas infrayacentes.
4.4.
N-3: FM. GIJÓN (JURÁSICO LIAS – HETTANGIENSE-SINEMURIENSE)
Litológicamente este nivel está constituido por calizas dolomíticas de tonalidad gris claro
a beige, y lutitas margosas de tonos grises oscuros o negruzcos.
Estos materiales forman un paleo-relieve, habiéndose detectado en los sondeos nº 1 y nº
2 a profundidades de 1,80 m, y sin embargo en el sondeo 3 se encuentran a 4,10 m de
profundidad y en los penetrómetros nº3 y nº 4 a profundidades de 9,6 y 6,20m
respectivamente.
14
GEODA
AS14-MCL-014
En los testigos recuperados durante la ejecución del sondeo, se observa que estas
calizas se presentan bien estratificadas, en bancos de potencia centimétrica, entre 2,5 y 30 cm
con bajos ángulos de buzamiento. Así mismo se observa un elevado grado de fracturación y un
grado de meteorización I-II (roca sana a ligeramente meteorizadas) con un grado de dureza
media - alta (25-100 MPa) según norma ISRM. Se establece para todo el conjunto calcáreo un
RQD medio del 20-35 %.
Intercaladas entre estas calizas dolomíticas es habitual encontrar lutitas margosas de
tonalidad negruzca, que se disponen bien a modo de lentejones discontinuos y dispersos
intercalados entre los niveles calcáreos, o bien capas continuas cuya potencia puede oscilar
entre centimétricas y métricas.
La experiencia de GEODA en la formación Gijón, en ensayos de compresión simple en la
zona, es que la resistencia a rotura a compresión simple suele oscila entre los 400 a 600
Kp/cm2.
MUESTRAS INALTERADAS Y ENSAYOS DE PENETRACIÓN ESTANDAR S.P.T.
La obtención de tomas de muestras tipo inalterada, fue poco acertada por la litología de
los puntos de sondeo escogidos.
En los dos primeros sondeos, (sondeos nº 1 y nº 2), no aparecieron durante la
perforación suelos blandos que permitieran la toma de muestra tipo inalterada y ensayos de
penetración estándar, ya que existen rellenos antrópicos (rellenos artificiales) de escombro y
seguidamente se pasa a la formación rocosa (formación Gijón) de calizas sanas consistentes
que provocan rechazo a los toma-muestras y penetrómetros.
La zona donde se situaron los sondeos nº 1 y nº 2, es la colindante con el futuro talud de
excavación paralelo a la calle La Serena. Esta coincidencia y la presencia de rellenos
antrópicos de escombro, nos inducen a pensar que esta alineación de la calle La Serena, es
una zona removilizada por la acción del hombre, en la que es muy posible se llevaron a cabo
construcciones de vivienda, cuya cimentación implicó la excavación y retirada de los posibles
suelos arcillosos, para cimentar directamente sobre la roca caliza, situada a poca profundidad.
Una vez derribados las edificaciones, quedó en el suelo el relleno de suelos antrópicos de
escombros.
En el sondeo nº 3, situado en la zona sureste del Parque de La Serena, colindante con la
calle Sahara, se encontraron arcillas muy superficiales. Esto hizo que se intentase la toma de
una muestra inalterada, pero este nivel arcilloso resultó ser de relleno, pues apareció un ladrillo
cerámico en la boca inferior del toma-muestras. Se continuó la maniobra de sondeo sin que
fuera posible hacer una toma de muestra inalterada por el escaso espesor del nivel arcilloso
natural. Los intentos de llevar a cabo ensayos de penetración estándar S.P.T. resultaron
también imposibles, por alcanzarse de inmediato el rechazo.
15
GEODA
AS14-MCL-014
ENSAYOS IN SITU Ensayos D.P.S.H. (4 ensayos):
Dado que la caracterización geotécnica del terreno mediante ensayos de penetración
según la bibliografía tradicional, se realiza en función del valor del índice NSPT, será preciso
inicialmente obtener una correlación lo más precisa posible entre los golpeos de obtenidos en
el ensayos realizado con el penetrómetro continuo, y los que se hubieran obtenido si se
hubieran ejecutado ensayos SPT.
En el caso que nos ocupa, dado el escaso espesor del nivel ensayado, recubrimiento de
alteración superficial, tierra vegetal y rellenos, con un espesor máximo de 80 cm, consideramos
innecesario realizar cálculo alguno sobre este nivel, ya que por su posición, heterogeneidad y
escaso espesor, deberá ser retirado y por tanto tiene muy poca importancia su estudio
numérico.
La equivalencia entre el valor de NDPSH obtenido en los ensayos de penetración y el valor
NSPT, se ha determinado mediante la correlación para suelos cohesivos 5 propuesta en el
artículo de F. Puell, Dr. R. Colin Pugh, y J.A. López-Chinarro6. La expresión resultante se
muestra a continuación, la cual se ha minorado mediante un factor de seguridad de 1,2:
N SPT = 1,877 ⋅ N DPSH
0 ,855
[1]
Los valores del índice NSPT obtenido, han sido corregidos mediante la estandarización al
70 % de la energía mediante la formulación de J. E. Bowles 7, según la expresión:
N 70 = C N ⋅ η 1 ⋅ η 2 ⋅ η 3 ⋅ η 4 ⋅ N SPT
[2]
Siendo,
N70 = Valor corregido estandarizado al 70% de energía y normalizado para una
sobrecarga equivalente de 1kp/cm2, según Riggs (1.986) y Bowles (1.995)
CN = Factor corrector por presión efectiva in situ para normalizar a una
sobrecarga equivalente de 1kp/cm2, que se evalúa según la expresión de
1
⎛ 95,76 ⎞ 2
⎟
CN = ⎜
⎜ P' ⎟
⎝ 0 ⎠ , siendo P’0 [expresada en kPa] la
Liao-Whitman, 1986,
tensión efectiva a la profundidad a la que se ejecuta el ensayo S.P.T.
η1 = Factor corrector por energía media de ensayo, de valor η1 =60/70= 0,86,
según la ‘Guía de Cimentaciones en Obras de carretera’, Ministerio de
Fomento (2004).
5
Debido a que el contenido en finos de estos niveles es superior al 40 %.
Relación entre los resultados de los ensayos de penetración dinámica D.P.S.H. y el S.P.T. en suelos
granulares y cohesivos de la cuenca de Madrid, 32ª Jornada sobre Obras de Interés Geotécnico, 28 de
noviembre (2006).
7
J.E. Bowles (1997). ‘Foundation Analysis and Design’. 5th Edition. McGRAW-HILL INTERNATIONAL
EDITIONS. Civil Engineering Series. p. 158 y 159. En adelante nos referiremos a esta publicación como
[BOWLES97].
6
16
GEODA
AS14-MCL-014
η2 = Factor corrector por longitud de varillaje, que depende de la profundidad a
la que se realiza el ensayo, como se muestra a continuación:
⎧1,00 para profundidades superiores a 10 m;
⎪0,95 para profundidades entre 6 y 10 m;
⎪
η2 = ⎨
⎪0,85 para profundidades entre 4 y 6 m;
⎪⎩0,75 para profundidades inferiores a 4 m.
η3 = Factor corrector por el tipo de muestreador, como se incluye a
continuación:
⎧1,00 sin encamisado;
⎪
η 3 = ⎨0,80 arena densa y arcilla con encamisado;
⎪0,90 arena suelta con encamisado.
⎩
η4 = Factor corrector por el tipo de martillo, obtenido mediante la relación de la
energía del equipo utilizado y la energía del ensayo normalizado para una
η =E E
r
rb , que para los
sobrecarga equivalente de 1kp/cm2, siendo 4
equipos automáticos de uso habitual en España se puede considerar
η4 = 1 .
Una vez obtenido el valor del índice N70, este puede ser corregido a otro porcentaje de
energía, mediante la expresión [3], propuesta también en [BOWLES97].
E r1 ⋅ N1 = E r 2 ⋅ N 2
[3]
Siendo:
N1 = Valor corregido estandarizado al Er1 % de energía N70 = Valor corregido
estandarizado al 70 % de energía y normalizado para una sobrecarga
equivalente de 1kp/cm2, según Riggs (1.986) y Bowles (1.995).
N2 = Valor corregido estandarizado al Er2 % de energía.
En el caso que nos ocupa hemos determinado el índice N70 y el N55.
En la siguiente figura se puede comprobar valores obtenidos en profundidad para los
golpeos del ensayo NDPSH de penetración dinámica:
En la siguiente figura 5, se pueden comprobar valores obtenidos en profundidad para los
golpeos de los ensayos NDPSH de penetración dinámica:
17
GEODA
AS14-MCL-014
Figura 5. Gráfico mostrando los golpeos del NDPSH hasta alcanzar el rechazo en profundidad.
En la siguiente figura 6 se pueden comprobar las correlaciones obtenidas en el
penetrómetro P-3 ( el que alcanzó mayor profundidad) para el NDPSH con el NSPT , el N70 y el
18
GEODA
AS14-MCL-014
N55.
Relación N - profundidad
ÍNDICES N SPT, N70, N 55
0
10
20
30
40
50
0,0
1,0
2,0
PROFUNDIDAD (m)
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
N(SPT)
N(70)
N(55)
Figura 6.- Correlación entre el NDPSH y el NSPT , N70 y N55, para el Penetrómetro nº 3.
En la siguiente tabla, se incluyen los resultados estadísticos obtenidos en estos ensayos
D.P.S.H. en este nivel N-1(Rellenos antrópicos):
Tabla 5. Valores estadísticos para la unidad geotécnica N-1 de los golpeos de los ensayos D.P.S.H.
para profundidades comprendidas entre los 0,0 y 2,00 m.
Estadístico
NDPSH
NSPT
N70
N60
N55
Phi
ES
Media
10,3
14,3
14,3
14,3
15
31,3
64
Desviación estándar
2,37
2,9
3,03
3,7
4,1
23
31
Mínimo
7,6
10,7
10,7
10,7
10,7
28,7
51,7
Máximo
14,7
19,7
19,7
21,7
23
33,3
88,7
19
GEODA
AS14-MCL-014
Por tanto, se comprueba que los resultados obtenidos en los ensayos D.P.S.H. para
estos materiales les otorgan una consistencia muy firme. En función de los valores obtenidos
para el N70, se puede considerar que estos materiales presentan una consistencia firme según
la propuesta incluida en [BOWLES97], tal como se comprueba en la Figura 7.
Figura 7. Consistencia para suelos cohesivos saturados y correlación entre el valor N70 y la resistencia
a la compresión simple. Tabla 3-5 incluida en [BOWLES97].
Igualmente, a partir de la tabla anterior, para un golpeo representativo de este nivel del
N70=14,3, se obtiene un valor de la resistencia a la compresión simple de (qu) de 166,6 Kpa =
1,7kp/cm2. Se trata de un suelo mayoritariamente granular y muy heterogéneo, ya que el
relleno antrópico está constituido en su mayor parte por escombros de trozos cerámicos de
ladrillo y piedras de mortero de cemento y arena.
En la siguiente tabla, se incluyen los resultados estadísticos obtenidos en estos ensayos
D.P.S.H. en este nivel N-2 (Arcillas Eluviales – Cuaternario Antiguo):
Tabla 6. Valores estadísticos para la unidad geotécnica N-2 de los golpeos de los ensayos D.P.S.H.
para profundidades comprendidas entre los 2,0 y 9,60 m para los penetrómetros nº 1, 2, 3 y 4.
