ESTUDIO GEOTÉCNICO

-1Referencia: A-XXXXX/EG
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ESTUDIO GEOTÉCNICO
Nº EXPEDIENTE: A-XXXXX/EG Nº OBRA: A-XXXXXX/EG
PETICIONARIO: CONSTRUCCIONES XXXXXXXXXX
OBRA: EDIFICIO PARA VIVIENDAS
LOCALIZACIÓN: PARCELA XX PAU-X DE ALICANTE
Alicante, 16 de abril de 2007
-2Referencia: A-XXXXX/EG
ÍNDICE
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Página
I.- MEMORIA
1.- INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 4
1.1.- Antecedentes .......................................................................................................... 4
1.2.- Objeto del estudio ................................................................................................... 5
2.- DESCRIPCIÓN DEL ÁREA Y DATOS GENERALES ................................ .............. 5
2.1.- Altitud topográfica ................................................................................................... 7
2.2.- Datos Climáticos ..................................................................................................... 8
2.3.- Situación geológica.................................................................................................. 9
3- RECONOCIMIENTOS Y ENSAYOS .......................................................................... 11
3.1.- Trabajos de campo ................................................................................................. 11
3.2.- Ensayos de laboratorio ........................................................................................... 13
3.3.- Trabajos de gabinete .............................................................................................. 15
4.- CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE LOS MATERIALES................................... 16
4.1.- Niveles establecidos................................................................................................ 16
4.2.- Parámetros geotécnicos.......................................................................................... 27
5.- AGUA SUBTERRÁNEA.............................................................................................. 28
6.- CONDICIONANTES GEOTÉCNICOS DE LA CIMENTACIÓN Y ALTERNATIVAS... 29
6.1.- Modelo de cimentación y plano de apoyo ............................................................... 29
6.2.- Sismicidad................................................................................................................ 30
6.3.- Tensiones admisibles.............................................................................................. 31
6.4.- Asientos previsibles.................................................................................................. 31
6.5.- Excavabilidad y estabilidad...................................................................................... 32
6.6.- Agresividad y alterabilidad....................................................................................... 34
7.- CONCLUSIONES ...................................................................................................... 35
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 38
II.-ANEXOS
A1.- SITUACIÓN GEOGRÁFICA .................................................................................... 41
A2.- EMPLAZAMIENTO DE LOS PUNTOS DE INVESTIGACIÓN................................. 43
B1.- SITUACIÓN GEOLÓGICA ...................................................................................... 45
B2.- COLUMNAS LITOLÓGICAS DE LOS SONDEOS Y FOTOGRAFÍAS DE LAS
CAJAS DE TESTIGOS .................................................................................................... 48
C.- CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ................................................................................. 66
D.- ACTAS DE ENSAYOS DE LABORATORIO............................................................. 74
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I.- MEMORIA
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1.- INTRODUCCIÓN
A petición de la empresa CONSTRUCCIONES XXXXXXXXXXXXX, el Departamento de
Geotecnia del Instituto Técnico de la Construcción, S.A., ha realizado un estudio
geotécnico para el proyecto de construcción de un edificio para viviendas en la Parcela
XX del PAU-X de Alicante.
Para tal fin se han realizado trabajos de campo que han consistido en 3 sondeos
mecánicos y 3 penetraciones dinámicas (DPSH), y ensayos en nuestro laboratorio sobre
las muestras y testigos procedentes se los sondeos.
Todos éstos trabajos han permitido obtener una información precisa sobre la
conformación y caracterización geotécnica del subsuelo en la parcela estudiada.
1.1.- Antecedentes
El edificio constará de 2 sótanos que ocuparán la totalidad de la parcela (unos 2300 m2) y
9 alturas que ocuparán unos 500 m2 de la superficie total.
La estructura de la edificación, cargas y demás características generales serán las
normales para este tipo de construcción.
Además de esta información de Proyecto, se ha dispuesto de otra documentación para la
confección de este informe: cartografía 1:10,000 del Instituto Cartográfico Valenciano,
Mapa Geológico 1:50.000 del Instituto Geológico y Minero de España, Mapa Geotécnico
General 1:100.000 de la Dirección General de Minas del Ministerio de Industria junto con
el Instituto Geológico y Minero de España y toda la bibliografía que figura al final de esta
Memoria.
También se han consultado los estudios geotécnicos realizados por ITC en las parcelas
colindantes, donde se han localizado suelos muy semejantes.
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1.2.- Objeto del estudio
Se identificarán y localizarán espacialmente los diferentes niveles que conforman el
subsuelo de la parcela, interpretando como quedan interrelacionados entre sí y
verificando las posibles causas que puedan suponer motivo de inestabilidad para la
construcción que se proyecta, siempre bajo la perspectiva de la mecánica de suelos.
De igual forma, se determinarán los parámetros y características geotécnicas del terreno
que permiten analizar la interacción entre éste y la estructura de cimentación, para poder
someter a examen el presumible comportamiento de los diferentes modelos de
cimentación que se consideren aptos para la estructura prevista.
Se excluye tanto el diseño como el cálculo del tipo de cimentación seleccionado, donde
intervienen aspectos del Proyecto que no se llegan a considerar.
2.- DESCRIPCIÓN DEL ÁREA Y DATOS GENERALES
El área donde se localiza la parcela es una zona de suaves pendientes con morfología de
“cubeta”, delimitada al sur por el relieve del Cabo de las Huertas, al oeste por la Sierra
Grossa, Loma Redonda, Loma Raona, Lomas de Garvinet y Rincón de Santana, y al
norte la topografía se eleva suavemente hacia los relieves de Las Paulinas, Calvario, La
Huerta y El Campello, hasta llegar a las Sierras de Bonalba y la Ballestera. Por último,
hacia el este queda ligeramente abierta hacia el mar, aunque algo deprimida respecto al
cordón de dunas costero, que es la razón por la cual fue una zona de marjal tiempo atrás.
Tiene forma ligeramente rectangular, su lado mayor presenta 52 m de longitud y el menor
44 m, lo que supone una superficie de unos 2300 m2. Linda al noreste con un vial de
reciente construcción y al noroeste, suroeste y sureste con las parcelas XY, XZ y YX,
respectivamente. La superficie se encuentra deprimida entorno a 0.75 m respecto de la
acera del vial.
Presenta una vegetación herbácea de escaso porte y algún montículo de tierra en su
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mitad noroeste.
Las fotos siguientes muestran diferentes vistas de la parcela, donde se puede observar lo
que se ha comentado en párrafos anteriores.
PARCELA XX
Foto 1- Vista aérea de la parcela y su entorno. Se puede apreciar su
proximidad a la costa (Playa de San Juan).
Foto 2- Panorámica de la parcela hacia el noroeste en la que se puede apreciar
la vegetación que presenta.
-7Referencia: A-XXXXX/EG
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Foto 4- Extremo sureste, que linda con la Parcela XY
Foto 5- Panorámica de la mitad sureste de la parcela.
Foto 6- Detalle del punto de
referencia AE-1 situado en la
acera.
2.1.- Altitud topográfica
La parcela se encuentra entre 4.0 y 5.0 m.s.n.m., según el plano topográfico aportado por
nuestro cliente y la cartografía escala 1:10000 del Instituto Cartográfico Valenciano
(Anexo A1).
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2.2.- Datos climáticos
Los datos medios de temperatura y precipitación en la ciudad de Alicante
(1)
, son los
siguientes:
8_025 ALACANT, CIUTAT JARDI
Lat:38E21'N
Long: 0E30'W Alt: 82 m
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
media
Pm
20.1
27.1
25.2
33.8
32.7
23.7
4.0
8.3
40.9
66.4
42.1
34.0
358.4
Dm
5.2
4.8
4.8
6.7
6.1
3.8
1.2
1.7
3.9
5.8
5.6
5.6
55.2
Periodo retorno (años)
2
5
10
20
30
50
100
Máximos pp en 24 h.
56.7
94.3
119.1
143.0
156.7
173.9
197.0
Tormentas anuales 14.0 Granizadas anuales 1.5 Nevadas anuales 0.0
Pm: Precip. media (mm) Dm: Días medios de precip.
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
media
T
11.6
12.4
13.7
15.7
18.6
22.1
25.1
25.5
23.3
19.2
14.9
12.1
17.9
TM
16.9
17.8
19.5
21.4
24.2
27.7
30.9
31.1
29.0
24.8
20.2
17.2
23.4
Tm
6.3
6.9
8.0
10.0
13.0
16.6
19.3
19.9
17.5
13.6
9.7
7.0
12.3
Ma
29.2
29.4
32.6
32.6
34.8
37.8
41.2
39.8
36.6
33.6
30.6
26.6
--
ma
-2.6 -1.8 -0.2
2.6
6.2 10.4 13.4 13.2 9.4
5.2
0.2
-2.6
T: Temperatura media TM: Media de las máximas Tm: Media de las mínimas
Ma: Máximas absolutas ma: Mínimas absolutas
--
A pesar de estas valoraciones medias, se debe tener en cuenta el régimen pluviométrico
general de la zona, donde se dan periódicamente aguaceros de gran intensidad
consecuencia de los cuales pueden llegar a anegarse algunas zonas debido a la
morfología en forma de “cubeta” del área donde se localiza la parcela. Por ello se debe
prestar especial atención al diseño de los drenajes, así como considerar la posibilidad de
sobredimensionar las bajantes de la edificación.
1
Atlas climático 1961-1990. COPUT. Generalitat Valenciana
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Acción del viento
La distribución y el valor de las presiones que ejerce el viento sobre un edificio y las
fuerzas resultantes dependen de las características de la construcción y las derivadas de
este agente ambiental.
La acción del viento o presión estática qe que en general actúa perpendicularmente a la
superficie expuesta puede calcularse como:
q e = qb × C e × C p
Siendo:
q b = 0.5 × d × vb2 . : Presión dinámica del viento.
d = Densidad del aire. En general puede adoptarse 1.25 kg/m3 pudiendo ser mayor
en zonas costeras.
vb = Velocidad básica del viento en la zona de estudio, 27m/s correspondiente a una
Zona tipo B (Documento Básico SE-AE, Anejo D. Acción del viento, Figura D.1.
