INFORME GEOTECNICO PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS DE 15 PLANTAS Y 2 SÓTANOS EN VALENCIA.

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INFORME GEOTECNICO

REF: G‐16227

FECHA: ENERO DE 2016

PARA EDIFICIO DE VIVIENDAS DE 15 PLANTAS Y 2

SÓTANOS EN VALENCIA.

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN, SITUACIÓN Y OBJETO ... 4

2. PLANIFICACIÓN CAMPAÑA GEOTÉCNICA ... 5

3. MARCO GEOLÓGICO ... 8

4. TRABAJOS DE CAMPO REALIZADOS ... 11

4.1. SONDEOS ROTATIVOS ... 11

4.2. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA (DPSH) ... 17

4.3. SUPERVISIÓN DE LOS TRABAJOS ... 18

5. ENSAYOS DE LABORATORIO ... 19

6. CARACTERIZACIÓN SUBSUELO ... 20

6.1. NIVEL 0: RELLENOS Y TERRENO VEGETAL (LIMOS DE INUNDACIÓN) ... 21

6.2. NIVEL A. ARCILLAS ORGÁNICAS ... 25

6.3. NIVEL B. LIMOS ARENOSOS-ARCILLOSOS ... 33

6.4. NIVEL C. ARENAS / GRAVAS ARENOSAS-ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA-DENSA ... 43

6.5. NIVEL D. ARCILLAS LIMOSAS ... 52

7. CARACTERÍSTICAS SÍSMICAS ... 62

8. NIVEL FREÁTICO ... 64

9. AGRESIVIDAD MEDIO ... 65

10. DESCRIPCIÓN EDIFICACIÓN ... 67

11. RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN ... 68

11.1. CIMENTACIÓN PROFUNDA (PILOTES/MÓDULOS PANTALLA) ... 70

11.1.1. CÁLCULO DE LA CARGA DE HUNDIMIENTO DE UN PILOTE AISLADO ... 70

11.1.2. CÁLCULO DE LAS RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE ... 73

11.1.3. RESUMEN RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE (PILOTES/MÓDULOS PANTALLA) ... 75

11.1.4. TOPE ESTRUCTURAL ... 77

11.1.5. ASIENTOS ... 77

11.2. SOLUCIÓN 2: MEJORA TERRENO CON COLUMNAS MORTERO O MÓDULO CONTROLADO (CMC). ... 82

11.2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL. ... 82

11.2.2. DATOS GENERALES DE LAS INCLUSIONES CMC ... 84

11.2.3. CÁLCULO DE LA CARGA DE HUNDIMIENTO DE UNA COLUMNA DE MORTERO (CMC). CAPACIDAD PORTANTE LIMITADA POR LA REACCIÓN DEL SUELO. ... 85

11.2.4. RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE DE LAS COLUMNAS DE MÓDULO CONTROLADO. ... 86

11.2.5. RESUMEN RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE (CMC) ... 93

11.2.6. CAPACIDAD PORTANTE DE LAS COLUMNAS DE MÓDULO CONTROLADO SEGÚN LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN LA INCLUSIÓN (TOPE ESTRUCTURAL). ... 93

