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[ Estudio Geotécnico previo para la
implantación de un edificio destinado a
uso hospitalario en el Ámbito del Sector
“Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz
(Madrid) ]
Documento nº 1
Memoria y Anexos
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso
hospitalario en el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
[ índice general ]
[ índice general ]
DOCUMENTO Nº 1 MEMORIA Y ANEXOS ....................................................... 1
MEMORIA DESCRIPTIVA .................................................................................. 3
1.
INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 4
2.
OBJETO ...................................................................................................... 4
3.
SITUACIÓN DE LA PARCELA ................................................................... 4
4.
TRABAJOS REALIZADOS......................................................................... 7
5.
RESUMEN DE RESULTADOS ................................................................... 7
6.
CONSIDERACIONES FINALES ................................................................. 9
ANEXOS A LA MEMORIA.................................................................................. 1
ANEXO 1
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TRABAJOS DE CAMPO, ENSAYOS DE LABORATORIO Y
DETERMINACIONES DE LAS CARACTERÍSTICAS
GEOMECÁNICAS DEL TERRENO ................................................ 1
2
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso
hospitalario en el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Memoria descriptiva
MEMORIA DESCRIPTIVA
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[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso
hospitalario en el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Memoria descriptiva
1.
INTRODUCCIÓN
Por encargo del Ayuntamiento de Torrejón de Ardoz se ha redactado este Estudio
Geotécnico previo para la implantación de un hospital que la Consejera de Sanidad
tiene previsto construir en el ámbito del Sector “Soto del Henares”, en una parcela
calificada de Dotacional y de superficie 62.396 metros cuadrados.
2.
OBJETO
El objeto de realizar este Estudio Geotécnico previo es el de obtener conocimiento de
las características geológicas y geotécnicas del subsuelo en todos aquellos aspectos
que interesen para la implantación de un hospital, siendo el fin último el de establecer
unas recomendaciones concretas y suficientemente fiables sobre las características
de resistencia y deformación del suelo, así como una serie de recomendaciones
constructivas.
3.
SITUACIÓN DE LA PARCELA
La parcela está localizada al Noreste de la actuación, y es colindante a suelos de uso
ferroviario que albergan la línea de ferrocarril Madrid-Zaragoza (cercanías C-1, C-2 y
C-7).
Se adjunta a continuación planos de situación y localización de la parcela. El reportaje
fotográfico realizado en diciembre de 2007 figura en el Apéndice 1.3.
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Memoria descriptiva
4.
TRABAJOS REALIZADOS
Para la supervisión y elaboración del presente informe y para la redacción de las
consideraciones finales se ha contado con el Profesor Titular de la ETSICCP de la
Universidad Politécnica de Madrid Don Claudio Olalla Marañón.
Además se ha contado con la colaboración de la empresa RUDNIK para efectuar los
trabajos de campo, ensayos de laboratorio y determinaciones de las características
geomecánicas del terreno.
Para determinar los posibles problemas geotécnicos se ha efectuado una campaña
de investigación que ha consistido en cartografía geológica de la parcela, 3 calicatas,
2 sondeos a rotación y tomas de muestras de suelo y agua freática para su análisis
químico en laboratorio.
Sobre las muestras extraídas se han realizado los siguientes ensayos de laboratorio:
granulometría por tamizado, límites de Atterberg, compresión simple en suelos,
presión de hinchamiento y ensayo proctor y CBR.
5.
RESUMEN DE RESULTADOS
Grosso modo la parcela consta de tres unidades geotécnicas mayores con sus
variaciones: Depósitos de terraza, limos miocenos muy compactos y Rellenos
antrópicos.
−
Cimentaciones
Los cálculos y estimaciones realizadas arrojan que tanto los limos miocenos
como los depósitos de terrazas (conformados por bloques, gravas y arenas)
poseen una elevada capacidad portante. Es factible por tanto una cimentación
directa de los pilares del edificio en ambos materiales. Si bien los cálculos
justifican una carga admisible de 4,5 Kp/cm2, se recomienda aceptar valores
más reducidos para las cargas previstas, del orden de 2 Kp/cm2 a 3 Kp/cm2. En
el caso de los niveles de las terrazas, la carga admisible esta calculada para
una profundidad de 2,5 m. la formación daría rechazo a profundidad menor, por
tanto a efectos de proyecto puede cimentarse a partir de 1 m de profundidad,
retirando en todo caso los niveles blandos que pueden aparecer.
En el caso de las arcillas y limos terciarios la situación es similar.
−
Excavaciones
En general los taludes verticales calculados en la formación Miocena son
estables a corto plazo. Las inestabilidades se concentran en las gravas y
arenas suprayacentes. No está del todo definida la influencia en los taludes del
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nivel freático, que como consecuencia del periodo en que se ha prospectado,
pudiera encontrarse en una posición extraordinariamente bajo y exige suponer
la posibilidad de que se encuentre más alto. Se recomienda excavar las
terrazas con una pendiente 2V:3H y los limos bajo el nivel freático para los
sótanos del edificio mediante una pantalla. Se ha realizado un primer encaje,
con una excavación de 2 m y un nivel de anclajes temporales a 3,5 m de
profundidad. Cabe también la posibilidad de efectuar entibaciones temporales,
cuya identificación definitiva y sus detalles constructivos dependen del
procedimiento constructivo que se siga.
−
Nivel Freático
Existe un acuífero natural, vinculado con el río Henares en las gravas y arenas,
descansando sobre un nivel poco permeable de limos Miocenos. Los
materiales cuaternarios son muy permeables y de existir un nivel freático alto
los caudales que surgirían son muy elevados. Localmente la formación
infrayacente puede tener permeabilidades más altas a favor de zonas más
arenosas. Los sondeos se han realizado en una época y situación de sequía,
por lo que los acuíferos deben encontrarse en un nivel muy bajo.
Habida cuenta que se tendrán que efectuar, preferiblemente, unas pantallas
que sostengan el empuje de tierras y del agua, éstas deberán ser estancas. Se
trata de una tecnología y unos procedimientos muy extendidos en Madrid.
A pesar de su estanqueidad general, dado el amplio desarrollo en planta que
en esta ocasión van a tener, no es de extrañar que puntualmente puedan
producirse fugas y filtraciones de agua localizadas.
Ello obliga a considerar en el proyecto de edificación definitivo de las medidas
de drenaje y evacuación de estas posibles aguas de filtración, máxime en una
instalación de las características que nos ocupa.
−
Movimiento de tierras
Habrá que eliminar y mandar a vertedero todo los rellenos antrópicos
existentes, salvo estudio de detalle que justifique su uso.
−
Aprovechamiento de materiales
Las arcillas y limos Miocenos presentan un índice CBR alto según las
correlaciones de campo, pero son terrenos “marginales” para su uso habrá que
hacer un estudio específico, según el PG-3.de Carreteras.
Los depósitos de las terrazas pueden oscilar en su fracción grava-arena entre
adecuado y tolerable, si bien las fracciones mayores pueden ser aprovechadas
como zahorras previo análisis. Son en general suelos “tolerables” o
“seleccionados”.
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6.
CONSIDERACIONES FINALES
Las conclusiones y recomendaciones dadas en este Estudio Geotécnico previo
pueden afectar a los proyectos que precisen disponer de la correspondiente licencia a
autorización legalmente exigible y servirán para dar unas directrices iniciales en
cuanto a la concepción estructural del edificio, tipo y cota de los cimientos, así como
capacidad portante de la explanada en zonas de viario y aparcamiento. En todo caso,
aunque los proyectistas no precisen complementar este Estudio Geotécnico previo
para la redacción de sus proyectos, una vez iniciada la obra e iniciadas las
excavaciones, a la vista del terreno excavado y para la situación precisa de los
elementos de la cimentación, el Director de Obra apreciará la validez y suficiencia de
los datos aportados por el estudio geotécnico, adoptando en casos de discrepancia
las medidas oportunas para la adecuación de la cimentación y del resto de la
estructura a las características geotécnicas del terreno (Documento básico SE-CCódigo Técnico de la Edificación).