Valor básico de la velocidad del viento, Vb).
De esta forma se obtiene un valor de presión estática qb = 45 kN/m2.
2.3.- Situación geológica
El área de estudio se localiza geológicamente en las Zonas Externas del Este de la
Cordillera Bética, en un dominio geológico que por sus características estratigráficas y
estructurales se ha denominado Prebético de Alicante.
En cuencas deprimidas, sobre estos materiales mesozoicos y terciarios (Paleógeno), se
depositan sedimentos durante el Neógeno y Cuaternario. Es en estos materiales sobre
los que se sitúa la parcela estudiada, en una amplia unidad geomorfológica constituida
por una llanura aluvial que presenta un declive suave hacia la costa y dentro de ésta, en
una zona de antigua albufera o marjal situada a espaldas de la Playa de San Juan y el
Cabo de Huertas.
El origen de los materiales finos y medios (arcillas, limos y arenas) cortados en los
sondeos puede atribuirse a una sedimentación típica de albufera, es decir, un ambiente
- 10 Referencia: A-XXXXX/EG
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muy restringido al abrigo de corrientes de alta intensidad, donde predominan los
materiales detríticos finos-medios depositados por sedimentación. Los paquetes de
gravas y arenas (escasamente representados en el subsuelo de la parcela) proceden de
la erosión diferencial de los relieves mesozoicos y cenozoicos que rodean la franja
costera de esta región en un clima semiárido; estos materiales quedan estructurados
formando lentejones aislados más o menos extensos, unas veces mediante cambio
gradual, y las más de ellas, mediante un cambio brusco.
Debajo de estos sedimentos se localizan los materiales del substrato calco-margoso de
edad Plioceno-Mioceno, de origen marino somero o mixto, con esporádicos eventos de
exposición subaérea que provoca encostramientos parciales. La transición entre los
suelos detríticos y éste substrato se detecta a partir de 17-19 m los materiales presentan
colores blanquecinos (margoso).
El estilo tectónico general en esta parte de la Cordillera se caracteriza por un plegamiento
de cobertera, más o menos complejo en sus términos superiores por la influencia de un
nivel de despegue que se situaría en el Cretácico Superior, que es independiente del
nivel de despegue Triásico condicionante de la tectónica regional. El conjunto se ve
afectado por la actividad tectónica reciente (neotectónica), independizándose una serie
de bloques mediante fallas cuyos movimientos relativos ponen en contacto materiales de
diferente edad, lo que implica importantes cambios laterales de facies.
Por último, debe indicarse que el área de estudio se encuentra próxima a una de las
fracturas relacionada con el accidente Cádiz-Alicante, que se situaría entre Sierra Grossa
y el Cabo de las Huertas, y en el área de influencia de una línea sísmica potencialmente
activa en la actualidad, constituida por la falla del río Seco. Así, bajo la influencia de la
misma son patentes diversos testigos de la actividad tectónica reciente en la zona, tales
como playas levantadas, cantos estriados, etc.
- 11 Referencia: A-XXXXX/EG
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3.- RECONOCIMIENTOS Y ENSAYOS
Debe indicarse que para trabajos de campo el laboratorio I.T.C. S.A. está oficialmente
Acreditado en el Área G.T.C. (B) (Área de sondeos, toma de muestras, y ensayos “in situ”
para reconocimientos geotécnicos) y para los ensayos de laboratorio en el Área G.T.L.
(B) (Área de ensayos de laboratorio de geotecnia).
3.1.- Trabajos de campo
Para el reconocimiento del terreno se han realizado 3 sondeos mecánicos, con modelo a
rotación y recuperación continua de testigo y 3 penetraciones dinámicas (DPSH). Se ha
empleado un equipo MAG ESP 50-02.
La situación de los puntos de investigación se muestra en el Anexo A2.
Ø Sondeos mecánicos
La profundidad alcanzada en cada sondeo, así como la naturaleza y distribución de los
suelos en cada uno de ellos es la siguiente:
SONDEO Nº
1
LIMOS Y ARCILLAS
m.l
%
73.8
15.20
ARENAS Y GRAVAS
m.l
%
26.2
5.40
TOTAL
m.l
20.60
2
13.70
55.7
10.90
89.1
24.60
3
14.30
71.5
5.70
28.5
20.00
TOTAL
43.20
66.3
22.00
33.7
65.20
Durante los trabajos de perforación se realizaron 21 Ensayos de Penetración Estándar
(S.P.T.-UNE 103800/92), que facilitan una idea de la compacidad del suelo a la vez que
recuperan muestra con la que identificarlo. También se obtuvieron 10 Muestras
Inalteradas con Tomamuestras Normalizado según XP-P94-202 para su posterior ensayo
en el laboratorio.
La profundidad a la que se han realizado estos ensayos, así como los valores de golpeo
para la realización de los SPT y la obtención de Muestras Inalteradas, se muestran en las
tablas siguientes (los diferentes niveles a los que se hace referencia se definen en el
- 12 Referencia: A-XXXXX/EG
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Capítulo 4).
SONDEO
Profundidad (m)
Ensayo
1
2.00 – 2.60
4.00 – 4.60
6.00 – 6.60
8.00 – 8.60
10.00 – 10.60
12.00 – 12.60
14.00 – 14.60
16.00 – 16.60
18.00 – 18.60
20.00 – 20.60
INAL
SPT
INAL
SPT
INAL
SPT
SPT
INAL
SPT
SPT
SONDEO
Profundidad (m)
Ensayo
2
2.00 – 2.60
4.00 – 4.60
6.00 – 6.60
8.00 – 8.60
10.00 – 10.60
12.00 – 12.60
14.00 – 14.60
16.00 – 16.60
18.00 – 18.60
20.00 – 20.60
22.00 – 22.42
24.00 – 24.60
INAL
SPT
SPT
SPT
INAL
SPT
SPT
INAL
SPT
SPT
SPT
SPT
SONDEO
Profundidad (m)
Ensayo
3
2.00 – 2.60
4.00 – 4.60
6.00 – 6.60
8.00 – 8.60
10.00 – 10.60
12.00 – 12.60
14.50 – 15.10
17.00 – 17.43
19.00 – 19.60
INAL
INAL
SPT
SPT
SPT
SPT
INAL
SPT
SPT
Golpeos parciales
Resultado
N15
N15
N15
N15
N30
13
1
2
1
4
6
10
6
20
13
10
2
3
5
4
6
17
8
24
33
9
2
3
8
3
6
19
11
27
35
12
2
4
9
4
7
20
13
32
50
11(*)
4
4(*)
13
4(*)
12
36
11(*)
51
68
Golpeos parciales
Resultado
N15
N15
N15
N15
N30
5
1
1
1
7
11
7
5
11
40
14
14
5
0
1
1
4
16
12
8
12
35
36
16
7
0
1
1
25
12
14
11
12
28
50
16
10
0
2
1
28
11
15
13
17
24
-17
7(*)
0
2
2
11(*)
28
26
11(*)
24
63
RECHAZO
32
Golpeos parciales
Resultado
N15
N15
N15
N15
N30
7
1
2
1
3
18
18
7
2
7
3
0
1
4
28
22
27
9
9
4
1
2
4
26
24
50
30
23
7
1
1
6
23
25
-50
10(*)
4(*)
1
3
8
54
28(*)
RECHAZO
39
Nivel
I
II
IIIa
IIIb
IIIa
IV
Nivel
I
II
IIIa
IIIb
IIIa
IIIb
IV
Nivel
I
II
IIIa
IIIb
IV
(*)Valor obtenido según la correlación establecida por ITC, que considera el 60 % de la suma de los
dos valores centrales medidos en la toma de muestras inalteradas, equivalente al valor N 30 del SPT.
- 13 Referencia: A-XXXXX/EG
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Ø Penetraciones dinámicas
Se han realizado 3 penetraciones dinámicas, que han alcanzado la siguiente profundidad:
Penetración nº
Profundidad de rechazo (m)
1
12.0
1-BIS
17.0
2
19.0
3.2.- Ensayos de laboratorio
Los ensayos realizados tienen en cuenta dos aspectos fundamentalmente, el primero es
la naturaleza de los suelos atravesados, que condiciona la selección de los mismos, y el
segundo la tipología de la obra a realizar. Con los testigos y muestras recuperados en los
sondeos se han efectuado los siguientes ensayos de laboratorio.
Unidades
8
2
10
16
6
3
5
2
6
1
ENSAYO
Análisis granulométrico por sedimentación (UNE 103 102/95)
Análisis granulométrico por tamizado (UNE 103101/95)
Determinación de los límites de Atterberg (UNE 103 103-94 y 103 104/93)
Determinación de la humedad natural (UNE 103300/93)
Determinación de la densidad aparente de un suelo (UNE 103 301/94)
Determinación del peso específico de partículas (UNE 103 302/94)
Compresión simple en suelos (UNE 103401/98)
Corte directo C.U. (UNE 103401/98)
Determinación del contenido en sulfatos (Anejo 5 EHE)
Análisis químico de agua (Anejo 5 EHE)
Las actas acreditadas se muestran en el Anexo D.
A continuación se muestra un resumen de las muestras ensayadas, los ensayos
realizados y los resultados obtenidos:
- 14 Referencia: A-XXXXX/EG
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ENSAYOS REALIZADOS A LOS TESTIGOS DE SONDEO
SONDEO MUESTRA PROFUNDIDAD
TESTIGO
1.00 – 2.00
1
2
3
G
--
A
14.0
L
46.0
CL
40.0
LL
30.8
IP
14.1
SULF
773.4
TESTIGO
4.60 – 6.00
--
13.0
52.0
35.0
29.1
12.7
818.6
TESTIGO
10.60 – 12.00
--
2.0
58.0
40.0
34.8
17.5
--
TESTIGO
18.60 – 20.00
--
40.0
46.0
TESTIGO
4.60 – 6.00
18.5
77.5
TESTIGO
14.60 – 16.00
--
12.0
TESTIGO
22.42 – 24.00
62.5
20.5
TESTIGO
1.00 – 2.00
--
--
--
TESTIGO
7.00 – 8.00
--
16.0
TESTIGO
14.00 – 14.50
--
TESTIGO
17.43 – 19.00
39.0
14.0
4.0
44.0
44.0
NP
--
NP
828.2
35.6
18.0
608.9
17.5
4.8
--
--
--
--
793.3
49.0
35.0
31.2
14.5
529.5
40.0
44.0
16.0
28.7
10.1
--
14.0
36.0
11.0
19.1
6.9
--
17.0
G: % Grava (>2.0 mm) A: % Arena (2.0-0.06 mm) L: % Limo (0.06-0.002 mm) CL: % Arcilla (<0.002 mm) LL:
Límite líquido IP: Índice de plasticidad NP: No plástico SULF: Sulfatos (mg/Kg)
ENSAYOS REALIZADOS A LAS MUESTRAS INALTERADAS Y LOS SPT
SONDEO MUESTRA PROFUNDIDAD
1
2
3
H
Ds
Da
γ
Qu
C
Φ
1.64
1.75
2.701
--
--
--
INAL
2.00 – 2.60
6.8
SPT
4.00 – 4.60
20.0
--
--
--
--
--
--
INAL
6.00 – 6.60
27.4
1.55
1.98
--
0.30
--
--
SPT
8.00 – 8.60
19.8
--
--
--
--
--
--
INAL
10.00 – 10.60
28.3
1.51
1.94
2.675
--
0.20
15.0
SPT
12.00 – 12.60
18.2
--
--
--
--
--
--
SPT
14.00 – 14.60
16.8
--
--
--
--
--
--
INAL
16.00 – 16.60
20.2
1.74
2.10
--
1.04
--
--
SPT
18.00 – 18.60
13.3
--
--
--
--
--
--
SPT
20.00 – 20.60
13.9
--
--
--
--
--
--
INAL
2.00 – 2.60
14.0
1.60
1.83
--
0.23
--
--
SPT
6.00 – 6.60
17.2
--
--
--
--
--
--
SPT
8.00 – 8.60
12.0
--
--
--
--
--
--
INAL
10.00 – 10.60
16.5
1.85
2.16
--
5.4
--
--
SPT
12.00 – 12.60
4.5
--
--
--
--
--
--
SPT
14.00 – 14.60
18.5
--
--
--
--
--
--
INAL
16.00 – 16.60
20.7
1.71
2.06
2.703
0.92
0.27
24.0
SPT
18.00 – 18.60
18.9
--
--
--
--
--
--
SPT
20.00 – 20.60
8.3
--
--
--
--
--
--
SPT
24.00 – 24.60
10.5
--
--
--
--
--
--
INAL
2.00 – 2.60
1.9
2.01
2.05
--
--
--
--
SPT
12.00 – 12.60
13.8
--
--
--
--
--
--
SPT
17.00 – 17.43
13.0
--
--
--
--
--
--
SPT
19.00 – 19.60
6.8
--
--
--
--
--
--
3
3
H: Humedad natural (%) Ds: Densidad seca (g/cm ) Da: Densidad aparente (g/cm ) γ: Peso Específico Qu:
2
2
Resistencia a compresión simple (kg/cm ) C: Cohesión (kg/cm ) Φ: Ángulo de rozamiento interno (º)
- 15 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 15 de 74
3.3.- Trabajos de gabinete
En una primera fase se recopila toda la información disponible del área de estudio a
través de la documentación bibliográfica y las inspecciones realizadas, que básicamente
se ha expuesto en los apartados precedentes.
Seguidamente, los resultados de los trabajos de campo y laboratorio se presentan en
actas. Su interpretación permite establecer niveles de suelo con características
geotécnicas semejantes y, por tanto, comportamiento semejante frente a cargas
externas.
Estos trabajos permiten confeccionar los anexos que figuran en la segunda parte de este
Informe, salvo el anexo de cálculo que corresponde a una tercera fase. En ésta, a partir
de ensayos de campo (S.P.T., toma de muestras inalteradas y DPSH), y de laboratorio
(compresión simple y corte directo) se calcula la tensión admisible de los niveles
geotécnicos establecidos, y se modeliza su distribución en profundidad para valorar el
asentamiento total y diferencial. En ésta valoración se aplica un método elástico a partir
de las determinaciones del módulo de elasticidad obtenidas por correlación del número
de golpes de los SPT (N30) y de las DPSH (N20) con las características litológicas de los
suelos, y a partir de las curvas tensión-deformación obtenidas en los ensayos de
compresión simple.
Finalmente se procede a redactar la memoria del Informe, a la que acompañarán los
anexos con planos y actas.
- 16 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 16 de 74
4.- CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DE LOS MATERIALES
4.1.- Niveles establecidos
Para obtener una primera aproximación de la competencia del subsuelo se han
correlacionado los resultados de golpeo de los SPT (N30) y las DPSH (N20) con la
profundidad (incorporando también los valores de golpeo para la obtención de muestras
inalteradas2). Los resultados se han representado en los gráficos de la página siguiente.
Como se puede observar existe una gran similitud entre las 3 penetraciones y entre éstas
y las gráficas de los 3 sondeos, lo que indica que las características mecánicas de los
materiales en el subsuelo de la parcela son muy homogéneas. Queda patente cómo la
competencia del terreno aumenta progresivamente con la profundidad.
Los resultados de rechazo se han representado con el valor de 100.
Considerando las características geológicas generales de la zona expuestas en el
Apartado 2.3., los ensayos sobre los testigos y muestras obtenidos en los sondeos, los
SPT y las DPSH, se han establecido 5 niveles de características geotécnicas diferentes.
2
q
NIVEL 0: entre 0.0 y 1.0 m de profundidad
q
NIVEL I: entre 1.0 y 3.5-4.0 m de profundidad
q
NIVEL II: entre 3.5-4.0 m y 8.0 m de profundidad
q
NIVEL III: entre 8.0 y 17.0-19.0 m de profundidad
q
NIVEL IV: a partir de 17.0-19.0 m de profundidad
Según la correlación realizada por esta empresa, que considera el valor N30 equivalente al 60 % de la suma de los
dos valores centrales de golpeo medidos en la toma de muestras inalteradas.
- 17 Referencia: A-XXXXX/EG
GRÁFICO 1
0
0
100
1
7 1011
2
200
300
3
4
0 44
400
500
5
6
21 4
600
7
8
700
23
13
800
9
900
48 17
1000
PR OFU NDIDA D (cm)
P R O F U N D ID A D ( m )
10
11
12 28
12
54
13
26
36
28
14
1100
1200
1300
1400
15
1500
1111
16
1600
100
17
1700
24
18
51
1800
39
19
1900
63 68
20
2000
21
100
22
Página 17 de 74
GRÁFICO 2
44
56 9
77
711
11
7 14 20 27
8
22
30
8
19 27
9 11 25
17
58 8
5 98
6 11
6
8 10
35
16
53
30
5
44 49
0
14
33
2
01 2 8
1 13
2
1 13
2
12
2
1
32
22 3
23 4
45
33
35
3 456
4
4
46
55 11
5 68
6
10913
914
81211 16
9
17
8
99 10
10812
11
15
12 12
20
1320
13
15 16 21
14
13
13
1214
12
10 22
13
12
56
1413
55
27
47
20
32 35
28
30
29
26 2831
23
23
18192125
16
45
19
61
1725
47
29
2931
70
18
34
22
32
24 30
23
35
31
25
29 39
28
21 25
23
23
26
16
32
19
30
23
39
38
19
48
51
23
26
22
29
26
31
38
37
30
32
42
45
50
67
NIVEL 0
NIVEL I
NIVEL II
NIVEL III
92
100
NIVEL IV
2100
2200
23
2300
32
24
2400
0
10
20
30
40
50
60
70
N º DE GOL PE S DE L OS S.P.T.
80
90
100
0
10
20
30
40
50
60
70
Nº DE GO LP ES DE LAS DPS H
80
SONDEO 1
DPSH 1
SONDEO 2
DPSH 1-BIS
SONDEO 3
DPSH 2
90
100
- 18 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 18 de 74
La tabla siguiente muestra la distribución y espesor de los diferentes niveles en cada
sondeo.
Sondeo Nivel
TIPO DE TERRENO
Profundidad (m)
Espesor (m)
Suelo vegetal
0.00 – 0.50
0.50
Limos arcillosos
0.50 – 2.60
Arenas y gravas limosas
2.60 – 4.00
IIa
Limos arcilloarenosos
4.00 – 8.15
IIIa
Limos arcillosos marrones-rojizos
8.15 – 12.60
IIIb
Limos arenosos blanquecinos
12.60 – 16.60
IV
Arenas limosas color ocre claro
16.60 – 20.60 (fin sondeo)
0
Suelo vegetal
0.00 – 1.00
I
Limos arcillosos
1.00 – 2.50
IIb
Arenas limosas con gravas aisladas
2.50 – 8.60
IIIa
Limos arcillosos marrones-rojizos
8.60 – 10.30
Limos arenosos blanquecinos
10.30 – 12.00
Limos arenosos blanquecinos con gravas
12.00 – 15.00
IIIa
Limos arcillosos marrones-rojizos
15.00 – 17.00
IIIb
Limos arenosos blanquecinos
17.00 – 18.60
0
I
1
2
IIIb
IV
0
Suelo vegetal
0.00 – 1.00
Limos arcillosos
1.00 – 2.45
Arenas limosas y gravas arenolimosas
2.45 – 3.50
Limos arcillosos
3.50 – 4.60
IIb
Arenas limosas
4.60 – 6.60
IIa
Limos arcillosos
6.60 – 8.60
IIIa
Limos arcillosos marrones
8.60 – 11.00
Limos arenogravosos blanquecinos
11.00 – 13.20
Limos arenosos blanquecinos
13.20 – 15.50
IIIa
Limos ocres claros
15.50 – 17.00
IV
Gravas y arenas en matriz limosa
17.00 – 20.00 (fin sondeo)
I
3
Gravas arenolimosas y limos arenogravosos 18.60 – 24.60 (fin sondeo)
IIIb
A continuación de describe detalladamente cada uno de los niveles cortados.
- 19 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 19 de 74
NIVEL 0.- SUELO VEGETAL. Entre 0.0 y 1.0 m de profundidad.
Está formado por una capa fundamentalmente limosa, con raíces y, en algunos puntos,
restos antrópicos. Su espesor máximo detectado es de 1.0 m.
Este nivel debe quedar superado por la cimentación, lo que quedará solventado con la
construcción de los sótanos.
NIVEL I.- LIMOS ARCILLOSOS, ARENAS LIMOSAS CON GRAVAS. Entre 1.0 y 3.54.0 m de profundidad.
Es el tramo más superficial que se encuentra ligeramente endurecido por la consolidación
que producen fenómenos periódicos de humedad-sequedad.
TEXTURA Y PLASTICIDAD
Su textura es fina (limoarcillosa) hasta unos 2.5 m y gruesa-media a partir de ahí (gravas
y arenas).
Los materiales finos se han identificado mediante ensayos de granulometría y plasticidad,
obteniendo la siguiente clasificación:
·
Según AASHTO : A-6
·
Según ASTM : CL
Son suelos de plasticidad “media”, tal y como se puede ver en el gráfico siguiente (carta
de plasticidad de Casagrande), donde se han representado el límite líquido y el índice de
plasticidad de la muestra ensayada.
- 20 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 20 de 74
Índice de Plasticidad (IP)
60
MEDIA
BAJA
50
ALTA
CH u OH
40
30
CL u OL
20
MH u OH
—ML
CL
10
ML u OL
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Límite Líquido (LL)
NIVEL I
COMPETENCIA DEL TERRENO
Ø En el tramo superficial (limoarcilloso) los resultados de los SPT (y la correlación de
éstos con los valores de golpeo para la obtención de las muestras inalteradas), dan
valores de N30 de 7, 10 y 11, y las DPSH valores de N20 que lo hacen entre 6 y 11.
Estos valores indican una consistencia “media” a “compacta” (según Crespo
Villalaz, 1990). Para los cálculos se ha empleado un valor N30=9 y de N20=8.
Ø En los paquetes de gravas y arenas las DPSH arrojan valores de N20 que oscilan
entre 20 y 50. La correlación de éstos valores con los resultados de los SPT indican
una compacidad “media” a “densa”. Para los cálculos se ha empleado un valor de
N20=30.
ALTERABILIDAD Y AGRESIVIDAD
Los suelos de este nivel son muy susceptibles frente a accesos de agua incontrolados
durante un periodo prolongado de tiempo, sobre todo si ésta circula a presión, ya que
pueden producir lavado de los limos y las arenas e incrementos de la deformabilidad en
los tramos arcillosos.
En los análisis realizados se han detectado concentraciones de sulfatos solubles en suelo
de 773.4 y 793.6 mg/kg.
- 21 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 21 de 74
NIVEL II.- LIMOS ARCILLOSOS Y ARENAS LIMOSAS. Entre 3.5-4.0 y 8.0 m de
profundidad.
Son suelos limoarcillosos y arenosos que se encuentran sumergidos bajo el nivel freático,
cuya competencia es muy escasa tal y como se expone más adelante.
Se han diferenciado dos subniveles:
Ø Subnivel IIa: Limos arcillosos
Ø Subnivel IIb: Arenas limosas
TEXTURA Y PLASTICIDAD
Ø Subnivel IIa: Limos arcillosos
Su plasticidad es se encuentra en el límite entre “baja” y “media”, tal y como se puede ver
en el gráfico de Casagrande.
Los análisis granulométricos y las determinaciones de los límites de Atterberg realizados
permiten obtener su clasificación:
· Según AASHTO : A-6
· Según ASTM : CL
60
BAJA
Índice de Plasticidad (IP)
50
MEDIA
ALTA
CH u OH
40
30
CL u OL
20
MH u OH
—ML
CL
10
ML u OL
0
0
10
20
30
40
50
60
Límite Líquido (LL)
NIVEL II
70
80
90
100
110
- 22 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 22 de 74
Ø Subnivel IIb: Arenas limosas
No presentan plasticidad, y su clasificación es la siguiente:
· Según AASHTO : A-3
· Según ASTM : SM
COMPETENCIA DEL TERRENO
Ø Subnivel IIa: Limos arcillosos
Los resultados de N30 de los SPT (y la correlación con los golpeos de las muestras
inalteradas) han sido 3 y 4. Los resultados de las DPSH oscilan entre 0 y 3 hasta unos 6
m y experimentan una ligera mejoría entre 6 y 8 m, donde se obtienen valores de N20
entre 3 y 7. Por último, en el ensayo de resistencia a compresión simple se ha obtenido
un resultado de Qu=.0.30 kg/cm2. Todos éstos resultados indican una consistencia
“blanda” (según Crespo Villalaz, 1990). Para los cálculos se ha empleado un N30=4
(predomina éste valor sobre el de 3), un N20=2 para el tramo de 3.5 a 6.0 m, un N20=4
para el resto (entre 6.0 y 8.0 m), y el de compresión simple (Qu=.0.30 kg/cm2).
Ø Subnivel IIb: Arenas limosas
Los resultados de los SPT (N30) oscilan entre 0 y 2. En cuanto a los golpeos de las
DPSH, son los expuestos en el párrafo anterior. Su compacidad es “muy floja” (según
Crespo Villalaz, 1990). Para los cálculos se ha empleado un N30=2, y los de N20 indicados
anteriormente.
ALTERABILIDAD Y AGRESIVIDAD
A pesar de encontrarse sumergidos, estos suelos podrían ser alterados por accesos de
agua a presión si se producen durante un periodo prolongado de tiempo (p.e. fugas de
agua), que provocarían una disminución de su competencia por lavado de las arenas o
incrementos de deformabilidad en los limos arenosos.
- 23 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 23 de 74
En los análisis realizados se han detectado concentraciones de sulfatos solubles en suelo
de 529.5, 818.6 y 828.2 mg/kg.
NIVEL III.- LIMOS ARCILLOSOS Y ARENOSOS. Entre 8.0 y 17.0-19.0 m de
profundidad.
Se trata de la zona de transición entre los depósitos cuaternarios (niveles anteriores)
originados por una sedimentación típica de albufera donde predominan los materiales
detríticos finos-medios depositados por sedimentación, con intercalaciones de gravas y
arenas que proceden de la erosión de los relieves circundantes) y el substrato calcomargoso de edad Plioceno-Mioceno, de origen marino somero o mixto.
En ésta zona de transición se intercalan suelos cuaternarios limoarcillosos de tonalidad
marrón y marrón rojizo a los que denominaremos Subnivel IIIa, con limos arenosos con
gravas de tonalidades claras y blanquecinas que corresponden al tramo más superficial y
alterado del substrato calcomargoso (Subnivel IIIb).
TEXTURA Y PLASTICIDAD
Los análisis granulométricos y las determinaciones de los límites de Atterberg muestran
diferencias importantes en la textura y plasticidad de ambos subniveles.
Ø Subnivel IIIa.- Limos arcillosos marrones y rojizos
Son materiales de plasticidad “media” (ver en el gráfico de Casagrande), cuya
clasificación es la siguiente:
· Según AASHTO : A-6
· Según ASTM : CL
- 24 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 24 de 74
Ø Subnivel IIIb.- Limos arenosos con gravas ocres y blanquecinos
Son materiales de plasticidad “baja” (ver en el gráfico de Casagrande), cuya clasificación
es la siguiente:
· Según AASHTO : A-4
· Según ASTM : CL
Índice de Plasticidad (IP)
60
BAJA
50
MEDIA
ALTA
CH u OH
40
30
CL u OL
20
MH u OH
—ML
CL
10
ML u OL
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Límite Líquido (LL)
SUBNIVEL IIIa
SUBNIVEL IIIb
COMPETENCIA DEL TERRENO
Ø Subnivel IIIa.- Limos arcillosos marrones y rojizos
Los resultados de golpeo obtenidos en los SPT han sido 4, 8, 11, 12 y 13, los de las
DPSH oscilan entre 10 y 13, y los ensayos de compresión simple arrojan valores de 0.92
y 1.04 kg/cm2. Todos éstos resultados indican una consistencia “media” a “compacta”
(según Crespo Villalaz, 1990). Para los cálculos se ha adoptado como valores
representativos la media de los resultados de casa ensayo (N30=9, N20=12 y Qu=0.98
kg/cm2).
En los ensayos de corte directo consolidado no drenado se han obtenido los siguientes
parámetros (totales):
1. Ángulo de rozamiento interno (Φ): 15º y 24º
2. Cohesión: 0.20 y 0.27 kg/cm2.
- 25 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 25 de 74
Ø Subnivel IIIb.- Limos arenosos con gravas de color ocre y blanquecino
La competencia aumenta sensiblemente respecto a los materiales suprayacentes, con
golpeos en los SPT que oscilan entre 24 y 54. En la DPSH 1 se superan los 60 golpes, en
la DPSH-BIS los golpeos oscilan entre 25 y 50, y en la DPSH 2 entre 25 y 34.
Éstos valores indican, en general, una compacidad “media” a “densa”. Para los
cálculos se ha considerado un N30=26 (media de los SPT inferiores a 28 golpes), y un
N20=27 (media de todos los valores obtenidos).
Debido al elevado contenido arenoso y a la presencia de gravas aisladas (las fracciones
gruesas restan cohesión a las muestras, característica necesaria para obtener un
resultado coherente en este ensayo) únicamente se han podido realizar 1 ensayo de
compresión simple, cuyo resultado ha sido 5.4 kg/cm2. Este elevado valor debe estar
relacionado con la cementación que conservan algunas zonas del substrato
calcomargoso.
