7 caso de estudio

Clculo de asientos mediante ensayos in situ. Aplicacin a la Nueva rea Terminal

78

7. CASOS DE ESTUDIO 7.1. INTRODUCCIN De todas las unidades de obra descritas en el proyecto, se decidi escoger unos cuantos casos representativos para realizar los clculos y correlaciones. La principal condicin para escoger unas u otras situaciones fue que tuvieran una concentracin de datos de instrumentacin y reconocimientos para tener el caso bien definido al mximo. En la imagen y esquema siguientes se observan vistas generales de la obra con la situacin de cada caso de estudio.

Riera roja TD-10

TD-9 TD-8

Glorieta La Clasa

TD-7 C-31

Fig. 79. Imagen area del dominio de la obra de Modificacin de la C-31. Cortesa de IBERINSA

Fig. 80. Imagen de la obra durante los trabajos de construccin de los terraplenes

A efectos de casos de estudio analizados, aqu se adjunta un esquema del emplazamiento de las mismas respecto al trazado final de la C-31.

P-8

P-13

P-14

P-15 P-5


79

7.2. DESCRIPCIN DETALLADA DE CASOS 7.2.1. PRECARGA 13 1.- DESCRIPCIN La precarga 13 est ubicada sobre la futura estructura E-13, la cual corresponde a un paso superior de los ramales 7 y 8 de acceso a la NAT, sobre el encauzamiento de la Riera Roja. Se sita en torno al P.K. 1+715 de la Riera Roja.

DATOS DE INTERS

Altura de proyecto (m) 4

Altura media real (m) 4,05

Ancho de coronacin medio (m) 58

Tiempo de espera de proyecto (das) 90

Fecha inicio 13/06/05

Fecha finalizacin 23/07/05

Fecha de inicio desmontaje 23/01/06

Fecha final desmontaje 02/03/06

Nmero de das en construccin 40

Nmero de das de precarga 184

Nmero de das de desmontaje 38

Nmero de das totales de actuacin 262 Tabla 18. Datos de Inters de la P-13

2.- CARACTERSTICAS GEOTCNICAS 2.1.- PERFIL GEOLGICO

Fig. 81. Perfil geolgico de la P-13

10 m


80

Nivel 1 Arenas (acufero superior del Delta) hasta unos 12-13 m de profundidad siendo ms finas hacia muro. Nivel 2 Limos arenosos y arcillas limosas hasta aproximadamente 21-22 m de profundidad. Nivel 3 Arcillas fangosas que se extienden hasta 40 m de profundidad. (No se detect contacto con el sustrato) Nivel 4 Supuesto sustrato de arenas y gravas (acufero inferior del delta). No se ha detectado con los reconocimientos de la zona) 2.2. RECONOCIMIENTOS En esta unidad no hay ningn reconocimiento inmediatamente cercano aunque hay algunos que puede vincularse a la unidad, como el DMT-S13 y el CPTu-S13 (obsrvese ANEJO DE PLANOS Y PERFILES) 3.- INSTRUMENTACIN 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA La instrumentacin diseada para control de asientos en la precarga se clasifica como tipo II, y corresponde a 13 placas de asiento y 2 inclinmetros distribuidos en las 3 secciones de control que se resumen a continuacin:

- Seccin 1: Lnea de placas 37: 1-2-3-4-5 y 2 inclinmetros - Seccin 2: Lnea de placas 38: 6-7 - Seccin 3: Lnea de placas 39: 8-9-10-11-12-13

Fig. 82. Situacin en planta de la instrumentacin P-13

LNEA 38

LNEA 39 LNEA 37


81

3.2.-RESULTADOS 3.2.1.-PLACAS

LNEA 37

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.050.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

07/07/200521/07/200501/08/200530/06/200510/08/200516/08/200522/08/200513/09/2005(*)26/09/200530/09/200510/10/200517/10/200524/10/200528/10/200504/11/200515/11/200521/11/200528/11/200519/12/2005

LNEA 38

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.000.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

07/07/200521/07/200501/08/200510/08/200516/08/200522/08/200513/09/2005(*)26/09/200530/09/200510/10/200517/10/200524/10/200528/10/200504/11/200515/11/200521/11/200528/11/200519/12/200526/01/2006

LNEA 39

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.050.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

07/07/200521/07/200501/08/200530/06/200510/08/200516/08/200522/08/200513/09/2005(*)26/09/200530/09/200510/10/200517/10/200524/10/200528/10/200504/11/200515/11/200521/11/200528/11/200519/12/200526/01/2006

Fig. 83. Placas de asiento P-13. Seccin 37, 38 y 39.

1 2 34 5

6

7

8 9 10 11 12 13


82

TESTIGOS MXIMO (m)

1 0,127 2 0,201 3 0,220 4 0,109

LNEA 37

5 0,173 6 0,219

LNEA 38 7 0,253 8 0,045 9 0,177

10 0,222 11 0,184 12 0,026

LNEA 39

13 0,016 Tabla 19. Valores de asientos de la P-13

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

27/06/2005 16/08/2005 05/10/2005 24/11/2005 13/01/2006 04/03/2006FECHAS

ASI

ENT

OS

(m)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

ALT

URA

(m)

PLACA 1PLACA 2PLACA 3PLACA 4PLACA 5PLACA 6PLACA 7PLACA 8PLACA 9PLACA 10PLACA 11PLACA 12PLACA 13ALTURA

Fig. 84. Distribucin temporal de asientos P-13

La distribucin temporal de asientos en cada una de las placas se corresponde bastante con la evolucin de la altura del terrapln. 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO Como se observa en la Tabla 20 de casos de clculo, se han hecho varias combinaciones de reconocimientos. Por un lado, el piezocono CPTu-S13 por ser el ms cercano a la unidad se emplea siempre para evaluar el perfil de espesores de drenaje (H(z)). Por otro, la seleccin de un perfil de mdulos ha variado, empleando para ello los DMT S13 y 9 y poder ver la variacin de la prediccin obtenida con uno u otro reconocimiento (ambos estn alejados de la P-13).


83

En cuanto a la tipologa de carga, en esta unidad solamente se ha considerado carga instantnea debido a la rapidez de instalacin de la carga. La forma en planta de la precarga ha requerido un tratamiento distinto del clculo debido a que la hiptesis de deformacin plana no es vlida. Para probarlo, tenemos por un lado un clculo con carga tipo banqueta (CASO 1 y 2) y otro con carga rectangular (CASO 3).

M DMT H(z) ALTURA ANCHO

COR. TIPO DE CARGA RELLENOS

CASO 1 DMT-S13 CPTU-S13 4 58.5 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

CASO 2 DMT-9 CPTU-S13 4 58.5 BANQUETA (eje segn terrapln) NO P-13

CASO 3 DMT-9 CPTU-S13 4 - RECTANGULAR NO

Tabla 20. Resumen de casos de clculo de la P-13 4.2.- EVOLUCIN TEMPORAL

P-13 CARGA EN BANQUETA

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0 50 100 150 200TIEMPO (DAS)

ASI

ENTO

S (m

)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

P3 P6 eje P7 eje P11 eje CASO1 INST P3 CASO 1 INST eje CASO 2 INST P3 CASO2 INST ALTURA TIERRAS

Fig. 85. Evolucin temporal de la prediccin de asiento. Carga en banqueta. P-13

INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas

Obsrvese en la Fig. 85 como, al aplicar una carga en banqueta, se sobredimensionan los asientos producidos por un terrapln como el considerado. En vista de los resultados y de la forma en planta de la precarga, se decidi realizar los clculos con carga tipo rectangular.


84

P-13. CARGA RECTANGULAR

0.00

0.10

0.20

0.30

0 50 100 150 200TIEMPO (DAS)

ASI

ENTO

S (m

)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

P3 P6 P7 P9 P11 P3 CASO 3 INST

P7 CASO 3 INST P11 CASO 3 INST P6 CASO 3 INST P9 CASO 3 INST ALTURA TIERRAS

Fig. 86. Evolucin temporal de la prediccin de asiento. Carga rectangular. P-13

INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas

La prediccin mediante carga rectangular (Caso 3) se compara mejor con las medidas. La hiptesis de banqueta infinita para una morfologa de terrapln como la descrita pierde validez, por lo tanto parece razonable que los resultados del modelo se ajusten ms a la realidad al emplear la carga rectangular (vanse placas 3 y 7). 4.3.- FINAL CONSOLIDACION Este anlisis de final de consolidacin est realizado a 200 das del inicio de la construccin de la precarga, momento en el que empieza el desmontaje de la misma.

P-13 SECCIN 3-7-11

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40 50DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 87. Prediccin de asientos. Final consolidacin (seccin 3-7-11) P-13


85

P-13 SECCIN 9-10-11

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 88. Prediccin de asientos. Final consolidacin (seccin 9-10-11) P-13

0

100

200

300

400

0 100 200 300 400ASIENTO MEDIDO (mm)

ASI

ENTO

PR

EVIS

TO (m

m)

P3 CASO 3 P6 CASO 3P7 CASO 3 P9 CASO 3P11 CASO 3

Fig. 89. Prediccin de asientos. Final consolidacin (puntos) P-13

Del anlisis realizado podemos concluir que:

- El modelo de clculo de asientos se ajusta ms a la realidad considerando carga rectangular

- Los puntos fsicos donde hay ms similitud entre modelo y instrumentacin son los del interior de la precarga (6,7,3) existiendo un poco ms de diferencia en los puntos perifricos (10 y 11). A pesar de estas diferencias, la prediccin est siempre del lado de la seguridad.

- El nico punto donde la afirmacin anterior es falsa es en la placa 9, donde el modelo infravalora el asiento resultante. Esto puede explicarse por consideraciones geomtricas (ver Fig. 90). La seccin pintada de amarillo (DIF) no est considerada


86

dentro del modelo por la aproximacin rectangular de la carga, pero en realidad s contribuye en la generacin de asiento.