Madrid, febrero de 2008
_____________________________
Fdo.: José Ramón García Revuelta
Licenciado en C. Geológicas
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Anexos a la memoria
ANEXOS A LA MEMORIA
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
ANEXO 1
TRABAJOS DE CAMPO, ENSAYOS DE LABORATORIO Y
DETERMINACIONES DE LAS CARACTERÍSTICAS GEOMECÁNICAS DEL
TERRENO
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1
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
[ índice anexo ]
1.
INTRODUCCIÓN Y OBJETO...................................................................... 4
2.
ANTECEDENTES........................................................................................ 4
3.
CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA GENERAL ........................................ 5
4.
GEOLOGÍA LOCAL .................................................................................... 6
4.1.
Descripción de las litologías de la parcela ................................... 6
4.1.1. Sustrato Miocénico ............................................................... 7
4.1.2. Depósitos de terraza............................................................. 7
4.1.3. Rellenos antrópicos y zona cubierta por vertidos de
hormigón y lavado de cubas................................................. 8
4.1.4. Suelo vegetal ........................................................................ 8
5.
6.
4.2.
Estructura geológica ....................................................................... 9
4.3.
Hidrogeología................................................................................. 10
4.4.
Sismicidad ...................................................................................... 13
TRABAJOS REALIZADOS....................................................................... 13
5.1.
Apertura de calicatas .................................................................... 15
5.2.
Sondeos a rotación ....................................................................... 17
5.3.
Ensayo de penetración estándar SPT ......................................... 17
5.4.
Toma de muestras inalteradas..................................................... 18
5.5.
Parafinado de testigos .................................................................. 19
5.6.
Ensayo de penetración SPB- puntaza ciega en gravas............. 19
5.7.
Ensayos de laboratorio ................................................................. 19
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA ....................................................... 22
6.1.
Sustrato miocénico ....................................................................... 22
6.2.
Depósitos de terraza ..................................................................... 23
6.2.1. Nivel de grava media a gruesa ........................................... 24
6.2.2. Nivel de arena media-gruesa.............................................. 25
6.3.
7.
Rellenos antrópicos ...................................................................... 25
RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS GENERALES...................... 26
7.1.
Carga admisible en la unidad de terrazas................................... 28
7.1.1. Metodología ........................................................................ 28
7.1.2. Cálculo y resultados............................................................ 29
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[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
7.2.
Carga admisible en los limos compactos miocenos
(situación corto plazo o no drenada)........................................... 29
7.2.1. Metodología ........................................................................ 30
7.2.2. Cálculos .............................................................................. 30
8.
7.3.
Analisis preliminar de desmontes ............................................... 30
7.4.
Parámetros deformacionales E y N a partir de correlaciones
CTE.................................................................................................. 36
7.5.
Resumen parámetros geotécnicos preliminares ....................... 36
APROVECHAMIENTO DE MATERIALES ............................................... 36
APÉNDICES........................................................................................................ 1
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Apéndice 1.1
Gráficos de sondeos.............................................. 1
Apéndice 1.2
Ensayos de laboratorio.......................................... 1
Apéndice 1.3
Reportaje fotográfico ............................................. 1
3
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
1.
INTRODUCCIÓN Y OBJETO
El objeto de este estudio es la elaboración de un informe geotécnico previo
basándose en datos bibliográficos y en la exposición y análisis de los resultados
obtenidos en la campaña de reconocimiento geológico-geotécnico efectuada en la
parcela E-5 del Plan Parcial de Soto de Henares, ubicada en la localidad madrileña
de Torrejón de Ardoz, donde se proyecta la implantación de un edificio para uso
hospitalario.
Por encargo de TÉCNICAS TERRITORIALES Y URBANAS, se han realizado
diversas prospecciones para determinar las características geomecánicas del
subsuelo que permitan evaluar la aptitud del terreno de cimentación para soportar las
solicitaciones previstas en Proyecto.
En el informe después de enmarcar geológicamente la zona de estudio, se describen
en primer lugar los trabajos realizados, tanto los reconocimientos de campo como los
ensayos de laboratorio, pasando después a analizar los resultados en el marco de las
formaciones geológicas de la zona. Por último se establecen unas primeras
conclusiones y recomendaciones para el proyecto y construcción de las
cimentaciones.
El estudio es de tipo preliminar para garantizar las condiciones de viabilidad del
hospital empleando los parámetros y ensayos recomendados en la petición y no
cumpliendo las exigencias mínimas que establece el Código Técnico de la Edificación
que si será de obligado cumplimiento en la redacción del proyecto básico o proyecto
constructivo del hospital.
2.
ANTECEDENTES
La documentación utilizada para el reconocimiento de la parcela E-5 del Plan Parcial
de Soto de Henares (Torrejón de Ardoz – Madrid), donde se proyecta la construcción
de un edificio para uso hospitalario, se expone a continuación.
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−
Plano de situación de la parcela.
−
Plano Topográfico de la parcela a escala aproximada 1:3.000, donde se
muestran las áreas de movimiento de la edificación y la ubicación de las
pantallas acústicas de la zona de servidumbre del ferrocarril.
−
Plano de distribución en la parcela de los distintos bloques en que se divide el
conjunto a edificar y de las zonas aproximadas de vaciado y posterior relleno
con vertidos de hormigón.
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
3.
CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA GENERAL
La zona objeto de estudio se sitúa en el término municipal de Torrejón de Ardoz. La
mayor parte del municipio se sitúa sobre depósitos de terraza (pleistoceno medio)
correspondientes al nivel de terrazas anterior a los depósitos actuales del río
Henares. Ver Fotog. 1 y Fotog. 2.
Estos depósitos se apoyan sobre materiales miocénicos, arcillas y limos micáceos
gris verdosas, que afloran en la parte inferior de las terrazas, observables en los
taludes sobre el río Henares.
Fotog. 1.
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Detalle de la hoja 560 del Magna. En recuadro, la situación aproximada de la parcela
objeto de estudio
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Fotog. 2.
Leyenda de la hoja del 560 del Magna. La unidades encontradas en la parcela serían
la Unidad 3: Arcillas marrones y arenas finas micáceas gris verdosas y la Unidad 27:
gravas y cantos poligénicos, arenas, arcillas arenosas, pseudomicelios nódulos de
carbonatos y costras calizas (Terrazas de los ríos Henares y Jarama).
4.
GEOLOGÍA LOCAL
4.1.
DESCRIPCIÓN DE LAS LITOLOGÍAS DE LA PARCELA
La parcela objeto de estudio se encuentra a las afueras de Torrejón de Ardoz, en
dirección a Alcalá de Henares, en la zona denominada “Soto de Henares”.
En este apartado se describen de base a techo, las principales litologías detectadas
en la parcela investigada.
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4.1.1.
Sustrato Miocénico
Los materiales que encontramos en la parte inferior de los sondeos, corresponden a
limos micáceos muy arcillosos del Mioceno Medio. Se encuentran afloramientos de
estos materiales al sur y al este de la parcela objeto de estudio como se representa
en la Fotog. 3.
Fotog. 3.
Situación de la parcela objeto de estudio en el marco de las terrazas fluviales. El
sustrato miocénico se sitúa por debajo de los depósitos de terraza y aflora al este de
la parcela
−
Descripción de los materiales
Los materiales que se encuentran formando el sustrato de la parcela en la zona
objeto de estudio corresponden a limos micáceos muy arcillosos con contenido
en arena variable aunque siempre de baja cantidad. Presenta un color marrón
rojizo con niveles gris azulados que contienen nódulos centimétricos
carbonatados, posiblemente debido a precipitaciones secundarias. El color gris
azulado es debido a la mayor concentración de micas tales como biotita y
moscovita. Este alto contenido se va perdiendo en profundidad. Se trata en
general de materiales muy plásticos de consistencia de firme a muy firme.
4.1.2.
Depósitos de terraza
En el sondeo 2 se aprecia una alternancia de niveles de grava media a gruesa
(principalmente cantos de cuarcita) redondeada a subredondeada en una matriz
areno-limosa, y niveles de arena media-gruesa con contenidos variables de limo y
arcilla, con tonalidades que van desde marrón anaranjado oscuro-marrón grisáceogris verdoso-ocre anaranjado, medianamente densa a densa.