ALTERABILIDAD Y AGRESIVIDAD
La alterabilidad es semejante a la de los limos arcilloarenosos del nivel anterior.
En el análisis realizado se ha detectado una concentración de sulfatos solubles en suelos
de 608.9 mg/kg.
NIVEL
IV-
GRAVAS
ARENOLIMOSAS,
ARENAS
LIMOSAS
Y
LIMOS
ARENOGRAVOSOS. A partir de 17.0-19.0 m de profundidad.
Son producto de la alteración de los materiales del sustrato calcáreo cuya zona
superficial más alterada son los suelos del Subnivel IIIb descritos anteriormente.
TEXTURA Y PLASTICIDAD
Texturalmente constituyen un paquete heterogéneo formado por arenas limosas, limos
arenogravosos y gravas y arenas en matriz limosa (el origen de éstos últimos es la
alteración de capas conglomeráticas y/o areniscosas dentro del sustrato calcáreo).
- 26 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 26 de 74
Son materiales no plásticos o de plasticidad baja (ver gráfico de Casagrande), cuya
clasificación es la siguiente:
· Según AASHTO : A-4 / A-1b
· Según ASTM : ML / GC-GM - GP
60
BAJA
Índice de Plasticidad (IP)
50
MEDIA
ALTA
CH u OH
40
30
CL u OL
20
MH u OH
—ML
CL
10
ML u OL
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Límite Líquido (LL)
NIVEL IV
COMPETENCIA DEL TERRENO
La mayor parte de los SPT dan rechazo o valores superiores a 50, y las penetraciones
1.Bis y 2 dan rechazo. Existen zonas puntuales aisladas algo menos competentes, donde
los valores de los SPT oscilan entre 32 y 39. La compacidad de este nivel se puede
considerar “muy densa”, adoptando para los cálculos un N30=50 (valor conservador
empleado normalmente para los resultados superiores a 50 o rechazo), y un N20=100.
- 27 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 27 de 74
4.2.- Parámetros geotécnicos
La tabla siguiente muestra los valores de los parámetros calculados y estimados para
cada uno de los niveles geotécnicos establecidos, según los ensayos realizados in-situ y
sobre los testigos recuperados, y podrán ser utilizados en el cálculo de la estructura
prevista.
PARÁMETROS GEOTÉCNICOS CALCULADOS Y ESTIMADOS
NIVEL
NIVEL I
Entre
1.0 y 4.0 m
PROFUNDIDAD
Peso específico de partículas
3
g/cm
2.690
3
Peso específico seco g/cm
Peso específico aparente g/cm
3
Peso específico saturado g/cm
3
Peso específico sumergido g/cm
3
Porosidad (%)
Grado de saturación (%)
Índice de poros
Humedad (%)
Ángulo de resistencia interna º
Cohesión Kg/cm
2
Resistencia a compresión simple
2
k/cm
Módulo de deformación k/cm
Coeficiente de balasto kg/m
2 (2)
3 (1)(2)
Contenido de sulfatos (mg/kg)
NIVEL II
NIVEL III
Entre 3.5-4.0 y 8.0 m
Entre 8.0 y 17-19 m
NIVEL IV
A partir
Subnivel IIa Subnivel IIb
Subnivel IIIa Subnivel IIIb de 17-19 m
Limos
Arenas
Limos rojizos Limos claros
arcillosos
limosas
1.65
2.00 (*)
1.88
2.14
2.04
2.26
1.04
1.26
38.7
25.7
59.7
53.0
0.630
0.345
14.0
6.8
20 - 24
30 - 33
2.670
2.675
2.705
2.705
1.55
1.65
1.72
1.85
2.30
1.97
2.03
2.08
2.17
2.45
1.97
2.03
2.08
2.17
2.45
0.97
1.03
1.08
1.17
1.45
41.9
38.2
35.7
31.6
15.0
saturado
saturado
saturado
saturado
0.723
0.618
0.555
0.462
0.176
> 27.0
> 23.5
> 21.0
> 17.0
> 6.5
18 - 22
19 - 23
20 - 25
25 - 30
33 - 40
0.15 - 0.25
0.00 - 0.15
0.00 (nula)
0.30 - 0.60
0.50 - 1.5
0.00 (nula)
--
0.30
--
0.92 - 1.04
5.4
--
30 - 50
20 - 40
80 - 160
300 - 550
1000 - 2000
1.2 - 2.5
1.0 - 2.0
3.5 - 6.0
7.5 - 10.0
12.0 - 18.0
80 - 120
200 - 300
3.5 - 5.0
5.0 - 9.0
733.4 - 793.3
529.5 - 818.6
608.9
(1)
PARA PLACA DE 1 PIE2
(2)
EN LOS NIVELES GRANULARES LOS VALORES DE MÓDULO DE DEFORMACIÓN Y COEFICIENTE DE BALASTO
HAN SIDO MINORADOS POR ENCONTRARSE SUMERGIDOS BAJO EL NIVEL FREÁTICO
(*) LOS VALORES QUE SE MUESTRAN EN AZUL CORREPONSEN A LAS INTERCALACIONES ARENOSAS Y ARENOGRAVOSAS
--
- 28 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 28 de 74
5.- AGUA SUBTERRÁNEA
En esta zona de antigua marjal el nivel freático se sitúa muy próximo a la superficie. Esto
se debe a su escasa altitud, la presencia de relieves que la circundan y drenan parte de
sus aguas a la misma y la proximidad del mar. Los valores medidos corresponden al nivel
piezométrico del área, puesto que se han obtenido finalizada la perforación cuando este
se ha estabilizado.
SONDEO Nº
PROFUNDIDAD (m)
1
3.90
2
3.60
3
3.60
(*)
(*) Respecto de la embocadura de cada sondeo
En el análisis químico realizado (según el Anejo 5 de la EHE) a una muestra de agua del
sondeo 1, se han obtenido los siguientes resultados:
PARÁMETRO Ph (a 21ºC)
RESULTADO
6.9
Residuo seco
(mg/l)
Sulfatos
(mg/l)
Magnesio
(mg/l)
CO2 libre
(mg/l)
Amonio
(mg/l)
6360.0
2056.4
337.1
35.7
1.0
El agua analizada es de agresividad “media” por su contenido en sulfatos y CO2, que
corresponde a un ambiente Qb, según la EHE. Por ello deberán emplearse cementos
especiales para el ambiente detectado y las dosificaciones que indica, según la EHE, en
los hormigones de la cimentación y muros de sótano.
La excavación para la construcción del segundo sótano quedará por debajo del nivel
freático por lo que habrá que adoptar medidas que permitan su ejecución; estas se
expondrán más adelante.
- 29 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 29 de 74
6.- CONDICIONANTES GEOTÉCNICOS DE LA CIMENTACIÓN Y ALTERNATIVAS
6.1.- Modelo de cimentación y plano de apoyo
Será necesario superar el paquete de suelos incompetentes que se localizan entre 3.5 y
8.0 m de profundidad (Nivel II) ya que no son capaces de asumir las cargas transmitidas
por una cimentación superficial (zapatas o losa). Esto quedará facilitado con la
excavación de las 2 plantas de sótano, aunque supondrá una sobreexcavación para
eliminar el Nivel II.
Estas actuaciones supondrán una excavación de 8 m respecto a la superficie actual de la
parcela (unos 8.75 m aproximadamente respecto del punto de referencia AE.1 situado en
la acera), y permitirá alcanzar el Nivel III donde la cimentación se podrá resolver
mediante un modelo extendido (losa armada). Este modelo permite un mayor reparto
de las cargas, puenteando pequeños defectos puntuales del suelo (recordamos que en
esta zona, aunque más competente que el tramo superior, puede existir algún punto de
consistencia fangosa). Además, la losa de cimentación permite contar con la descarga
debida a la excavación de los sótanos, favorece la impermeabilización del vaso y permite
minorar los efectos de la subpresión, por lo que debe diseñarse de forma adecuada
(recordamos que el vaso de sótano quedará unos 4 m por debajo del nivel freático (que
será necesario abatir para la ejecución del vaciado), lo que supone una subpresión de
0.40 kg/cm2).
Con el objeto de mejorar el apoyo de la cimentación será interesante desde el punto de
vista constructivo la instalación de un geotextil sobre el terreno natural y sobre el mismo
una capa de material granular seleccionado que sirva como base de apoyo a la losa.
Además ésta actuación favorecerá la realización de los trabajos en el fondo de
excavación.
Puesto que la transmisión de cargas en la zona del edificio en altura será mayor que en el
área ocupada únicamente por los sótanos, se podrían originar asientos diferenciales no
asumibles por una estructura conjunta, aspecto que deberá ser considerado en el cálculo
de la cimentación (independizar ambas zonas (existe el inconveniente del nivel freático),
dotar a la cimentación de rigidez suficiente, etc.).
- 30 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 30 de 74
Por último indicamos que es importante impermeabilizar la losa y muros de sótano, con
objeto de evitar humedades y, en su caso, entradas de agua.
6.2.- Sismicidad
Según las prescripciones contenidas en la Norma Sismorresistente N.C.S.E.-02, Parte
General y Edificación, la aceleración sísmica de cálculo se obtiene mediante la expresión:
ac = S x D x ab
ac : Aceleración sísmica de cálculo
D: Coeficiente adimensional de riesgo, función de la probabilidad aceptable de que se exceda ac
en el periodo de vida para el que se proyecta la construcción que toma los siguientes valores: D=
1.0 para construcciones de importancia normal, y D= 1.3 para construcciones de importancia
especial.
S : Coeficiente de amplificación del terreno (en este caso S=1.13 para D=1 y S=1.11 para D=1.3).