Estadístico
NDPSH
NSPT
N70
N60
N55
Phi
ES
Media
8
10,8
8,5
9,8
10,5
27,5
50,5
Desviación estándar
5,42
6,7
5,2
6,1
6,7
24,5
38,8
Mínimo
2,25
3,5
2,5
2,8
3,3
21,8
27,5
Máximo
20,5
26
15,8
23,3
25
33,8
95,5
Por tanto, se comprueba que los resultados obtenidos en los ensayos D.P.S.H. para
estos materiales les otorgan una consistencia muy firme. En función de los valores obtenidos
para el N70, se puede considerar que estos materiales presentan una consistencia firme según
la propuesta incluida en [BOWLES97], tal como se comprueba en la Figura 7.
20
GEODA
AS14-MCL-014
Figura 7. Consistencia para suelos cohesivos saturados y correlación entre el valor N70 y la resistencia
a la compresión simple. Tabla 3-5 incluida en [BOWLES97].
Igualmente, a partir de la tabla anterior, para un golpeo representativo de este nivel del
N70=22, se obtiene un valor de la resistencia a la compresión simple de (qu) de 83,3 Kpa = 0,85
kp/cm2. A partir de este valor, según la expresión Su=qu/2, la cual se considera aceptable para
suelos cohesivos normalmente consolidados, obtenemos una resistencia al corte no drenada
de 0,425 kp/cm2.
5.
5.1.
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO
ENSAYOS SOBRE ARCILLAS DE ALTERACIÓN (N-2)
Se llevaron a cabo ensayos de identificación (granulometría, límites de Atterberg,
densidad y humedad) y, ensayos de resistencia (Corte Directo, sin consolidar y sin drenar,
UU), compresiones simples de roca y suelos y ensayos químicos de Determinación de la
agresividad del suelo al hormigón y del agua piezométrica.
Los resultados se incluyen a continuación:
Sondeo / cata:
Profundidad inicial (m):
Profundidad final (m):
Profundidad media (m):
Tamiz
(mm)
100
80
63
50
40
25
20
12,5
10
6,3
5
2
1,25
0,4
0,160
0,080
3
2,60
3,20
2,90
Granulometría 1
Pasa (%):
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
99,00
98,00
97,00
LL (%)
LP (%)
IP (%)
Humedad natural (%)
3
Densidad seca (gr/cm )
H/LL
H/LP
Colapsabilidad
37,90
25,00
12,90
21,20
1,68
0,56
0,85
No colapsable
1,31
Marcador
Indice de consistencia
Ic (C.R.)=
Indice de liquidez
IL=
Indice de compresión
Cc=
Contracción lineal
CL (%)=
Rombo
1,295
-0,295
0,251
6,056
21
GEODA
AS14-MCL-014
Gráfico de Plasticidad de Casagrande
70
CH
Índice de Plasticidad
60
50
40
30
CL
20
MH
10
ML
CL - ML
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Límite Líquido
Potencial Expansivo según el Criterio de Oteo (1.982)
0,9
Humedad natural / Límite Líquido
0,8
I
0,7
0,6
0,5
III
0,4
0,3
0,2
II
IV
0,1
0,0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Límite Líquido
22
GEODA
26,000
6,94
909,00
22,00
1,57
850,00
14,60
0,45
97,0
99,0
100,0
0,4
12,9
2,0
25,0
I.P.
37,9
L.P.
2,158
2,340
N-3
TR
S-3
7,60-7,80
N-2
TR
1,80-2,00
N-3
2,040
1,683
8,6
21,2
L.L.
(%)
TR
2,60-3,20
Fu (º)
0,08
cu (Kg/cm2)
Kg/cm2
%
14,90
23,00
mg/Kg
18,00
ml/Kg
mg/l
mg/l
Ph
Residuo
seco
Dióxido
de
carbono
Acidez
Sulfatos
Deformación
Angulo
R.I. sin
drenaje
Cohesión
sin drenaje
Resistencia a
la C.Simple
exento
mg/l
mg/l
Amonio
ENSAYOS QUÍMICOS AGUAS
ENSAYOS QUÍMICOS
SUELOS
S-3
contracció n - expansión.
S-1
L 1 − L2
⋅ 100
L1
IP ⎞
⎛
⎟
⎜ CL =
2.13 ⎠
⎝
Si CL > 9 se puede esperar una actividad significat iva de
CL =
(tn/m3)
equivalent e a la humedad del límite líquido hasta el límite de
contracció n.
(tn/m3)
Porcentaje de contracció n con respecto a la dimensión
original que sufre una barra de suelo de 2cm x 2 cm x 10 cm
al secarse en un horno a 100 - 110º c desde una humedad
(m)
Contracció n lineal :
Nivel
Litológico
Cc > 0.4 ⇒ compresibi lidad alta
Tipo de
muestra
Cc 0.0 a 0.19 ⇒ compresibi lidad baja
Cc 0.2 a 0.39 ⇒ compresibi lidad media
Ensayo
(tipo y nº)
Indice de compresión (Cc) :
Cc = 0.009 (L L - 10)
Terzaghi y Peck
Límites de Atterberg
plástico tendrá poca o nula expansión.
Humedad
Si I L ≥ 0.2 aun siendo el suelo altamente
Profundidad
I L ≈ 1 ⇒ Suelo normalment e consolidad o
COMPRESIÓN SIMPLE
I L ≈ 0 ⇒ Suelo preconsoli dado
CORTE DIRECTO
Indice de liquidez :
H − LP
IL =
IP
Granulometría (% que
pasa)
Cerca de 1 ⇒ q u = 1.00 - 5.00 kg/cm 2
Densidad
seca
Cerca de 0 ⇒ q u = 0.25 - 1.00 kg/cm 2
Densidad
aparente
Indice de consistenc ia (consisten cia relativa) :
LL − H
Ic =
Ip
Magnesio
AS14-MCL-014
23
GEODA
5.2.
AS14-MCL-014
ENSAYOS SOBRE MUESTRAS DE TESTIGOS DE LA FORMACIÓN GIJÓN (N-3)
Litológicamente este nivel está constituido por calizas dolomíticas de tonalidad gris claro
a beige, y lutitas margosas de tonos negruzcos.
En la parte Oeste del solar objeto de estudio (lateral colindante con la calle La Serena),
estos materiales se encuentran bastantes superficiales, en torno a una profundidad de 1,802,00 m, habiendo sido descubiertos durante la perforación de los sondeos nº 1 y nº 2.
Por su parte, en el resto de exploraciones realizadas el contacto en profundidad de esta
unidad, respecto a la cota del terreno actual, se ha detectado a una profundidad variable entre
de 1,98 m, mínima en el ensayo DPSH nº 1 y máxima en el ensayo DPSH Nº3, de 9,66 m.
Tanto en los testigos de recuperados durante la ejecución de los sondeos, se observa
que estas calizas se presentan bien estratificadas, en bancos de potencia centimétrica, con
bajos ángulos de buzamiento. Así mismo se observa un elevado grado de fracturación y un
grado de meteorización I-II (roca sana a ligeramente meteorizadas) con un grado de dureza
media - alta (25-100 MPa) según norma ISRM. Se establece para todo el conjunto calcáreo un
RQD medio del 25-35 %.
Intercaladas entre estas calizas dolomíticas es habitual encontrar lutitas margosas de
tonalidad negruzca, que se disponen bien a modo de lentejones discontinuos y dispersos
intercalados entre los niveles calcáreos, o bien capas continuas cuya potencia puede oscilar
entre centimétricas y métricas.
Estas lutitas margosas presentan un grado meteorización II-III (roca ligeramente
meteorizadas a moderadamente meteorizada) con un grado de dureza baja (5-10 MPa) según
norma ISRM, aunque es una resistencia condicionada por la red de fisuras. Se establece para
todo el conjunto margoso un RQD medio que oscila entre el 20 y el 25 %.
A partir de los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio realizados, esta unidad
N-2 puede caracterizarse mediante los siguientes parámetros geotécnicos:
ƒ T.R. SR-1 de 1,80 a 2,00 m
ƒ qU = 83,4 MpA = 850 Kp/cm2
Para caracterizar este nivel en un modo que se pueda modelizar de acuerdo al criterio de
rotura de Mohr – Coulomb se han seguido los criterios establecidos por Hoek & Brown
mediante el programa informático ROCDATA versión 3.013 © 1990-2006 Rocscience Inc.
24
GEODA
AS14-MCL-014
La figura 8.- Resume los parámetros de entrada y la curva de rotura obtenida:
25
GEODA
AS14-MCL-014
ƒ T.R. SR-2 de 7,60 a 7,80 m
ƒ qU = 1,57 Kp/cm2 = 154 Kpa
ƒ Densidad Húmeda = 2,34 gr/cm3
ƒ Humedad = 8,6 %
ƒ Densidad seca = 2,158 gr/cm3
ƒ Deformación = 14,9 %
ƒ Fractura Oblicua (40 º) condicionada por las fisuras
La figura 9 resume los parámetros de entrada y la curva de rotura obtenida:
26
GEODA
6.
6.1.
AS14-MCL-014
CALCULOS
PRESIONES ADMISIBLES DE CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN
En primer lugar, determinaremos la presión de hundimiento de estos niveles desde el
punto de vista del colapso, por criterios de resistencia mediante la clasificación de la calidad del
macizo rocoso por el método de Bieniawski 1989.
Según la tabla D.25 del DB SE-C del CTE, las rocas sedimentarias sanas tipo calizas
microdolomíticas con alguna intercalación esporádica de margas negras, presentarán
presiones admisibles del orden de 20 Kp/cm2 (2 Mpa).
Según la metodología propuesta en el “Canadian Foundation Engineering Manual”, se
determina la tensión admisible en rocas estratificadas y/o diaclasadas a partir de los resultados
de los ensayos de compresión simple, corrigiendo esta última en función de la intensidad de la
fracturación que presente.
De acuerdo con la metodología propuesta, la tensión admisible en el terreno viene
definida por la siguiente expresión:
qadm = Ksp x qu-core
[1]
Donde:
- Ksp, es un coeficiente empírico que incluye el coeficiente de seguridad de 3. Este
coeficiente varía normalmente entre 0,1 y 0,4, y depende de la separación entre
discontinuidades, apertura de las mismas y ancho de la cimentación
- qu-core, es la resistencia a compresión simple medida en los testigos de roca.
En el caso que nos ocupa, se han obtenido resistencias a compresión simple a partir de
el ensayo rotura a la Compresión Uniaxial de qu = 850 Kg/cm 2 y resistencias de compresión
simple para las margas negras de qu = 1,57 kg/ cm 2.
También existen normas y estimaciones empíricas establecidas a partir de las
características geo-mecánicas de las rocas, dándonos limitaciones como se puede observar en
la Tabla 1:
Tabla 7. Presiones Admisibles en Kp/cm2 de la roca según la norma DIN 1054.
ESTADO DEL MACIZO
ROCA SANA O POCO
ALTERADA
ROCA QUEBRADIZA O CON
HUELLAS DE ALTERACIÓN
Homogéneo 40
15
Estratificado o diaclasado 20
10
* En el caso de duda o rocas muy alteradas estos valores deberán reducirse a la mitad
27
GEODA
AS14-MCL-014
En este caso, a partir de la norma DIN 1054, obtendríamos una presión admisible para
estas calizas microdolomíticas de color pardo amarillento de edad Jurásico Inferior
(Hettangiense –Sinemuriense) de 20 Kp/cm2.