En los niveles arenosos tenemos presencia puntual de gravas finas-medias.
Se encuentra a partir de dos metros nódulos centimétricos de carbonatos, debido
como en los materiales miocénicos a precipitaciones secundarias.
En los niveles arenosos situados entre 0,80-1,44 y 1,80-2,22 se aprecia un olor fétido
que podría ser debido a infiltración de aguas residuales (en la parcela se realizan
diariamente vaciado y lavado de hormigoneras) que se acumulan en estos niveles
algo más impermeables que las gravas.
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En el sondeo 1 encontramos tan solo el nivel de gravas y cantos de cuarcita
redondeada a subredondeada en matriz arenosa con algo de limo y arcilla con color
de marrón a marrón grisáceo, suelta a medianamente densa.
En la calicata 3 se observa principalmente el nivel arenoso con cantos centimétricos
de cuarcita subredondeados dispersos. En la calicata 2 sin embargo solo se aprecian
gravas en matriz arenosa con muy poco contenido en arcilla. En la calicata 1 hasta
los 0,80 metros encontramos el nivel de gravas, mientras que en la parte inferior
tenemos el nivel arenoso con cantos.
Estas diferencias entre sondeos y calicatas nos indican variaciones laterales
correspondientes a distintas posiciones en el pasado del cauce del río Henares.
4.1.3.
Rellenos antrópicos y zona cubierta por vertidos de hormigón y lavado de cubas
Fotog. 4.
Situación de los vertidos (color marrón claro) y del caballón de tierras (marrón
oscuro)
Se trata de una amplia zona de la parcela que está siendo utilizada para descarga de
escombro, hormigón y lavado de hormigoneras. Si bien consiste en una costra
superficial que rara vez alcanza el medio metro de espesor, se produce una alta
filtración de las aguas residuales que contaminan el sustrato, detectándose un olor
fétido en las partes más superficiales del terreno. Consideramos por su gran
desarrollo en la parcela, que estos rellenos sean una “unidad geotécnica”, que se
describirá con mayor detalle en el punto 6.3.
4.1.4.
Suelo vegetal
En la parte superior tenemos un nivel de suelo con un espesor máximo de 20
centímetros de materiales sueltos. Abundante materia orgánica y en algunas zonas
se aprecia un olor fétido. En principio se descarta este material para uso en jardinería
en las zonas situadas en las proximidades de la descarga y limpieza de
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hormigoneras. Podrían ser aprovechables los suelos situados en la parte más oriental
de la parcela.
Fotog. 5.
4.2.
Zona de suelo aprovechable
ESTRUCTURA GEOLÓGICA
La disposición general de los materiales en la zona estudiada se ha representado en
el perfil geológico representado en la Fotog. 6.
Fotog. 6.
Correlación de las unidades geológicas entre los ensayos realizados. En la parte
superior los depósitos de terraza (a la izquierda los más arenosos)
La estructura geológica que presenta el área estudiada corresponde a unos depósitos
de terraza que apoyan sobre materiales miocénicos. Las variaciones laterales que se
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observan en el nivel de terraza son indicativas del ambiente de deposición de los
materiales cuando el río se encontraba en esa posición.
4.3.
HIDROGEOLOGÍA
Desde el punto de vista hidrogeológico solo se ha detectado diferente cota en la
posición del nivel freático en ambos sondeos, no apreciándose sin embargo en las
calicatas realizadas.
Fotog. 7.
Medición del nivel freático en el sondeo 2
En el sondeo 1 se encontró a una profundidad de 2,50 metros, mientras que en el
sondeo 2 el nivel freático medido se encontraba a 4,60 metros. En ambos casos el
nivel freático se sitúa en los materiales miocénicos. Se trata de mediciones
efectuadas el 31 de enero de 2008.
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A pesar de lo modificado que se encuentra el terreno se aprecia en la parte sureste
de la parcela una morfología incipiente de vaguada por lo que podríamos considerar
la zona del sondeo 1 como la cabecera de un arroyo y al tratarse los materiales
miocénicos algo impermeables, se produciría una acumulación de agua en su parte
superior, en el contacto entre ambos. Ver Fotog. 8.
Fotog. 8.
Posición del nivel freático
Las observaciones y mediciones realizadas ponen de manifiesto un nivel freático algo
inferior al contacto terraza-sustrato mioceno. De esta forma parece que la capa
freática fuera el limo mioceno. Por la experiencia local, los pozos de captación de
agua somera de la zona explotan el acuífero de las terrazas. En este caso el sustrato
mioceno de limos compactos actuaría como un nivel impermeable. Es frecuente
excavar una cierta profundidad en el mismo de modo que retenga mayor cantidad de
agua.
Este nivel de limos puede ser acuífero teniendo en cuenta posibles variaciones
laterales en el contenido de arenas. Además el hecho de encontrarnos en una época
de sequía hace que algunas de las observaciones sean absolutamente estacionarias.
La experiencia de la zona sugiere que el nivel freático alcance en épocas de lluvias
buena parte del nivel de terrazas, en las zonas propensas para ello.
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Permeabilidad: Nos encontramos con dos unidades con una permeabilidad
claramente diferenciada. En la parte superior, las arenas y gravas, altamente
permeables permiten una filtración rápida del agua, que se acumulará en el contacto
con los depósitos miocénicos que en principio y a falta de más mediciones in situ
podríamos clasificar con una permeabilidad entre moderada y lenta.
No parece en principio que se vaya a producir grandes filtraciones de agua durante la
excavación excepto en los metros superiores (depósitos de terraza) por lo tanto
parece suficiente a priori un drenaje del fondo de la excavación y recogida en los
puntos oportunos. No parece necesario adoptar medidas que depriman el nivel
freático en el fondo de la excavación, por la baja permeabilidad del material limoso.
En las zonas donde se vaya a excavar hasta ocho metros, afectando claramente al
nivel de limos, al igual que al nivel de terraza, la solución propuesta es una pantalla
de contención, que estará adecuadamente dimensionada para los empujes
hidrostáticos.
Desde el punto de vista de la inestabilidad de taludes, el “punto” a priori más
conflictivo sería el límite entre las terrazas y los limos, donde se presenta el nivel
freático cuyas fluctuaciones y carga hidráulica desconocemos. Se ha adoptado un
talud 3H:2V en las gravas excavando por encima del nivel freático, y una pantalla
previa en el caso de que se excave bajo el nivel freático.
Se recomienda un seguimiento de los niveles freáticos, así como una red de sondeos
a ejecutar en función de la obra, en los que se realizarán los pertinentes ensayos de
permeabilidad y colocación de piezómetros.
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Agresividad de las aguas: débil (ver Apéndice 1.2 “Ensayos de laboratorio”)
4.4.
SISMICIDAD
En cuanto a la norma sísmica (NCSE-94); la zona objeto de estudio presenta una
aceleración sísmica básica ab/g < 0.04.
5.
TRABAJOS REALIZADOS
Para determinar la incidencia real en la parcela estudiada de los posibles problemas
geotécnicos así como su influencia en los distintos aspectos del diseño, se ha
realizado una campaña de investigación durante la cual se ejecutaron las siguientes
investigaciones:
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−
3 calicatas con la toma de una muestra alterada en saco.
−
2 sondeos a rotación con extracción continúa de testigo hasta 10,70 m. y 10,60
m. respectivamente.
−
Tomas de muestras de suelo y de agua freática para su análisis en laboratorio.
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En la Fotog. 9 se ha representado la posición relativa, dentro de la parcela, de las
diferentes investigaciones realizadas y del corte geológico.
Fotog. 9.
Situación de los ensayos y del corte geológico
Por otro lado se han realizado, sobre las muestras de los sondeos los siguientes
ensayos de laboratorio:
−
5 Granulometría por tamizado.
−
5 Límites de Atterberg.
−
5 Análisis de contenido de Sulfatos solubles.
−
2 Análisis químico de agua.
−
3 determinación de humedad y densidad
−
2 ensayos de compresión simple en suelos (Norma NLT-202/91 UNE 103
100/95)
−
2 ensayos de presión de hinchamiento
Sobre las muestras de las calicatas:
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−
2 Granulometría por tamizado.
−
2 Límites de Atterberg.
−
Proctor
−
CBR
−
Hinchamiento
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5.1.