El coeficiente del terreno (C) aplicado es de 1.45. En el cálculo se ha considerado lo siguiente:
Coeficiente del terreno (C)
Nivel
Consistencia / Compacidad
Espesor medio
I
Consistencia “media” a “compacta”
Compacidad “media” a “densa”
2.0 m
1.50
IIa
Consistencia “blanda”
IIb
Compacidad “muy floja”
5.0 m
2.0
IIIa
Consistencia “media” a “compacta”
5.0 m
1.60
IIIb
Compacidad “media” a “densa”
5.0 m
1.45
IV
Compacidad “muy densa”
13 m
1.15
parcial
total
1.45
D: Coeficiente adimensional de riesgo, función de la probabilidad aceptable de que se exceda ac
en el periodo de vida para el que se proyecta la construcción que toma los siguientes valores: D=
1.0 para construcciones de importancia normal, y D= 1.
ab : Aceleración sísmica básica (0.14g en Alicante).
Aplicando la fórmula se obtiene un resultado de 0.16g para construcciones de
importancia normal, y de 0.20g para construcciones de importancia especial.
- 31 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 31 de 74
6.3.- Tensión admisible
En el Anexo C1 se muestra una valoración para la tensión admisible obtenida
directamente mediante la aplicación de ecuaciones que emplean los resultados de los
S.P.T., de las DPSH y de laboratorio (compresión simple). Estas ecuaciones limitan la
tensión de cálculo aplicando un coeficiente de seguridad (normalmente se adopta el valor
de 3). Sin embargo no consideran otros factores que integren la realidad del suelo y su
interacción con la estructura. Por ello, para obtener los resultados que a continuación se
exponen, se han introducido correcciones que consideran la disposición real de los
materiales cortados, la variación de sus características competentes, asientos, etc.
Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, así como las recogidas en la totalidad
del avance, se ha establecido como valor de Tensión Admisible de Trabajo para cargas
normales sin mayorar (no se consideran momentos al no integrar datos estructurales) el
siguiente:
EDIFICACIÓN
2 SÓTANOS + 9 ALTURAS
La suficiente para la construcción de los sótanos y
eliminar en su totalidad el Nivel II
- Unos 8.0 m respecto de la superficie del terreno
- Unos 8.75 m respecto del punto de referencia AE.1
EXCAVACIÓN
PLANO DE APOYO
NIVEL III
CIMENTACIÓN
LOSA
NETA
Descarga
TENSIÓN ADMISIBLE
DE TRABAJO
BRUTA
(neta+descarga)
0.85 kg/cm
2
Para una excavación de 7 m una vez superado el suelo vegetal
0.85 kg/cm
2
1.70 kg/cm2 (*)
2
(*) Éste valor no considera el efecto de la subpresión, que se puede cuantificar en 0.40 kg/cm .
6.4.- Asientos previsibles
Se han valorado los fenómenos de asentamiento potencial y diferencial para una
cimentación superficial mediante losa. Los cálculos se han realizado mediante la
aplicación de un método elástico, a partir del módulo de elasticidad obtenido por
correlación entre el número de golpes de los S.P.T. (N30) y las penetraciones dinámicas
(N20) con las características litológicas de los materiales, y a partir de las curvas tensión-
- 32 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 32 de 74
deformación obtenidas en los ensayos de compresión simple, dando como resultado el
gráfico que se acompaña en el Anexo C2.
Para la obtención de los mencionados resultados se ha considerado la disposición real
del subsuelo en el emplazamiento de la edificación; es decir, el plano de apoyo lo
constituyen los suelos del Nivel III y las cargas se transmiten en profundidad a través de
éstos materiales y del Nivel IV. Este cálculo representa los máximos que podrían
producirse, en función de los datos expuestos en el presente informe.
Una vez establecido un balance de cargas aproximado (que debe concretarse con datos
estructurales reales), se puede establecer que en la zona del edificio en altura la
sobrecarga neta al terreno será del orden de 0.55 kg/cm2, según el siguiente
planteamiento:
11 forjados x 1000 kg/m2 + 1.0 x 2500 kg/m2 (losa) = 13.500 = 1.35 kg/cm2
1.35 - 0.85 (descarga) = 0.55 kg/cm2
Ello supone la posibilidad de que se desarrolle un asiento diferencial de unos 3.2 cm
(ver gráfica en la página 73) entre la estructura en altura y la zona del edificio que
contará únicamente con 2 sótanos . esta deformación diferencial debe quedar asumida
por el conjunto cimentación-estructura, bien rigidizando bien independizando elementos
(aunque ésta última solución presenta el inconveniente de la presencia del nivel freático).
Se han considerado inadmisibles asientos superiores a 5 cm (valor generalmente
aceptado por la literatura geotécnica para losa). Con esta restricción el asentamiento
resulta un factor poco limitante para la tensión admisible calculada mediante la aplicación
de las ecuaciones que se muestran en el Anexo C1.
6.5.- Excavabilidad y estabilidad
La excavación necesaria para la construcción de los sótanos y superar el terreno
incompetente (premisa imprescindible para poder emplear un modelo de cimentación
superficial) será de unos 8.0 m respecto a la superficie del terreno (8.75
aproximadamente respecto del punto de referencia AE.1 situado en la acera). Los
materiales implicados serán los niveles 0, I y II, y su ejecución resultará de fácil
- 33 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 33 de 74
acometida con medios mecánicos habituales (excavadoras o retroexcavadoras potentes).
Puesto que el nivel freático se localiza entre 3.5 y 4.0 m de profundidad, el fondo de la
excavación se encontrará sumergido unos 4 m. Esto aumenta las dificultades para
ejecutar la excavación, que radican en gran medida en el espesor de la lámina de agua
que es necesario deprimir y en la cohesión nula de la mayor parte de los materiales. Por
todo ello, para garantizar la estabilidad de los frentes de corte y la ejecución de los muros
de sótano se podrá emplear la técnica del muro pantalla o la hinca de tablestacas, que
deberán quedar suficientemente empotrados en el Nivel III (a partir de 11-12 m de
profundidad). Para el cálculo del muro deberán considerarse los empujes debidos a los
materiales y al agua que quedará contenida. Las pantallas y las tablestacas solucionan
en parte el acceso de agua por los laterales de la excavación pero no impiden el acceso
por el fondo de la misma, por lo que habrá que habilitar sistemas de bombeo adicionales
que permitan la deprimir el nivel freático hasta la cota de apoyo y la ejecución del trabajo
en seco.
El fondo de excavación estará saturado, pudiendo presentar puntos de consistencia
fangosa que deberán ser saneadas. Con el objeto de mejorar el plano de apoyo es
adecuado instalar un geotextil sobre el terreno natural y sobre el mismo una capa de
material granular seleccionado que sirva como base de apoyo a la losa.
El agua estará en contacto permanentemente con la cimentación y el segundo sótano, a
los que se deberá dotar de una correcta impermeabilización para evitar la aparición de
humedades.
En general resulta importante la ejecución de estos trabajos en el menor tiempo posible y
al abrigo de una eventual inundación, evitando vibraciones inducidas por maquinaria o
tráfico pesado pueden aumentar la posibilidad de desprendimientos.
- 34 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 34 de 74
6.6.- Agresividad y alterabilidad
Ninguno de los materiales localizados presenta agresividad frente al hormigón (en todos
los ensayos de sulfatos solubles en suelos se han detentado concentraciones inferiores a
1000 mg/kg); sin embargo, el agua subterránea es de agresividad “media”, que
corresponde a un ambiente Qb. Éste agua estará en contacto directo con la cimentación
y los muros del segundo sótano, y por capilaridad con los muros de primer sótano. Será
necesario por tanto aplicar las prescripciones que indica la Norma EHE para el ambiente
detectado.
Puesto que el edificio se encuentra a menos de 5 km de la costa, también se deberán
tener en cuenta las especificaciones de la EHE para un ambiente marino.
De cualquier forma, siempre resultará interesante la utilización de un hormigón con buena
relación agua/cemento bien curado y que resulte compacto puesto en obra, así como
aumentar el espesor del recubrimiento para potenciar la protección de las armaduras, lo
que incrementará la resistencia a posibles agresiones.
Los suelos donde quedará apoyada la cimentación, a pesar de encontrarse sumergidos,
podrían ser alterados por accesos de agua a presión si se producen durante un periodo
prolongado de tiempo (fugas de agua), que provocarían una disminicuón de su
competencia. Por ello es importante que todas las conducciones resulten seguras y
fácilmente controlables de forma que una previsible fuga pueda ser identificada y
reparada con rapidez.
No se han localizado suelos potencialmente colapsables ni expansivos. En cualquier
caso, al encontrarse permanentemente sumergidos no llegarían a desarrollar éstas
características.
- 35 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 35 de 74
7.- CONCLUSIONES
Se ha realizado un estudio geotécnico para el proyecto de construcción de un edificio
para viviendas en la Parcela XX del PAU-X de Alicante. El edificio constará de 2 sótanos
+ 9 alturas. Los sótanos ocuparán la totalidad de la parcela (unos 2300 m2) y el edificio en
altura unos 500 m2.
Para la elaboración de estudio se han realizado 3 sondeos mecánicos, 3 penetraciones
dinámicas (DPSH), y ensayos de laboratorio las muestras procedentes se los sondeos.
Todos éstos trabajos muestran que en el subsuelo de la parcela existen niveles de
terreno de diferente competencia que se distribuyen de una forma muy homogénea y
cuya tendencia es a mejorar con la profundidad. Los niveles geotécnicos establecidos
son los siguientes:
NIVEL 0
Entre 0.00 y 1.00 m de profundidad
NIVEL II
Entre 1.00 y 3.5-4.0 m de profundidad
NIVEL II
Entre 3.5-4.0 y 8.0 m de profundidad
NIVELIII
Entre 8.0 y 17.0-19.0 m de profundidad
NIVEL IV
A partir de 17.0-19.0 m de profundidad
El nivel freático se localiza entre 3.5 y 4.0 m de profundidad respecto a la embocadura
de los sondeos.
Modelo de cimentación y plano de apoyo
La escasa competencia del suelo hasta unos 8 m de profundidad (Nivel II) no permite el
empleo de un modelo de cimentación superficial (zapatas o losa) apoyado sobre éstos
materiales. Por ello, para poder emplear un modelo extendido (losa armada) será
indispensable superar el Nivel II en su totalidad hasta alcanzar el Nivel III. Los materiales
del plano de apoyo se encontrarán saturados, pudiendo aparecer zonas puntuales
alteradas de consistencia fangosa que deberán ser saneadas. Con el objeto de mejorar el
plano de apoyo será interesante la instalación de un geotextil sobre el terreno natural y
sobre el mismo una capa de material granular seleccionado que sirva como base de
apoyo a la losa.
- 36 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 36 de 74
Excavabilidad y estabilidad
La excavación necesaria para la construcción de los sótanos y superar el terreno
incompetente hasta alcanzar el Nivel III será de unos 8.0 m respecto a la superficie del
terreno (8.75 aproximadamente respecto del punto de referencia AE.1 situado en la
acera). La excavación resultará de fácil acometida con medios mecánicos habituales
(excavadoras o retroexcavadoras potentes).
El fondo de la excavación se encontrará sumergido unos 4 m, lo que aumenta las
dificultades de ejecución debido al espesor de la lámina de agua que es necesario
deprimir y a la cohesión nula de la mayor parte de los materiales. Por todo ello, para
garantizar la estabilidad de los frentes de corte y la ejecución de los muros de sótano se
podrá emplear la técnica del muro pantalla o la hinca de tablestacas, que deberán
quedar suficientemente empotrados en el Nivel III (a partir de 11-12 m de profundidad).
Éstas actuaciones impiden el acceso de agua por los laterales de la excavación pero no
por el fondo de la misma, por lo que habrá que habilitar sistemas de bombeo adicionales.
Agresividad y alterabilidad
Los materiales localizados no presentan agresividad frente al hormigón, sin embargo, el
agua subterránea es de agresividad “media”, que corresponde a un ambiente Qb.
Éste agua estará en contacto directo con la cimentación y los muros del segundo sótano,
y por ascensos capilares con los muros de primer sótano. Será necesario por tanto
aplicar las prescripciones que indica la Norma EHE para el ambiente detectado.
También se deberán tener en cuenta las especificaciones de la EHE para un ambiente
marino (< 5 km de la costa).
Los suelos donde quedará apoyada la cimentación resultan muy susceptibles frente a
accesos de agua con cierta presión si se producen durante un periodo prolongado de
tiempo si circula, ya que podrían provocar el lavado de las fracciones limo y arena e
incrementar la deformabilidad de los niveles arcillosos.
No se han localizado suelos potencialmente colapsables ni expansivos. En cualquier
caso, al encontrarse permanentemente sumergidos no llegarían a desarrollar éstas
- 37 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 37 de 74
características.
Sismicidad
Según la aplicación de las prescripciones contenidas en la Norma Sismorresistente
N.C.S.E.-02, Parte General y Edificación, el resultado obtenido es de 0.16g para
construcciones de importancia normal, y de 0.20g para construcciones de importancia
especial.
- 38 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 38 de 74
BIBLIOGRAFÍA
1.- Geotecnia y Cimientos. J.A. Jiménez Salas. Ed. Rueda 1980
2.- Foundation Analysis and Desing. J.E. Bowles. Ed. Mc Graw-Hill 1977
3.- El Penetrómetro y el reconocimiento de los suelos. G. Sangrelat. Ed. Servicio de
publicaciones del M.O.P.U. 1976
4.- Mecánica de suelos y cimentaciones. C. Crespo Villalaz. Ed. Limusa 1990 (4ª Edición)
5.- Curso aplicado de cimentaciones. J.M. Rodríguez Ortiz. Ed. Servicio Oficial de
Arquitectos de Madrid 1989 (4ª Edición)
6.- Propiedades geofísicas de los suelos. J.E. Bowles. Ed. Mc Graw-Hill 1972
7.- Soils and Foundations. Cheng Lin & J.B. Evett. Ed. Erica Orloff 1978
8.- Mecánica de suelos. Lambe y Whitman. Ed. Limusa 1976
9.- Principio de Ingeniería de Cimentaciones. Braja M. Das. Ed. International Thomson
Editores, 2001.
10.- Ingeniería Geológica. González Vallejo et al. Pearson Educación. Madrid, 2002.
11.- Mapa Geológico de España. Hoja 914 (E:1/50.000). Ed. I.G.M.E. 1973.
12.- Geología de Alicante. Alfaro et al. Edita Alfaro et al. XIII Simposio sobre la
Enseñanza de la Geología (Alicante, 2004).
13.- Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS 1ª Sesión de Pilotes para Edificación, 2001
- 39 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 39 de 74
El estudio ha sido realizado en base a los trabajos de campo y los resultados de los
ensayos de laboratorio, así como a conocimientos previos sobre la zona. Cualquier
anomalía que se presente durante la ejecución de la obra, no recogida en este
Documento, debe ser estudiada para determinar su alcance e importancia.
Este Informe consta de setenta y cuatro páginas numeradas y selladas y de siete Anexos.
Alicante, 16 de abril de 2007
DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA
Fdo: Eugenia Ríos Sevilla
GEÓLOGA
Fdo: César Doménech Morante
GEÓLOGO
- 40 Referencia: A-XXXXX/EG
II.- ANEXOS
Página 40 de 74
- 41 Referencia: A-XXXXX/EG
ANEXO A
1.- SITUACIÓN GEOGRÁFICA
Página 41 de 74
- 42 Referencia: A-XXXXX/EG
SITUACIÓN DE LA PARCELA
Página 42 de 74
- 43 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 43 de 74
ANEXO A
2- EMPLAZAMIENTO DE LOS PUNTOS DE RECONOCIMIENTO
- 44 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 44 de 74
PARCELA XX
DEPOSITO
4.482
DPSH-2
PARCELA XY
CALLE 8
SONDEO 2
DPSH-1
DPSH-1.BIS
SONDEO 3
SONDEO 1
PARCELA XX
- 45 Referencia: A-XXXXX/EG
ANEXO B
1.- SITUACIÓN GEOLÓGICA
Página 45 de 74
- 46 Referencia: A-XXXXX/EG
SITUACIÓN DE LA PARCELA
Página 46 de 74
- 47 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 47 de 74
- 48 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 48 de 74
ANEXO B
2.- COLUMNAS LITOLÓGICAS Y FOTOGRAFIAS DE LAS CAJAS DE TESTIGOS
SONDEO Nº: 1
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
CIF:
OBRA: E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 26/2/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS CON RESTOS DE RAÍCES
LIMOS ARCILLOSOS
ARENAS Y GRAVAS LIMOSAS
LIMOS ARCILLOARENOSOS
LIMOS ARCILLOSOS (MARRÓN ROJIZO)
LIMOS ARENOSOS (BLANQUECINOS)
Nº de golpes
SONDEO Nº: 1
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 21/02/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
OBRA:
CIF:
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS ARCILLOSOS (MARRÓN ROJIZO)
ARENAS LIMOSAS
(COLOR OCRE CLARO)
Fin del sondeo
Nº de golpes
- 51 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 51 de 74
- 52 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 52 de 74
- 53 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 53 de 74
- 54 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 54 de 74
SONDEO Nº: 2
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 23/2/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
OBRA:
CIF:
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS CON RESTOS DE RAÍCES
LIMOS ARCILLOSOS
ARENAS Y GRAVAS LIMOSAS
ARENAS DE PLAYA, CON GRAVAS
HACIA LA BASE
ARENAS LIMOSAS
ARENAS LIMOSAS CON GRAVAS
LIMOS ARCILLOSOS (MARRONES)
LIMOS ARENOSOS (BLANQUECINOS)
LIMOS MUY ARENOSOS CON GRAVAS
AISLADAS A TECHO (OCRES CLAROS)
Nº de golpes
SONDEO Nº: 2
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 23/02/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
OBRA:
CIF:
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS ARCILLOSOS MARRONES
LIMOS ARENOSOS (BLANQUECINOS)
LIMOS ARENOGRAVOSOS
(OCRES CLAROS)
GRAVAS ARENOLIMOSAS
(MATRIZ BLANQUECINA)
Fin del sondeo
Nº de golpes
- 57 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 57 de 74
- 58 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 58 de 74
- 59 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 59 de 74
- 60 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 60 de 74
SONDEO Nº: 3
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 21/2/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
OBRA:
CIF:
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS CON RESTOS DE RAÍCES
LIMOS ARENOSOS
ARENAS LIMOSAS
GRAVAS Y ARENAS LIMOSAS
LIMOS ARCILLOARENOSOS
ARENAS LIMOSAS
LIMOS ARCILLOSOS
LIMOS ARENOGRAVOSOS
(BLANQUECINOS)
LIMOS ARENOSOS (BLANQUECINOS)
Nº de golpes
SONDEO Nº: 3
COLUMNA LITOLÓGICA
INSTITUTO TÉCNICO DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.
PETICIONARIO:
E.G. PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS
PARCELA XX, PAU-X DE ALICANTE
EXPEDIENTE: XXXXX/EG
Nº CLIENTE:
FECHA DE EJECUCIÓN: 21/02/2007
CORTE
LITOLÓGICO
PROFUNDIDAD (m)
OTROS
NIVEL
GEOTÉCNICO
ITC
% TESTIGO
RECUPERADO
DIÁMETRO Y TIPO
DE PERFORACIÓN
COTAS (m)
MUESTREO:
DIÁMETRO DE
REVESTIMIENTO
OBRA:
CIF:
MUESTRAS
NATURALEZA Y DESCRIPCIÓN
DEL TERRENO
LIMOS ARENOSOS (BLANQUECINOS)
LIMOS (OCRE CLARO)
GRAVAS Y ARENAS EN MATRIZ LIMOSA
(BLANQUECINA)
(Fin del sondeo)
Nº de golpes
- 62 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 62 de 73
- 63 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 63 de 73
- 64 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 64 de 73
- 65 Referencia: A-XXXXX/EG
ANEXO C
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
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- 66 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 66 de 73
C1.- CÁLCULO DE LA TENSIÓN ADMISIBLE
La tensión admisible de los materiales que constituyen el subsuelo en el emplazamiento
de la edificación se ha estudiado por tres vías diferentes:
1 – Mediante formulaciones que consideran el valor medio de golpeo (N30) conseguido en
los ensayos de penetración estándar (S.P.T.).