Por lo tanto, en el caso más conservador, obtendríamos una Presión Admisible de
20 Kp/cm2, la cual se estima sea muy superior a las solicitaciones de cargas ejercidas
por la cimentación.
Carga admisible de cimentaciones en roca basada en un criterio de rotura no lineal
(para una inclinación de la carga aplicada de 0º)
σc (qu) =
RMR =
m0 =
i1 =
γ=
H (D) =
σ1 (q0) =
a=
b=
m=
s=
β=
m0 · exp ((RMR - 100 / a)
exp ((RMR - 100 / b)
(m · σc) / 8
ς=
*
σ01 =
(8 · s) / m2
(σ1 / β) + ς
Nβ =
Ph (qh) =
FP =
Fm =
F=
β · ( Nβ −ς )
Carga de hundimiento.
Coeficiente de seguridad parcial de los parámetros.
coeficiente de seguridad parcial del modelo.
Fp · Fm
Resistencia a la compresión simple de la roca.
Clasificación geomecánica de la roca según Bieniawski.
Parámetro m para rocas intactas.
Inclinación de la carga sobre la cimentación.
Peso especifico.
Altura de tierras por encima de la superficie de cimentación.
Carga externa.
850,00
61
8
0
2,20
9,00
194,17
20
8
2
kg/cm
%
º
3
gr/cm
m
2
KN/m
83,357
61
8
0
21,57
Mpa
%
º
3
KN/m
0,194 Mpa
1,1382
0,0076
11,8595
0,0471
0,0635
6,80
σadh (qadm) =
E=
Módulo de deformación.
Emin =
Emax =
80,069 Mpa
20
1,55
31
2,5829
22,00
8,80
35,20
Mpa
Gpa
Gpa
Gpa
25,829
220000
88000
352000
2
kp/cm
2
kp/cm
2
kp/cm
2
kp/cm
Por tanto, para un empotramiento considerado de D= - 1 m y un ancho mínimo de la
cimentación de B=1,5 m, en función de los parámetros efectivos de la unidad geotécnica
N-2, incluidos en la Tabla 5, se obtiene una presión de admisible de 25,8 Kgf/cm2, con un
factor de seguridad frente al hundimiento de la cimentación de > 3, siendo 3 el valor mínimo
exigido del coeficiente para cargas permanentes expuesto en la Tabla 4.7 de [GCOC04].
No obstante la presencia de niveles esporádicos de margas negras con presiones
admisibles de 1,57 Kg/cm2, hace recomendable minorar la Presión admisible de Cálculo
de la Cimentación a una P.adm de menos de 10 Kg/cm 2.
28
GEODA
6.2.
AS14-MCL-014
CÁLCULO DE LOS ASIENTOS
En la Tabla 8 se presenta el valor de los asientos inducidos a la tensión máxima de
trabajo propuesta en función de las distintas dimensiones de la cimentación consideradas para
una carga de 25 Kg/cm2 , sobre l substrato de roca caliza dolomítica (de edad Jurásica – Lías)
a la profundidad de excavación de Proyecto(a – 9 m de profundidad).
Tipo de
cimentación
Dimensiones
cimentación,
B x L(m)
Tensión máxima de
trabajo, qmax
(Kp/cm2)
Asientos
inducidos,
Si(cm)
Carga Total (Tn)
1x1
25,8
0,0328
257,3
1,5 x 1,5
25,8
0,0491
581,14
1,8 x 1,8
25,8
0,0590
836,85
2,0 x 2,0
25,8
0,0773
1033,15
Zapata aislada
Tabla 8. Valores de Tensión Admisible según el ancho de la cimentación considerando un empotramiento (D) mínimo de
1 m, asientos inducidos.
Los asientos inducidos por los valores obtenidos mediante la expresión [5] han sido
comprobados a partir del método elástico Schleicher (1926) que publica ‘Geotecnia y
Cimientos II’, Jiménez Salas, J. A. (Págs. 257-263; 1115) para verificar que no excedan a los
máximos admisibles. Los valores de los parámetros de deformación empleados en los cálculos
son los que se recogen en la Tabla 8. A los asientos deducidos, se les ha aplicado un factor de
seguridad de 2 debido a la propia incertidumbre del cálculo.
29
GEODA
AS14-MCL-014
Cálculo de asientos. Schleicher (1926)
Carga admisible (q):
Módulo de Young (E):
Coeficiente de Poisson (v):
Ancho cimentación (b):
Largo cimentación (l):
m:
Ip:
Factor de seguridad:
Asientos
Carga rígida
(cm)
0,0609
25,829
88000
0,15
2,00
2,00
kg/cm2
kg/cm2
m
m
1,20
Asientos carga flexible
Valor medio
Esquina
Centro
(cm)
(cm)
(cm)
0,0386
0,0773
Carga flexible :
• Esquina :
1− υ
⋅Ip
E
• Centro :
2
1 − υ2
s = 2⋅ q ⋅b⋅
⋅Ip
E
• Valor medio :
0,0655
kg/cm2
kg/cm2
cm
cm
Carga total
(T)
1033,15
Carga admisible (q):
25,829 kg/cm2
Asientos (cm)
s = q ⋅b⋅
25,83
88000
0,15
200
200
1,00
0,56
1,20
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,07
0,04
0,06
0
0,04
0,06
0,07
0,08
0,06
1000
0,04
0,07
0,04
0,06
2000
0,07
0,08
s = s (centro) ⋅ 0.848
Carga rígida :
s = 93% ⋅ s(valor medio)
30
GEODA
AS14-MCL-014
En base a los criterios tradicionales, los asientos estimados se pueden considerar
admisibles, (despreciables) tal como se ha consultado en el cuadro de la Norma Básica de
Edificación NBE-AE/88, en el cual se incluye que el valor límite para cimentaciones mediante
zapatas sobre materiales cohesivos se halla en los 50 mm.
Asientos admisibles según la Norma Básica de Edificación NBE- E/88
Características del edificio
Asiento general máximo
admisible en terrenos:
Sin cohesión Coherentes
(mm)
(mm)
Obras de carácter monumental
12
25
Edificios con estructuras de
hormigón armado de gran rigidez
35
50
Edificios con estructuras de
hormigón armado de poca rigidez
Estructuras metálicas hiperestáticas
Edificios con muros de fábrica
50
75
Estructuras metálicas isostáticas
Estructuras de madera
Estructuras provisionales
50
75
Comprobando que no se
produce desorganización en la
estructura ni en los
cerramientos
31
GEODA
6.3.
AS14-MCL-014
COEFICIENTE DE BALASTO
El valor del Coeficiente de Balasto se calcula adecuadamente a partir de ensayos de
carga con placa, con los cuales obtenemos el K30 para una pequeña superficie cargada en un
terreno homogéneo y para una deformación producida.
Ante la falta de ensayos de carga con placa realizados, se puede recurrir a la estimación
de éste, a partir de tablas publicadas por diversos autores.
Según el Código Técnico de la Edificación, en la tabla D.29 para un macizo rocoso de
roca caliza microdolomítica con esporádicas alternancias de capas, próximas al metro de
espesor, de margas arcillosas negras, de edad Jurásico Inferior (Hettangiense –Sinemuriense),
se les asignan unos valores del Módulo de de Deformación 88.000 Kg/cm2 y un Coeficiente de
Balasto de > 4.000 Kg/cm3.
En el caso que nos ocupa, en las Estaciones Geo-mecánicas realizadas, se ha
determinado un índice R.M.R. 84, índice G.S.I. 65, calidad de roca I Muy Buena.
Por tanto se le puede asignar un valor del Módulo de Deformación de 8.630 MN/m2
(88.000 Kp/cm2) y un coeficiente de Balasto del Terreno de Cimentación de 4.052 Kg/cm3
(Tabla 1,1 Valores).
Coeficiente de Balasto del Terreno = 4.052 Kg/cm3
Figura 10. Valor estimado del Coeficiente de Balasto, según Jiménez Salas(1.981). “Geología y Cimientos III”
32
GEODA
7.
AS14-MCL-014
NIVELES FREÁTICOS
Una vez finalizados los sondeos, fueron entubados con tubería de PVC ranurada,
para asegurar la integridad de la perforación y de esta manera hacer posible el control de los
posibles niveles freáticos.
Después de colocada la entubación, se procedió al vaciado del agua existente en la
caña de los sondeos, para asegurar que el agua de su interior fuera agua freática o
piezométrica y no agua aportada para la refrigeración de la sonda. Los pozos fueron
vaciados con un toma-muestras para sondeo, tubo de acero inoxidable dotado en su parte
inferior de una válvula de esfera, que permite la entrada y no la salida del agua.
Vaciados los sondeos, se coloco una tapa en su parte superior, para evitar la caída
de objetos extraños y se dejó los pozos reposar varios días para que la posible agua de su
interior adquiriera el nivel de equilibrio.
Transcurridos varios días de reposo de los pozos, se procedió a la medida de sus
niveles mediante sonda hidronivel marca Hydrotechnik, modelo Ht025.
Tabla 9 .- Se incluyen a continuación las mediciones realizadas:
Medición
Sondeo nº 1
Sondeo nº 2
Sondeo nº 3
1 de diciembre de 2014
1,70 m
3,00 m
4,80 m
3 de diciembre de 2014
1,70 m
3,00 m
5,00 m
La disparidad de medidas, teniendo en cuenta las pequeñas diferencias de cota de la
boca de inicio de los sondeos y la litologías detectadas en los sondeos, nos inducen a
interpretar que dichos niveles no constituyen un nivel freático general, sino niveles
piezométricos correspondientes a embolsamientos de aguas superficiales asociadas
a los rellenos antrópicos superficiales (en los niveles de rellenos antrópicos con
escombros). En general este tipo de embolsamientos de aguas superficiales, tienen muy
poca extensión lateral por lo cual, una vez que se lleven a cabo las necesarias
excavaciones, darán lugar a caudales escasos, fácilmente controlables.
Llevadas a cabo las mediciones, se procedió a la toma de una muestra de
agua que fue llevada al laboratorio LACOTEC, para el análisis químico de la posible
agresividad de esta agua al hormigón, conforme a la norma EHE anejo V.
33
GEODA
8.
8.1.
AS14-MCL-014
CONCLUSIONES
CUMPLIMIENTO DE LAS PRESCRIPCIONES DEL CÓDIGO TÉCNICO DE LA
EDIFICACIÓN
De acuerdo a lo establecido en el artículo 3 del [DB SE-C], el presente estudio geotécnico
corresponde a las características:
•
Tipo de Construcción: C-1 ‘Construcciones de menos de 4 plantas y más de 300
m 2 construidos’.
•
Tipo de Terreno: T-1 “Terreno favorable”.
Teniendo en cuenta lo anterior, se establecen los siguientes condicionantes del estudio
geotécnico a realizar:
•
Número mínimo de sondeos de reconocimiento geotécnico: 1, con una distancia
lineal mínima entre puntos de prospección de 35 m, pudiendo sustituirse el 70 %
de los puntos de sondeo por penetrómetros.
•
Profundidad orientativa de investigación: 12 m.
El pliego del concurso confeccionado por el Ayuntamiento de Gijón, para este trabajo,
define una prospección de 3 sondeos y 4 ensayos de penetración dinámica superpesada,
suficiente para la correcta elaboración de este estudio geotécnico.
En el mismo Código Técnico se establece que en el caso de que se alcance un nivel
rocoso consistente, susceptible de no sufrir asientos apreciables bajo la carga del edificio, se
podrá finalizar el sondeo.
Para determinar el espesor de roca consistente, que será afectado por dichas cargas,
se utilizará la siguiente ecuación.