APERTURA DE CALICATAS
En el mes de enero de 2008 se han excavado tres calicatas (Fotog. 10), para
determinar la naturaleza de los materiales de los diferentes horizontes del terreno. A
continuación se muestra el perfil de cada una de ellas:
Fotog. 10.
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Calicata 2
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CALICATA C-1
PROFUNDIDAD (m)
DESCRIPCIÓN
0.00-0.20
Suelo vegetal: grava y cantos de cuarcita redondeada a subredondeada en matriz
areno-arcillosa. Suelta. Color marrón rojizo. Cantos de hasta 10 centímetros.
Abundantes raíces y materia orgánica.
0.20-0,80
Terraza: Grava fina-gruesa y cantos de cuarcita de hasta 20 cm. redondeada a
subredondeada en matriz arenosa con limo y arcilla. Marrón grisáceo,
medianamente densa.
0.80-2.62
Terraza: Arena media gruesa de color marrón grisáceo-anaranjado,
medianamente densa. Cantos de hasta 13 cm. de cuarcita.
No se ha detectado flujo de agua ni desmoronamiento de las paredes de la
excavación.
CALICATA C-2
PROFUNDIDAD (m)
DESCRIPCIÓN
0.00-0.15
Suelo vegetal: grava y cantos de cuarcita redondeada a subredondeada en matriz
areno-arcillosa. Suelta. Color marrón oscuro. Cantos de hasta 15 centímetros.
Abundantes raíces y materia orgánica.
0.15-2.20
Terraza: Grava gruesa y cantos de cuarcita de hasta 30 cm. redondeada a
subredondeada en matriz arenosa con limo y arcilla. Marrón grisáceo, suelta a
medianamente densa. Raíces en la parte superior.
No se ha detectado flujo de agua. En las paredes de la excavación se han producido
pequeños desplomes.
CALICATA C-3
PROFUNDIDAD (m)
DESCRIPCIÓN
0.00-0.12
Suelo vegetal: arena media limosa suelta, color marrón a marrón grisáceo.
Cantos de cuarcita subredondeados centimétricos dispersos. Gran contenido en
materia orgánica.
0.12-3.00
Terraza: Arena media gruesa de color marrón grisáceo en la parte superior y
anaranjado en la inferior, medianamente densa. Cantos de hasta 10 cm. de
cuarcita. Más arcillosa en la parte superior.
No se ha detectado flujo de agua. Las paredes han permanecido estables durante la
excavación.
00254P001
16
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
5.2.
SONDEOS A ROTACIÓN
Los sondeos mecánicos han sido realizados a rotación con sonda hidráulica, marca
ISSA modelo Canarias 250 y diámetros de perforación de 86, 116 y 135 mm., con
recuperación de testigo continua, hasta la profundidad indicada en las columnas
litológicas que figuran en el Apéndice 1.1 “Gráficos de sondeos”.
En los sondeos se han tomado muestras para realizar los ensayos de laboratorio
necesarios para caracterizar el terreno.
¾
Procedimiento operativo
El sondeo mecánico consiste en realizar una perforación en el terreno, introduciendo
en el mismo una tubería hueca en cuyo interior se aloja el material perforado. En el
caso de sondeo a rotación, la perforación se realiza introduciendo la tubería por
medio de giro continuo sobre su eje, de manera que la corona que lleva en el extremo
va avanzando a través del terreno. Dependiendo de la dureza del material a perforar
la corona puede ser de widia o diamante.
Mediante este sistema se obtiene la columna estratigráfica del terreno hasta la
profundidad de perforación y se posibilita la toma de muestras para su ensayo en
laboratorio. El material extraído se recoge en cajas portatestigos convenientemente
referenciadas para su transporte y almacenaje.
¾
Características de la sonda
Los componentes principales del equipo de sondeo son los siguientes:
5.3.
−
Cabezal de rotación
−
Retenedor desenroscador
−
Bastidor y nivelación
−
Circuito hidráulico
−
Mástil
−
Cabestrante principal
−
Bomba de inyección de agua
ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTÁNDAR SPT
Para obtener un orden de magnitud acerca de la capacidad portante del terreno se
realizaron ensayos estándar de penetración (S.P.T.).
00254P001
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Los ensayos in situ de penetración estándar (SPT), se realizan según la norma UNE103-800-92.
El S.P.T. consiste en contar el número de golpes necesario para hincar 30 cm
(15+15) un toma-muestras tubular de acero de 2" x 1 3/8" de diámetro con tubo
bipartido, normalizado (Fotog. 9), mediante golpeo de una maza de 63,5 Kg de peso
que cae desde una altura de 75 cm.
Para realizar el ensayo se marcan en el varillaje 60 cm en tramos de 15 cm,
contándose los golpes para los 30 cm centrales. Se considera que se obtiene rechazo
y se suspende el ensayo cuando después de dar una serie de 100 golpes no se
introducen los 30 cm en su totalidad o cuando tras dar 50 golpes el toma-muestras no
se ha introducido 5 cm.
Este ensayo permite determinar la resistencia del suelo a la penetración, mediante la
hinca de un toma-muestras en tres intervalos de 150 mm, anotándose el número de
golpes requeridos cada intervalo.
Fotog. 11.
En función de las características geotécnicas de los terrenos atravesados, se
consideró conveniente la toma de muestras inalteradas en algunos casos.
5.4.
TOMA DE MUESTRAS INALTERADAS
La toma de muestras inalteradas, se realiza según la norma ASTM D-3550-84,
utilizándose un toma-muestras seccionado, de pared gruesa de 4 mm de espesor,
longitud mínima 45 cm y diámetro mínimo interior de 70 mm (Fotog. 10), en cuyo
interior se aloja un tubo de P.V.C. donde se introduce la muestra. Al efectuar cada
toma de muestra se ha limpiado previamente el taladro, y en todo momento se ha
tomado la precaución de dejar la tubería de revestimiento por encima de la cota en
que se iba a tomar. Inmediatamente después de su extracción se parafina sus
00254P001
18
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extremos para evitar pérdidas de humedad. Las muestras así obtenidas se pueden
considerar lo suficientemente poco alteradas para que se puedan determinar en el
laboratorio las características de resistencia y consolidación del suelo sin error de
importancia práctica. La hinca del toma-muestras se realiza mediante una maza de
63,5 Kg que cae desde una altura de 75 cm.
Fotog. 12.
5.5.
PARAFINADO DE TESTIGOS
Donde las características del terreno no permitieron la toma de muestras inalteradas
ni la realización de ensayos S.P.T., por no ser posible su hinca, se parafinaron
muestras de testigo continuo procedentes del sondeo, seleccionando aquellas
porciones menos alteradas.
5.6.
ENSAYO DE PENETRACIÓN SPB- PUNTAZA CIEGA EN GRAVAS
En algunas zonas muy compactas o con gravas en vez de utilizarse una cuchara SPT
se ha empleado una puntaza ciega.
5.7.
ENSAYOS DE LABORATORIO
El resumen de los resultados de los ensayos de laboratorio realizados sobre las
muestras tomadas de suelo y de agua en la parcela investigada se recoge en la
siguiente tabla.
En el Apéndice 1.2 “Ensayos de laboratorio” de este informe se han recogido los
resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio realizados.
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
6.
CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA
Se trata de una primera aproximación a los parámetros resistentes del terreno, si bien
y dada la envergadura de la obra sólo pueden considerarse como tales. Para el
correcto dimensionamiento y proyecto definitivo es perceptible un reconocimiento
geotécnico que cumpla con las especificaciones del Código Técnico de la Edificación
(CTE- 2007)
El tipo de construcción seria C-1 ó C-2 (en caso de que tuviera más de 4 plantas). El
terreno puede considerarse como T-1 puesto que en la zona es habitual la
cimentación directa en los limos miocenos compactos, sin embargo en algunas zonas
pueden existir acumulación de rellenos y alguna variabilidad lateral por los que parece
más apropiado a efectos de una obra de esta entidad clasificarlos como T-2 (terrenos
intermedios).
