estudio geolÓgico y...
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TUBERÍA DE IMPULSIÓN Y BALSA DE
ALMACENAMIENTO EN LA LOCALIDAD
"CORTIJILLOS"(GRANADA)
AUTOR: ADOLFO CHASTANG CABALLERO
ANEJO Nº 3
ESTUDIO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO
" Tubería de impulsión y Balsa de almacenamiento en la localidad de Cortijillos (Granada)"
Anejo Nº 3. Pag. 3
ÍNDICE
1. Introducción ............................................................................................................ 5
2. Documentos y normas de referencia .................................................................... 5
3. Trabajos de campo: ................................................................................................ 6
3.1. Localización y síntesis geológica ................................................................................. 7
3.1.1. Encuadre geológico general e hidrogeología ........................................................ 8
4. Zonación sísmica .................................................................................................. 11
5. Trabajos de campo ............................................................................................... 13
6. Clasificación de la agresividad química .............................................................. 14
7) Estudio de la expansividad .................................................................................. 15
8. Resumen de características geotécnicas ........................................................... 16
9. Cálculo de la estabilidad de los taludes .............................................................. 17
" Tubería de impulsión y Balsa de almacenamiento en la localidad de Cortijillos (Granada)"
Anejo Nº 3. Pag. 4
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Encuadre geológico regional ............................................................................. 7
Ilustración 2 MAGNA, Huescar 950/22-38 ............................................................................. 8
Ilustración 3 Leyenda del mapa geológico de MAGNA, Huescar 950/22-38 ............................ 9
Ilustración 4 Reproducción del mapa hidrogeológico de IGME, hoja de Huescar 950/22-38 .. 10
Ilustración 5 Representación de los diferentes grados de permeabilidad en la hoja del
Huescar, 950(IGME) ........................................................................................................ 10
Ilustración 6 Mapa de peligrosidad sísmica de la NCSE-02 ................................................... 12
Ilustración 7 Valores de coeficiente de seguridad (GUÍA DE CIMENTACIONES DEL
MINISTERIO DE FOMENTO) ................................................................................................ 17
Ilustración 8 Coeficientes de seguridad mínimos asociados a la probabilidad de fallo .......... 18
Ilustración 9 Valores de los coeficientes de seguridad ......................................................... 18
Ilustración 10 Coeficientes de seguridad ............................................................................. 19
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Normativa aplicable ................................................................................................. 6
Tabla 2 Clasificación del terreno ......................................................................................... 11
Tabla 3 Coeficiente del terreno .......................................................................................... 12
Tabla 4 Datos obtenidos para cálculo ................................................................................. 13
Tabla 5 Ensayos de campo realizados ................................................................................. 13
Tabla 6 Resultados de los ensayos ...................................................................................... 14
Tabla 7 Cuadro 2.12. Ingeniería Geológica. Gonzalo de Vallejo ............................................ 15
Tabla 8 Resultados obtenidos de las calicatas ..................................................................... 15
Tabla 9 Resulltados obtenidos de los sondeos .................................................................... 16
" Tubería de impulsión y Balsa de almacenamiento en la localidad de Cortijillos (Granada)"
Anejo Nº 3. Pag. 5
1. Introducción
El presente documento contiene los datos necesarios para la realización del proyecto
"Tubería de impulsión y Balsa de almacenamiento de la localidad de Cortijillos (Granada)".
Todos ellos han sido recabados por una empresa especializada de geotecnia, mediante
trabajos de campo, cuyos resultados se muestran a continuación.
2. Documentos y normas de referencia
EUROCÓDIGO-7 (Proyecto geotécnico, de aplicación de los aspectos geotécnicos del
proyecto de obras de edificación y obra civil)
UNE-EN ISO 17025-2000 (Sistemas de calidad)
NTE: (Normas tecnológicas de la edifcación) Acondicionamiento del terreno.
EHE 1999 (Instrucción del hormigón estructural)
JIMENEZ SALES, JA DE JUSTO ALPAÑES, JL Y OTROS (Geotecnia y cimientos Vol. I,II,III y
IV)
RODRIGUEZ ORTIZ , JM (Curso aplicado de cimentaciones)
MINISTERIO DE FOMENTO , DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS. Recomendaciones
para el proyecto geotécnico y ROM.