D ≥ (2 + p 0,3)
Siendo:
-
D= la profundidad a alcanzar por el sondeo
p = nº de plantas total
Para construcciones de 2 plantas de altura, el valor de D será igual a 2,6 m de
perforación en un nivel geológico que no sufra asientos apreciables bajo carga. (caliza
dolomítica de la Formación Gijón.
Por tanto para un apoyo de cimiento previsto por el Proyecto de -9 m, en el caso de
que se alcance con los sondeos roca sana caliza a partir del apoyo de cimiento, como
ocurre en todos los sondeos realizados, los sondeos deberán alcanzar una profundidad de
11,6 m.
34
GEODA
8.2.
AS14-MCL-014
RESUMEN DE LOS PARÁMETROS RESISTENTES
Una vez analizada toda la información relativa al subsuelo objeto de estudio (apartado
4), en la Tabla 6 se incluyen los parámetros geotécnicos establecidos para las unidades
geotécnicas existentes en subsuelo afectadas por la construcción del edificio aparcamiento
subterráneo (obtenidos a partir de la media ponderada de los golpeos de los penetrómetros).
Tabla 10. Parámetros geotécnicos del modelo elástico de Mohr-Coulomb asignados a los niveles
geotécnicos distinguidos, N-0 Suelo vegetal y N1→ Rellenos antrópicos, N-2→ Depósitos eluviales, N-3→
Formación Gijón.
Parámetros
N-0
N-1
N-2
N-3
Peso específico natural, γnat [g/cm3]
1,7
1,8
2,0
2,2
Ángulo de fricción efectivo, φ’ [º]
20
31
26
>45
Resistencia al corte sin drenaje, Su [Kp /cm2]
-
0,42
8,8
500
Cohesión efectiva, c’ [Kp/cm2]
0
0,2
4,4
250
Módulo de deformación, E’ [Kp/cm2]
-
8.100
5.100
88.000
Coeficiente de Poisson, υ
0,30
0,30
0,30
0,22
Permeabilidad, K [m/s]
10-5
10-3
10-9-10-12
10-9-10-12
Los valores incluidos en la tabla anterior para la unidad geotécnica N-2, se han
determinado a partir de estimaciones, para arcillas de consistencia media firme.
Respecto al módulo de deformación, este se ha estimado a partir de la expresión de
Butler (1.975), E' ≈ 0,6 − 0,7 (MPa ) para un NSPT de 11, para las arcillas y NSPT = 14, para los
NSPT
rellenos, mientras que el ángulo de rozamiento efectivo se ha estimado según la expresión
φ ' = 18·N 70 + 15 , incluida en [BOWLES97], a partir del valor representativo del N70 de 14 para
los rellenos y 8,5 para las arcillas de alteración.
Para la unidad geotécnica N-2, el módulo de deformación, se ha obtenido a partir de la
expresión de Hoek & Brown para valores de la resistencia a la compresión simple inferiores a
100 MPa, E[GPa] =
qu [MPa]
·10
100
GSI −10
40
, resultando un valor de E=8800 MPa para qu =10 MPa
y GSI=64.
35
GEODA
AS14-MCL-014
El coeficiente de Poisson de esta unidad se ha estimado igualmente a partir de la
expresión ν = 0,3248 − 0,00149 ·GSI , a partir de la cual resulta un valor de 0,22. En relación
a los parámetros efectivos, estos se han calculado a partir del criterio de Mohr – Coulomb.
8.3.
EXCAVACIÓNES
De acuerdo con los resultados obtenidos en los trabajos realizados, los materiales a
excavar se pueden distribuir de la forma siguiente:
•
Materiales excavables:
- Suelos superficiales (unidades geotécnicas N-0, N-1 y N-2), presentan una
excavación fácil mediante medios convencionales.
-
•
Materiales ripables:
- Sustrato rocoso jurásico, (unidad geotécnica N-3)con un valor de la resistencia a
la compresión simple mínima de 83,4 MPa, y valores del RQD en torno al 25-30
%, es previsible un ripado de tipo 'fácil', según la clasificación de PettiferFookes.
Las condiciones de excavabilidad de los materiales afectados se han determinado a partir
de las observaciones realizadas durante la campaña de campo, así como a partir los ensayos
de laboratorio llevados a cabo.
Para definir el grado de excavabilidad se ha utilizado el método Petiffer y Fookes, a su
vez basado en el método de Franklin.
Franklin et al. (1.971, en rojo) propusieron un gráfico en el que se definía la excavabilidad
en función de la resistencia de la roca, medida mediante el ensayo de compresión simple y el
RQD o espaciado de las discontinuidades. Posteriormente Pettifer y Fookes (1.994, en azul)
propusieron una revisión de dicho gráfico, basándose en más de 100 casos de estudio,
obteniéndose finalmente la siguiente figura:
Por tanto, teniendo en cuenta las características generales de los materiales observados
y susceptibles de ser excavados, los posible trabajos de excavación podrán desarrollarse sin
problemas con medios mecánicos convencionales tipo pala retroexcavadora en los niveles de
superficiales de rellenos antrópicos y arcillas (unidades geotécnicas N-0, N-1 y N-2), ya que se
trata de materiales fácilmente excavables y excavación con ripado previo mediante martillo
neúmatico percutor, montado en pala retroexcavadora para la unidad N-3 de calizas
dolomíticas y margas.
36
GEODA
AS14-MCL-014
Figura 11. Excavabilidad de la roca en función del RQD y la resistencia a la compresión simple.
A partir de la profundidad a la que sea detectado el sustrato rocoso, será preciso un
ripado previo mediante martillo neumático, ya que se trata de materiales no excavables.
Volúmenes de excavación
Para obtener el volumen de excavación de la manera más exacta posible, se ha utilizado
el dibujo de la planta del edificio del Proyecto, que nos fue enviada por el Peticionario y
determinado la superficie de excavación mediante el programa Autocad 11, llevándose a cabo
5 perfiles geotécnicos de la excavación (4 en los taludes perimetrales y otro en la zona central
de la excavación
Para lo cual se ha tenido en cuenta los ángulos de talud de excavación propuestos
prácticamente vertical (1H:10V ≈ 86,4º), para la altura máxima de excavación (9 m).
En los laterales de la excavación, colindantes con las aceras del actual Parque de La
Serena, el talud será vertical, al borde interior de la, por lo cual se encofrarán los muros del
garaje a una cara contra el terreno.
37
GEODA
AS14-MCL-014
En las zonas laterales del Aparcamiento Subterráneo, En el caso que se decida no
preservar el arbolado, y se le dé a los taludes una solución económica rebajando los ángulos
de talud estable de los sedimentos blandos, en este caso, al existir espacio disponible y más
rentable y práctico encofrar los muros a dos caras, por lo cual se ha de retranquear el borde
de excavación alrededor de 1,5 m, para facilitar las labores de encofrado. De esta manera se
permite drenar el paramento interno de los muros para evacuar aguas subálveas superficiales
asociados a los rellenos.
Se ha llevado a cabo una cubicación de la excavación del Aparcamiento Subterráneo Parque
de La Serena, a partir de los perfiles geotécnicos llevados a cabo con las prospecciones,
perfiles que se incluyen en el apartado Anejos: 1- Planos.
PERFIL
Excv.
Total
Exc. Roca
(m2)
Exc. Tierras
(m 2)
Distancia
Exc. Total
(m 3)
Exc Total
Roca (m 3)
Esc Total
Tierras (m 3)
A-A’
478,63
384,68
93,98
B-B’
494,87
204,31
290,55
30,03
14.617,10
8.843,68
5.773,72
C-C’
560,69
256,26
256,26
43,00
22.694,54
10.937,91
11.756,42
Excavación Total 37.311,64
19.781,59
17.530,13
Tabla 11 . – Volúmenes de excavación obtenidos a partir de los perfiles geotécnicos realizados
Superficie en planta del Aparcamiento subterráneo es de: 3.700 m2.
Volumen total de excavación para de 9 m de profundidad: 37.311,64 m3.
Volumen total excavación en rellenos y arcillas, (pala retroexcavadora) = 19.781,59 m 3
Volumen total de excavación en roca (precisando ripado con martillo) = 17.530,13 m3
La prospección llevada a cabo, tres sondeos y 4 ensayos de penetración dinámica es
suficiente para los fines propuestos (Estudio Geotécnico que cumpla las especificaciones
del CTE),. No obstante para tener una idea de los porcentajes totales de suelos blando, roca
blanda y roca dura de la excavación, calculamos los porcentajes de estas partidas en el sondeo
efectuado.
Porcentajes de excavación de cada tipo de material en los sondeos y
prospecciones efectuados:
Suelos excavables blandos…………………………………. 53,02 %
Roca dura ripable debido a la fisuración: ………………… 46,98%.
38
GEODA
9.
AS14-MCL-014
ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD DE LOS TALUDES DE EXCAVACIÓN
A partir de los datos disponibles se ha llevado a cabo el análisis de la estabilidad de los
taludes excavación, que se construirán iniciada la Obra.
En este sentido, a la hora de analizar la posible inestabilidad que se pudiera llegar ha
producir es habitual deducir las propiedades geotécnicas reales de los materiales implicados en
dicha posible inestabilidad a partir de un proceso deductivo denominado retro análisis. Dicho
proceso consiste en ensayar distintas combinaciones de los parámetros resistentes del terreno
hasta conseguir que el Factor de Seguridad al deslizamiento sea igual o próximo a 1,2.
Con la información disponible, información topográfica, prospecciones y ensayos de
laboratorio con las que definimos los parámetros geomecánicos de las distintas capas del
subsuelo de los terrenos estudiados, podemos definir la geometría real de los 4 taludes
paralelos a cada una de las calles circundantes al Parque de La Serena. A partir de ellos, se ha
creado un modelo geotécnico estimativo para cada uno de los taludes a partir del cual se ha
efectuado el retro análisis.
Puesto que no existe una combinación única de parámetros que resulte un Factor de
Seguridad unidad, se han analizado las distintas posibilidades, para acabar centrándonos en
los valores que resultan más representativos de los materiales involucrados. Para ello, se ha
elaborado una carta de inestabilidad, en general constituida a partir de variaciones de los
valores de cohesión (c’) y ángulo de rozamiento ( φ ' ).
Se han utilizado los datos obtenidos a partir (N 70, N 60 y N 55) de las medias ponderadas
de los golpeos de los ensayos de penetración dinámica superpesada realizados, ya que los
datos de los ensayos de laboratorio realizados en el sondeo nº 3, nos parece menos
representativo, ya que es un nivel muy pequeño y puntual realizado en un punto extremo
(vértice Sureste) de la excavación.
Tomamos por tanto los datos obtenidos a partir de las medias de los ensayos de
penetración por ser una media un número muy elevado de datos de penetración ( golpeo cada
20 cm de penetración del penetrómetro y por tanto más representativo de las condiciones
medias de los materiales existentes.
39
GEODA
AS14-MCL-014
Los parámetros geotécnicos finales empleados en el retro-análisis de los taludes se
resumen en la siguiente tabla:
Tabla 12. Parámetros geotécnicos utilizados en el retroanálisis.