A partir de los datos obtenidos tras la ejecución de la campaña geotécnica,
consistente en la realización de tres calicatas y dos sondeos a rotación con extracción
continua de testigo, se han diferenciado tres unidades principales en el subsuelo de la
parcela.
6.1.
SUSTRATO MIOCÉNICO
Se trata de suelos cohesivos clasificados como MH (limos inorgánicos con mica) en la
clasificación USCS y A-7-5 en la HRB.
¾
Plasticidad
Los límites líquidos para esta unidad son en general altos, entre 50,6 y 65,9, con un
índice de plasticidad entre 15,9 y 29,0.
Fuente: Ingeniería Geológica (Luis I. González de Vallejo)
Según los valores de límite líquido y porcentaje de finos estos suelos podrían situarse
en un rango de posible expansividad. SE ha realizado un ensayo de presión de
00254P001
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
hinchamiento en el sondeo S-1 a 5,50 m y ha arrojado un valor de 32 KPa, por lo
tanto expansividad baja a media (grado II).
¾
Resistencia
Se trata de una unidad de muy alta compacidad. Los ensayos SPT y golpeos de
muestras inalteradas están siempre por encima de Nspt = 40 siendo en la mayoría de
los casos superior a 50. Se han realizado dos ensayos de compresión simple en esta
unidad resultando 4,8 Kp/cm2 (a 2,50 m en el sondeo S-1) y 9,0 Kp/cm2 (a 5,50 m en
el sondeo S-1). Estos valores son orientativos y no tienen en cuenta el empuje
hisdrostático, debido a que estas cimentaciones, a falta de información de proyecto,
se han calculado por encima del NF.
Se han realizado 5 ensayos de contenido en sulfatos, obteniéndose un rango de
valores entre 50 y 350 ppm. Son rangos muy alejados del valor mínimo para una
agresividad débil que es de 2000 ppm. Por lo tanto no son suelos agresivos.
Por tanto, según la EHE este terreno no es agresivo.
Contenido de sulfato
Agresividad débil
Agresividad media
Agresividad fuerte
2000 – 6000 ppm.
6000 – 12000 ppm.
> 12000 ppm.
Fuente: Instrucción EHE ( pág. 332)
6.2.
DEPÓSITOS DE TERRAZA
Se han realizado un total de tres calicatas en la parcela, tratando de evitar las zonas
de relleno de escombros y vertidos con el fin de caracterizar los materiales más
superficiales.
Encontramos dos tipos de materiales granulares, uno de granos más grueso
(predominantemente gravas de cuarzo y cuarcita) en la parte oriental (calicata 2) y
otro de grano más fino (arenas y arcillas con cantos de cuarcita dispersos) en la parte
occidental (calicata 3). En la calicata 1 se han encontrado los materiales mas
gruesos apoyando sobre la unidad arenosa, pudiéndose situar el limite entre ambas
en esta zona.
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el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Clasificación depósitos terraza:
Granulometría
100.00
90.00
90.00
80.00
80.00
70.00
70.00
Pasa (%)
Pasa (%)
Granulometría
100.00
60.00
50.00
40.00
60.00
50.00
40.00
30.00
30.00
20.00
20.00
10.00
10.00
0.00
0.00
10
1
0.1
0.01
10
0.001
1
0.1
0.01
0.001
Tamiz (mm)
Tamiz (mm)
Ábaco de Casagrande
Ábaco de Casagrande
60
Línea B
60
Línea B
-7.2
15.732
82.8
40
30
50
50
50
0
25.48
100
CL
CH
Índice plasticidad
Índice plasticidad
50
4.00 Línea A
58.40
0
60
4 10
4 25
8
20
#¡REF!
OH20
ó MH
25.48 4
-7.2
15.732
82.8
40
30
50
50
30
30
CL - ML
ML
0
0
10
7
7
20
30
30
10
CL - ML
30
40
ML
0
ML ú OL
10
30
50
0
60
70
80
90
CL
100
CH
4.00 Línea A
58.40
0
60
4 10
4 25
8
20
#¡REF!
OH20
ó MH
25.48 4
20
20
10
0
25.48
100
10
ML ú OL
7
7
20
10
30
40
30
50
60
70
80
90
100
Límite líquido
Límite líquido
Sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S.)
Suelo de partículas gruesas.( Nomenclatura con símbolo doble).
Grava mal graduada con arcilla con arena con bloques GP GC
Calicata 2 prof 1,50m
6.2.1.
Nivel de grava media a gruesa
¾
Calicata 2- profundidad 1,50 m
Sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S.)
Suelo de partículas finas.
Arcilla media plasticidad arenosa CL
Calicata 3 prof 2,0 m
Según la clasificación AASTHO A-2-4 se trata de: Grava y arena arcillosa o limosa y
según la USCS: Grava mal graduada con arcilla con arena con bloques. GP – GC
Bajo estas líneas se presentan algunos coeficientes deducidos de la curva
granulométrica:
Pasa tamiz Nº 4 (5mm):
Pasa tamiz Nº 200 (0,080 mm):
D60:
D30:
D10 (diámetro efectivo):
Coeficiente de uniformidad (Cu):
Grado de curvatura (Cc):
37.50
7.90
30.81
1.24
0.17
180.07
0.29
%
%
mm
mm
mm
Se ha calculado la carga admisible esta unidad a partir de los resultados del ensayo
de penetración SPT, resultando una carga admisible de 4 Kp/cm2 a falta de otros
ensayos que lo corroboren.
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[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
6.2.2.
¾
Nivel de arena media-gruesa
Calicata 3 profundidad 2 m
Según la clasificación AASTHO A-7-6 se trata de: Suelo arcilloso y según la USCS.
Arcilla media plasticidad – arenosa CL
Bajo estas líneas se presentan algunos coeficientes deducidos de la curva
granulométrica:
Pasa tamiz Nº 4 (5mm):
Pasa tamiz Nº 200 (0,080 mm):
D60:
D30:
D10 (diámetro efectivo):
Coeficiente de uniformidad (Cu):
Grado de curvatura (Cc):
95.80 %
56.40 %
0.13 mm
mm
mm
Se ha realizado una toma de muestra inalterada. Los golpeos han sido de Nmi = 93
Nspt = 0,6 * Nmi = 54
Por lo tanto son de aplicación las consideraciones de capacidad portante efectuadas
para los materiales gravosos. Qadm = 4 Kp/cm2
6.3.
RELLENOS ANTRÓPICOS
Por comunicaciones orales se tiene noticia que bajo buena parte de la zona utilizada
como vertido de hormigón se asienta sobre un nivel de rellenos antrópicos de espesor
muy variable y desconocido, pero que pudiera en algunas zonas alcanzar hasta el
nivel de limos. Antes de proceder al “echadizo de rellenos”, parte de la parcela ha
suministrado material granular “zahorras”, para las obras de urbanización de los
aledaños.
Las calicatas efectuadas se han implantado a propósito en zonas de terreno natural,
quedando estos materiales de relleno sin una cubicación exacta. La correcta
cubicación de estos materiales de relleno resulta de suma importancia. Las obras de
aparcamiento sin sótano que se efectúen sobre ellos deberán contemplar una
sustitución de estos materiales y una adecuada compactación. Estos materiales de
relleno extraídos no son a priori utilizables.
00254P001
25
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
7.
RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS GENERALES
¾
Cimentaciones superficiales
Criterios para la determinación de las tensiones admisibles en suelos
La estimación de la carga de hundimiento de las cimentaciones superficiales se
realiza a partir de la fórmula de Terzaghi:
qh = 0.5 ⋅ γ 1 ⋅ B ⋅ Nγ + c ⋅ N c + (q + γ 2 ⋅ D) ⋅ N q
donde:qh es la carga de hundimiento;
−
γ1 es la densidad del suelo por debajo de la base de la cimentación;
−
γ2 es la densidad del suelo lateralmente a la cimentación;
−
q es la sobrecarga vertical lateral a la cimentación;
−
c es la cohesión del suelo por debajo de la base de la cimentación;
−
B es la anchura de la cimentación;
−
D es la profundidad de la cimentación;
−
Nγ, Nc y Nq son los coeficientes de carga de hundimiento.