Fig. 90. Representacin de la situacin de la placa 9 dentro de P-13

PLACA 9

SECCIN 12-11-10-9

REALIDAD

MODELO DIF


87

7.2.2. PRECARGA 14 1.- DESCRIPCIN La precarga 14 est ubicada sobre lo que ser la estructura 14 (E-14). Se trata de un paso inferior del encauzamiento de la Riera Roja bajo el futuro ramal 3 de accesos a la NAT. Est situada en el P.K. 0+560 de la Riera Roja y a la altura del P.K. 0+115 del ramal.

DATOS DE INTERS



Ancho de coronacin medio (m) 9,4












10 m


88

El perfil geolgico en esta ocasin se corresponde, bsicamente, con el definido en todo el trazado. Nivel 1 Arenas (acufero superior) de unos 9-10 m de potencia. Nivel 2 Limos y arenas, con una potencia algo superior a 20 m, aunque se puede distinguir en su parte central una pasada ms arcillosa de 2-3 m de espesor. Nivel 3 Arcillas limosas y fangosas, con una potencia de 6 a 8 m. Nivel 4 Arenas y gravas (acufero inferior) que conforman el sustrato. Se encuentra por debajo de los 37 m de profundidad. 2.2. RECONOCIMIENTOS Los reconocimientos ms cercanos a la zona de precarga son el DMT-8 y CPTu-3 con los que se realizar una primera aproximacin. Sin embargo, el DMT-8 es poco representativo, puesto que se localiza sobre una zona de rellenos antrpicos, y segn la cartografa de proyecto, la P-14 no est afectada por estos (ver ANEJO DE PLANOS Y PERFILES). Por este motivo y a falta de ms DMT se puede definir el mdulo dilatomtrico a partir de correlaciones de los CPTu existentes ms cercanos, el CPTu3 y el CPTuS29 son unos buenos candidatos. 3.- INSTRUMENTACIN 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA La instrumentacin diseada para controlar los asientos es de tipo II, que corresponde a lnea continua de asientos y placas de asientos. Estas se dispusieron en tres secciones de control:

- Seccin 1: Lnea de placas 9: 1-2-3-4 - Seccin 2: LCA - Seccin 3: Lnea de placas 10: 5-6-7-8

La LCA se ubic transversalmente en el centro de la unidad y tuvo que ser recrecida por un error de replanteo.



89

3.2.- RESULTADOS Para interpretar los asientos registrados por la instrumentacin hay que hacer un anlisis conjunto de P-14 y P-15 ya que geomtricamente estn muy cerca y es probable la interaccin.

Fig. 93. Situacin relativa entre P-14 y P-15 3.2.1.-PLACAS

LNEA 9

-1.20

-1.00

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.000.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

17/02/2005 03/02/200507/02/2005 10/02/2005

16/02/2005 21/02/2005

01/03/2005 09/03/200515/03/2005 21/03/2005

30/03/2005 04/04/200511/04/2005 19/04/2005

25/04/2005 02/05/200513/05/2005 19/05/2005

24/05/2005 31/05/200507/06/2005 16/06/2005

22/06/2005 28/06/2005

07/07/2005 22/07/200527/07/2005 16/08/2005

25/08/2005 15/09/200522/09/2005 27/09/2005

04/10/2005 17/10/200524/10/2005 10/11/2005

1 2 3 4


90

LNEA 10

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

0.200.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

17/02/2005 03/02/2005

07/02/2005 10/02/2005

16/02/2005 21/02/2005

01/03/2005 09/03/2005

15/03/2005 21/03/2005

30/03/2005 04/04/2005

11/04/2005 19/04/2005

25/04/2005 02/05/2005

13/05/2005 19/05/2005

24/05/2005 31/05/2005

07/06/2005 16/06/2005

22/06/2005 28/06/2005

07/07/2005 22/07/2005

27/07/2005 16/08/200525/08/2005 15/09/2005

22/09/2005 27/09/2005

04/10/2005 17/10/2005

24/10/2005 10/11/2005

Fig. 94. Placas de asiento P-14. Secciones 9 y 10.

En las placas se observa que, en general, desciende ms la lnea que est ms cerca de la P-15, la lnea 9, que llega hasta un asiento mximo de 0,983 m registrado el 25/08/05, sin embargo la distribucin de asientos a lo largo de la seccin transversal es bastante simtrica. En cambio, la lnea 10 que tiene un asiento mximo de 0,733 m el da 16/08/05, s se marca una tendencia asimtrica a la seccin; el lado ms cercano a P-15 (placa 5) llega a descender hasta 20-30 cm mientras que el lado ms alejado (placa 8) se mantiene por debajo de 10 cm.

TESTIGOS MXIMO (m)

PLACA 1 0,059 PLACA 2 0,931 PLACA 3 0,983

LNEA 9

PLACA 4 0,094 PLACA 5 0,254 PLACA 6 0,637 PLACA 7 0,733

LNEA 10

PLACA 8 0,095

Tabla 22. Valores de asientos de la P-14

Las placas centrales del terrapln son las que sufren mayores asientos de ambas lneas, a medida que nos alejamos del centro las placas registran menores magnitudes.

5 6 7 8


91

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

29/12/2004 17/02/2005 08/04/2005 28/05/2005 17/07/2005 05/09/2005 25/10/2005 14/12/2005 02/02/2006FECHA

ASIE

NTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

14

ALT

URA

DE

TIE

RRAS

(m)

PLACA 1

PLACA 2

PLACA 3

PLACA 4

PLACA 5

PLACA 6

PLACA 7

PLACA 8

ALTURATIERRAS

Fig. 95. Evolucin temporal de asientos P-14

La distribucin temporal de asientos en cada una de las placas tiene una correspondencia muy clara con la evolucin de la altura del terrapln. 3.2.2- LCA A pesar de no disponer de las lecturas de LCA en formato numrico, comentar que los registros grficos de la LCA tambin indican una pequea influencia de la precarga 15 reflejada con la asimetra de los resultados entre ambos extremos; entre las lecturas de los extremos este y oeste se observan diferencias significativas de hasta 10 cm. Las lecturas de LCA estn comprendidas entre el 19/05/05 y el 11/08/05. A modo de resumen se observan las siguientes diferencias entre instrumentos instalados.

INSTRUMENTO ASIENTO MXIMO COMPARABLE SMAX POSICIN DEL PUNTO

DE SMAX

LCA S11/08/05=0,55 S11/08/05=0,55 X = 35 m

LNEA 9 S16/08/05=0,981 S25/08/05=0,983 X = 39,9 m (3)

LNEA 10 S16/08/05=0,733 S16/08/05=0,733 X = 39,9 m (7)

Tabla 23. Valores de asiento de P-14 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO El primer clculo realizado en esta precarga fue utilizando como reconocimientos el DMT-8 y CPTu-3 ya que eran los ms cercanos al punto de estimacin. Debido a la poca representatividad del DMT-8 realizado en zona de rellenos se realiz otro calculo utilizando como mdulos dilatomtricos los procedentes de correlaciones de los CPTu (Arroyo et al., 2004). Existen el CPTu3 y el CPTuS29 como candidatos al clculo. Se han realizado dos clculos distintos para uno y otro, y finalmente uno con la media de ambos. En resumen, tenemos los siguientes casos.


92

M DMT H ALTURA ANCHO COR. TIPO DE CARGA RELLENOS

CASO 1 DMT-8 CPTU-3 11.5 10.9 BANQUETA (eje segn terrapln)

SI

CASO 2 CPTU-3+CPTU-S29 CPTU-3 11.5 10.9 BANQUETA (eje segn terrapln)

NO

CASO 3 CPTU-3 CPTU-3 11.5 10.9 BANQUETA (eje segn terrapln)

NO

P-14

CASO 4 CPTU-S29 CPTU-3 11.5 10.9 BANQUETA (eje segn terrapln)

NO

Tabla 24. Resumen de casos de calculo de la P-14

La ltima columna de la tabla anterior indica si de algn modo u otro se ha considerado la existencia de rellenos en el clculo de la prediccin de asientos. En este caso, el momento en que se introducen los rellenos, es al considerar como reconocimiento el DMT-8, cercano a la unidad, pero realizado sobre relleno. La cartografa de obra indica que la cimentacin de la P-14 no est ubica en zona de rellenos as que se han realizado los siguientes casos de clculo (caso 2, caso 3 y caso 4) partiendo de otros reconocimientos no influenciados por la presencia de rellenos, a pesar de estar ms lejos que el propio DMT-8. La aproximacin de la historia de cargas utilizada para el clculo es la siguiente:

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350TIEMPO (DAS)

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

ALTURA MEDIA

APROXIM ALTURA

Fig. 96. Historia de cargas de la P-14

4.2.- EVOLUCION TEMPORAL En la evolucin temporal de la prediccin de asientos se representan los cuatro casos de clculo anteriormente descritos. En el primero, como se utiliza un reconocimiento realizado sobre rellenos, se sobrestiman mucho los asientos de la prediccin, con diferencias de magnitud cercanas al medio metro.


93

En el resto de los casos de clculo, el uso de los CPTu cercanos para obtener el mdulo dilatomtrico necesario hace que la prediccin se ajuste un poco ms a la realidad, eso s, dejando la seccin 9 (cercana a la precarga 15) del lado de la inseguridad, ya que los asientos medidos en campo son mayores que los previstos por el modelo. Obsrvese que la seccin con menos perturbaciones de otras estructuras hay una buena correlacin en zona de hombros (placas 6 y 7) y a 30 m del eje (placa 5)

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

0 50 100 150 200 250 300 350TIEMPO (DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

14

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

P2 hombro P3 hombro P5 30m P6 hombro P7 hombroLCA hombro LCA hombro correg hombro CASO 1 INST hombro CASO 2 INST hombro CASO 3 INSThombro CASO 4 INST 30m CASO 4 INST hombro CASO 4 HC ALTURA TIERRAS

Fig. 97. Evolucin temporal de la prediccin de asientos P-14.

INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas; correg. corregida

4.3.- FINAL CONSOLIDACION Si se analizan los asientos en el final del proceso de consolidacin, en este caso a unos 250 das del inicio de la construccin de la precarga. Los resultados a final de consolidacin se han obtenido de los casos 3 y 4 de clculo, cada instrumento con el reconocimiento ms cercano que tiene.