MOPU (seccines de firme para la instrucción de carreteras, 6.1.I.C)
IGME(1973). Hoja 950 Huéscar a) del MApa Geológic naciona. E. 1:50.000
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3. Trabajos de campo:
Los trabajos realizados en campo y laboratorio se recogen en la siguiente tabla:
NORMA
ENSAYOS
NUMERO DE
ENSAYOS
UNE 103801:94;98 E. penetración dinámica continua 6
ASTM D1587:00
ASTM D 2113:99
XP: 94.202
Sondeo con extracción de testigo 6/9.02M
UNE 103800:92 SPT STANDART 6
UNE 103101:95 Granulometría por tamizado 11
UNE 103103:94
UNE 103104:93
Límites de Atterberg 11
UNE 103300:93 Humedad natural
UNE 103301:94 Densidad seca y aparente
UNE 103400:93 Compresión simple 3
UNE 103401:98 Corte directo 5
UNE 103600:96 Inundación bajo carga en edómetro
UNE 103601:2.96 Corte directo (cd)
NTL 254/99 Colapso 6
UNE 103.502/95 C.B.R 1
UNE 103-500:94 Proctor normal 2
UNE 103601:96 Hinchamiento libre en edómetro
EHE ANEJO V
Sulfatos solubles en suelos y mo. 11
EHE ANEJO V
Grado de acidez de Baumann-Gully
EHE ANEJO V
Análisis químico del agua freática
Tabla 1 Normativa aplicable
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3.1. Localización y síntesis geológica LA zona objeto de estudio se encuentra enclavada dentro de las Cordilleras Béticas de las
cuales, junto con las Cordilleras de Rift del norte de África, el segmento más occidental del
orógeno alpino Mediterráneo. Estas dos cordilleras, separadas en la actualidad por la cuenca
neógena de Alborán, se localizan entre dos zócalos hercínicos, el Ibérico a norte y el Africano a
sur, de acuerdo con lo reproducido en la figura Nº1
Ilustración 1 Encuadre geológico regional
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3.1.1. Encuadre geológico general e hidrogeología
La zona de estudio, se encuadra dentro de la hoja geológica de Huescar 950/22-38, de acuerdo
con el mapa geológico publicado con el IGME a escala E 1:50.000. De ésta se han obtenido las
ilustraciones siguientes:
Ilustración 2 MAGNA, Huescar 950/22-38
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Ilustración 3 Leyenda del mapa geológico de MAGNA, Huescar 950/22-38
Los materiales que caracterizan la zona de estudio son calizas, margas y dolomías masivas del
Cretácico, según el IGME.
Los materiales detectados en la zona objeto de estudio son limos arcillosos, arcillas margosas,
margas y margoarcillosas.
Desde el punto de vista hidrogeológico, zona objeto se encuentra dentro de la unidad
Hidrogeológica de Quesada- Castril (05.02), no encontrándose dentro de ninguno de los
acuíferos de la zona.
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Ilustración 4 Reproducción del mapa hidrogeológico de IGME, hoja de Huescar 950/22-38
Ilustración 5 Representación de los diferentes grados de permeabilidad en la hoja del Huescar, 950(IGME)
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Como podemos comprobar en esta última ilustración, los materiales de la zona son de una
permeabilidad baja.
4. Zonación sísmica
La norma NCSE-02 de 11 de Octubre de 2002 proporciona los criterios que han de seguirse
dentro del territorio español para la consideración de la acción sísmica en el proyecto,
construcción, reforma y conservación de obras a las que es aplicada la misma Norma.
Esta norma divide el suelo en cuatro tipos:
CLASIFIICACIÓN DEL TERRENO
TIPO I
Roca compacta, suelo cementado o granular
muy denso. Velocidad de propagación de las
ondas elásticas transversale o de cizalla, Vs>
750m/s
TIPO II
Roca muy fracturada, suelos granulares
densos o cohesivos duros. Velocidad de
propagación de las ondas elásticas
transversales o de cizalla 750
m/s>Vs>400m/s
TIPO III
Suelo granular de compacidad media; o
suelo cohesivo de consistencia firme a muy
firme. Velocidad de propagación de las
ondas elásticas de 400 m/s>Vs>200 m/s
TIPO IV
Suelo granular suelto o cohesivo blando.