Estos coeficientes se calculan mediante el ángulo de rozamiento φ del suelo presente
bajo la cimentación a partir de las fórmulas siguientes:
N q = exp(π ⋅ tan ϕ ) ⋅ tan 2 (π 4 + ϕ 2 )
N γ = ( N q − 1) ⋅ tan (1.4 ⋅ ϕ )
N c = ( N q − 1) ⋅ cot ϕ
La tensión admisible qadm se determina con la expresión siguiente:
q adm =
1
γq
⋅ (q h − q 0 ) + q 0
donde:
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−
qh es la carga de hundimiento;
−
q0 es la presión geoestática en el nivel de la base de la cimentación;
26
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
−
γq es el coeficiente parcial de seguridad, al cual se le asignan los valores
siguientes en función de la combinación de acciones consideradas.
⎧ 2
γq = ⎨
⎩
3
para los Estados Límites Últimos ( ELU )
para los Estados Límites de Servico ( ELS )
En todo caso, se debe comprobar que la tensión q producida por las cargas
estructurales (en ELS y en ELU) es inferior a la tensión admisible correspondiente.
q ≤ q adm
En el caso de que el terreno en la zona de influencia de la cimentación no sea
uniforme, esto es, cuando existan dos o más capas de distinta naturaleza, se debe
recurrir a formulaciones empíricas, que permitan su comparación con la fórmula
anterior.
Cuando el terreno de cimentación es de naturaleza granular, es difícil poder tomar
muestras inalteradas para su posterior ensayo. Por ello, es común recurrir a
expresiones que relacionan la capacidad portante del terreno con los golpeos
obtenidos en ensayos de penetración, tipo SPT o Borros.
Para arenas o suelos granulares con mezcla de gravas, arenas y algunos finos,
Meyerhoff propuso una primera expresión que, con objeto de limitar el valor de
posibles asientos a 25 mm, ha evolucionado a:
qadm 25 (kPa ) =
N
⋅ K d B ≤ 1,2 m
0,05
2
N ⎛ B + 0,3 ⎞
qadm 25 (kPa ) =
⋅⎜
⎟ ⋅ K d B > 1,2 m
0,08 ⎝ B ⎠
Donde:
−
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B: anchura de la zapata en metros; siendo D la profundidad de cimentación de
la zapata;
27
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
−
N: número de golpes SPT medio medido en la zona de influencia de la zapata
tal como se refleja en la figura siguiente:
0,5.B
B
Zona de
influencia
2.B
Criterios para las excavaciones de las distintas cimentaciones
Los materiales que forman los niveles de apoyo de las cimentaciones, en general, se
detectan después de realizar una somera excavación para eliminar los espesores de
la capa vegetal y las zonas meteorizadas. Puede darse el caso, sin embargo, en
algunas zonas, que los apoyos de las estructuras se encuentren próximos a otras
obras (viales, vías, caminos, edificios, etc.) o, también que la topografía en pendiente
de estos exija una excavación adicional en alguno de los lados del perímetro de la
cimentación para conseguir un nivel de apoyo horizontal en el terreno sano.
En los casos en que la altura máxima de excavación (H) supere los 4,50 metros se
recomienda una rigidización del perímetro de la excavación (o parte de él) mediante
tablestacados, micropilotes o bulonado. Esta alternativa es la adecuada también en el
caso de excavaciones próximas a obras o servicios existentes.
7.1.
CARGA ADMISIBLE EN LA UNIDAD DE TERRAZAS
7.1.1.
Metodología
Para el cálculo de la carga admisible en esta unidad se ha empleado la metodología
propuesta en el CTE para materiales granulares, debido a que sólo se tienen datos
del ensayo SPT.
Aunque el nuevo Código Técnico de la Edificación recomienda otras formulaciones
más o menos equivalentes.
00254P001
28
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Se usan expresiones basadas en el ensayo SPT y el asiento s ó St habitualmente se
considera “una pulgada” s = 2,5 cm.
Si B < 1,2 m Æ q adm (en KPa ó KN/m2) = 12 Nspt ( 1 + (D/3B) ) * ( St / 25)
Aquí el asiento se establece en mm.
Si B ≥ 1,2 m Æ q adm (en KPa) = 8 Nspt (1 + (D/3B))* (St/25) * ((B + 0,3)/B)2
Siendo st el asiento total en mm. Nspt no es un valor puntual sino que se considera
un valor medio en el bulbo de presión
Correlación MI _ SPT
Para transformar los golpeos de las muestras Inalteradas a golpeos SPT se ha
empleado la igualdad:
Nspt = 0,6 * Nmi
7.1.2.
Cálculo y resultados
Tomamos un valor Nspt = 40 pues es recomendable no tomar valores de SPT
mayores.
Consideramos una excavación de zapata de D = 0,5 m y un ancho de B =2 m
(cuadrada).
q adm (en KPa) = 8 Nspt (1 + (D/3B))* (St/25) * ((B + 0,3)/B)2
Qadm = 8 * 40 * 1,083* 1,32 = 458 KPa = 4,58 Kp/cm2
El asiento máximo de cálculo según esta formulación sería de 2,5 cm.
La cota de cimentación en esta unidad, a título orientativo se situaría en 2,55 metros
de profundidad bajo la cota actual del terreno, ya que no existen ensayos a menor
profunidad.
7.2.
CARGA ADMISIBLE EN LOS LIMOS COMPACTOS MIOCENOS (SITUACIÓN
CORTO PLAZO O NO DRENADA)
Habitualmente es la más desfavorable.
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29
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
7.2.1.
Metodología
A efectos prácticos el F.S. sólo divide a la cohesión y no al término de carga del
terreno (sobrecarga). La sobrecarga va en “tensiones totales”. De otra forma es un
exceso de conservadurismo. La cohesión C es la resistencia al corte sin drenaje Cu.
qadm = 5.14 * C + γ * D
FS
7.2.2.
Cálculos
FS = 3; D= 0,5 m; γ= 1,9T/m3
Tomamos el valor de qu más desfavorable de los dos que disponemos (4,8 y 9,0
Kp/cm2)
qu = 4,8 Kp/cm2 Æ Cu = qu/2 = 2,4 Kp/cm2 = 24 T/m2
Qadm = 5.14 *24 + 1,9*0,5 = 42,07 T/m2 = 4,2 Kp/cm2
3
7.3.
¾
ANALISIS PRELIMINAR DE DESMONTES
Desmontes afectando únicamente a las terrazas
Se ha realizado un primer cálculo de encaje de desmontes para la formación de las
terrazas, en el entorno del sondeo 2.
Parámetros de cálculo e hipótesis:
00254P001
a)
La excavación ni alcanza ni afecta el nivel freático y sin ningún tipo de
sobrecargas.
b)
El programa empleado es Slide de la casa Rocscience, que emplea el método
de rebanadas de Bishop.
c)
Los parámetros del terreno son: C = 0; φ = 42º, densidad aparente= 2 T/m3.
d)
Los parámetros para el desmonte son: H (altura) de banco = 4m. pendiente
3H:2V = 33,7º.
30
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
El factor de seguridad obtenido es de 1,34 para un circulo de rotura muy pequeño,
para uno de mayores dimensiones asciende a 1,5. Por lo tanto se puede considerar
estable un talud con estas características.
¾
Desmontes afectando a los niveles de limos compactos
En este caso se ha realizado un modelo considerando dos capas, la anteriormente
mencionada de “terraza” más una capa infrayacente de limos, en condiciones de
corto plazo. Los parámetros resistentes para esta formación son Los parámetros del
terreno son: C = 24 T/m2; φ = 0º, densidad aparente= 1,9 – 2,0 T/m3
Sobre estas líneas se muestran los resultados del cálculo efectuado para un
desmonte de 1H:1V de 8m de profundidad. Puede apreciarse un FS de 0,794 mínimo
pero cuyos círculos mínimos de rotura sólo afectan a la formación de terrazas. Los FS
para los limos son superiores a 6.