P-14

0

200

400

600

800

1000

0 200 400 600 800 1000ASIENTO MEDIDO (mm)

ASIEN

TO PR

EDICH

O (mm

)

P6 hombro CASO 4P7 hombro CASO 4LCA eje CASO 4 P5 35 m eje CASO 4P2 hombro CASO 4P3 hombro CASO 4P4 30 m eje CASO 4

Fig. 98. Prediccin de asientos. Final consolidacin (puntos) P-14


94

Si consideramos que medido

prediccini = , tenemos valores de i muy prximos a 1 en las placas 4, 5, 6 y 7 (seccin 10), mientras que las placas 2 y 3 estn cercanas al 0.8. Otra forma de ver los valores de final de consolidacin es mediante la construccin de las secciones enteras.

SECCIN 1- 2- 3- 4

0

200

400

600

800

1000

1200

0 10 20 30 40 50 60 70 80DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN MEDIDAS

Fig. 99. Prediccin de asientos. Final consolidacin (seccin 1-2-3-4) P-14

SECCIN 5- 6- 7- 8

0

200

400

600

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN MEDIDAS



95

7.2.3. PRECARGA 15 1.- DESCRIPCIN La precarga 15 est ubicada sobre lo que ser la estructura 15 (E-15). Se trata de un paso inferior del encauzamiento de la Riera Roja bajo el futuro ramal 2 de los accesos a la NAT. Est situada en el P.K. 0+475 de la Riera Roja. Y a la altura del P.K. 0+500 del ramal.

DATOS DE INTERS



Ancho de coronaci medio (m) 19,1










2.- CARACTERSTICAS GEOTCNICAS 2.1. PERFIL GEOLGICO

Fig. 101. Perfil geolgico de la P- 15

10 m


96

Nivel 0 Rellenos antrpicos formados por escombros, materiales trreos, sin compactar, con un espesor de 7 m. Nivel 1 Arenas (acufero superior) de 7-8 m de potencia. Nivel 2 Limos arenosos, de transicin hacia las arcillas con una potencia de unos 25 m aunque entre los 16 y 23 m de profundidad hay un nivel ms arcilloso y fangoso de 7-8 m de potencia. Nivel 3 Arcillas con una potencia en tre 2 y 5 m. Nivel 4 Arenas y gravas que conforman el sustrato (acufero inferior) que se encuentra a partir de los 35 m de profundidad. 2.2. RECONOCIMIENTOS En esta precarga los reconocimientos ms adecuados para el clculo son el DMT-8 y CPTu-8 por su proximidad. Debido a la sustitucin parcial (3m) de los rellenos encontrados en dicha zona por pedrapln compactado se modificaron los mdulos dilatomtricos del DMT con el criterio de asignar un MDMT a la zona sustituida de 10000t/m2. 3.- INSTRUMENTACIN La instrumentacin diseada para control de asientos en la precarga fue instalada el da 09/02/2005. Se clasifica como tipo vertederos, y corresponde a 13 placas de asiento, 2 inclinmetros, una lnea continua, un extensmetro incremental y 4 extensmetros de varillas distribuidos en 3 secciones de control. 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA


- Seccin 1: Lnea de placas 14: 1-2-3-4-5-6 - Seccin 2: IE15D - IE15E; extensmetro incremental, extensmetros de varillas y LCA - Seccin 3: Lnea de placas 15: 7-8-9-10-11-12-13


97

3.2.- RESULTADOS Des del punto de vista de asientos registrados por la instrumentacin hay que hacer un anlisis considerando que P-14 y P-15 estn geomtricamente muy cerca y es probable que se provoquen efectos mutuos. 3.2.1.-PLACAS

LINEA 14

-1.00

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.000.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

Longitud (m)

Asi

ento

(m)

09/02/2005 21/02/2005

01/03/2005 11/03/2005

15/03/2005 21/03/2005

30/03/2005 04/04/2005

11/04/2005 18/04/2005

25/04/2005 02/05/2005

11/05/2005 17/05/2005

24/05/2005 30/05/2005

07/06/2005 16/06/2005

22/06/2005 28/06/2005

07/07/2005 22/07/2005

27/07/2005 09/08/2005

25/08/2005 06/09/2005

15/09/2005 21/09/2005

27/09/2005 04/10/2005

11/10/2005 17/10/2005

25/10/2005 14/11/2005

LINEA 15

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

0.200.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

Longitud (m)

Asie

nto

(m)

09/02/2005 17/02/2005

21/02/2005 01/03/2005

11/03/2005 15/03/2005

21/03/2005 30/03/2005

04/04/2005 11/04/2005

18/04/2005 25/04/2005

02/05/2005 11/05/2005

17/05/2005 24/05/2005

30/05/2005 07/06/2005

16/06/2005 22/06/2005

28/06/2005 07/07/2005

22/07/2005 27/07/2005

09/08/2005 25/08/2005

06/09/2005 15/09/2005

21/09/2005 27/09/2005

04/10/2005 11/10/2005

17/10/2005 25/10/2005

14/11/2005

Fig. 103. Placas de asiento P-15. Seccin 14 y 15

En las grficas de registro de asiento de las placas, se observa una diferencia de magnitud de asiento entre ambas secciones instrumentadas. La lnea 14 llega a tener un asiento mximo de 0,933 m registrado el 25/08/05, mientras que la lnea 15 llega hasta un asiento mximo de 0,645m el da 25/08/05. La direccin de obra estudio ms detalladamente el historial tensional de la zona y dedujo que en la zona donde antiguamente se ubic la empresa Monforte (lnea 15 de placas) el terreno se encontraba sobreconsolidado debido a la actuacin de las cargas generadas por la actividad de la misma, mientras que el resto del terreno est normalmente consolidado. Los asientos generados por la precarga han puesto de manifiesto esta diferencia de comportamientos, dado que, como se ha comentado anteriormente, los valores obtenidos en la zona sobreconsolidada han sido bastante menores que los mximos, generados en el terreno normalmente consolidado Otro motivo que se aade a este efecto, es la influencia de la P-14 sobre esta precarga. Se observa que en el extremo ms cercano a P-14 de la lnea 14 los testigos descienden ms que sus homlogos en el lado montaa.

1

2 3 45 6

7 8 9 10 11 12 13


98

Para tener una idea de la diferencia entre el asiento producido en placas de pie y de cabeza de talud se ha realizado una tabla resumen de los valores mximos.

TESTIGO S MAX (m)

PLACA 2 0,871

PLACA 3 0,933

PLACA 4 0,905

PLACA 5 0,157

LNEA 14

PLACA 6 0,147

PLACA 7 0,032

PLACA 8 0,039

PLACA 9 0,638

PLACA 10 0.645

PLACA 11 0,541

PLACA 12 0,068

LNEA 15

PLACA 13 0,022

Tabla 26. Valores de asiento de la P-15

-0.1

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

09/02/2005 31/03/2005 20/05/2005 09/07/2005 28/08/2005 17/10/2005

TIEMPO

ASI

ENTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m

PLACA 2

PLACA 3

PLACA 4

PLACA 5

PLACA 6

PLACA 7

PLACA 8

PLACA 9

PLACA 10

PLACA 11

PLACA 12

PLACA 13


3.2.2.- LCA De la grfica se desprende valores mximos de asiento en la ltima de las lecturas realizadas, siendo siempre mucho menores a los valores de las placas debido a la no referenciacin de los extremos de la lnea.


99

INSTRUMENTO SMAX FECHA POSICIN (x)

LCA 46 10/10/05 42

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69

Longitud (m)

Asien

to (c

m)

1 38398 2 38409 3 38420 4 38432 5 38440 6 38443 7 07/04/05 9 20/04/0510 29/4/05 11 5/05/05 12 13/5/05 13 19/5/05 14 26/5/05 18 23/6/05 19 4/7/05 20 11/7/0521 15/7/05 22 25/7/05 23 4/8/05 23 10/8/05 24 18/8/05 27 29/9/05 28 10-10-05

Fig. 105. LCA. Seccin transversal P-15

3.2.3.- EXTENSMETRO INCREMENTAL

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-150

-130

-110 -90 -70 -50 -30 -10 10 30

Desplazamientos Verticales Acumulados (mm)(+) Alargamientos / (-) Acortamientos

Profu

ndida

d (m)

384044/3/053842014/3/0522/3/0524/3/05

Fig. 106. Extensmetro incremental E15. Desplazamientos verticales acumulados

Se observa que la ltima medida tomada con el instrumento fecha de 24/03/05 tiene una valor de asiento aproximadamente de 112 mm. Sin embargo, las placas, para un instante comparable con este, dan un asentamiento de 480 mm la lnea 14 y de 358 mm la lnea 15. La diferencia de magnitud es considerable, las medidas del extensmetro se consideran errneas debido a un rango de lectura del instrumento insuficiente, se han considerado bsicamente las lecturas de placas para la comparacin del modelo


100

A consecuencia del mal resultado dado por este instrumento se realiz la sustitucin de ste por un extensmetro de varillas del que se pueden observar sus resultados en las figuras adjuntas en el captulo de instrumentacin. 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO En esta precarga se han realizado dos casos distintos de clculo. Inicialmente, con los reconocimientos DMT-8 y CPTu-8 que son los que realmente quedan ms cerca del terrapln. El segundo caso surgi al considerar la sustitucin parcial de los rellenos encontrados en dicha zona, lo que produjo una disminucin considerable de los asientos. La modificacin en el programa de clculo implic un aumento de los mdulos dilatomtricos en la potencia reemplazada. Se ha supuesto una MDMT=10000t/m2 ya que el material de sustitucin es un pedrapln compactado.