Velocidad de propagación de las ondas
elásticas de Vs>200 m/s
Tabla 2 Clasificación del terreno
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En este caso tomaríamos el más desfavorable de los suelos ya que este transmite a los muros
de carga horizontales dinámicas.
Ilustración 6 Mapa de peligrosidad sísmica de la NCSE-02
Según la información aportada por la norma y sus correspondientes gráficas hemos podido
obtener la siguiente información:
TIPO DE TERRENO COEFICIENTE C
I 1,0
II 1,3
III 1,6
IV 2,0
Tabla 3 Coeficiente del terreno
Según las características sísmicas de la zona (NCSE-02), las construcciones proyectadas se
clasificarían como obras de normal importancia, o cuya destrucción por terremoto puede
ocasionar víctimas, interrumpir un servicio para la colectividad o producir importante pérdidas
económicas, sin que en ningún caso se trate de un servicio imprescindible ni pueda dar lugar a
efectos catastróficos.
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En su Anejo 1 obtenemos valores de los que podemos obtener:
TIPO DE CONSTRUCCIÓN NORMAL IMPORTANCIA
Aceleración Básica As/g 0.09
Coeficiente de Contribución (K) 1
Clasificación del terreno Tipos II-III
Coeficiente de Riego (ρ) 1
C 1.6
Coef. Amplificación del terreno (S) 1,28
Tabla 4 Datos obtenidos para cálculo
La aceleración sísmica de cálculo: Ac= S x coeficiente de riesgo x aceleración básica
Ac: 1,28 x 1,00 x 0.09= 0,117 m2/s
5. Trabajos de campo
En la siguiente tabla se muestran los distintos ensayos de campo realizados:
Tipo de ensayo realizado Número de ensayos
realizados
Profundidad máxima
alcanzada
Sondeo rotativo con
recuperación de testigo
6 9.02
Sondeo a penetración
dinámica
6 4.00
Calicata de reconocimiento 5 5.00
Tabla 5 Ensayos de campo realizados
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6. Clasificación de la agresividad química
En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos en los ensayos realizados, tanto en
calicatas como en los sondeos rotativos:
REFERENCIA COTA M.O. SULFATOS
SOLUBLES
SALES
SOLUBLES
Calicata 1 0.3-3.9 0.29 247.3 0.252
Calicata 2 0.3-5.0 0.53 247.3 0.252
Calicata 3 0.3-5.0 0.45 247.3 0.252
Calicata 4 0.3-5.0 0.50 247.3 0.189
Calicata 5 0.5-3.0 0.69 247.3 0.189
Sondeo 1 0.2-3.0 0.13 532.4 -
Sondeo 2 0.4-3.0 0.21 103.2 -
Sondeo 3 0.2-3.0 0.12 36.2 -
Sondeo 4 0.2-3.0 0.08 35.9 -
Sondeo 5 4.0-6.0 0.04 71.55 -
Sondeo 6 2.4-4.0 0.08 262.9 -
Tabla 6 Resultados de los ensayos
Se han realizado ensayos para determinar la agresividad del suelo, los resultados obtenidos se
muestran en la tabla anterior, de acuerdo con la EHE, la clase general de exposición es IIa
(clase normal, humedad alta para los elementos de cimentación). En este sentido, se estará a
los dispuesto en la EHE (Artº 37) en los relativo a relación máxima agua /cemento, dosificación
mínima de cemento y resistencia mínima exigible. En particular, no es preceptivo el empleo de
cemento sulforresistente ya que el contenido de sulfatos en suelo no es superior a 3.000
mg/kg (Artº37.3.4).
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7) Estudio de la expansividad
Los valores de índice de expansividad de los diferentes ensayos que se pueden realizar vienen
representados en el siguiente cuadro (cuadro 2.12. Ingeniería Geológica. González Vallejo)
Tabla 7 Cuadro 2.12. Ingeniería Geológica. Gonzalo de Vallejo
Los resultados obtenidos en los diferentes ensayos de laboratorio se muestran en la siguiente
tabla:
REFERENCIA COTA TIPO DE
MUESTRA
LÍMITES LAMBE
LL LP IP
CATA 1 0.36-3.90 MA 35.1 25.6 9.5 Marginal
CATA 2 0.30-5.00 MA 36.4 24.2 12.3 Marginal
CATA 3 0.30-5.00 MA 44.5 31.2 13.1 Marginal
CATA 4 0.30-5.00 MA 39.5 31.7 7.8 Marginal
CATA 5 0.50-3.00 MA 38.7 30.1 8.6 Marginal
Tabla 8 Resultados obtenidos de las calicatas
Los ensayos realizados en las diferentes calicatas de reconocimiento muestran según el
resultado obtenido en el límite líquido, un potencial expansivo bajo a medio. Con lo cual no
sería necesario llevar a cabo medidas especiales para la expansividad.