Unidad
Densidad
Cohesión
efectiva
Ángulo de
rozamiento
interno
Módulo de
deformación
Coeficiente
de Poisson
N-1
1,8 g/cm3
0,2 Kp/cm2
31º
8.100 Kp/cm2
0,3
N-2
2,0 g/cm3
4,4 Kp/cm2
26º
5.100 Kp/cm2
0,3
N-3
2,2 g/cm3
250 Kp/cm2
> 45º
88.000 Kp/cm2
0,22
El estudio se ha realizado utilizando el programa SLIDE v 5.0 de la empresa Rocscience
Inc., donde, de forma simplificada, a las unidades N-1 y N-2 se les ha asociado un modelo
constitutivo elasto-plástico con parámetros de tipo Mohr-Coulomb, mientras que el sustrato
rocoso se ha modelizado como un material puramente elástico.
Para calcular sobre la hipótesis más pesimista, se ha tenido en cuenta como nivel freático
colgado, los embolsamientos de aguas superficiales asociados a los depósitos de rellenos
antrópicos, embolsamientos que una vez iniciadas las excavaciones desaparecerán por
agotamiento, ya que estos embolsamientos tienen muy poca continuidad lateral, tal y como se
ha podido comprobar respecto a la situación detectada del mismo en los diferentes sondeos
realizados.
En las figuras 12 y 13 se muestra el cálculo realizado a partir de superficies de rotura de
forma cualesquiera, con objeto de obtener el coeficiente de seguridad según distintos métodos
de cálculo:, Janbu, Bishop Simplificado y Morgenstern-Price.
Los cálculos definitivos, se han llevado a cabo por dos métodos diferentes; por Bishop y
por Morgenstern & Price, aplicando los valores para los parámetros resistentes del terreno
incluidos en el punto anterior. (tabla 7)
El método de Bishop supone que la superficie de deslizamiento es circular e impone dos
condiciones: el equilibrio de las fuerzas verticales en las paredes de las rebanadas y el
equilibrio global de momentos. El método de Morgenstern & Price se diferencia del método de
Bishop en que cumple las condiciones de equilibrio estático en todas las rebanadas.
El uso de los dos métodos permite verificar que el círculo de rotura de menor factor de
seguridad hallado para cada uno de los métodos es sensiblemente igual. Por tanto, este uso
combinado de los métodos permite detectar posibles errores.
40
GEODA
AS14-MCL-014
Así mismo, se ha considerado una carga para los edificios colindantes con el Parque de
La Serena de 2 Kg/cm2, aunque por la distancia existente entre la excavación del Proyecto y
los edificios colindantes, estas lineaciones de edificios no tendrán ninguna incidencia en los
taludes que será necesario excavar.
Los niveles de caliza dolomítica, son estables para un talud prácticamente vertical 1/10
(84,3 º).
Utilizando el mismo programa Slide v 5.0, se ha llevado a cabo un nuevo análisis,
filtrando los círculos de rotura estables (color azul oscuro, factor de seguridad 6,0), para de esta
manera determinar el ángulo que sería necesario establecer en los niveles de arcillas y rellenos
para hacer todo el talud estable.
Para llevar a cabo el retro análisis mediante el programa de software Slide v 5.0, se
tomaron los datos de espesores de los materiales detectados con las prospecciones realizadas
y las características de cada nivel o sus parámetros geomécánicos obtenidos en capítulos
anteriores.
La carga de la cimentación del edificio existente (Colegio nacional Menéndez Pelayo) , se
le ha supuesto una carga sobre el apoyo de cimiento de 200,00 KN/m2, sin que influya en la
estabilidad del talud, debido a la distancia existente, del edificio con la excavación.
41
GEODA
AS14-MCL-014
Talud de excavación Norte, paralelo a la calle Alonso Quintanilla y Colegio Menéndez
Pelayo.
En este talud, según el resultado obtenido en el Ensayo de Penetración Dinámica nº
3, se alcanza un espesor de arcilla de alteración de hasta 9,6 m de profundidad, corrigiendo
la cota del parterre sobre el que se hizo el ensayo, 0,80 m, vemos que todo el talud es de
arcilla de alteración salvo los 80 cm superiores de rellenos antrópicos.
Factor de seguridad mínimo obtenido del circulo de rotura inestable 0,397 El talud
excavado prácticamente vertical, es inestable.
Figura 12 y 13, mostrando el modelado del Talud paralelo a la Calle Alonso Quintanilla, con círculos de rotura
estables e inestables.
42
GEODA
AS14-MCL-014
Si rebajamos el talud a un ángulo de 40 º, eliminamos todos los posibles círculos de rotura
inestables y el talud coge el equilibrio estable.
Talud de excavación paralelo a la lineación de edificios Este- Calle Sahara.
Para determinar los espesores de los materiales de dicho talud, se tomaron los datos
del Sondeo de reconocimiento nº 3, del ensayo de penetración dinámica superpesada nº 4 y
se hizo una media de los espesores de cada material, para establecer los espesores de un
hipotético talud en la zona central de la excavación.
Figura 14 .- Talud paralelo a la calle Sahara, con círculos de rotura estables e inestables.
El primer supuesto se analizó por el método de Bishop, dando un coeficiente de
seguridad frente a la rotura del talud de 0,33, para un talud prácticamente vertical 1/10;
84,3 º. Si rebajamos el ángulo del talud hasta 40-45 º, eliminamos los círculos de rotura
inestables y el talud queda en equilibrio estable. La lineación de edificios de la calle Sahara,
no influyen en nada en la estabilidad del talud de excavación, dada la distancia de los
edificios (unos 18 m a l borde del talud de excavación de Proyecto). Dos de estos edificios
disponen de sótano garaje, por lo cual el apoyo se encuentra a cota aproximada de -3 m
respecto a la cota de calle (aproximadamente a 7 m sobre el n.s.m.m.)
43
GEODA
AS14-MCL-014
Figura 15. – Retro análisis del Talud paralelo a la calle Sahara (Método Janbu).
Analizando el supuesto Talud (calle Sahara) mediante el método de Janbu, el
coeficiente de seguridad mínimo de los círculos de rotura inestables es aún menor, del
orden de 0,08 y por tanto será necesario, para estabilizarlo, tender el talud hasta 34 º.
44
GEODA
AS14-MCL-014
Talud de Excavación paralelo a la lineación de edificios Sur (Plaza La Serena)
Este talud, es el más cercano a la lineación de edificios circundantes, 12 m, no
obstante tampoco interfieren las cargas en la estabilidad del talud. En este caso se utilizaron
los datos de espesores detectados en el ensayo de penetración dinámica nº 1, existiendo 80
cm de suelo vegetal y rellenos y 1,20 m de arcillas de alteración, siendo el espesor total de
suelos blandos, 1,98 m.
En este caso, el factor de seguridad mínimo obtenido es de 1,02; factor bastante
estable por ser pequeño el espesor de suelos. No obstante será preciso tender el talud
hasta un ángulo de unos 40 º, para tener total seguridad.
Figura 16. – Retro análisis del Talud paralelo a la lineación de edificios de la Plaza de La Serena.
45
GEODA
AS14-MCL-014
Talud de excavación Oeste paralelo a la calle La Serena
Se determinaron los espesores de materiales a partir de los datos obtenidos de los
sondeos de reconocimiento SR -1 y SR-2.
En este talud, no aparecen arcillas de alteración. Es un talud muy homogéneo en
cuanto a litología, con un espesor de rellenos con escombros de 1,75 m y el resto del talud
caliza dolomítica de la Formación Gijón.
Se ha llevado a cabo un modelado del talud, prácticamente vertical, talud 1 /10
(84,3º).
Se determina un factor de seguridad de la estabilidad del talud de 0,19, para los
rellenos de escombro. Si se tiende el nivel de rellenos de escombro 30 º, el talud será
estable en su totalidad.
La carga de la cimentación de los edificios, no interfiere en la estabilidad del talud
debido a la distancia existente con la excavación, distancia de 17,5 m aproximadamente.
Figura 17. – Retro análisis del Talud paralelo a la lineación de edificios de la Calle La Serena.
46
GEODA
9.1.
AS14-MCL-014
MEDIDAS DE CORRECCIÓN RECOMENDADAS
Según los datos obtenidos mediante el retro-análisis de los taludes de excavación que
será necesario realizar podemos establecer:
Los niveles de roca caliza jurásica, son estables, en todos los casos para ángulos de
talud de 1/10; (84,6 º).
Los taludes en los que se pueden producir inestabilidades, por tener factores de
seguridad menores de 1,2, son los que tienen depósitos arcillosos y de rellenos antrópicos.
Estos son:
Talud
Talud Norte
C/ Alonso Quintanilla
Talud Este
C/ Sahara
Talud Sur
Plaza La Serena
Talud Oeste
Calle La Serena
Materiales
Espesores
Relleno
1,40m
Arcillas
8,26 m
Roca
0,88 m
Rellenos
1,85 m
Arcillas
3,20 m
Roca
4,92
Rellenos
1m
Arcillas
0,95 m
Roca
8,76 m
Rellenos
1,80
Roca
7,2
Factor
seguridad
Ángulo estable *
0,397
40º
0,33 Bishop
0,08 Janbu
simple
45 º Bishop
34 º Janbu
1,02
40 º
0,19
30º
Tabla 13.- Factores de seguridad obtenidos y ángulos de talud estable para los suelos blandos
•
Angulo de talud estable, se refiere al máximo que deben tomar los niveles
blandos de rellenos y arcillas
Al tender los ángulos de talud de los materiales blandos, se amplía la superficie de
excavación en cabeza del talud, en cuyo caso se afecta a los árboles perimetrales que el
Proyecto pretende conservar. En especial en los taludes Norte (calle Alonso Quintanilla y
talud Este (calle Sahara).
47
GEODA
AS14-MCL-014
El talud de Plaza La Serena, no dispone de árboles a preservar y el talud Oeste de la
calle La Serena, tiene unos pocos ejemplares 4, que al ser pequeño el espesor de rellenos
(1,80 m), podrían preservarse simplemente excavando a un ángulo de talud estable, rodeando
esos ejemplares, ya que es de esperar que se sujetan debido a sus raíces.
En los taludes Norte (calle Alonso Quintanilla) y talud Este, (calle Sahara), hay 2
opciones:
•
Excavar los niveles blandos de los taludes a un ángulo de talud estable, con
lo cual se afectaría a los ejemplares arbóreos.
•
Preservar la estabilidad del talud mediante una pantalla de sostenimiento de
micropilotes, perforados y hormigonados “in situ”. Con esta solución se
preservan los árboles
Hay que tener en cuenta que el talud de la calle Alonso Quintanilla tiene un espesor
máximo de arcilla, de 8,26 m y en el de la calle Sahara el espesor de arcilla llega a 4,92 m
Conservación de los elementos arbóreos
Para alcanzar este objetivo, se ha considerado que la mejor opción de estabilización
sería mediante la contención a partir de una pantalla de micropilotes situados en cabeza de
talud, empotrando estos micropilotes, un mínimo de 3 diámetros de micropilote, en el sustrato
rocoso sano.
Una pantalla de contención formado micropilotes, ha de ser dimensionada teniendo en
cuenta las necesidades de capacidad portante en punta y por rozamiento, del análisis tensodeformacional.
Para alcanzar una solución satisfactoria, se recomienda la ejecución "in situ" de la
pantalla de micropilotes perforados “in situ”.
Un ejemplo de micropilotaje, muy habitual para casos similares a este, es construir
micropilotes con martillo neumático perforador de fondo, de 220 mm de diámetro de
perforación. Como armadura interna se utiliza tubería de 114 mm de diámetro exterior y 96 mm
de diámetro interior (esto hace una diferencia de corona circular de 18 mm), lo que hace una
pared de tubo de 9 mm de acero.