2 – A partir de los resultados de golpeo obtenidos en las penetraciones dinámicas (N20).
3 – Aplicando fórmulas que emplean los valores de rotura a compresión simple (Qu)
1 – ENSAYOS DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR (S.P.T.)
Se han empleado las formulaciones de Bowles y Meyerhof; que consideran el valor
medio de golpeo (N30) conseguido mediante los S.P.T.
Fórmula de Bowles:
2
æ S ö
æ 3.28B + 1ö
Qadm = 1198
. xNç
÷ x Fd çç e ÷÷
è 3.28B ø
è 25.4 ø
Qadm: Tensión admisible (kPa)
N: Número de golpes en el ensayo S.P.T.
B: Ancho de la cimentación en metros
Fd:1+0.33 (Df / B)
Df: Empotramiento de la cimentación (en este caso 0.50 m)
Se: Asiento tolerable en mm (25 mm)
Fórmula de Meyerhof para losa:
Q
adm
=
Nxs
18.62
2
Qadm: Tensión admisible (Kgf/cm )
N: Número de golpes en el ensayo S.P.T.
s: Asiento en pulgadas para zapatas (se limita a 1 pulgada en zapatas); asiento en cm. para losa
(se limita a 2.5 cm)
B: Ancho de la cimentación en metros
Así se han obtenido los siguientes resultados:
- 67 Referencia: A-XXXXX/EG
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MODELO DE CIMENTACIÓN: LOSA
2
Tensión admisible (Kgf/cm )
NIVEL
Valor de
N30
NIVEL I
Entre 1.0 y 3.5-4.0 m
9
1.1754
1.2084
1.19
Subnivel IIa
4
0.5224
0.5371
0.53
Subnivel IIb
2
0.2612
0.2685
0.26
Subnivel IIIa
9
1.1754
1.2084
1.19
Subnivel IIIb
26
3.3957
3.4909
3.44
50
6.5301
6.7132
6.62
NIVEL II
Entre 3.5-4.0
y 8.0 m
NIVEL III
Entre 8.0 y
17.0-19.0 m
NIVEL IV
A partir de 17.0-19.0 m
Según Bowles
Según Meyerhof Valor medio
2 – PENETRACIONES DINÁMICAS (DPSH)
La resistencia del terreno a la penetración dinámica, se expresa por el número de golpes
necesarios para clavar la varilla una longitud de 20 cm (N20) y se calcula mediante la
expresión:
m 2 xH
Rd =
( M + P ) xAxe
Siendo:
M: Peso de maza (kg)
P: Peso del varillaje (kg)
e: Espacio recorrido por la puntaza entre el número de golpes considerados.
H: Altura a la que cae la maza y golpea la cabeza de impacto.
2
A. Área de la puntaza (cm )
En base a los resultados del ensayo de penetración DPSH, se puede estimar la
resistencia dinámica del terreno utilizando la fórmula holandesa de hinca:
Pm 2 xH
Qd =
( Pm + Pp ) xAx 20 / n 20
Donde:
- 68 Referencia: A-XXXXX/EG
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2
Qd = Resistencia dinámica unitaria (kg/cm )
Pm = Peso de la maza (65.00 kg).
H = Altura de caída libre (75 cm).
Pp = Peso de la puntaza y cabeza de golpeo (0.5 kg) + varillas (8.84 kg/m).
2
A = Sección de la puntaza (19.5 cm ).
20/n20 = Penetración por golpe (cm).
A partir del valor de la resistencia dinámica Qd se puede estimar la resistencia estática
unitaria RP (véase Buisson y otros).
Los coeficientes de transformación dependen fundamentalmente de la naturaleza de
terreno y de su estado de humedad en el momento de realizar el ensayo. En este caso se
ha empleado un coeficiente de 0.80, correspondiente a un terreno sumergido.
La carga admisible del terreno puede estimarse a partir de la resistencia estática unitaria
Rp según diversas correlaciones (véase Sangrelat, Meyerhof y otros).
PENETRACIÓN 1- BIS
PENETRACIÓN 1
PROFUNDIDAD (m)
1.00 – 2.50
2.50 – 3.40
3.40 – 6.00
6.00 – 7.80
7.80 – 10.50
10.50 – 12.00
NIVEL
I
II
III
TENSIÓN ADMISIBLE
2
(kg/cm )
ESPESOR (m)
1.5
0.9
2.6
1.8
2.7
1.5
2.4
4.4
4.2
1.5
5.0
0.2
0.4
0.9
1.7
> 12.0
IV
> 20 (según los datos
bibliográficos existentes)
> 4.0
PROFUNDIDAD (m)
NIVEL
ESPESOR (m)
TENSIÓN ADMISIBLE
2
(kg/cm )
1.00 – 1.60
1.60 – 3.40
3.40 – 5.80
5.80 – 7.60
I
II
7.60 – 11.00
11.00 – 16.00
1.8
2.4
1.8
2.4
4.2
III
5.0
9.4
1.0
IV
4.4
3.4
0.2
0.3
0.9
3.4
16.00 – 17.00
> 17.00
0.6
> 20 (según los datos
bibliográficos existentes)
1.7
2.6
> 5.0
- 69 Referencia: A-XXXXX/EG
PROFUNDIDAD (m)
NIVEL
PENETRACIÓN 2
1.00 – 2.20
3.20 – 6.20
1.2
1.0
3.0
II
6.20 – 7.80
TENSIÓN ADMISIBLE
2
(kg/cm )
ESPESOR (m)
I
2.20 – 3.20
Página 69 de 73
1.6
7.80 – 11.40
2.2
4.6
III
6.6
18.00 – 19.80
12.0
1.8
IV
> 19.80
1.0
0.2
0.3
0.9
3.6
11.40 – 18.00
3.2
> 20 (según los datos
bibliográficos existentes)
1.5
2.2
> 4.0
3 – RESISTENCIA A COMPRESIÓN SIMPLE (Qu)
Se ha aplicado la formulación de Skempton, válida para el caso de carga rápida y sin
posibilidad de drenaje. Se han empleado la media de los valores de rotura a compresión
simple obtenidos para los diferentes niveles geotécnicos.
La formulación es la siguiente:
Qadm =
c. Nc
+q
F
2
Qadm: tensión admisible (Kg/cm )
c: cohesión (qu/2)
Nc: factor modificado de capacidad portante función de la profundidad de cimentación.
F: factor de seguridad (3)
q: Descarga debida al empotramiento de la cimentación (en este caso no se ha considerado
Los resultados obtenidos son los siguientes:
NIVEL
Valor medio de resistencia a compresión
2
simple (Qu) en kg/cm
Tensión admisible
2
(kg/cm )
Subnivel IIa
0.30
0.25
Subnivel IIIa
0.98
0.83
Subnivel IIIb
5.40
4.50
- 70 Referencia: A-XXXXX/EG
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C2.- ESTIMACIÓN DE ASENTAMIENTO POTENCIAL
Los cálculos para evaluar la magnitud del asentamiento que puede afectar a la estructura
para una cimentación mediante losa se han realizado mediante un método elástico a
partir del módulo de elasticidad obtenido por correlación entre el número de golpes de los
ensayos de penetración estándar (N30) y de las penetraciones dinámicas (N20) con las
características litológicas de los materiales, y a partir de las curvas tensión-deformación
obtenidas en los ensayos de compresión simple, dando como resultado el gráfico que se
acompaña en la página siguiente.
Para la obtención de los mencionados resultados se ha considerado la disposición real
del subsuelo en el emplazamiento de la edificación; es decir, el plano de apoyo lo
constituyen los suelos del Nivel III y las cargas se transmiten en profundidad a través de
éstos y del Nivel IV.
Los módulos de elasticidad empleados han sido los siguientes:
§
§
NIVEL III:
o
Subnivel IIIa: 85 kg/cm2
o
Subnivel IIIb: 300 kg/cm2
NIVEL IV: 1500 kg/cm2
Este cálculo de asientos representa los máximos que podrían producirse, en función de
los datos expuestos en el presente informe. Se han considerado inadmisibles asientos
superiores a 5 cm (valor generalmente aceptado por la literatura geotécnica).
Con esta restricción el asentamiento ha resultado un factor poco limitante para la tensión
admisible calculada con la aplicación de las ecuaciones expuestas en el apartado anterior
(ver gráfico siguiente).
- 71 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 71 de 73
También se ha calculado de forma aproximada (no disponemos de datos estructurales
reales) el asiento diferencial entre la zona del edificio en altura y la ocupada únicamente
por los sótanos. El valor obtenido es del orden de 3.2 cm (ver gráfica en la página
siguiente) que corresponde a la sobrecarga neta al terreno en la zona del edificio (en
torno a 0.55 kg/cm2), calculada según el siguiente planteamiento:
11 forjados x 1000 kg/m2 + 1.0 x 2500 kg/m2 (losa) = 13.500 = 1.35 kg/cm2
1.35 - 0.85 (descarga) = 0.55 kg/cm2
Para el cálculo de asientos se han empleado las formulaciones de Steinbrenner:
s0 = K
(
q ´ b ´ 1 -n 2
E
)
K = coeficiente de influencia
q = tensión transmitida
b = semiancho de zapata
n = coeficiente de Poisson
E = módulo de elasticidad
SZ =
q´b
( AF 1 - BF 2 )
2´ E
m = z/b
n = a/b
F1 y F2 = funciones de m y n
A = 1 - n²²
B = 1 - n - 2n²²
- 72 Referencia: A-XXXXX/EG
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GRÁFICO
ESTIMACIÓN DE ASIENTOS PARA LOSA APOYADA SOBRE EL NIVEL III
7
6
Asientos (cm)
5
4
3
2
1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Incremento de Tensión neta (KPa)
@
90
100
110
120
- 73 Referencia: A-XXXXX/EG
Página 73 de 73
ANEXO D
ACTAS DE ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO
(DATOS CONFIDENCIALES)