REFERENCIA COTA TIPO DE
MUESTRA
LÍMITES
LL LP IP
SONDEO 1 0.20-3.00 MA 39.1 30.2 8.9
SONDEO 2 0.40-3.00 MA 44.3 32.9 11.4
SONDEO 3 0.25-3.00 MA 30.8 23.6 7.8
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SONDEO 4 1.20-3.00 MA 38.8 28.60 10.2
SONDEO 5 2.40-4.00 MA 47.5 42.3 5.2
SONDEO 6 4.00-6.00 MA 44.6 30.3 14.3
Tabla 9 Resulltados obtenidos de los sondeos
Los ensayos realizados en los diferentes sondeos rotativos con recuperación de testigo
muestran según el resultado obtenido en el límite líquido, un potencial expansivo de bajo a
medio. Con lo cual no sería necesario llevar a cabo medidas especiales para la expansividad.
8. Resumen de características geotécnicas
En este apartado se describen las unidades geotécnicas que se han descrito en este informe, a
partir de los datos aportados por los ensayos de penetración dinámica tipo DPSH, la columna
estratigráfica de los sondeos rotativos y de las calicatas de reconocimiento, además de los
resultados obtenidos en los diferentes ensayos de laboratorio realizado en las muestras
tomadas en los reconocimientos realizados-
Nivel geotécnico 0: SUELO VEGETAL
Para este nivel no se ha realizado ninguna parametrización, dado que será eliminado para la
realización de los taludes de la balsa.
Nivel geotécnico 1: LIMOS ARCILLOSOS Y ARCILLAS MARGOSAS
Parámetros geotécnicos a tener en cuenta, según ensayos realizados (sondeos y calicatas), y
por los resultados obtenidos en el ensayo tipo DPSH.
o Densidad aparente: 2.01 gr/cm3
o Ángulo de rozamiento interno: 19.90°
o Cohesión (uu): 10 Kpa
(*sobre este nivel se han considerado los resultados obtenidos más
desfavorables)
Nivel geotécnico 2: MARGAS Y MARGOCALIZAS
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Parámetros geotécnicos a tener en cuenta, según ensayos realizados, y por los resultados
obtenidos en el ensayo tipo DPSH.
o Densidad aparente: 1.97 gr/cm3
o E: 6 (NSPT + 15) + 20 = 1800tn/m2
o Ángulo de rozamiento interno: 29°
o Cohesión (uu): 10,00Kpa
9. Cálculo de la estabilidad de los taludes
Para el cálculo de la estabilidad de los taludes de la balsa se ha utilizado el programa PLAXIS de
elementos finitos, el cual se ha modelizado el terreno según los datos de cohesión y ángulo de
rozamiento interno.
Según se extrae del documento GUÍA DE CIMENTACIONES DEL MINISTERIO DE FOMENTO, los
valores de coeficiente de seguridad son:
Ilustración 7 Valores de coeficiente de seguridad (GUÍA DE CIMENTACIONES DEL MINISTERIO DE FOMENTO)
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Ilustración 8 Coeficientes de seguridad mínimos asociados a la probabilidad de fallo
Los valores de los coeficientes de seguridad para los distintos ángulos son los siguientes:
NIVEL
COTA
Densidad seca
Cohesión largo
plazo
Ángulo de
rozamiento a
largo plazo
NIVEL 1 0.00-2.40 m 2.09 10 kpa 19.90 °
NIVEL 2 2.40-fondo 1.97 17kpa 29 °
Ilustración 9 Valores de los coeficientes de seguridad
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Los valores de coeficiente de seguridad
Talud
Coeficiente de
seguridad sin
sismo
Coeficiente de
seguridad con
sismo
2.5H:1V 1.60 1.50
3H:1v 1.90 1.80
Ilustración 10 Coeficientes de seguridad
El círculo de inestabilidad es el siguiente: