6. CARACTERIZACIÓN SUBSUELO 20
6.5. NIVEL D ARCILLAS LIMOSAS 52
Nivel D de arcillas limosas de color marrón claro a marrón oscuro, de plasticidad baja y consistencia, en general, blanda con vetas de arenas intercaladas. La siguiente tabla muestra la profundidad y espesor de este nivel.
Sondeo Litología Profundidad (*) Respecto a la boca de sondeo Profundidad (*) Respecto cota acera Espesor (m)
S-1 Arcilla limosa-arenosa de color marrón claro y consistencia blanda
16.00-16.90 18.00-18.90 0.90 m
S-1 Arcilla limosa color marrón claro con zonas algo arenosas y consistencia blanda
17.50-19.40 19.50-21.40 1.90 m
S-1 Arcillas limosas 23.20-24.80 27.40-30.00 1.60 m
S-1 Arcilla limosa-arenosa de color marrón claro y consistencia blanda
26.20-28.00 28.20-30.00 1.80 m
S-2 Arcilla limosa-arenosa de color marrón claro y consistencia blanda
15.00-15.90 m 17.00-17.90 0.90 m
S-2 Arcilla limosa color marrón claro con zonas algo arenosas y consistencia blanda
17.00-20.80 m 19.00-22.80 3.80 m
S-2 Arcilla limosa color marrón claro y consistencia blanda
25.40-28.00 27.40-30.00 2.60 m
S-3 Arcilla limosa-arenosa de color marrón claro y consistencia blanda
17.40-21.00 19.40-23.00 3.60 m
S-3 Arcilla limosa color marrón claro y consistencia 23.00-24.00 25.00-26.00 1.00 m S-3 Arcilla limosa color marrón claro y consistencia 27.00-28.80 29.00-30.80 1.80 m S-3 Arcilla limosa-arenosa color marrón claro y
consistencia blanda
36.00-37.00 38.00-39.00 1.00 m
Contamos con varios ensayos SPT y SPT equivalentes con registro N30 (el número de
SONDEO
Prof. (m) desde boca
sondeo
Prof. (m) desde
cota acera Tipología GOLPEO
S-1 18.60-19.20 20.60-21.20 SPT 3-3-4-6 (7) S-1 24.20-24.80 26.20-26.80 MI 10-15-23-29 (22.8*) S-1 27.40-28.00 29.40-30.00 SPT 4-6-5-6 (11) S-2 18.60-19.20 20.60-21.20 MI 5-6-6-6 (7.2*) S-2 25.60-26.20 27.60-28.20 SPT 4-4-4-6 (8) S-2 27.40-28.00 29.40-30.00 MI 5-6-7-10 (7.8*) S-3 36.40-37.00 38.40-39.00 SPT 9-9-11-11 (20)
SONDEO LITOLOGÍA Prof. (m) desde boca sondeo Prof. (m) desde nivel acera Angel Villena TIPOLOGÍ A MUESTRA %Pasa 20 mm %Pasa 5 mm %Pasa 2 mm %Pasa 0,4 mm %Pasa 0,16 mm %Pasa 0,08 mm LL LP IP USCS RCS 20 5 2 0.4 0.16 0.08 DENSIDAD SECA (gr/cm3 ) DENSIDAD HÚMEDA (gr/cm3 ) TENSIÓN ROTURA (KPa) DEFORM. ROTURA (%) W(%) HUMEDAD NATURAL S-2 Arcilla limosa 18.60-19.20 20.60-21.20 30 MI 100 100 100 100 99 83.7 25 18 7.2 CL-ML 1.73/1.81 2.09/2.19 20 7.10% 20.99% S-2 Arcilla limosa de consistencia blanda 26.00-27.00 28.00-29.00 TESTIGO 100 90 89 86 82 75.9 25.8 16 9.7 CL
SONDEO Litología Prof. (m)
boca sondeo Prof. (m) desde nivel acera Angel Villena σh0 (Mpa) (Tensión horizontal en reposo) Pf (MPa) (Presión de fluencia bruta) PL (MPa) (Presión límite bruta) P*L (MPa) (Presión límite neta) EM (MPa) (Módulo de Menard) EM /PL EM /P*L Coefic. de Poisson Cu (Kpa) (en arcillas) Φº Ángulo de roz. Interno
(sólo para empujes sobre muros) Em (MPa) (Módulo edométrico) E (MPa) (Módulo elasticidad) qc (MPa) (Resistencia a la penetración G(MPa) S1 Arcillas limosas de consistencia blanda 19.2 21.2 0.263 1.33 1.54 1.28 7.6 4.9 6 0.4 143 33 11.3 5.3 4.62 2.7
ENSAYO PRESIÓMETRICO EN ISO 22476-4
Tras la inspección del material y como se puede observar en los golpeos SPT la consistencia del nivel puede considerarse en general blanda.