11.2.7. ASIENTOS ... 95

11.3. CIMENTACIÓN ZONA DE SÓTANO SIN EDIFICIO. ESTUDIO FLOTABILIDAD ... 97

11.4. NOTA COMPLEMENTARIA ... 97

12. EXCAVACIONES, ELEMENTOS DE CONTENCIÓN ... 99

12.1. CALCULO DE LOS EMPUJES SOBRE LOS MUROS-PANTALLA ... 99

12.2. CÁLCULO DE LA CARGA DE HUNDIMIENTO DE MUROS PANTALLA ... 100

12.2.1. CÁLCULO DE LAS RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE ... 100

12.2.2. RESUMEN RESISTENCIAS UNITARIAS POR PUNTA Y POR FUSTE (PANTALLAS) ... 100

12.3. MÓDULO DE BALASTO HORIZONTAL... 102

12.4. RESISTENCIAS UNITARIAS PARA EL CÁLCULO DE ANCLAJES AL TERRENO ... 104

13. ESTABILIDAD HIDRAÚLICA EXCAVACIÓN. REBAJAMIENTO DEL NIVEL FREÁTICO Y ALIVIO DE PRESIONES. ... 107

13.1. LEVANTAMIENTO DE FONDO ... 107

13.2. SIFONAMIENTO. ... 109

13.3. LONGITUD DE LOS MUROS PANTALLA... 111

13.4. REBAJAMIENTO DEL NIVEL FREÁTICO... 111

14. RECOMENDACIONES COMPLEMENTARIAS ... 113

15. RESUMEN FINAL ... 114

16. UNIDADES ... 119

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APÉNDICE I PLANO DE SITUACIÓN PERFIL LONGITUDINAL REGISTROS SONDEOS, PENETRACIONES DINÁMICAS ENSAYOS PRESIOMÉTRICOS APÉNDICE II ACTAS DE ENSAYOS ACREDITADOS EN ÁREA GTC APÉNDICE III ACTAS DE ENSAYOS ACREDITADOS EN ÁREA GTL APÉNDICE IV DOCUMENTACIÓN FOTOGRÁFICA APÉNDICE V ASIENTOS APÉNDICE VI PERMEABILIDAD

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1. INTRODUCCIÓN, SITUACIÓN Y OBJETO

Con motivo de la redacción del proyecto constructivo de un “EDIFICIO DE VIVIENDAS DE 15 PLANTAS Y 2 SÓTANOS EN VALENCIA…………. solicitó a la empresa PRODEIN la redacción del correspondiente estudio geotécnico del subsuelo del solar donde se ubicará la futura construcción.

Fig. 1. Plano situación obras

El objeto del presente estudio es:

- Caracterizar los parámetros de cada uno de los niveles diferenciados. - Analizar posibles soluciones de cimentación y contención.

- Estudio de asientos y capacidad portante de cada uno de los elementos de cimentación.

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2. PLANIFICACIÓN CAMPAÑA GEOTÉCNICA

La edificación tendrá 2 sótanos, y 15 plantas, por lo que la construcción se puede catalogar como C3 según CTE.

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Considerando un terreno T2 (terrenos intermedios: aquellos en los que existe experiencia de que las circunstancias geológicas dan lugar a variabilidad en el comportamiento geotécnico. En la zona no siempre se recurre a la misma solución de cimentación. Terreno con rellenos antrópicos de espesor inferior a 3 metros).

Fig. 3. Número mínimo de sondeos mecánicos y porcentaje de sustitución por pruebas continuas de penetración (CTE).

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Fig. 4. Ubicación en planta puntos de investigación.

En cumplimiento del CTE, se ha previsto la ejecución de 3 sondeos rotativos hasta profundidades desde la cota de referencia +0.00 m (nivel de acera) de 30 m (S1), 30 m (S2) y 39 m (S3) y 4 penetraciones dinámicas hasta rechazo, con lo cual contaremos con un total de 7 puntos de reconocimiento.

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3. MARCO GEOLÓGICO

El área en estudio geológicamente se localiza en la Hoja nº 722 de Valencia a escala 1:50.000 del IGME.

Fig. 5. Mapa geológico Hoja 722

INTRODUCCIÓN

El río Turia tiene un marcado carácter torrencial. Las grandes avenidas del Turia son debidas a los aportes de las ramblas que vierten sus aguas por la derecha y por la izquierda, aguas abajo del actual embalse de Benageber.

En los siglos XV y XVI se encauzó la margen derecha del río, protegiendo la ciudad. La margen izquierda no se encauzó, por lo que el río siguió esa dirección en numerosas ocasiones. Esta zona está afectada por numerosos barrancos y ramblas.

Algunos autores han propuesto la existencia de un antiguo brazo del Turia que, por la margen derecha, bordearía el núcleo antiguo de la ciudad. Según esta hipótesis, la antigua ciudad se encontraría en una isla fluvial o bien entre dos cauces de un supuesto río de tipo entrelazado. Sin embargo no existen evidencias de este hecho y el supuesto cauce podría ser la yuxtaposición de dos barrancos, afluentes del Turia.

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La parte más baja del Turia, junto a la desembocadura, ha sido la más castigada por las riadas y su curso ha ido sin duda variable. El curso tradicional procede de un desvío, construido en el siglo XIX, para permitir la expansión del puerto.

Los diferentes terrenos de la ciudad de Valencia han sido conformados por los siguientes factores:

 Las aportaciones del Turia en sus avenidas, que han creado un lecho aluvial sobre el que excava sus posibles cauces (río trenzado).

 Las aportaciones tipo rambla de las pequeñas subcuencas a la principal, fundamentalmente por la margen izquierda.

 Las aportaciones sólidas en forma de mantos de arroyada provenientes de los relieves próximos sobre todo por la margen derecha.

Los procesos de desecación por exposición a la intemperie y de cementación por oscilaciones del nivel freático rico en carbonatos, contribuyen a las propiedades geotécnicas de los materiales.