CASO 1 DMT-8 CPTU-8a 11 19.1 BANQUETA (eje segn terrapln) NO P-15

CASO 2 DMT-8mod CPTU-8a 11 19.1 BANQUETA (eje segn terrapln) SI


La historia de cargas considerada para los casos correspondientes, se representa a continuacin:

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 50 100 150 200 250 300TIEMPO(DAS)

ASI

ENTO

(m)

ALTURA TIERRASAPROXIM ALTURA

Fig. 107. Historia de cargas de la P-15


101

4.2.- EVOLUCION TEMPORAL P-15

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

0 50 100 150 200 250TIEMPO(DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

P2 hombro P3 eje P4 hombro P10 eje LCA ejeLCA corregida EXT. INCRE eje EXT. VAR eje eje CASO1 INST eje CASO 2 INSThombro CASO 2 INST eje CASO 2 HC hombro CASO2 HC ALTURA TIERRAS

Fig. 108. Evolucin temporal de la prediccin de asientos P-15 INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas

En la evolucin temporal de la prediccin se observa una buena correspondencia entre modelo y realidad para el caso ms desfavorable de la precarga, que es la seccin cercana a P-14. El resto de la instrumentacin registra valores menores que la prediccin para eje y hombro, quedando el modelo del lado de la seguridad. 4.3.- FINAL CONSOLIDACION En este caso, el momento que se ha considerado como final del proceso de consolidacin es a los 200 das del inicio de la construccin de la precarga.

SECCIN 2- 3- 4- 5

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35 40DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS



102

SECCIN 8- 9-10-11-12

0

200

400

600

800

1000

1200

0 10 20 30 40 50 60DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 110. Prediccin de asientos. Final consolidacin (seccin 8-9-10-11-12) P-15

Obsrvese en estas secciones lo que ya se ha comentado anteriormente, la buena correlacin en el caso de la seccin 14 (2-3-4-6) de la precarga y un margen de seguridad de 20-30 cm en la seccin 15 (8-9-10-11-12)

P-15

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200ASIENTO MEDIDO (mm)

AS

IEN

TO P

RE

DIC

HO

(mm

)

P3 eje CASO 2P4 hombro CASO 2LCAcorregida CASO 2P10 eje CASO 2P9 hombroP5 pie CASO 2

Fig. 111. Prediccin de asientos. Final consolidacin (`puntos) P-15


103

7.2.4. PRECARGA 5 1.- DESCRIPCIN La precarga 5 corresponde a la estructura 15 (E-15) que ser un paso superior sobre el futuro viario V-10 y que se sita en torno al P.K. 2+685 de la nueva carretera C-31.

DATOS DE INTERS


Altura media real (m) 7

Ancho de coronacin medio (m) 45

Longitud media de la precarga (m) 129












10 m


104

Nivel 1 Arenas, que conforman el acufero superior del delta con una potencia aproximada de 11-12 m Nivel 2 Limos arenosos con una potencia de entre 21 y 22 m que constituyen la transicin hacia el nivel de carcter ms arcilloso. Este nivel se encuentra dividido por paquete ms arcilloso entre los 15 y 26-27 m de profundidad, aproximadamente. Los primeros 7-8 m de este tramo se encuentran en estado fangoso. Nivel 3 Suelos predominantemente arcillosos de 3-5 m de espesor que se encuentran a unos 33-35 m. Nivel 4 Sustrato de arenas y gravas, acufero inferior del delta, se encuentra por debajo de los 37-39 m de profundidad. 2.2. RECONOCIMIENTOS Los reconocimientos que mejor representan la situacin de la precarga 5 son el DMT-4 y el CPTu-4a, por su proximidad a la zona de la precarga. 3.- INSTRUMENTACIN La instrumentacin diseada para control de asientos en la precarga est formada por 20 placas de asiento, dos lneas continuas y 4 inclinmetros. Todo esto distribuido en 3 secciones de control. 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA

Fig. 113. Situacin en planta de la instrumentacin en la precarga P-5 (zona de trama azul)

- Seccin 1: Lnea de placas 19: 6-7-8-9-10-11-12, LCA (1) y un inclinmetro a cada

extremo del terrapln (IE5D) (Seccin tipo II) - Seccin 2: Lnea de placas 20: 13-14-15-16-17-18 (Seccin tipo I)

PRECARGA P-6

PRECARGA P-5


105

- Seccin 3: Lnea de placas 24: 19-20-21-22-23-24-25, LCA (2) y un inclinmetro en cada extremo del terrapln (Seccin tipo II)

3.2.- RESULTADOS 3.2.1.- PLACAS Para definir bien el movimiento de la precarga se han representado todas las secciones de control anteriormente descritas (19, 20,24). Adems tambin se representa una seccin transversal fruto de la unin de las partes centrales de las 3 longitudinales y la existente en la precarga P-6 (23) muy prxima a la unidad de estudio.

LNEA 19

-0.60

-0.50

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.100.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0

Distancia (m)

Asie

nto

(m)

10/03/200517/03/200522/03/200531/03/200507/04/200513/04/200519/04/200527/04/200505/05/200513/05/200519/05/200525/05/200531/05/200506/06/200516/06/200521/06/200528/06/200506/07/200521/07/200501/08/200523/08/200531/08/200506/09/200515/09/200517/10/200531/10/200507/11/200517/11/200525/11/200530/11/200514/12/200522/12/200502/01/200609/01/200624/01/2006

LNEA 20

-0.800

-0.700

-0.600

-0.500

-0.400

-0.300

-0.200

-0.100

0.000

0.1000.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0

Distancia (m)

Asi

ento

(m)

17/03/200522/03/200531/03/200507/04/200513/04/200519/04/200527/04/200505/05/200513/05/200519/05/200525/05/200531/05/200506/06/200516/06/200521/06/200528/06/200506/07/200501/08/200523/08/200506/09/200526/09/200505/10/200510/10/200517/10/200526/10/200531/10/200507/11/200517/11/200525/11/200530/11/200514/12/200522/12/200502/01/200609/01/200624/01/2006

6 7 8 9 10 12 11

13 14 15 16 17 18


106

LNEA 24

-0.700

-0.600

-0.500

-0.400

-0.300

-0.200

-0.100

0.0000.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0

Distancia (m)

Asie

nto

(m)

07/04/200513/04/200519/04/200527/04/200505/05/200513/05/200519/05/200525/05/200531/05/200506/06/200516/06/200521/06/200528/06/200506/07/200521/07/200518/08/200523/08/200506/09/200515/09/200519/09/200526/09/200505/10/200510/10/200531/10/200507/11/200517/11/200525/11/200530/11/200514/12/200522/12/200502/01/200609/01/200624/01/2006

Fig. 114. Placas de asiento P-5. Secciones 19, 20 y 24 (nmeros representan el hito correspondiente)

PRECARGA P-6. LNEA 23

-0.200

-0.180

-0.160

-0.140

-0.120

-0.100

-0.080

-0.060

-0.040

-0.020

0.0000.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

Distancia (m)

Asie

nto

(m)

13/04/200519/04/200527/04/200505/05/200513/05/200519/05/200525/05/200531/05/200506/06/200516/06/200521/06/200528/06/200506/07/200521/07/200501/08/200518/08/200523/08/200531/08/200506/09/200515/09/200519/09/200526/09/200507/10/200505/10/200507/10/200510/10/200517/10/2005

Fig. 115. Placas de asiento, seccin transversal de la precarga contigua 6 (nmeros representan el hito

correspondiente)

Hay que realizar un estudio conjunto de esta precarga con la P-6 por su proximidad, ya que puede causar fuertes influencias en el comportamiento de la instrumentacin. La P-6 es la unidad que se sita junto a la P-5 (ver Fig. 113) y se trata de un terrapln de 3,5 m de altura cuya construccin se inici el da 26/04/2005 finalizando el 26/05/2005. Se dej hasta el 05/10/05, fecha en que se comenz con la excavacin finalizndose el 07/10/05.

19 20 21

22 24

23

1 2 3 4 5


107

PRECARGA 5. SECCIN 9-16-22

-0.65

-0.55

-0.45

-0.35

-0.25

-0.15

-0.05

0.050 10 20 30 40 50 60 70 80

Distancia (m)

Asien

to (m

)

17/03/200522/03/200507/04/200513/04/200519/04/200527/04/200505/05/200519/05/200525/05/200531/05/200506/06/200516/06/200521/06/200528/06/200501/08/200523/08/200531/08/200506/09/200519/09/200526/09/200505/10/200526/10/200531/10/200517/11/200525/11/200530/11/200522/12/200502/01/200609/01/2006

Fig. 116. Placas de Asiento P-5, seccin 9-16-22 (nmeros representan el hito correspondiente) A partir de los asientos representados en las figuras anteriores podemos concluir que:

Existen asientos importantes en los extremos de las secciones transversales debidos a la construccin de los terraplenes de acceso a la estructura (TD-7 y TD-8).

En la lnea 20 se observa claramente la influencia de P-6; el hito n 13 marca un asentamiento de hasta 35 cm, anormal para su posicin.

En la lnea 20 tambin se observa una asimetra en la seccin resultante hacia el lado opuesto a la P-6; la placa 17 (situada en el extremo de la lnea) asienta ms que las placas ubicadas en el centro del terrapln. Se desconoce el motivo de este hecho.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

09/03/05 23/05/05 06/08/05 20/10/05 03/01/06FECHA

ASI

ENTO

S (m

)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

ALT

UR

A T

IER

RA

S (m

)

TESTIGO 6TESTIGO 7TESTIGO 8TESTIGO 9TESTIGO 10TESTIGO 11TESTIGO 12TESTIGO 13TESTIGO 14TESTIGO 15TESTIGO 16TESTIGO 17TESTIGO 18TESTIGO 19TESTIGO 20TESTIGO 21TESTIGO 22TESTIGO 23TESTIGO 24ALTURA P-5


9 16 22


108

La Fig. 117 representa la evolucin temporal de los asientos En general se observa una relacin clara entre los tiempos de construccin del terrapln de precarga y los asientos obtenidos. Lgicamente las placas de pie de talud registran asientos menores que las de cabeza. Obsrvese la siguiente tabla resumen de valores:

TESTIGOS MXIMO (m)

6 -0,059 7 -0,685 8 -0,495 9 -0,538 10 -0,487 11 -0,262

LNEA 19

12 -0,035 13 -0,360 14 -0,396 15 -0,508 16 -0,579 17 -0,672

LNEA 20

18 -0,036 19 -0,011 20 -0,380 21 -0,441 22 -0,487 23 -0,404

LNEA 24

24 -0.381

Tabla 29. Valores de asientos en la P- 5

3.2.2.- LCA LCA (1) clavo 1-2

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505

Longitud (m)

Asi

ento

(cm

)

1 38496 2 3/06/05 3 10/06/05 4 16/06/05 8 15/7/05 9 25/7/05 10 28/7/0512 24/8/05 13 31/8/05 14 29-9-05 15 10/10/05 16 4/11/05 17 28-11-05 18 4/11/05

CRITERIO DE SIGNOS

Asientos (-)Levantamiento (+)


109

LCA (2) clavo 3-4

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96 99 102

105

Longitud (m)

Asi

ento

(cm

)

1 3/06/05 2 10/06/05 3 16/06/05 4 23/06/05 5 4/07/05 6 8/07/057 15/07/05 8 25/7/05 10 18/8/05 11 3/10/05 12 10/10/05

CRITERIO DE SIGNOS

Asientos (-)Levantamiento (+)

Fig. 118. LCA, secciones longitudinales del terrapln P-5

Se observa una cubeta con asientos de entre 0 y 10 cm en los extremos y con valores mximos de: LCA 2 (clavo 3-4) = 27 cm y LCA 1 (clavo 1-2) = 34 cm Notar que se observan diferencias de 20-30 cm entre los valores mximos de placas de asiento y LCA. 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO Los casos de clculo considerados se recogen en la tabla 30. M DMT H ALTURA ANCHO COR. TIPO DE CARGA RELLENOS

CASO 1 DMT-4 CPTU-4a 8.3 40.5 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

CASO 2 DMT-4 CPTU-4a 7 40.5 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

CASO 3 DMT-8mod CPTU-8a 7.2 46 BANQUETA (eje segn TD-7) NO

P-5

CASO 4 DMT-5bisDMT-4 CPTU-4a 8.2 30 BANQUETA (eje segn TD-8) NO


Los primeros casos corresponden a variaciones del terrapln tipo. Para el caso 1, se utiliza una altura de 8.4 y un ancho de 40.5 porque son las dimensiones finales mayores observadas en la precarga. Se modificaron dichos valores para el clculo siguiente debido a que en la mayor parte de la precarga no se haba llegado hasta esta altura, tan solo en los extremos donde se sitan las lneas, por tanto, se sobreestimaba mucho la carga real (influencia del terrapln contiguo TD-8, ver Fig. 119.


110

INTERACCIN TD-7,P-5,TD-8

0

3

6

9

12

2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

PK

ALT

UR

A D

E TI

ERA

S (m

28/05/2005

05/09/2005

14/12/2005

08/03/2006

Fig. 119. Interaccin constructiva entre los TD-7/ 8 y la P-5

En vista del perfil longitudinal de los terraplenes, se decidi hacer un anlisis conjunto de de terraplenes definitivos 7 y 8 con la P-5 calculando los puntos de pie del talud-precarga (lneas 19 y 24 de placas de asiento) como puntos del eje de los terraplenes de los lados. Estos clculos resultan ser el caso 3 y el 4 del procedimiento. En el caso 4 se reduce el ancho de coronacin del TD-8 hasta 30 m porque esta unidad cuando llega a la P-5 se bifurca dando dos terraplenes menores. Como ya se ha comentado en el apartado correspondiente, la precarga 5 tiene asociados dos reconocimientos cercanos, el DMT-4 y el CPTU-4a, que se han utilizado para los clculos comunes de esta unidad (Caso 1 y caso 2). Para los otros casos restantes se han utilizado los reconocimientos pertinentes en terrapln; es decir, para el caso 3 donde se calculan los asientos de instrumentacin de P-5 con los datos de TD-7, se han utilizado sus respectivos ensayos, DMT-8mod y CPTU-8a. Y exactamente lo mismo para el caso 4, donde se ha calculado una de las lneas de P-5 con los datos de TD-8. Como se observa en el grfico siguiente, cada una de las predicciones se ha realizado considerando que la carga se coloca de forma instantnea y tambin considerando cierta historia de cargas; en la precarga 5, la historia de cargas considerada es la siguiente:

P-5

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450TIEMPO (DAS)

ALT

UR

A D

E TI

ERR

AS

(m)

ALTURA P-5APROXIM

Fig. 120 . Historia de cargas de la P-5

TD-7

P-5

TD-8


111

4.2.- EVOLUCION TEMPORAL

0

0.25

0.5

0.75

1

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450TIEMPO(DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ALT

UR

A (m

)

P 9 pie P 16 eje P 17 eje P 22 pie eje CASO 1 INST a 37m CASO 1 INST eje CASO 2 INST

eje CASO 2 HC eje CASO 3 INST eje CASO3 HC eje CASO 4 INST eje CASO 4 HC ALTURA TIERRAS Fig. 121. Evolucin temporal de la prediccin de asientos P-5.

INST: carga instantnea; HC: historia de cargas En esta evolucin temporal de la prediccin se observan los 4 casos de clculo comentados anteriormente. Las situaciones que mejor se ajustan a las medidas, representadas en la Fig. 121 son:

Para el eje de la unidad, el caso 2, caso que idealiza estrictamente la precarga 5. Para los pies de los taludes laterales de la unidad, los casos 3 y 4 respectivamente.

Notar que los clculos de pie de talud mediante el caso 1 (inicial y ms desfavorable) infravaloran mucho los asientos obtenidos, debido a la influencia de los terraplenes contiguos; estos puntos dejan de ocupar una situacin de pie en la P-5 para pasar a una situacin de eje en los terraplenes 7 y 8.

4.3.- FINAL CONSOLIDACIN Otra forma de ver los resultados, en el final de la consolidacin es a travs de los grficos siguientes:

P-5

0

200

400

600

800

1000

0 200 400 600 800 1000ASIENTO MEDIDO (mm)

ASIEN

TO PR

EDICH

O (m

m)

P16 eje CASO 2

P17 eje CASO 2

P9 37 m CASO 1

P22 37 m CASO 1

P9 eje CASO 3

P22 eje CASO 4

Fig. 122. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (puntos) P-5


112

Los puntos que inicialmente destacan por la subestimacin del asiento, son la placa 9 y la 22 calculada como pie de talud del P-5 (CASO 1- a 37 m del eje) pero obsrvese como mejora la situacin con el clculo conjunto con los terraplenes contiguos. Considerando ahora secciones representativas de la precarga, para el ltimo de los casos de clculo se observa el siguiente comportamiento:

SECCIN 9-16-22

0

200

400

600

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80DISTANCIA AL EJE (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN MEDIDAS

Fig. 123. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (seccin 9-16-22) P-5

En esta seccin el punto donde se observa ms discrepancia entre modelo y realidad es en el eje, pero para entender un poco ms la situacin se ha construido la grfica siguiente, con puntos del eje de la seccin interior de la precarga.

SECCIN 15-16-17

0

200

400

600

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80DISTANCIA AL EJE (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN MEDIDAS

Fig. 124. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (seccin 15-16-17) P-5

Se observa lo que se comentaba en el inicio de este apartado. El eje de la precarga est influenciado en sus extremos por las obras contiguas. De todas formas, el clculo deja un buen margen de seguridad para esta situacin.


113

7.2.5. TERRAPLN DEFINITIVO 7 1.- DESCRIPCIN El TD-7 es una unidad de aproximadamente 200 m de longitud que est ubicada desde el pk 2+430 al 2+650. Actualmente tiene una altura media de 6.5 m y un ancho de coronacin de 32 m, no habiendo llegado todava a la altura final de proyecto.

DATOS DE INTERS

Pk inicial 2+430

Pk final 2+650

Altura media de proyecto (m) 11,5


Ancho de coronacin (m) 32


Fecha finalizacin en curso

Nmero de das totales de actuacin - Tabla 31. Datos de inters del TD-7

2.- CARACTERSTICAS GEOTCNICAS 2.1.-PERFIL GEOLGICO

Fig. 125. Perfil geolgico del TD-7

Nivel 0 Rellenos antrpicos formados por escombros, materiales trreos, sin compactar y sin controlar, con un espesor de 5-7m. Nivel 1 Arenas, acufero superior del delta. Tienen una potencia muy variable a lo largo del tramo, de 3-8 m. Nivel 2

10 m


114

Transicin limo arenosa de potencia aproximada 20-22 m. En su parte central aparece la capa de fangos deformables con una potencia de 5-6 m adems de la pasada predominantemente arcillosa que existe en la cua, situada entre los 15-20 m con una potencia de 3m. Nivel 3 Nivel predominantemente arcillosos, tiene 5-8 m de potencia. Nivel 4 Arenas y gravas que conforman el sustrato. Aparece a partir de la cota -35,-37 m. Para la realizacin de la cimentacin del terrapln se decidi sustituir parcialmente los rellenos antrpicos encontrados en este tramo con el S-9, como se indica en la siguiente tabla.

PROPIEDADES GEOTCNICASTERRAPLN AFECTADO

PK INICI PK FINAL

SONDEO DETECCIN

POTENCIA MEDIA SANEO

sat (KN/m3) C

TD-7 2+430 2+630 S-9 5-7 m 3 m 18.5 0 20-35

Tabla 32. Sustitucin de los rellenos en el TD-7

De la totalidad de los rellenos encontrado en este tramo, los 3 metros ms superficiales se sustituyeron por pedrapln compactado lo que provoca una mejora considerable de las propiedades del terreno y un aumento importante de los mdulos dilatomtricos. 2.2.- RECONOCIMIENTOS Los reconocimientos ptimos para los clculos de este terrapln son el DMT-8 y CPTu-8a, aunque los resultados del dilatmetro se han modificado para tener en cuenta la sustitucin parcial de los rellenos encontrados en este punto del trazado. Los rellenos antrpicos estn parcialmente reemplazados por pedrapln compactado, y por tanto se ha realizado la misma modificacin del MDMT en los primeros metros (3m) que en el caso de precarga 15. Al reconocimiento modificado se le ha llamado, DMT-8mod. 3.- INSTRUMENTACIN La instrumentacin diseada para control de asientos en el terrapln est formada por 11 placas de asiento, una lnea continua, un extensmetro deslizante y 2 inclinmetros. Todo esto distribuido en dos secciones de control tipo II. 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA

Fig. 126. Situacin en planta de la instrumentacin TD-7


115

3.2.- RESULTADOS 3.2.1.- PLACAS

PK 2+470

-0.500

-0.300

-0.100

0.1000.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

Longitud (m)

Asi

ento

(m)

30/08/200527/09/200525/10/200525/11/200522/12/200524/01/200628/02/200629/03/200625/04/200624/05/200607/06/200621/06/200628/06/200612/07/200620/07/200627/07/200622/09/200609/10/200615/01/2007

PK 2+530

-0.450

-0.350

-0.250

-0.150

-0.050

0.0500.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

Longitud (m)

Asi

ento

(m)

03/03/200608/03/200615/03/200622/03/200629/03/200605/04/200619/04/200625/04/200603/05/200610/05/200617/05/200624/05/200631/05/200607/06/200621/06/200628/06/200612/07/200620/07/200627/07/200622/09/200609/10/200615/01/2007

Fig. 127. Placas de asiento TD-7. Secciones 2+470 y 2+530

En la figura siguiente se observa como el terrapln no se ha elevado uniformemente, mediante las dos secciones de control existentes, se puede observar la diferencia de altura de tierras en una y otra.