Se han realizado varios ensayos de laboratorio en este nivel. Se adjunta tabla resumen:
Fig. 42. Tabla resumen ensayos de laboratorio
Tal como se ha descrito en el apartado 4 se ha realizado un ensayo presiométrico a 19 metros de profundidad complementando los distintos ensayos de campo y laboratorio realizados. Se adjunta tabla resumen de resultados:
Ensayos de identificación y estado:
Como ya se ha comentado anteriormente se trata de arcillas limosas de plasticidad baja de tonalidad marrón clara clasificadas como CL-ML según el sistema unificado de clasificación (USCS).
Expansividad:
Habida cuenta de la naturaleza cohesiva de este nivel, según el criterio de Oteo la expansividad puede considerarse nula o baja y por lo tanto no se prevén fenómenos relacionados con la expansividad.
Se adjunta gráfica:
Fig. 45. Oteo,1986 Puntos estudiados
Resistencia
Se trata de materiales cohesivos de baja plasticidad, densidades secas medias del orden de 17.5 kN/m3.
A continuación se procederá al cálculo de la resistencia a corte sin drenaje (cu), con los
datos de los ensayos realizados in situ y en laboratorio.
kPa
q
c
u u10
2
20
2
kPa
x
N
c
u100
44
125
16
20
7
16
30
ico
presiométr
ensayo
KPa
c
u143
_
Por tanto, para nuestros cálculos tomaremos una resistencia a corte sin drenaje media cu =
60 kPa.
Para estimar el valor del ángulo de rozamiento interno efectivo utilizaremos la gráfica propuesta por Terzaghi, Peck & Mesri 1996:
El CTE en su tabla D.27. Propiedades básicas de los suelos, recomienda valores para el ángulo de rozamiento interno:
Fig. 47. Tabla D27-CTE.
Tomaremos un valor medio del ángulo de rozamiento interno efectivo de 28º
Deformabilidad
En lo que respecta a la deformación de los materiales que nos ocupan contamos con los ensayos y correlaciones entre los diferentes parámetros.
E'130c
u130607800,0kPa
(correlación de Bulter en función de la resistencia a corte) El CTE SE-C también relaciona el módulo de deformación en función del SPT según:
kPa
N
f
Fig. 48. Tabla D.23.Anejo D. CTE SE-C
También se ha realizado un ensayo presiométrico a 19.20 metros obteniendo un módulo de elasticidad a partir del módulo edométrico de 5300 Kpa
En vista de los métodos utilizados adoptaremos un valor medio de 7000 KPa para el módulo de deformación efectivo.
Permeabilidad
En el presente nivel, se ha llevado a cabo un total 1 ensayo de permeabilidad entre 18.00- 18.50. El ensayo consiste en introducir un volumen de agua en el sondeo entubado en el instante inicial, y posteriormente se mide la evolución de la recuperación dentro del entubado
La formulación utilizada para la interpretación de la permeabilidad ha sido la de Lefranc con nivel variable.
K= Permeabilidad
h1, h2 = Altura de agua al principio y final del
ensayo
t = Tiempo transcurrido entre las observaciones de nivel h1 y h2.
L= Longitud zona filtrante d = Diámetro de la zona filtrante
de = Diámetro de la entubación (puede ser igual a
d)
Unidades homogéneas, por ejemplo: m,sg,m3/sg,m/sg.
El criterio basado en la formulación de Hazen relaciona la permeabilidad con la granulometría del suelo:
2 10
D
C
k
siendo k la permeabilidad en cm/sgC un coeficiente que depende del coeficiente de uniformidad (Cu)
D10 el diámetro correspondiente a un pasa del 10%
A continuación se muestra tabla con los valores de permeabilidad que proporcionan las formulaciones citadas y profundidades a las que se ha realizado el ensayo en el presente nivel:
Litología Lefranc Hazen
S2 (18.60-19.20) Arcillas limosas - 7.3 x·10-7 m/s
S2 (26.70-27.30) Arcillas limosas - 8.88·x 10-7 m/s
S3 (18.00-18.50) Arcillas limosas 4.44·x 10-6 m/s x
Complementariamente el CTE SE-C indica unos valores orientativos en función del tipo de suelo (Tabla D-28):
A partir de la información obtenida en las prospecciones realizadas, de los ensayos in situ y laboratorio se han considerado las siguientes propiedades geotécnicas.
Nivel D. Arcillas limosas/limos arenosos-arcillosos
Ángulo de rozamiento efectivo ’ = 28º
Resistencia a corte sin drenaje cu = 60 kPa = 0.6 kg/cm2
Cohesión efectiva c’ = 10 kPa = 0,1 kg/cm2 = 1 t/m2
Densidad aparente: = 20 KN/m3 = 2.00 t/m3
Módulo de Deformación E’ = 7000 KPa = 70 kg/cm2