00254P001
31
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
El segundo cálculo ha considerado un desmonte vertical en la formación limosa, los
resultados son análogos, están do todos los círculos desfavorables de rotura en la
unidad superior. Los parámetros para el desmonte en la unidad superior de terraza
son pendiente 3H:2V = 33,7º
¾
Consideraciones finales sobre desmontes
Las observaciones que se han efectuado en el entorno de la parcela de estudio
muestran que es habitual efectuar excavaciones verticales en los niveles de limos
compactos. Los cálculo que hemos realizado en condiciones no drenadas (corto plazo
o provisionales) así lo confirman. Las únicas inestabilidades inferidas afectarían a las
unidades de gravas y arenas (depósitos de terraza). Sin embargo estos calculo están
basados únicamente en ensayos de los limos en condiciones de corto plazo sin
drenaje y deberían obtenerse los parámetros “a largo plazo”, considerando también la
excavación desde este punto de vista. Además existe el problema de la posible
estacionalidad del los niveles freáticos y seria conveniente un estudio más detallado.
Por todo ello en caso de que se excave por debajo del nivel freático, en los limos
compactos se recomienda a partir de los datos y de la información que se tiene la
excavación al abrigo de pantallas ya sea continua o de pilotes tangentes.
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32
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
¾
00254P001
Excavación al abrigo de pantallas
33
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Referencias
Nombre
Descripción
Tipo de fase: Constructiva
Fase 1
Fase
Cota de excavación: 0.00 m
Con nivel freático trasdós hasta la cota: -2.60 m
Con nivel freático intradós hasta la cota: -2.60 m
Referencias
Nombre
Descripción
Tipo de fase: Constructiva
Fase 2
excavación 2 m
Cota de excavación: -2.00 m
Con nivel freático trasdós hasta la cota: -2.60 m
Con nivel freático intradós hasta la cota: -2.60 m
00254P001
34
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Referencias
Nombre
Descripción
Tipo de fase: Constructiva
Fase 3
colocación anclajes
Cota de excavación: -2.00 m
Con nivel freático trasdós hasta la cota: -2.60 m
Con nivel freático intradós hasta la cota: -2.60 m
Referencia
Nombre
Descripción
Tipo de fase: Constructiva
Fase 4
excavación final -6m (2 ataluzando)
Cota de excavación: -6.00 m
Con nivel freático trasdós hasta la cota: -2.60 m
Con nivel freático intradós hasta la cota: -6.00 m
00254P001
35
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
7.4.
PARÁMETROS DEFORMACIONALES E Y N A PARTIR DE CORRELACIONES
CTE
Npt
qu
E
ν
Terrazas
40
-
100 MPa
0,3
Limos miocenos
compactos
40
4,8 Kp/cm2
100 MPa
0,3
Formación
7.5.
Unidad
RESUMEN PARÁMETROS GEOTÉCNICOS PRELIMINARES
Densidad
aparente
Profundidad
aprox media
de la
formación
Nspt
φ ang.
Rozamiento
interno
Cohesion
no
drenada
Modulo de
deformación
E (correlac
CTE)
Coef
poisson
estimado
Carga
admisible
ciment
superficial
estimada
Taludes
recomendados
excavación
Terrazas:
gravas y
arenas
2 T/m3
2-4 m
Mayor
50
42º
0
100 MPa
0,3
4 Kp/cm2
2V:3H (FS: 1,34)
Limos
mioceno
muy firmes
1,9
A partir de 4m.
en el sondeo
S-2 y 2,0 en el
sondeo S-1
Mayor
de 50
0 (corto plazo)
24 T/m2
(240 KPa)
100 MPa
0,3
4 Kp/cm2 a
corto plazo
No
8.
APROVECHAMIENTO DE MATERIALES
¾
Suelos y materiales para el cimiento del firme
SIMBOLO
DESIGNACION
DEL MATERIAL
CARACTERISTICAS
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
NUCLEO DE TERRAPLENES
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
CAPAS DE ASIENTO
SIN
SUELO INADECUADO
No cumple con las
condiciones de los demas
tipos de suelos
NO UTILIZABLE
NO UTILIZABLE
ESTUDIO ESPECIAL (COLAPSO,
HINCHAMIENTOS,
EROSIONABILIDAD)
NO UTILIZABLE EN ZONAS
INUNDABLES
NO UTILIZABLE
75 % < 15 cm
S00
SUELO MARGINAL (*)
LL<90 {ó si LL>90
IP<0,73·(LL-20)}
M.O. < 5%
S.S. < 20%
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[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
SIMBOLO
DESIGNACION
DEL MATERIAL
CARACTERISTICAS
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
NUCLEO DE TERRAPLENES
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
CAPAS DE ASIENTO
75 % < 15 cm
CBR ≥ 3
LL<30 {ó si 30 < LL ≤ 65
IP≥0,73·(LL-20)}
S0
SUELO TOLERABLE (*)
HINCHAMIENTO < 3%
NO UTILIZABLE
M.O. < 2%
NO UTILIZABLE EN ZONAS
INUNDABLES
S.S. < 5%
100 % < 10 cm
(1)
CBR ≥ 5
Pasa # 0,08 < 35%
S1
SUELO ADECUADO (*)
LL<30 {ó si 30 < LL ≤ 40
IP≥0,73·(LL-20)}
CBR ≥ 3
HINCHAMIENTO < 3%
M.O. < 1%
SOLO UTILIZABLE SOBRE
SUELO INADECUADO
MARGINAL O TOLERABLE
HINCHAMIENTO < 3%
S.S. < 0,2%
00254P001
37
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
SIMBOLO
DESIGNACION
DEL MATERIAL
CARACTERISTICAS
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
NUCLEO DE TERRAPLENES
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
CAPAS DE ASIENTO
100 % < 10 cm
Pasa # 20 > 70%
(2)
Pasa # 2 < 80%
S2
SUELO SECCIONADO
TIPO 2 (**)
Pasa # 0,08 < 25%
CBR ≥ 10
CBR ≥ 3
HINCHAMIENTO < 1%
LL<30
HINCHAMIENTO < 1%
M.O. < 0,2%
S.S. < 0,2%
100 % < 8 cm
Pasa # 20 > 70%
Pasa # 2 < 75%
S3
SUELO SECCIONADO
TIPO 3 (**)
CBR ≥ 3
CBR ≥ 20
HINCHAMIENTO < 1%
HINCHAMIENTO < 1%
CBR ≥ 3
CBR ≥ 40
HINCHAMIENTO < 1%
HINCHAMIENTO < 1%
Pasa # 0,08 < 20%
LL<30
M.O. < 0,2%
S.S. < 0,2%
100 % < 6 cm
Pasa # 2 < 45%
S4
SUELO SECCIONADO
TIPO 4 (**)
Pasa # 0,08 < 15%
LL<30
M.O. < 0,2%
S.S. < 0,2%
SC-1
00254P001
SUELO ESTABILIZADO
100 % < 10 cm
CBR A LOS 7 DIAS ≥ 5
38
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
SIMBOLO
SC-2
¾
DESIGNACION
DEL MATERIAL
CARACTERISTICAS
CON CAL O CEMENTO
TIPO 1
CAL O CEMENTO > 2%
SUELO ESTABILIZADO
CON CAL O CEMENTO
TIPO 2
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
NUCLEO DE TERRAPLENES
PRESCRIPCIONES
COMPLEMENTARIAS
PARA SU EMPLEO EN
CAPAS DE ASIENTO
100 % < 8 cm
CBR A LOS 7 DIAS ≥ 10
CAL O CEMENTO > 3%
SC-3
SUELO ESTABILIZADO
CON CAL O CEMENTO
TIPO 3
100 % < 8 cm
RESISTENCIA A
COMPRESION SIMPLE A 7
DIAS 1,5 MPa
Z
ZAHORRAS
Art. 501 del PPTGCA
ROCA
DESMONTE EN ROCA
Art. 320 del PG3
P
PEDRAPLEN
Art. 331 del PG3
Art. 331 del PG3
NO UTILIZABLE EN CAPAS
DE ASIENTO
T.U.
TODO UNO
Art. 333 del PG3
Art. 333 del PG3
NO UTILIZABLE EN CAPAS
DE ASIENTO
Art. 501 del PPTGCA
Art. 501 del PG3
REGULACION CON
HORMIGON H-150
−
(*) SI PASA # 0.4 < 10% no tener en cuenta prescripciones de plasticidad
−
(**) SI PASA # 0.4 < 5% no tener en cuenta la prescripción de plasticidad
−
M.O. = Materia orgánica
−
S.S. = Total sales solubles incluyendo el yeso
−
Hinchamiento en edómetro según Norma UNE 103.601
−
(1) Sobre suelos inadecuados, o marginales, si no se utiliza capa filtro, se ha de
cumplir 100% < 5 cm y # 0,080 > 20%
−
(2) Sobre suelos inadecuados, marginales, o tolerables, si no se utiliza capa
filtro, se ha de cumplir 100% < 5 cm y # 0;080 > 20%
−
(3) Podrán clasificarse dentro de éste grupo los alberos y alberizas que no
cumpliendo el criterio de desgaste Los Angeles presenten las siguientes
características: IP < 5; Hinchamiento 0%; Equivalente de arena >25; retiene
#25 < 25%; #0,080 < 20%
−
(4) A efectos de clasificación, el CBR debe obtenerse con los suelos
compactados al 95% del Proctor Normal
Aprovechamiento de los materiales
Depósitos de terraza
Se han realizado análisis en dos calicatas: C2 y C3. Tal y como ya se ha mencionado
en la descripción 6.3: rellenos, una parte importante de la parcela ha sido empleada
posiblemente como material para los viales de la urbanización aneja. Las
00254P001
39
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
excavaciones de las que se tiene noticia afectaban a los depósitos de terraza de
mejor calidad y llegaban a lo sumo a los limos muy compactos del Mioceno.
Esta formación, de cara a su aprovechamiento se caracteriza por una fracción tipo
bloque, de distribución y volumen desconocida y una fracción que pasa de tamaño
grava a limo.
Los
bloques
subredondeados
son
predominantemente
cuarcíticos;
su
aprovechamiento, previo estudio, podría ser el de zahorras. El modo tradicional de
clasificación de este tipo de materiales es mediante una malla inclinada sobre la que
se vuelca el “todo uno”, quedando los bloques separados de las gravas-arenas-limos
(según corresponda). La fracción menor de 10 cm. es la que se ha empleado para su
clasificación.
Nivel de grava media a gruesa (calicata 2, 1,50 m.)
Puede clasificarse, en función de la curva granulométrica y la plasticidad como suelo
adecuado. El 7,9 % pasa el tamiz 0,08 (luego cumple menor de 35%). De igual
manera el límite líquido es 25,9 (menor que 30).
La materia orgánica es del 0,68%, luego cumple menos de 1% para ser clasificado
como un suelo adecuado. El contenido en sales solubles es de 0,27%, cumple menor
de que 5% para ser suelo tolerables, pero está estrictamente por encima del 0,2%
limite para considerarse un suelo adecuado.
Parece más lógico considerar este suelo como adecuado siempre y cuando
realizando más ensayos se establezca el contenido medio en sales solubles.
Nivel de arena media-gruesa (calicata 3, 2 m.)
Podemos clasificarlo a partir de la granulometría y la plasticidad como un suelo
tolerable. El 56,4% pasa el tamiz 0,08 (no cumple como suelo adecuado). El límite
líquido es de 45,3. El IP es 22,9. 0,73 (LL-20) = 18,46. Luego cumple según este
criterio para ser un suelo tolerable.
El contenido en materia orgánica es de 0,32%, inferior al 2%, luego tolerable. El
contenido en sales solubles es de 0,46% luego también cumple menor del 5%:
tolerable.
00254P001
40
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Utilización
Nivel de grava media a gruesa (calicata 2, 1,50 m.)
Si consideramos el suelo como adecuado, y dado que el índice CBR es de 32,41% y
el hinchamiento de 0,28%, es apto tanto para núcleo de terraplenes como para capa
de asiento.
Nivel de arena media-gruesa (calicata 3, 2 m.)
Es un suelo tolerable pero con un índice CBR de 2, con un hinchamiento de 3,60%.
Por lo tanto es un suelo no aprovechable y debe de ir a vertedero, según estos
criterios.
Limos compactos miocenos
En algunas zonas una vez retirados los terrenos suprayacentes, el material del fondo
de la excavación será el de los limos compactos miocenos. Este material no ha sido
caracterizado según el PG3 puesto que las calicatas no han llegado a él. Se propone
una clasificación según criterios de granulometría, plasticidad y CBR.
Desde el punto de vista de la granulometría no pueden clasificarse como suelos
adecuados (y menos aún seleccionados), pues el porcentaje que pasa por el tamiz 2
UNE es mayor del 80% (en todos superiora 95.3% y en tres de los ensayos del
100%). En cuanto al tamiz 0,080 la especificación marca un limite de paso del 30% y
las muestras ensayadas están comprendidas entre el 89,9 y 99,7%.
En cuanto al contenido en sales solubles y yeso podríamos estimar que cumple con
los requerimientos para un suelo tolerable. El limite líquido es inferior a 65% por lo
tanto cumple según este criterio para ser un suelo tolerable. Pero al ser LL superior a
40 el índice de plasticidad será mayor del setenta y tres por ciento del valor que
resulta de restar veinte al límite líquido (IP > 0,73 (LL-20)).
¿Cumple?
Muestra
LL
IP
0,73*(LL-20)
IP > 0,73 (LL-20)
00254P001
S1 2,50 – 3,10m
65,9
29,0
33,5
No cumple
S1 4,40 – 4,70 m
50,6
15,9
22,34
No cumple
S-1 8,30 -8,65 m
56,3
25,0
26,5
No cumple
S-2 5,40 – 5,75m
50,7
17,2
24,4
No cumple
S-2 9,05 – 9,40 m
56,1
24,0
26,3
No cumple
41
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Por lo tanto deberá considerarse estrictamente según estos criterios como un suelo
marginal.
Esquema del cimiento del firme
00254P001
42
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Como terreno subyacente de la explanada si esta afectase a los limos
compactos puede estimarse como un terreno de índice CBR elevado, según dos
criterios.
NSPT
CBR
MATERIAL
RANULAR
MATERIAL
COHESIVO
0,2
<5
<2
2
10
5
3
12
7
5
15
10
10
20
15
20
25
17
30
30
20
Correlación CBR -SPT
Al ser el ensayo SPT en todos los casos en esta formación superior a 30 sería
correlacionable con un índice CBR de 30, que parece sin embargo excesivo.
Empleando la correlación E = 10 * CBR del Asphalt Institute de EUA
CBR = E/10 Æ En nuestro caso se tiene un modulo E estimado para las gravas y
limos compactos de 100 MPa
CBR = 100/10 = 10. Siendo este valor más conservador y aplicable aun terreno
de estas caracteristicas.
00254P001
43
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
APÉNDICES
00254P001
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
APÉNDICE 1.1
GRÁFICOS DE SONDEOS
00254P001
1
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
APÉNDICE 1.2
ENSAYOS DE LABORATORIO
00254P001
1
R U D N IK
I N
G
E N
I E R
O
S
C
O
N
S
U
L T O
R
E
S
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I N
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I E R
O
S
C
O
N
S
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L T O
R
E
S
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
APÉNDICE 1.3
REPORTAJE FOTOGRÁFICO
00254P001
1
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Parcela del Estudio
Parcela del Estudio
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2
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Parcela del Estudio
Parcela del Estudio
00254P001
3
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Detalles de vertidos
Detalles de vertidos
00254P001
4
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Detalles de vertidos
Detalles de vertidos
00254P001
5
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Foto de situación
Foto de situación (2)
00254P001
6
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Sondeo 1 (1)
Sondeo 1 (2)
00254P001
7
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Sondeo 2 (1)
Sondeo 2 (2)
00254P001
8
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
PVC sondeo 1
PVC sondeo 2
00254P001
9
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Material calicata c-1
Calicata c-1
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10
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
Material calicata c-2
Calicata c-3
00254P001
11
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
00254P001
12
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
00254P001
13
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
00254P001
14
[ Estudio Geotécnico previo para la implantación de un edificio destinado a uso hospitalario en
el Ámbito del Sector “Soto de Henares”, Torrejón de Ardoz (Madrid) ]
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15