DEPÓSITOS CUATERNARIOS

La parcela objeto de actuación se encuentra enclavada en una zona de depósitos de edad Cuaternaria de tipo mixto continental-marino, compuesto por unos “Limos pardos (Q2 I)”

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4. TRABAJOS DE CAMPO REALIZADOS

4.1. SONDEOS ROTATIVOS

Se ha llevado a cabo un total de 3 sondeos rotativos hasta profundidades de 30 m (S1), 30 m (S2) y 39 m (S3) metros desde la cota de referencia +0.00 m (nivel de acera), con una sonda sobre orugas TP50 a rotación (S1 y S2) y con la misma sonda sobre camión (S3), con recuperación continua de testigo. Durante la ejecución del sondeo rotativo se han realizado ensayos “in situ” de Penetración Normalizada (SPT). Consiste en contar el número de golpes necesarios para hincar en el terreno una longitud de 30 cm, un tomamuestras hueco bipartido que irá albergando el terreno atravesado. El diámetro interior es de 36,8 mm.

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Fig. 8. Metodología ejecución ensayo SPT El golpeo SPT se calculará:

20/17/18/21 → 17+18=35 golpes 15/50R (5 cm) → Rechazo

Por otra parte a medida que avanza la perforación se han tomado muestras inalteradas de pared gruesa (con camisa de PVC), para posteriormente ensayar en laboratorio. La metodología es muy similar al ensayo SPT contándose el número de golpes necesarios para hincar en el terreno una longitud de 30 cm pudiéndose obtener valores equivalentes Nspt (*) multiplicando los golpeos obtenidos por el 60%.

El golpeo de muestra inalterada se calculará:

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A continuación se muestran las profundidades, referidas a boca de sondeo, así como el muestreo efectuado: SONDEO Prof. (m) desde boca sondeo Prof. (m) desde

cota acera Tipología GOLPEO

S-1 2.20-2.80 4.20-4.80 MI 3-4-5-5 (5.4*) 4.00-4.60 6.00-6.60 MI 4-6-6-7 (7.2*) 6.40-7.00 8.40-9.00 MI 8-9-12-13 (12.6*) 9.00-9.60 11.00-11.60 MI 13-17-15-21 (19.2*) 9.60-10.20 11.60-12.20 SPT 6-8-8-9 (16) 12.60-13.20 14.60-15.20 SPT 17-20-26-27 (46) 15.40-16.00 17.40-18.00 MI 18-17-23-37 (24) 18.60-19.20 20.60-21.20 SPT 3-3-4-6 (7) 21.00-21.60 23.00-23.60 SPT 23-38-30-27 R 24.20-24.80 26.20-26.80 MI 10-15-23-29 (22.8*) 27.40-28.00 29.40-30.00 SPT 4-6-5-6 (11) S-2 1.40-2.00 3.40-4.00 MI 2-2-2-3 (2.4*) 2.00-2.60 4.00-4.60 SPT 1-2-2-2 (4) 6.00-6.60 8.00-8.60 SPT 3-5-7-8 (12) 8.00-8.60 10.00-10.60 MI 10-14-12-11 (15.6*) 9.60-10.20 11.60-12.20 SPT 5-9-19-26 (28) 12.20-12.80 14.20-14.80 SPT 20-22-29-15 (51) 14.00-14.60 16.00-16.60 SPT 18-23-21-26 (44) 16.40-17.00 18.40-19.00 SPT 5-6-7-7 (13) 18.60-19.20 20.60-21.20 MI 5-6-6-6 (7.2*) 21.00-21.60 23.00-23.60 SPT 12-17-20-18 (37) 23.80-24.40 25.80-26.40 SPT 8-8-9-10 (17) 25.60-26.20 27.60-28.20 SPT 4-4-4-6 (8) 27.40-28.00 29.40-30.00 MI 5-6-7-10 (7.8*) S-3 11.00-11.60 13.00-13.60 SPT 7-21-21-23 (42) 15.00-15.60 17.00-17.60 SPT 29-29-19-11 (48) 21.00-21.15 23.00-23.15 SPT 68-R 25.80-26.40 27.80-28.40 SPT 9-20-30-25 (50) 29.40-30.00 31.40-32.00 SPT 26-35-29-25 ---R 31.40-32.00 33.40-34.00 SPT 30-25-15-10 (40) 36.40-37.00 38.40-39.00 SPT 9-9-11-11 (20)

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Fig. 9. Registro golpeos SPT

También se han realizado 6 ensayos “in situ” presiométricos a 5.10, 7.50, 10.80, 13.80 y 19.20 m en sondeo S1 y a 3.10 m en sondeo S2 (profundidades medidas desde boca de sondeo). Consiste en la aplicación a las paredes del sondeo, de una presión radial creciente, llegando o no hasta la condición límite de rotura del terreno. Para ello se introduce en el sondeo, previamente perforado, el elemento de ensayo. Éste consiste en una célula cilíndrica, de pared lateral flexible, a cuyo interior, una vez colocada a la profundidad deseada, se aplica una presión mediante inyección de un fluido, midiéndose la expansión radial de la pared en función de la presión aplicada. El presiómetro utilizado ha sido el presiómetro de Menard.