Luego, el pilote va cementado con inyección de lechada de cemento en su totalidad, por
dentro y por fuera del tubo de acero de armadura. Los micropilotes se incrustarán en la roca
según normativa. La roca está situada a 6,40 m de profundidad y los micropilotes deberán
penetrar en la roca hasta una profundidad de unos 8,0 m. La normativa exige un mínimo de 3
veces el diámetro del pilote, de penetración en roca. (Si los micropilotes son de 220 mm, habría
que incrustar un mínimo de 660 mm). Posteriormente los micropilotes deberán de ser atados
en cabecera mediante una viga de hormigón armada.
48
GEODA
AS14-MCL-014
La excavación y construcción del muro perimetral del garaje, se deberá llevar a cabo, en
los taludes inestables, por bataches alternos, de manera que hecha la excavación y
descubierta la pantalla de micropilotes, esta se sujete en cabeza por la viga de atado.
El muro perimetral de hormigón armado, se podría apoyar contra la pantalla,
encofrándolo a una cara, no obstante consideramos que es más conveniente hacerlo
encofrando a dos caras, lo que permite el drenaje del paramento interno del muro, para
preservarlos de los embolsamientos de aguas piezométricas superficiales detectadas en los
sondeos.
En la figura 18 se muestra el resultado del análisis tenso-deformacional realizado, para el
Talud Norte (Calle Alonso Quintanilla) que con objeto de realizar una comparativa con los
resultados incluidos en la figura 12 y figura 13, se muestran a la misma escala gráfica. Se
observa cómo, para unos pilotes de hasta 10,5 m de profundidad y 100 KN de resistencia a
cortante, con un espaciado aproximado de 1,0 m, se alcanza un valor del factor de
seguridad de 1,61, por el método de Bishop, valor situado en el campo de la estabilidad.
Figura 18.- Análisis tenso-deformacional Talud Alonso Quintanilla con pantalla de micropilotes de sostenimiento.
49
GEODA
AS14-MCL-014
En la figura 19 se muestra el resultado del análisis tenso-deformacional realizado, para el
Talud Este de la calle Sahara, que con objeto de realizar una comparativa con los resultados
incluidos en la figura 14 y figura 15, se muestran a la misma escala gráfica. Se observa cómo,
para unos pilotes de hasta 10,5 m de profundidad y 100 KN de resistencia a cortante, con un
espaciado aproximado de 1,0 m, se alcanza un valor del factor de seguridad de 1,30, por el
método de Bishop simplified, valor situado en el campo de la estabilidad.
Figura 19 Análisis tenso-deformacional Talud Calle Sahara, con pantalla de micropilotes de sostenimiento.
50
GEODA
AS14-MCL-014
10. SOLUCIONES A LAS CIMENTACIONES
Considerando las características geotécnicas y la naturaleza del terreno detectado en la
parcela, la cimentación del edificio Aparcamiento Subterráneo se podrá llevar a cabo sobre el
sustrato rocoso calizo jurásico, situado a la profundidad aproximada de exavación de Proyecto,
a -9 m aproximadamente respecto a la cota actual de la Plaza – Parque La Serena, mediante
zapatas aisladas, a una Tensión Admisible de Cálculo de la Cimentación menor de 10
Kg/cm2.
Para Tensiones Admisibles de Cálculo de la cimentación menores de 10 Kg/cm2,
los asientos que se producirán son prácticamente despreciables, del orden de 0,5mm y
por tantos admisibles por la estructura.
En el caso de que a cota de cimentación (- 9 m aproximadamente) apareciese en algún
punto, un nivel de margas arcillosas grises oscuras o negras, estas deberán ser retiradas,(por
tener presiones admisibles menores de 1,6 - 2 Kg/cm 2, llevándose a cabo, en este caso, pozos
de mejora rellenos con hormigón de limpieza u hormigón ciclópeo, desde la cota de apoyo de
cimentación hasta alcanzar la profundidad del sustrato rocoso calizo, de color pardo
amarillento.
Dado el especial carácter geológico de la zona, formado por calizas con grietas e
irregularidades producidas por efecto de la disolución, se deberá llevar a cabo un saneo
cuidadoso de estos niveles de arcillas bajo las zapatas en el caso de que sea preciso, mediante
la sustitución de estas con hormigón de limpieza, tal como se puede observar en la siguiente
figura:
Figura 20. Mejora de las condiciones de apoyo sobre una roca con alteración diferencial.
Según el apartado 4.5.3.5 de [GCOC04], la presión de servicio (psv) de la estructura para
una cimentación sobre roca queda comprobada frente al fallo de hundimiento y movimientos
excesivos, siempre y cuando la presión de servicio de la misma no sobrepase el valor de la
presión admisible calculada (psv < pv, adm).
51
GEODA
AS14-MCL-014
11. ACCIONES SÍSMICAS
Según la NCSE-02 8, el término municipal de Gijón, tal y como se muestra en el mapa de
peligrosidad expuesto a continuación (ver Figura 11), y en el anejo 1 de dicha norma, este
posee una aceleración sísmica básica inferior a 0,04·g, y un coeficiente de contribución K=1.
Figura 21. Mapa de Peligrosidad Sísmica de España según la NCSE-02.
El campo de aplicación de la norma viene recogido en la apartado 1.2.1, que es
obligatorio, salvo:
-
Construcciones de importancia moderada.
-
Edificaciones de importancia normal o especial cuando la aceleración sísmica
básica sea inferior a 0,04·g.
-
En las construcciones de importancia normal con pórticos bien arriostrados entre
sí en todas las direcciones, cuando la aceleración sísmica básica, ab sea inferior a
0,08·g. No obstante, la norma será de aplicación en los edificios de más de siete
plantas, si la aceleración sísmica de cálculo es igual o mayor de 0.06·g.
Por tanto, dado que nos encontramos en una zona con un valor de la aceleración sísmica
básica inferior a 0,04·g, las previsiones de la citada norma no serán de aplicación en el
municipio de Gijón, no obstante se han incluido los cálculos realizados en este estudio.
8
Norma de Construcción Sismorresistente (2.002), (Parte general y edificación), Real Decreto 997/2002 de 27 de Septiembre.
52
GEODA
AS14-MCL-014
NORMATIVA SISMORESISTENTE (NCSE-02)
ab=
0,04 g
Aceleración Sísmica Básica
K=
1
Coeficiente de Contribución
ρ=
1,3
Coef. Adimensional de riesgo
1,3
1
Obras de especial importancia
Obras de importancia normal
Coeficiente del terreno (C)
Tipos de
Terreno
Descripción del terreno
Valor de
C
Espesor 30m
bajo
cimentación
I
Roca compacta, suelo cementado o
granular muy denso. Velocidad de
propagación de las ondas elásticas
transversales o de cizalla, Vs>750 m/s.
1
0
m
II
Roca muy fracturada, suelos granulares
densos o cohesivos duros. Velocidad de
propagación de las ondas elásticas
transversales o de cizalla, 750 m/s >= Vs >
400 m/s.
1,3
30
m
III
Suelo granular de compacidad media, o
suelo cohesivo de consistencia firme a muy
firme. Velocidad de propagación de las
ondas elásticas transversales o de cizalla,
400 m/s >= Vs > 200 m/s.
1,6
0
m
IV
Suelo granular suelto, o suelo cohesivo
blando. Velocidad de propagación de las
ondas elásticas transversales o de cizalla,
Vs < 200 m/s.
2
0
m
Coeficiente del terreno (C) de cálculo
C=
1,300
Coeficiente de amplificación del terrreno
S=
1,040
g=
9,81
Aceleración Sísmica de Cálculo
ac =
0,531 m/s2
53
GEODA
AS14-MCL-014
Espectro de respuesta elástica
TA
0,130
TB
0,520
3,0
Resposta Elàstica
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Período de Oscilación
TA
TB
54
GEODA
AS14-MCL-014
12. AGRESIVIDAD AL HORMIGÓN
Según norma EHE-08 9, antes de comenzar el proyecto, se deberá identificar el tipo de
ambiente que defina la agresividad a la que va a estar sometido cada elemento estructural.
El tipo de ambiente al que está sometido un elemento estructural viene definido por el
conjunto de condiciones físicas y químicas a las que está expuesto, y que puedan llegar a
provocar su degradación. Estas vienen definidas por la combinación de:
-
Clase general de exposición frente a la corrosión de armaduras.
-
Clase específica de exposición relativa a otros procesos de degradación.
En relación de la agresividad del terreno al hormigón en contacto con la cimentación, el
análisis realizado sobre la muestra de la unidad geotécnica N-2, ha resultado:
Contenido en ión SO42-
34 mg/kg
Acidez Baumann Gully 12 ml/KG
Por lo que según la tabla 8.2.3b incluida en la normativa EHE-08, se trata de materiales
no agresivos frente al hormigón.
Se llevó a cabo también el análisis de las aguas piezométricas detectadas en los
sondeos y que creemos son aguas asociadas a los embolsamientos de aguas superficiales en
los rellenos antrópicos existentes (tierras y escombros de obra).
Realizadas las excavaciones, se producirá el agotamiento de los caudales de estos
embolsamientos por tener poca extensión lateral, pero una vez finalizada la obra, de nuevo se
volverán a producir los embolsamientos, que podrán entrar en contacto con los hormigones de
cimentación y muros perimetrales.
Los resultados han sido los siguientes:
PH
CO2
NH4-
Mg2+
SO42-
Residuo seco
Agresividad
6,94
22
Exento
26
272
909
Débil
Agresividad química débil por exceso de contenido en CO2
9
Instrucción de Hormigón Estructural (2.008), Artículo nº8.
55
GEODA
AS14-MCL-014
Teniendo en cuenta que la agresividad química al hormigón es la siguiente
Con los resultados obtenidos en la determinación de la agresividad del suelo, unidad
geotécnica N-2 (arcillas) y de las aguas piezométricas, observamos que se puede producir un
ataque químico por la acción agresiva del CO2 del agua.
Por tanto se producirá una exposición tipo II a y una ataque químico débil Qa.
Por todo ello, para conseguir una durabilidad adecuada del hormigón, se deben de
cumplir los siguientes requisitos:
-
Que la máxima relación agua cemento sea de 0,50 y un contenido mínimo
de cemento de 325 Kg/m3.
-
Que la resistencia mínima alcanzar por los hormigones de cimentación y
muros exteriores, sea de 25-30 N/mm2.
56
GEODA
AS14-MCL-014
ANEJOS
58
GEODA
AS14-MCL-014
ANEJO A-1: PLANOS
59
GEODA
AS14-MCL-014
ANEJO A-2: ACTAS DE LOS ENSAYOS DE CAMPO
60
FOTO SONDEO 1, CAJA 1 de 0,00 a 2,50m FOTO SONDEO 1, CAJA 2 de 2,50 a 5,90m FOTO SONDEO 1, CAJA 3 de 5,90 a 7,90m FOTO SONDEO 1, CAJA 4 de 7,90 a 10,00m FOTO SONDEO 1, CAJA 5 de 10,00 a 12,40m EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 1 SEGUNDA IMAGEN EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 1 TERCERA IMAGEN EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 1 FOTO SONDEO 2, CAJA 1 de 0,00 a 2,60 m FOTO SONDEO 2, CAJA 2 de 2,60 a 5,10 m FOTO SONDEO 2, CAJA 3 de 5,10 a 7,40 m FOTO SONDEO 2, CAJA 4 de 7,40 a 9,70 m FOTO SONDEO 2, CAJA 5 de 9,70 a 12,00m EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 2 SEGUNDA IMAGEN EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 2 TERCERA IMAGEN EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 2 FOTO SONDEO 3, CAJA 1 de 0,00 a 2,40m FOTO SONDEO 3, CAJA 2 de 2,40 a 5,60 m FOTO SONDEO 3, CAJA 3 de 5,60 a 8,10m FOTO SONDEO 3, CAJA 4 de 8,10 a 10,60 m FOTO SONDEO 3 CAJA 5 de 10,60 a 13,00 m FOTO SONDEO 3 CAJA 6 de 13,00 a 16,00 m EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 3 SEGUNDA IMAGEN EMPLAZAMIENTO SONDEO Nº 3 R-IT/04-1 Prueba penetrómetrica
Edición: 0
CLIENTE
Piedralobo
FECHA
26/11/2014
Situación
Plaza La Serena Gijón
Penetrómetro nº
C/ Camino del Vallín, 13 1ºG
33820 Grado
1
606 41 66 58 - 607 74 11 73
0.20
2
7.20
14.20
0.40
4
7.40
14.40
Peso maza =
63.5 Kg
0.60
38
7.60
14.60
Altura caída=
75 cm
0.80
23
7.80
14.80
Peso acces.=
8 Kg
1.00
3
8.00
15.00
Peso Varilla=
6.16 Kg/ml
1.20
2
8.20
15.20
S. Puntaza=
20 cm2
1.40
5
8.40
15.40
1.60
8
8.60
15.60
1.80
16
8.80
15.80
2.00
100R
9.00
16.00
2.20
1.98mts
9.20
16.20
2.40
9.40
16.40
2.60
9.60
16.60
2.80
9.80
16.80
3.00
10.00
17.00
3.20
10.20
17.20
3.40
10.40
17.40
3.60
10.60
17.60
3.80
10.80
17.80
4.00
11.00
18.00
4.20
11.20
18.20
4.40
11.40
18.40
4.60
11.60
18.60
4.80
11.80
18.80
5.00
12.00
19.00
5.20
12.20
19.20
Terratec Geotécnia y Sondeos SL
5.40
12.40
19.40
CIF B74182148
5.60
12.60
19.60
5.80
12.80
19.80
6.00
13.00
20.00
6.20
13.20
20.20
6.40
13.40
20.40
6.60
13.60
20.60
Alfredo Varela Suárez
6.80
13.80
20.80
Geólogo colegiado nº 2309
7.00
14.00
21.00
R-IT/04-1 Prueba penetrómetrica
Edición: 0
CLIENTE
Piedralobo
FECHA
26/11/2014
Situación
Plaza La Serena Gijón
Penetrómetro nº
C/ Camino del Vallín, 13 1ºG
33820 Grado
2
606 41 66 58 - 607 74 11 73
0.20
9
7.20
14.20
0.40
9
7.40
14.40
Peso maza =
63.5 Kg
0.60
19
7.60
14.60
Altura caída=
75 cm
0.80
8
7.80
14.80
Peso acces.=
8 Kg
1.00
4
8.00
15.00
Peso Varilla=
6.16 Kg/ml
1.20
4
8.20
15.20
S. Puntaza=
20 cm2
1.40
4
8.40
15.40
1.60
5
8.60
15.60
1.80
6
8.80
15.80
2.00
6
9.00
16.00
2.20
6
9.20
16.20
2.40
6
9.40
16.40
2.60
5
9.60
16.60
2.80
5
9.80
16.80
3.00
4
10.00
17.00
3.20
3
10.20
17.20
3.40
4
10.40
17.40
3.60
3
10.60
17.60
3.80
3
10.80
17.80
4.00
3
11.00
18.00
4.20
3
11.20
18.20
4.40
13
11.40
18.40
4.60
17
11.60
18.60
4.80
13
11.80
18.80
5.00
16
12.00
19.00
5.20
6
12.20
19.20
Terratec Geotécnia y Sondeos SL
5.40
7
12.40
19.40
CIF B74182148
5.60
6
12.60
19.60
5.80
100R
12.80
19.80
6.00
5.79mts
13.00
20.00
6.20
13.20
20.20
6.40
13.40
20.40
6.60
13.60
20.60
Alfredo Varela Suárez
6.80
13.80
20.80
Geólogo colegiado nº 2309
7.00
14.00
21.00
R-IT/04-1 Prueba penetrómetrica
Edición: 0
CLIENTE
Piedralobo
FECHA
26/11/2014
Situación
Plaza La Serena Gijón
Penetrómetro nº
C/ Camino del Vallín, 13 1ºG
33820 Grado
3
606 41 66 58 - 607 74 11 73
0.20
3
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17
14.20
0.40
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Peso maza =
63.5 Kg
0.60
7
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Altura caída=
75 cm
0.80
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15
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Peso acces.=
8 Kg
1.00
13
8.00
14
15.00
Peso Varilla=
6.16 Kg/ml
1.20
16
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18
15.20
S. Puntaza=
20 cm2
1.40
12
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22
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1.60
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2.00
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15
16.00
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9
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2.60
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30
16.60
2.80
10
9.80
100R
16.80
3.00
13
10.00
9.66mts
17.00
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8
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18.80
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3
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19.00
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19.20
Terratec Geotécnia y Sondeos SL
5.40
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19.40
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5.60
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5.80
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12.80
19.80
6.00
6
13.00
20.00
6.20
12
13.20
20.20
6.40
10
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20.40
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20.60
Alfredo Varela Suárez
6.80
7
13.80
20.80
Geólogo colegiado nº 2309
7.00
11
14.00
21.00
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Edición: 0
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Piedralobo
FECHA
26/11/2014
Situación
Plaza La Serena Gijón
Penetrómetro nº
C/ Camino del Vallín, 13 1ºG
33820 Grado
4
606 41 66 58 - 607 74 11 73
0.20
3
7.20
14.20
0.40
8
7.40
14.40
Peso maza =
63.5 Kg
0.60
9
7.60
14.60
Altura caída=
75 cm
0.80
11
7.80
14.80
Peso acces.=
8 Kg
1.00
10
8.00
15.00
Peso Varilla=
6.16 Kg/ml
1.20
10
8.20
15.20
S. Puntaza=
20 cm2
1.40
9
8.40
15.40
1.60
11
8.60
15.60
1.80
14
8.80
15.80
2.00
9
9.00
16.00
2.20
9
9.20
16.20
2.40
9
9.40
16.40
2.60
8
9.60
16.60
2.80
10
9.80
16.80
3.00
14
10.00
17.00
3.20
16
10.20
17.20
3.40
14
10.40
17.40
3.60
12
10.60
17.60
3.80
7
10.80
17.80
4.00
5
11.00
18.00
4.20
10
11.20
18.20
4.40
7
11.40
18.40
4.60
5
11.60
18.60
4.80
5
11.80
18.80
5.00
3
12.00
19.00
5.20
2
12.20
19.20
Terratec Geotécnia y Sondeos SL
5.40
2
12.40
19.40
CIF B74182148
5.60
2
12.60
19.60
5.80
4
12.80
19.80
6.00
2
13.00
20.00
6.20
100R
13.20
20.20
6.40
6.18mts
13.40
20.40
6.60
13.60
20.60
Alfredo Varela Suárez
6.80
13.80
20.80
Geólogo colegiado nº 2309
7.00
14.00
21.00
GEODA
AS14-MCL-014
ANEJO A-3: ACTAS DE LABORATORIO
61
LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
2014/8870
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
42
022771
03/12/2014
S .2014/888
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
ACTA DE RESULTADOS
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
CLIENTE / OBRA:
DESTINATARIO
1581 / 4362175
1581: Piedralobo S.L.L., Polígono de Porceyo. CL Claudio
Tolomeo nº 80, 33392-Gijón, Asturias
ESB33835448
LAC-R-04-06
Piedralobo S.L.L.
Polígono de Porceyo. CL Claudio Tolomeo nº 80
33392-Gijón
Asturias
Ensayos varios de geotecnia.
DATOS DE LA MUESTRA
TIPO DE MUESTRA: S-3 (De 2,60 a 3,20 m).
PROCEDENCIA: E.G. Parking de la Serena (Gijón).
FECHA DE MUESTREO: 27/11/2014
ENSAYOS REALIZADOS
Análisis granulométrico por tamizado en suelos s/UNE 103-101-95.
Determinación de los límites de Atterberg, según Normas UNE 103-103-94,
103-104-94
Determinación del contenido de humedad natural, según UNE 103,300:93
Ensayo de Corte Directo de muestra de suelo, sin consolidar y sin drenar (UU),
según UNE 103,401:1998
Determinación de la densidad de un suelo. Método de la balanza hidrostática,
según norma UNE 103,301:1994.
Determinación de la agresividad de un suelo hacia el hormigón según UNE
83,962, UNE 83,963 y EHE 2008.
Los ensayos comprendidos en este informe se han realizado según la normativa correspondiente y a nuestro leal
saber y entender, directamente sobre los materiales ensayados y/o sobre las muestras tomadas 'in situ' o
remitidas al laboratorio, sin más responsabilidad que la derivada de la correcta utilización de las técnicas y la
aplicación de los procedimientos apropiados. Los resultados del presente informe se refieren exclusivamente a la
muestra, producto o material indicado en el apartado correspondiente.
Laboratorio Asturiano de Control Técnico , S.A.L no se hace responsable, en ningún caso, de la interpretación o
uso indebido que pueda hacerse de este documento, cuya reproducción parcial o total está totalmente prohibida.
No se autoriza su publicación o reproducción sin el consentimiento previo de Laboratorio Asturiano de Control
Técnico , S.A.L .
De conformidad con la Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal,
se informa que los datos personales facilitados por usted en el presente formulario, serán incorporados a un
fichero titularidad de LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO S.A.L. (LACOTEC) cuya finalidad es
el mantenimiento, gestión y prestación de los servicios solicitados a LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL
TECNICO S.A.L. (LACOTEC), así como el mantenimiento de comunicaciones de carácter informativo. Por último,
se le informa de que le asisten los derechos de acceso, modificación, oposición y cancelación, que podrá ejercitar
mediante petición escrita gratuita dirigida a LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO S.A.L.
(LACOTEC) POLIGONO DE ASIPO, PARCELA Nº 3, NAVE 1 CAYES - LLANERA - 33428 (ASTURIAS), a la
atención del Responsable del Tratamiento.
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
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LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
2014/8870
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
42
022771
03/12/2014
S .2014/888
LAC-R-04-06
Ident-Granulom. tamiz. suelos S/UNE 103,101/95
90
80
63
50
40
25
20
10
5
2
0,4
0,08
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
99
97,0
0.16
0.25
0.5
0.63
1
1.6
2
2.5
4
5
6.3
8
10
12.5
16
20
25
31.5
40
50
63
80
100
0
10
90
20
80
30
% que pasa
70
40
60
50
50
60
40
70
30
80
20
90
10
0
% retenido
100
125
Curva granulométrica
0.063
100
Pasa (%)
0.125
Tamiz (mm)
100
100
70
50
40
30
20
10
7
5
4
3
2
1
0.7
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
Tamaño de las partículas (mm)
LÍMITES DE ATTERBERG
HUMEDAD
SEGÚN UNE 103,103/94-UNE103,104/93
SEGÚN UNE 103,300 :93
Límite líquido
Límite plástico
Índice de plasticidad
37,9
25,0
12,9
Humedad (%)
21,2
AGRESIVIDAD DE UN SUELO AL HORMIGÓN Según UNE 83,962, UNE 83,963 y EHE 2008
ACIDEZ BAUMANN - GULLY
Grado de acidez Baumann - Gully
ml/Kg
23
IÓN SULFATO
Contenido en ión sulfato
mg/Kg
180
EVALUACIÓN DEL CONJUNTO
Grado de agresividad
NO AGRESIVO
OBSERVACIONES:
RESP. TÉCNICO DE ÀREA
Vº Bº DTOR DEL LABORATORIO
Raúl Alonso Fernández
Geólogo
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Laudelino Orviz González
Ingeniero T. Industrial
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Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
2014/8870
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
42
022771
LAC-R-04-06
CORTE DIRECTO No consolidado - no drenado (UU). Según UNE 103,401:1998.