1 2 3 4 6

7 8 9 10 11 12


116

-0.05

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

05/09/2005 14/12/2005 24/03/2006 02/07/2006 10/10/2006 18/01/2007FECHA

ASIE

NTO

(m)

0

1

2

3

4

5

6

7

ALTU

RA T

IER

RAS

(m)

PLACA 1

PLACA 2

PLACA 3

PLACA 4

PLACA 6

PLACA 7

PLACA 8

PLACA 9

PLACA 10

PLACA 11

PLACA 12

ALTURA2+530ALTURA2+470

Fig. 128. Evolulcin temporal de asientos TD-7

3.2.2.- EXTENSMETRO DESLIZANTE En los resultados obtenidos por el extensmetro deslizante se puede observar la distribucin de asientos en profundidad lo cual es muy til para conocer como se comportan las capas de materiales ms deformables. Notar que los picos de movimientos mximos coinciden con la localizacin de los rellenos (-4m) y la capa de limos y arcillas en estado fangoso (-16 m). Incluso se observa, dentro del tramo de rellenos antrpicos, la diferencia de comportamiento entre la potencia de rellenos saneada (poco asiento) y la no saneada (picos de movimiento).

EXTENSMETRO INCREMENTAL SD.7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-10 30 70 110 150 190 230 270 310 350 390 430

DESPLAZAMIENTOS ACUMULADOS VERTICALES (mm)

PROF

UNDI

DAD

12/01/2006

16/03/2006

10/05/2006

23/05/2006

31/05/2006

08/06/2006

21/06/2006

12/07/2006

26/07/2006

10/08/2006

21/09/2006

30/10/2006

13/11/2006

EXTENSMETRO INCREMENTAL SD.7

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50DESPLAZAMIENTOS RELATIVOS VERTICALES (mm)

PROF

UNDI

DAD

12/01/2006 02/02/2006

01/07/2005 27/02/2006

10/05/2006 15/05/2006

23/05/2006 15/06/2006

21/06/2006 27/06/2006

10/08/2006 21/09/2006

30/10/2006 13/11/2006

Fig. 129. Extensmemtro deslizante SD-T7. Movimientos verticales en profundidad


117

3.2.3.- LCA Este instrumento tuvo muy poca continuidad de lecturas por la rotura del tubo durante la limpieza de la arqueta del instrumento.

Fig. 130. Tubo de la LCA del TD-7 roto durante la limpieza de una arqueta

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90

DISTANCIA HORIZONTAL (m)

ASI

ENTO

S (c

m)

27/02/06 28/03/06 05/04/05 14/04/06 21/04/06 Fig. 131. LCA Seccin transversal TD-7

El asiento mximo registrado (Smax) es de 0,18 m en la ltima lectura tomada el 21/04/05. 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO En este terrapln se han considerado 3 casos de clculo. El primero sin tener en cuenta la sustitucin de los rellenos, o sea, con el reconocimiento DMT-8 inicial, y los dos siguientes considerando que los primeros metros de rellenos antrpicos estn reemplazados por pedrapln compactado (DMT-8mod). La diferencia entre los dos ltimos clculos est en considerar el ancho de coronacin un poco menor en el ltimo, ancho que ha resultado ser el ancho real de obra.


CASO 1 DMT-8 CPTU-8a 6.25 46.25 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

CASO 2 DMT-8mod CPTU-8a 6.25 46.25 BANQUETA (eje segn terrapln) SI TD-7

CASO 3 DMT-8mod CPTU-8a 6.25 32 BANQUETA (eje segn terrapln) SI

Tabla 33. Resumen de los casos de clculo del TD-7


118

La historia de cargas considerada para el clculo correspondiente a cada seccin de control de este terrapln se representa a continuacin:

TD-7

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

0 100 200 300 400 500 600

FECHA (DAS)

ALT

UR

A (m

)

ALTURA 2+470

ALTURA 2+530

APROX 2+470

APROX 2+530

Fig. 132. Historia de cargas del TD-7

4.2.- EVOLUCIN TEMPORAL

TD-7 2+470

0

0.3

0.6

0.9

1.2

0 100 200 300 400 500FECHA (DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

1

2

3

4

5

6

7

ALT

UR

A (m

)

P3 eje P4 hombro SD-T7 eje eje CASO1 INST eje CASO2 INSTeje CASO3 INST ejeCASO 3 HC hombro CASO 3 INST hombro CASO 3 HC ALTURA TIERRAS

Fig. 133. Evolucin temporal de la prediccin de asientos. TD-7 2+470 INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas


119

TD-7 2+530

0

0.3

0.6

0.9

1.2

0 100 200 300 400 500FECHA (DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

1

2

3

4

5

6

7

ALT

UR

A(m

)

SD-T7 eje P8 hombro P9 eje P10 hombroeje CASO1 INST eje CASO2 INST eje CASO3 INST eje CASO 3 HChombro CASO 3 INST hombro CASO 3 HC ALTURA TIERRAS

Fig. 134. Evolucin temporal de la prediccin de asientos. TD-7 2+530

INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas En primer lugar, notar la mejora de la previsin del modelo al considerar la sustitucin parcial del relleno (Casos 1 y 2) en ambas secciones del terrapln. Tambin observar la buena sintona entre instrumentacin y prediccin considerando la historia de cargas pertinente en cada seccin (vase placa 3 de la seccin 2+470 y la placa 10 de la seccin 2+530) 4.3.- FINAL CONSOLIDACIN El instante de anlisis de datos de final de consolidacin es a los 450 das del inicio del terrapln, obteniendo las siguientes secciones resultantes.

TD-7 2+470 SECCIN 2- 3- 4

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30 35DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 135. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (Seccin 2-3-4 2+470) TD-7


120

En esta seccin se observa un error por defecto en el hombro de la seccin, donde las medidas observadas en la placa de asiento 2, son mayores que las observadas en el eje (placa 3). No se sabe a que atribuir este efecto.

TD- 7 2+530 SECCIN 8- 9- 10-11

0

100

200

300

400

500

600

0 10 20 30 40 50 60 70DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 136. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (Seccin 8-9-10-11 2+530) TD-7

0

100

200

300

400

500

600


ASI

ENT

O P

REV

ISTO

(mm

)

SD-T7 CASO 3P2 CASO 3P3 CASO 3P4 CASO 3P8 CASO 3P9 CASO 3P10 CASO 3P11 CASO 3

Fig. 137. Prediccin de asientos. Final de la consolidacin (puntos) TD-7

En el grfico de puntos se observa que todos los puntos quedan del lado de la seguridad menos la placa 2, que por motivos que se desconocen sufre unos asientos anmalos para su situacin geomtrica en el terrapln.


121

4.4.- EN PROFUNDIDAD

0

10

20

30

40

0 100 200 300 400 500 600

ASIENTO ACUMULADO (mm)PR

OFU

ND

IDA

D(m

)

asiento (mm) a tiempo t = 378 dias SD-T7 378 das

Fig. 138. Prediccin de asientos. Movimientos verticales en profundidad SD-T7

En la representacin de movimientos verticales en profundidad se observa la desavenencia entre extensmetro deslizante y prediccin. Como ya se ha comentado en el apartado de instrumentacin, se cree que este instrumento no ha registrado la totalidad de los movimientos existentes debido a las limitaciones de rango de lectura y a la excesiva rigidez de la lechada empleada para su instalacin en sondeo. Una forma de ver la semejanza cualitativa de estas dos curvas, es normalizando por el mximo ambos datos y as se elimina el efecto de estos posibles errores sistemticos. Obsrvese la siguiente figura:

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Sacum/Smax

PRO

FUN

DIA

D (m

)

PREDICCIN 378 DASSD-T7 378 DAS

Fig. 139. Asientos normalizados. Movimientos verticales en profundidad SD-T7

Se observa una buena comparacin entre ambas curvas; se distinguen claramente los intervalos con diferente rigidez correspondiente a cada nivel litolgico. De 0-5 m estn los rellenos, con el intervalo sustituido por pedrapln compactado hasta 3 m. A continuacin, el tramo de arenas, con una intercalacin menos rgida a 9 metros de profundidad hasta llegar a


122

cota -15 m aproximadamente. En este punto empieza una zona de alternancia limo arenosa con rigideces medias que finaliza a 30 m donde se sita el estrato ms arcilloso de 4-5 m de potencia. A pesar de las discrepancias cuantitativas, la concordancia cualitativa lleva a pensar que, fuera de los errores sistemticos del instrumento, el perfil de mdulos dilatomtricos da una imagen correcta de la rigidez relativa de las distintas capas.


123

7.2.6. TERRAPLN DEFINITIVO 8 1.- DESCRIPCIN El terrapln definitivo 8 es una unidad de obra situada entre los pk 2+720 y el 2+910, tiene aproximadamente 200 m de longitud y une la estructura 5 con el inicio del TD-9. En este tramo del trazado se proyect una precarga sobre la calzada lateral de lado mar de 9.5 m de altura que se construy durante la propia construccin del terrapln (inicio: 31/08/05, final montaje: 29/03/06, final desmotaje:15/01/07). Los datos ms representativos del terrapln son los siguientes.