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ENSAYOS PRESIOMÉTRICO

SONDEO NOMENCLATURA PROFUNDIDAD ENSAYO

DESDE BOCA DE SONDEO

S-1 PRESIÓMETRO 1 5.10 m S-1 PRESIÓMETRO 2 7.50 m S-1 PRESIÓMETRO 3 10.80 m S-1 PRESIÓMETRO 4 13.80 m S-1 PRESIÓMETRO 5 19.20 m S-2 PRESIÓMETRO 1 3.10 m

Fig. 10. Presiómetro de Menard

Por último, se ha llevado a cabo en el interior del sondeo S3 un total 3 ensayos “in situ” de permeabilidad. 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. Se adjunta tabla resumen de los ensayos de realizados:

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ENSAYOS DE PERMEABILIDAD

SONDEO TRAMO ENSAYADO DESDE BOCA DE SONDEOO

S-3

7.00 m

13.00 m

18.00 m

Para los sondeos se ha elaborado un parte donde se incluye:  datos del sondeo, localización, número, obra etc.

 características generales de la perforación, tipo de perforación, diámetro del revestimiento y de perforación, cota del nivel freático.

 columna litológica del terreno.  descripción del terreno atravesado.

 muestras obtenidas, ensayos "in situ" y cotas de estas.  resumen de los resultados obtenidos en ensayos de campo.

Al final del informe se adjunta además las fotografías de todas las cajas portatestigos.

Los sondeos mecánicos presentan ventajas importantísimas sobre otras técnicas de reconocimiento geotécnico.

 Son un método directo de reconocimiento

 Permiten obtener muestra alterada en toda la columna o perfil litológico.

 Permiten alcanzar profundidades superiores a las alcanzables con otras técnicas como catas.

 Permiten reconocer el terreno bajo el nivel freático.  Permiten atravesar capas de terreno de alta resistencia.

Finalizar el presente apartado indicando que los sondeos S1 y S2 fueron cementados a base de cemento y mortero desde el fondo de la perforación hasta superficie, y el sondeo S3 fue cementado desde el fondo hasta la cota -16 dejando instalado un piezómetro de control del nivel freático para futuras lecturas.

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4.2. ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA (DPSH)

Se han realizado 4 penetraciones dinámicas hasta rechazo, (11.40 m en PD1, 12.00 m PD2, 11.80 m PD3 y 11.80 m PD4) con un penetrómetro dinámico superpesado, consistiendo el ensayo en introducir en el subsuelo una puntaza perdida de sección 20 cm2_,

golpeando para ello con una maza de 63,5 kgs, con altura de caída 76 cms.

En el ensayo se anota el número de golpes necesarios para introducir dicha punta, de 20 en 20 cms, teniendo en cuenta que además el peso del varillaje es de 6,3 kg/ml.

A partir de dicho número de golpes, se procede a calcular la resistencia convencional dinámica Rd, mediante la aplicación de la conocida fórmula de los holandeses:

) ( 2 P M e A H M R_d      siendo:

Rd = resistencia convencional dinámica en Kg/cm2.

M = peso de la maza en Kgs

H = altura de caída de la maza en cms. A = sección de la punta en cm2

e = penetración unitaria del penetrómetro por golpe de maza, en cms.

P = peso del varillaje, punta y demás pesos muertos que intervienen en el ensayo. Este proceso de cálculo, teniendo en cuenta que el peso del varillaje se incrementa a medida que progresa el ensayo (de forma discreta, cada vez que se empalma una nueva varilla), se realiza mediante ordenador y los resultados se presentan en los gráficos correspondientes.

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Fig. 11. Esquema máquina ejecución ensayo DPSH

En este ensayo se facilita un registro continuo en función de la profundidad, pero no se recogen muestras.

4.3. SUPERVISIÓN DE LOS TRABAJOS

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5. ENSAYOS DE LABORATORIO

Se han realizado varios ensayos de laboratorio a partir de las muestras que se han considerado representativas para su utilización en el correspondiente estudio y cálculo geotécnico.