Probeta 1
Probeta 2
Humedad inicial
%
21,2
Densidad aparente
g/cm³
1,959
Densidad seca inical
g/cm³
1,617
Índice de huecos inicial
0,608
Grado de saturación inicial
%
90,6
Tensión Normal
KPa
100
200
Tensión tangencial máxima
KPa
71
94
Ángulo de Rozamiento Interno
Cohesión
Observaciones:
03/12/2014
S .2014/888
°
KPa
Probeta 3
300
123
14,6
44
1 Kg/cm² = 98 KPa. Se ha adoptado, como densidad relativa de las partículas del suelo, 2.60
g/cm³ (para su determinación se habría de aplicar UNE 103302).
300
290
TENSIÓN TANGENCIAL MÁXIMA (KPa)
270
250
240
220
200
190
170
150
140
(300,123)
120
100
90
(200,94)
(100,71)
70
50
40
(0,44)
20
0
0
20
50
70
100
120
150
170
200
220
250
270
300
TENSIÓN NORMAL (KPa)
DENSIDAD DE UN SUELO. Según UNE 103,301:1994.
Densidad húmeda
Humedad
Densidad seca
g/cm³
%
g/cm³
2,040
21,2
1,683
OBSERVACIONES:
RESP. TÉCNICO DE ÀREA
Vº Bº DTOR DEL LABORATORIO
Raúl Alonso Fernández
Geólogo
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Laudelino Orviz González
Ingeniero T. Industrial
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LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
2014/8788
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
39
022773
01/12/2014
S .2014/890
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
ACTA DE RESULTADOS
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
CLIENTE / OBRA:
DESTINATARIO
1581 / 4362175
1581: Piedralobo S.L.L., Polígono de Porceyo. CL Claudio
Tolomeo nº 80, 33392-Gijón, Asturias
ESB33835448
LAC-R-04-06
Piedralobo S.L.L.
Polígono de Porceyo. CL Claudio Tolomeo nº 80
33392-Gijón
Asturias
Ensayos varios de geotecnia.
DATOS DE LA MUESTRA
TIPO DE MUESTRA: S-1 (De 1,80 m a 2,00 m)
PROCEDENCIA: E.G. Parking de la Serena (Gijón)
FECHA DE MUESTREO: 27/11/2014
ENSAYOS REALIZADOS
Ensayo de compresión uniaxial en roca (incluido tallado) según UNE
22950-1:1990.
Los ensayos comprendidos en este informe se han realizado según la normativa correspondiente y a nuestro leal
saber y entender, directamente sobre los materiales ensayados y/o sobre las muestras tomadas 'in situ' o
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Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
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LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
2014/8788
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
39
022773
S .2014/890
01/12/2014
LAC-R-04-06
COMPRESIÓN UNIAXIAL EN ROCA Según norma UNE 22-950-90 Parte 1.
Localización
S-1 (De 1,80 m a 2,00 m)
Orientación del eje de carga.
Número de probetas ensayadas
Diámetro
Altura
Forma de rotura
Carga de rotura
Aspecto masivo
1 (testigo de sondeo facilitado por el cliente)
mm
mm
82,4
113,6
Según eje de carga
444822
N
Resistencia a compresión uniaxial
MPa
83,4
Desviaciones respecto a la Norma
Observaciones:
Altura/diámetro < 2,5
1 MPa = 1 N/mm² = 10.2 Kg/cm²
OBSERVACIONES:
RESP. TÉCNICO DE ÀREA
Vº Bº DTOR DEL LABORATORIO
Raúl Alonso Fernández
Geólogo
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Laudelino Orviz González
Ingeniero T. Industrial
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CL "A" .Parcela 3, Nave 1
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
2014/8822
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
40
022772
02/12/2014
S .2014/889
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
ACTA DE RESULTADOS
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
CLIENTE / OBRA:
DESTINATARIO
1581 / 4362175
1581: Piedralobo S.L.L., Polígono de Porceyo. CL Claudio
Tolomeo nº 80, 33392-Gijón, Asturias
ESB33835448
LAC-R-04-06
Piedralobo S.L.L.
Polígono de Porceyo. CL Claudio Tolomeo nº 80
33392-Gijón
Asturias
Ensayos varios de geotecnia.
DATOS DE LA MUESTRA
TIPO DE MUESTRA: S-3 (De 7,60 a 7,80 m).
PROCEDENCIA: E.G. Parking de la Serena (Gijón).
FECHA DE MUESTREO: 27/11/2014
ENSAYOS REALIZADOS
Ensayo de compresión simple en suelos, según Norma UNE 103,400:1993.
Los ensayos comprendidos en este informe se han realizado según la normativa correspondiente y a nuestro leal
saber y entender, directamente sobre los materiales ensayados y/o sobre las muestras tomadas 'in situ' o
remitidas al laboratorio, sin más responsabilidad que la derivada de la correcta utilización de las técnicas y la
aplicación de los procedimientos apropiados. Los resultados del presente informe se refieren exclusivamente a la
muestra, producto o material indicado en el apartado correspondiente.
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atención del Responsable del Tratamiento.
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
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LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
2014/8822
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
40
022772
S .2014/889
02/12/2014
LAC-R-04-06
ROTURA A COMPRESIÓN SIMPLE EN SUELO, Según UNE 103,400:1993.
DATOS INICIALES DE LA PROBETA
Diámetro.
cm
8,4
Altura.
cm
12,8
Superficie.
cm²
55,4
Volumen.
cm³
709,1
Peso húmedo.
g
1661,5
Humedad.
%
8,6
Densidad húmeda.
g/cm³
2,343
Densidad seca.
g/cm³
2,158
RESULTADOS DEL ENSAYO
Carga
Kg
87
Resistencia a la Compresión Simple.
Resistencia a la Compresión Simple.
Deformación en Rotura.
Observaciones:
Kg/cm²
KPa
%
1,57
154
14,9
1 Kg/cm² = 98.07 KPa.
OBSERVACIONES:
La probeta rompe según juntas poco rugosas (suaves)
oblicuas al eje de carga; planos de estratificación
aproximadamente a 40º con eje de carga.
RESP. TÉCNICO DE ÀREA
Vº Bº DTOR DEL LABORATORIO
Raúl Alonso Fernández
Geólogo
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Laudelino Orviz González
Ingeniero T. Industrial
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LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
2014/8859
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
41
022787
02/12/2014
AG.2014/49
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
ACTA DE RESULTADOS
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
CLIENTE / OBRA:
DESTINATARIO
1581 / 4362175
1581: Piedralobo S.L.L., Polígono de Porceyo. CL Claudio
Tolomeo nº 80, 33392-Gijón, Asturias
ESB33835448
LAC-R-04-06
Piedralobo S.L.L.
Polígono de Porceyo. CL Claudio Tolomeo nº 80
33392-Gijón
Asturias
Ensayos varios de geotecnia.
DATOS DE LA MUESTRA
TIPO DE MUESTRA: Agua.
PROCEDENCIA: E.G. Parking de la Serena (Gijón).
FECHA DE MUESTREO: 01/12/2014
ENSAYOS REALIZADOS
Análisis químico de aguas para determinar su agresividad hacia el hormigón,
realizando los ensayos según normas UNE 83,952, UNE-EN 13,577, UNE
83,954, UNE 83,955, UNE 83,956 y UNE 83,957. Clasificación del conjunto
según EHE-08.
Los ensayos comprendidos en este informe se han realizado según la normativa correspondiente y a nuestro leal
saber y entender, directamente sobre los materiales ensayados y/o sobre las muestras tomadas 'in situ' o
remitidas al laboratorio, sin más responsabilidad que la derivada de la correcta utilización de las técnicas y la
aplicación de los procedimientos apropiados. Los resultados del presente informe se refieren exclusivamente a la
muestra, producto o material indicado en el apartado correspondiente.
Laboratorio Asturiano de Control Técnico , S.A.L no se hace responsable, en ningún caso, de la interpretación o
uso indebido que pueda hacerse de este documento, cuya reproducción parcial o total está totalmente prohibida.
No se autoriza su publicación o reproducción sin el consentimiento previo de Laboratorio Asturiano de Control
Técnico , S.A.L .
De conformidad con la Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal,
se informa que los datos personales facilitados por usted en el presente formulario, serán incorporados a un
fichero titularidad de LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO S.A.L. (LACOTEC) cuya finalidad es
el mantenimiento, gestión y prestación de los servicios solicitados a LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL
TECNICO S.A.L. (LACOTEC), así como el mantenimiento de comunicaciones de carácter informativo. Por último,
se le informa de que le asisten los derechos de acceso, modificación, oposición y cancelación, que podrá ejercitar
mediante petición escrita gratuita dirigida a LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO S.A.L.
(LACOTEC) POLIGONO DE ASIPO, PARCELA Nº 3, NAVE 1 CAYES - LLANERA - 33428 (ASTURIAS), a la
atención del Responsable del Tratamiento.
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Página 1 de 2
LABORATORIO AST. DE CONTROL TECNICO, S.A.L.
Nº ACTA
ACTA DE OBRA Nº
CL "A" .Parcela 3, Nave 1
33428.Llanera(Asturias)
[email protected]
T.985,26,63,75 / F. 985,73,35,35
2014/8859
Nº ALBARAN Nº REGISTRO FECHA DE ACTA
41
022787
AG.2014/49
02/12/2014
LAC-R-04-06
AGRESIVIDAD DE UN AGUA HACIA EL HORMIGÓN. Según EHE-08 y Normas UNE
pH
CO2 agresivo
NH4+
Mg2+
SO42Residuo seco
Grado de agresividad
VALOR DEL pH (UNE 83,952)
6,94
CO2 AGRESIVO (UNE-EN 13,577)
mg/l
22
IÓN AMONIO (UNE 83,954)
mg/l
Exento
IÓN MAGNESIO (UNE 83,955)
mg/l
26
IÓN SULFATO (UNE 83,956)
mg/l
272
RESIDUO SECO (UNE 83,957)
mg/l
909
EVALUACIÓN DEL CONJUNTO
DÉBIL
OBSERVACIONES:
RESP. TÉCNICO DE ÀREA
Vº Bº DTOR DEL LABORATORIO
Raúl Alonso Fernández
Geólogo
Laboratorio Inscrito en el Registro General del CTE, Sección 5,1 con el número AST-L-020
LABORATORIO ASTURIANO DE CONTROL TECNICO, S.A.L
Laudelino Orviz González
Ingeniero T. Industrial
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GEODA
AS14-MCL-014
ANEJO A-4: REGISTRO FOTOGRÁFICO
62
EMPLAZAMIENTO ENSAYOS PENETRACION DINÁMICA Nº 1 EMPLAZAMIENTO ENSAYOS PENETRACION DINÁMICA Nº 2 EMPLAZAMIENTO ENSAYOS PENETRACION DINÁMICA Nº 3 EMPLAZAMIENTO ENSAYOS PENETRACION DINÁMICA Nº 4