DATOS DE INTERS

Pk inicial 2+720

Pk final 2+910

Altura de proyecto (m) 13,576

Altura media real (m) 12.43

Ancho de coronacin (m) 52, 62

Ancho de coronacin real (m) 50



Nmero de das totales de actuacin 641 Tabla 34. Datos de inters del TD-8



La estratigrafa de este caso de estudio es parecida a la del caso anterior con la diferencia de que no se detect la capa de rellenos antrpicos en sustitucin de la de arenas. Luego, en principio la capa responsable de gran parte de los asientos existentes sern los fangos limosos, que en este punto del trazado tienen una potencia media de 8-10 m.

10 m


124

Nivel 1 Arenas, acufero superior del delta, aproximadamente 10-11 m de espesor. Nivel 2 Transicin limo arenosa de potencia aproximada 18 m. En su parte central, entre los 15-20 m de profundidad aparece la capa de fangos muy deformables con una potencia de 5-7 m. Por debajo, tambin en medio de la transicin, se distingue una pasada ms arcillosa de 1-2 m de espesor. Nivel 3 Nivel predominantemente arcillosos, tiene 12-13 m de potencia. Nivel 4 Arenas y gravas que conforman el sustrato (acufero inferior del delta) aparece a partir de la cota -37 m. 2.2.- RECONOCIMIENTOS Los reconocimientos ms cercanos a este terrapln son el CPTu-4a y el DMT-5bis (ver ANEJO DE PLANOS Y PERFILES) pero tambin est bastante prximo el DMT-4 con lo que se ha obtenido un nuevo perfil de mdulos (DMT5bis-DMT-4) como media de ambos dilatmetros. 3.- INSTRUMENTACIN En este terrapln se proyectaron 3 secciones de control. Una con 5 placas de asiento, en el pk. 2+780, otra con un extensmetro deslizante y la ltima, con 2 inclinmetros (iba tambin una LCA que finalmente no se instalo) 3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA

Fig. 141. Situacin en planta de los instrumentos TD-8.

La zona pintada con trama azul representa la precarga construida para la calzada lateral que se comentaba anteriormente.

PRECARGA LATERAL


125


LINEA 25

-1.05

-0.9

-0.75

-0.6

-0.45

-0.3

-0.15

0

0.15

0 20 40 60 80 100 120 140

Asi

ento

(m)

16/06/2005

21/06/2005

28/06/2005

06/07/2005

08/08/2005

18/08/2005

15/09/2005

19/09/2005

05/10/2005

18/10/2005

31/10/2005

17/11/2005

14/12/2005

02/01/2006

13/02/2006

28/02/2006

06/03/2006

15/03/2006

22/03/2006

05/04/2006

19/04/2006

25/04/2006

03/05/2006

1 2 3 4 5

Fig. 142. Placas de asiento TD-8. Seccin 25

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 100 200 300 400 500 600 700

TIEMPO (das)

ASI

ENTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

14

ALTU

RA T

IERR

AS (m

)

TESTIGO 1

TESTIGO 2

TESTIGO 3

TESTIGO 4

TESTIGO 5

ALTURA DETIERRAS

Fig. 143. Distribucin temporal de asientos TD-8

Los resultados de placas de asiento de este terrapln no son muy buenos debido a que, en primer lugar hay poca informacin; solo una seccin instrumentada. Adems la placa 2 deja de tener datos a partir de los 250 das del inicio de la construccin del terrapln. Por otro lado, la placa 3 tiene resultados aparentemente vlidos hasta los 400 das, fecha en que finaliza el desmontaje de la precarga lateral, a partir de ese momento se recupera de forma brusca. Las lecturas a partir de este momento se descartaran para los clculos. Finalmente, la placa 4, situada en la calzada lateral que anteriormente se comentaba tiene un comportamiento acorde con su situacin. A partir del 15/03/06 (320 das) inicia el descenso de los asientos debido al inicio del desmontaje de la precarga de la calzada lateral. Luego, las lecturas vlidas de este testigo para la comparacin son las comprendidas entre los 0 y los 320 das.


126

3.2.2.- EXTENSMETRO DESLIZANTE En la siguiente figura se muestra la distribucin de asientos en profundidad. En este caso, el pico de desplazamiento a la profundidad aproximada de -15 m se encuentra en la localizacin exacta de la capa de limos fangosos. El desplazamiento mximo registrado de este estrato es de aproximadamente 50 mm valor que corresponde perfectamente con las limitaciones del rango de medida y de lectura del instrumento que se mencionaron en el captulo de instrumentacin.

EXTENSMETRO DESLIZANTE SD-T8

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

380 10 20 30 40 50 60

Movimientos Verticales Relativos (mm)

Pro

fund

idad

(m)

03/06/2005 9/6/05

29/7/05 11/8/05

25/8/05 29/9/05

4/11/05 25/11/05

30/11/05 20/1/06

2/2/06 13/2/06

21/2/06 6/3/06

10/3/06 16/3/06

22/3/06 25/4/06

16/5/06 08/06/2006

25/07/2006 01/09/2006

21/09/2006 23/10/2006

EXTENSMERO DESLIZANTE SD-T80

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

0 50 100

150

200

250

300

350

400

Desplazamientos Verticales Acumulados (mm)

Pro

fund

idad

(m)

03/06/2005 9/6/05

05/08/2005 11/8/05

25/8/05 2/9/05

22/9/05 29/9/05

21/10/05 4/11/05

25/11/05 30/11/05

4/1/06 12/1/06

20/1/06 13/2/06

16/5/06 01/09/2006

21/09/2006 23/10/2006

13/11/2006

Fig. 144. Extensmetro deslizante SD-T8. Movimientos verticales en profundidad.

4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO Se han considerado dos casos de clculo distintos para este terrapln. Se ha realizado un caso para un reconocimiento simple DMT-5bis y otro con la combinacin de dos reconocimientos cercanos a la seccin instrumentada. El ancho de coronacin corresponde a la calzada central y a la precarga lateral.

M DMT H ALTURA ANCHO

COR. TIPO DE CARGA RELLENOS

CASO 1 DMT-5bis CPTU-4a 12.4 50 BANQUETA (eje segn terrapln) NO TD-8

CASO 2 DMT-5bisDMT-4 CPTU-4a 12.4 50 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

Tabla 35. Resumen de casos de clculo del TD-8 Para el clculo de la prediccin de asientos utilizando tipo de carga no instantnea, se ha realizado la siguiente aproximacin de historia de cargas:


127

TD-8

0

2

4

6

8

10

12

14

0 100 200 300 400 500 600 700TIEMPO (DAS)

ALT

UR

A (m

)

ALTURATIERRASaprox altura

Fig. 145. Historia de cargas del TD-8


TD-8

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

0 100 200 300 400 500 600 700TIEMPO (DAS)

ASI

ENTO

(m)

0

2

4

6

8

10

12

14

ALT

UR

A (m

)

P2 hombro P3 eje P4 hombro SD-T8 eje CASO1 INSTeje CASO 1 HC hombro CASO 1 INST hombro CASO 1 HC eje CASO 2 INST ALTURA TIERRAS

Fig. 146. Evolucin temporal de la prediccin de asientos TD-8 INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas

La evolucin temporal de la prediccin tiene una buena correlacin con los instrumentos instalados a pesar de las discrepancias en las ltimas lecturas. Debido a la poca fiabilidad de las ltimas lecturas, las comparaciones llegarn solamente hasta los 350 das del inicio del terrapln. El eje de la unidad (vase placa 3) es el punto donde ms coinciden modelo y realidad En el hombro se observa una buena comparacin de resultados de clculo y resultados observados de la instrumentacin tanto en la placa 2 como en la placa 4. Por un lado, en el periodo donde la placa 2 (placa alejada de la calzada lateral) tiene lecturas, el modelo se ajusta


128

muy bien con la realidad; en el caso de la placa 4 (situada en la calzada lateral) tambin se parecen mucho inicialmente y a medida que el tiempo pasa el clculo sobredimensiona el asiento real porque la precarga lateral se va desmontando. Como en principio, las lecturas que se han considerado comparables estn dentro del periodo donde la precarga lateral es una parte ms del terrapln, con alturas muy similares este caso se ha tratado como una nica entidad de estudio. Si no, debera tratarse la influencia del desmontaje de la calzada lateral sobre el resto del terrapln. 4.3.- FINAL CONSOLIDACIN En estos clculos de valores en el final de la consolidacin, se ha considerado a 400 das del inicio de construccin del terrapln, fecha en la cual se dispone de la ltima lectura de placas comparable.

TD- 8 SECCIN 2-3-4

0

200

400

600

800

1000

1200

0 10 20 30 40 50 60 70DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 147. Prediccin de asientos. Final consolidacin (seccin 2-3-4) TD-8

0

200

400

600

800

1000

1200


ASIE

NTO

PR

EDIC

HO

(mm

P3 eje (384 DAS) CASO 1

P4 hombro (335 DAS) CASO 1P2 hombro (235 DAS) CASO 1

SD-T8 eje (547 DAS) CASO 1P3 eje (384 DAS) CASO 2

Fig. 148. Prediccin de asientos. Final consolidacin (puntos) TD-8


129

4.4.- EN PROFUNDIDAD

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600ASIENTO (mm)

PRO

FUN

DID

AD

(m)

previsto 547 das SD-T8 547 das

Fig. 149. Prediccin de asientos. Movimientos verticales en profundidad SD-T8

En la representacin de movimientos verticales en profundidad se observa una gran desavenencia entre las magnitudes de asiento registradas por el extensmetro deslizante y los calculados con la prediccin. Se observan algunas semejanzas cualitativas como es el cambio de rigidez entre arenas y limos en los 13-15 m de profundidad. Como en el caso anterior, a continuacin se muestra el mismo grfico, normalizado segn el mximo para considerar ambas distribuciones en profundidad.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Sacum/Smax

PRO

FUN

DID

AD (m

)

SD-T8 547 DASPREDICCIN 547 DAS

Fig. 150. Asientos normalizados. Movimientos verticales en profundidad SD-T8


130

A pesar de las discrepancias cuantitativas, la concordancia cualitativa lleva a pensar que, fuera de los errores sistemticos del instrumento, el perfil de mdulos dilatomtricos da una imagen correcta de la rigidez relativa de las distintas capas.


131

7.2.7. TERRAPLN DEFINITIVO 9 1.- DESCRIPCIN Terrapln de 180 m de longitud aproximadamente, situado entre los ppkk 2+900 y 3+080, coincidente en su construccin con 2 precargas para futuras calzadas laterales (todava no se han desmontado). Sus datos ms interesantes para el estudio se resumen en la tabla.

DATOS DE INTERS

Pk inicial 2+900

Pk final 3+080

Altura de proyecto (m) 13,5


Ancho de coronacin (m) 32,52


Fecha finalizacin en curso

Nmero de das totales de actuacin -

Tabla 36. Datos de inters del TD-9 2.- CARACTERSTICAS GEOTCNICAS 2.1.- PERFIL GEOLGICO


10 m


132

Nivel 0 Rellenos antrpicos formados por escombros, materiales trreos, sin compactar, con un espesor de 8-10m. Nivel 1 Arenas, acufero superior del delta, aproximadamente 3-4 m de espesor. Nivel 2 Transicin limo arenosa de potencia aproximada 15 m. En su parte central, entre los 18-20 m de profundidad aparece la capa de fangos deformables con una potencia de 2-3 m. Nivel 3 Nivel predominantemente arcillosos, tiene 10-11 m de potencia. Nivel 4 Arenas y gravas que conforman el sustrato (acufero inferior del delta) aparece a partir de la cota -37 m. Para la realizacin de la cimentacin del terrapln se decidi sustituir parcialmente los rellenos antrpicos encontrados en este tramo con el sondeo S-5. La situacin es la siguiente:

PROPIEDADES GEOTCNICAS TERRAPLN

AFECTADO PK INICI PK FINAL

SONDEO DETECCIN

POTENCIA MEDIA SANEO

sat (KN/m3) C

TD-9 2+910 3+090 S-5 8-10 m 4 m 18.5 0 20-35

Tabla 37. Sustitucin de los rellenos en el TD-9 2.2.- RECONOCIMIENTOS Los reconocimientos ms prximos al TD-9 son el DMT-5 y el CPTu-4. Debido a la existencia tambin en este punto de rellenos antrpicos sustituidos por pedrapln compactado, se ha realizado la modificacin correspondiente de los mdulos dilatomtricos en los primeros metros reemplazados (4m). A este reconocimiento se le ha llamado DMT-5mod. Otra forma de definir los mdulos del terreno ha sido mediante correlacin del CPTu-4, tambin modificndolo por el efecto de la sustitucin. (CPTU-4mod). 3.- INSTRUMENTACIN La instrumentacin diseada para control de asientos en el terrapln est formada por 14 placas de asiento, un extensmetro deslizante y 2 inclinmetros. Las placas se disponen en dos secciones, correspondientes al pk 2+970 y al pk 3+030 respectivamente


133

3.1.- DISPOSICIN GEOMTRICA

Fig. 152. Situacin en planta de la instrumentacin TD-9


PK 2+970.

-0.800

-0.700

-0.600

-0.500

-0.400

-0.300

-0.200

-0.100

0.0000.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0

Longitud (m)

Asi

ento

(m)

07/12/200513/12/200503/01/200610/01/200617/01/200602/02/200624/01/200610/02/200628/02/200608/03/200615/03/200622/03/200605/04/200619/04/200625/04/200603/05/200610/05/200617/05/200624/05/200631/05/200607/06/200621/06/200628/06/200612/07/200622/09/200615/01/200725/01/200705/02/2007

2 3 4 5

PRECARGAS LATERALES

T 9.3 T 9.12


134

PK 3+030.

-0.600

-0.500

-0.400

-0.300

-0.200

-0.100

0.000

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0

Longitud (m)

Asi

ento

(m)

07/12/200513/12/200503/01/200610/01/200617/01/200624/01/200602/02/200610/02/200628/02/200608/03/200615/03/200622/03/200605/04/200619/04/200625/04/200603/05/200610/05/200617/05/200624/05/200631/05/200607/06/200621/06/200628/06/200612/07/200622/09/200615/01/200725/01/200705/02/2007

Fig. 153. Placas de asiento TD-9. Seccin 2+970 y 3+030

0

0,2

0,4

0,6

0,8

15/10/2005 01/01/2006 21/03/2006 07/06/2006 24/08/2006 10/11/2006 28/01/2007TIEMPO

AS

IEN

TO (m

)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ALT

UR

A T

IER

RA

S (m

TESTIGO 2

TESTIGO 3

TESTIGO 4

TESTIGO 5

TESTIGO 9

TESTIGO 10

TESTIGO 11

TESTIGO 12

TESTIGO 13

ALTURA3+030ALTURA2+970

Fig. 154. Distribucin temporal de asientos TD-9

El comportamiento que se observa en esta unidad es que la seccin 2+970 asienta ms que la seccin 3+030. Este hecho puede atribuirse a la proximidad de esta ltima al borde de terrapln y a la menor altura de tierra que tiene por encima. Lo referente a la distribucin transversal de asientos, la seccin 2+970, ms o menos, se asemeja a una situacin ideal donde el eje asienta ms que los hombros, aunque falta mucha informacin de los extremos de la seccin; mientras que en la otra seccin existe algn motivo por el que las placas que ms asientan no son las del centro del terrapln. Este hecho no se sabe a que atribuirlo, podra tratarse de algn acopio temporal de tierras en las cercanas del terrapln o que la potencia de rellenos en esa zona fuera mayor que en el resto del terrapln. Por este motivo y por falta de instrumentacin a largo trmino esta seccin (3+030) no se ha considerado para los clculos de prediccin.

9 10 11 12 13


135

3.2.2. EXTENSMETRO DESLIZANTE

EXTENSMETRO DESLIZANTE TD-90

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Movimientos Verticales Relativos (mm)

Pro

fund

idad

(m)

12/1/06 17/1/0623/1/06 27/1/0613/2/06 17/2/0610/3/06 21/4/062/5/06 4/5/0610/5/06 23/05/200631/05/2006 10/08/200601/09/2006 21/09/200626/10/2006 20/11/200618/12/2006

EXTENSMETRO DESLIZANTE TD-90

5

10

15

20

25

30

35

0 30 60 90 120

150

180

210

240

270

300

330

360

Desplazamientos Verticales Acumulados (mm)

Pro

fund

idad

(m)

12/1/0617/1/0623/1/0627/1/062/2/0622/2/066/3/0622/3/0628/3/064/4/0614/4/064/5/0610/5/0623/05/200615/06/200621/06/200627/06/200625/07/200621/09/200620/11/200618/12/2006

Fig. 155. Extensmetro deslizante SD-T9. Movimentos verticales en profundidad. En los resultados obtenidos por el extensmetro deslizante se puede observar la distribucin de asientos en profundidad. En este caso, una vez ms, observar que los picos de movimientos relativos coinciden con las zonas ms deformables del perfil, los rellenos antrpicos y los fangos a -6 m y -15 m respectivamente. 4.- PREDICCIN Y COMPARACIN 4.1.- CASOS DE CLCULO Para el clculo de prediccin de los asientos en esta unidad se han estudiado 3 casos distintos, que se recogen en la tabla siguiente. Se diferencian tan solo por el reconocimiento dilatomtrico que se utiliza para establecer el perfil de mdulos de clculo.

Tabla 38. Resumen de casos de clculo del TD-9


CASO 1 DMT-5 CPTU-4 8.1 46.7 BANQUETA (eje segn terrapln) NO

CASO 2 DMT-5mod CPTU-4 8.1 46.7 BANQUETA (eje segn terrapln) SI TD-9

CASO 3 CPTU-4mod CPTU-4 8.1 46.7 BANQUETA (eje segn terrapln) SI


136

Para el clculo de la prediccin considerando la historia de carga del terrapln, se ha aproximado de la siguiente forma:

TD- 9

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450TIEMPO(das)

ASIEN

TO (m

)

ALTURAaproximacin

Fig. 156. Historia de carga del TD-9


TD- 9

0

0,25

0,5

0,75

1

1,25

0 78 156 235 313 391TIEMPO (das)

ASI

ENTO

(m)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ALT

UR

A T

ERR

APL

N (

m)

P3 hombro P4 eje P5 hombro P9 hombro SD-T9 ejeeje CASO 3 INST eje CASO 3 HC 15 m CASO 3 INST 15 m CASO 3 HC ALTURA TIERRAS

Fig. 157. Evolucin temporal de la prediccin de asientos TD-9.

INST. Carga instantnea; HC. Historia de cargas Observando los resultados del ltimo de los casos de clculo (CASO 3) vemos que la prediccin se ajusta bastante bien con la instrumentacin instalada. Considerando que las precargas de las calzadas laterales se construyen a la vez que el terrapln con la misma altura


137

aproximadamente y que en este momento no se han desmontado todava, el terrapln de estudio es el formado por el terrapln definitivo de 30 m de ancho de coronacin ms las precargas laterales (46,7 m). En este caso, las placas situadas originalmente en el hombro del terrapln (placas 5 y 3), pasan a tener una situacin de no hombro ya que tiene el ancho de coronacin conjunto esmayor. Se calculan situndolas aproximadamente a 15 m del eje. 4.3.- FINAL CONSOLIDACIN El anlisis de final de consolidacin se ha realizado a los 419 das del inicio de la construccin de la precarga. Se observan lo comentado anteriormente; la buena comparacin entre asientos observados y asientos calculados.

TD-9 2+970 SECCIN 3- 4- 5

0

200

400

600

800

1000

0 5 10 15 20 25 30 35DISTANCIA (m)

ASIEN

TO (m

m)

PREDICCIN

MEDIDAS

Fig. 158. Prediccin de asientos. Final consolidacin (Seccin 3-4-5 2+970) TD-9

TD-9 2+970

0

200

400

600

800

1000

1200


AS

IEN

TO P

RE

DIC

HO

(mm

P4 eje CASO 1P-3 hombro CASO 1P4 eje CASO 2P3 hombro CASO 2P4 eje CASO 3P3 hombro CASO 3P5 hombro CASO 3eje (SD-T9 340 das) CASO 3

Fig. 159. Prediccin de asientos. Final consolidacin (puntos) TD-9

7 caso de estudio

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