SONDEO Prof. (m) desde boca sondeo

Prof. (m) desde cota acera angel de Villena

recuperación de muestra en

cm

Tipología GOLPEO Granul. Límites Atterberg

Densidad

aparente Humedad Sulfatos RCS CD EDO QUÍMICO AGUAS S-1 2.20-2.80 4.20-4.80 60 MI 3-4-5-5 (5.4*) S-1 4.00-4.60 6.00-6.60 60 MI 4-6-6-7 (7.2*) X X X X S-1 6.40-7.00 8.40-9.00 60 MI 8-9-12-13 (12.6*) X X X S-1 9.00-9.60 11.00-11.60 60 MI 13-17-15-21 (19.2*) X S-1 9.60-10.20 11.60-12.20 60 SPT 6-8-8-9 (16) S-1 12.60-13.20 14.60-15.20 0 (puntaza ciega) SPT 17-20-26-27 (46) S-1 X S-1 15.40-16.00 17.40-18.00 MI 18-17-23-37 (24) S-1 18.60-19.20 20.60-21.20 SPT 3-3-4-6 (7) S-1 21.00-21.60 23.00-23.60 _{(puntaza ciega)}0 SPT 23-38-30-27 R 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 0 (puntaza ciega) SPT 4-6-5-6 (11) S-2 1.40-2.00 3.40-4.00 60 MI 2-2-2-3 (2.4*) x x x x x S-2 2.00-2.60 4.00-4.60 30 SPT 1-2-2-2 (4) S-2 6.00-6.60 8.00-8.60 60 SPT 3-5-7-8 (12) x x x x S-2 8.00-8.60 10.00-10.60 20 MI 10-14-12-11 (15.6*) x x x x x S-2 9.60-10.20 11.60-12.20 60 SPT 5-9-19-26 (28) S-2 12.20-12.80 14.20-14.80 0 (puntaza ciega) SPT 20-22-29-15 (51) S-2 CAJA DE SONDEOS x x S-2 14.00-14.60 16.00-16.60 0 (puntaza ciega) SPT 18-23-21-26 (44) S-2 16.40-17.00 18.40-19.00 60 SPT 5-6-7-7 (13) S-2 18.60-19.20 20.60-21.20 30 MI 5-6-6-6 (7.2*) x x x x x S-2 21.00-21.60 23.00-23.60 60 SPT 12-17-20-18 (37) x x S-2 23.80-24.40 25.80-26.40 0 (puntaza ciega) SPT 8-8-9-10 (17) S-2 25.60-26.20 27.60-28.20 0 (puntaza ciega) SPT 4-4-4-6 (8) S-2 CAJA DE SONDEOS x x S-2 27.40-28.00 29.40-30.00 0 MI 5-6-7-10 (7.8*) S-3 11.00-11.60 13.00-13.60 0 (puntaza ciega) SPT 7-21-21-23 (42) S-3 15.00-15.60 17.00-17.60 0 (puntaza ciega) SPT 29-29-19-11 (48) S-3 21.00-21.15 23.00-23.15 _{(puntaza ciega)}0 SPT 68-R S-3 25.80-26.40 27.80-28.40 0 (puntaza ciega) SPT 9-20-30-25 (50) S-3 29.40-30.00 31.40-32.00 60 SPT 26-35-29-25 ---R S-3 31.40-32.00 33.40-34.00 60 SPT 30-25-15-10 (40) S-3 36.40-37.00 38.40-39.00 60 SPT 9-9-11-11 (20)

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6. CARACTERIZACIÓN SUBSUELO

Los puntos de investigación realizados se pueden considerar prácticamente a nivel entre ellos, pero con unos 2 metros de desnivel respecto de la acera.

Por tanto, tomando como referencia el plano topográfico proporcionado por la Dirección Técnica, podemos establecer como cota media de referencia +0.00 m como el nivel de acera (aproximadamente cota +6 msnm en plano topográfico). Con ello, la cota de comienzo de nuestros puntos de investigación puede establecerse con respecto a la citada cota +0.00 en: S1: -2.00 m S2: -2.00 m S3: -2.00 m PD1: -2.00 m PD2: -2.00 m PD3: -2.00 m PD4: -2.00 m

Basándonos en el sondeo y penetraciones realizados podemos considerar que el perfil tipo del subsuelo está constituido por las siguientes unidades geotécnicas:

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6.1. NIVEL 0: RELLENOS Y TERRENO VEGETAL (LIMOS DE INUNDACIÓN)

El primer nivel diferenciado en la serie estratigráfica en la zona de estudio corresponde a terrenos de aportación relativamente recientes y pretéritos.

Se puede dividir en dos subniveles:

Subnivel 0.1. Rellenos de aportación con restos antrópicos y rellenos de terraplén de naturaleza arenosa-limosa con gravas en un espesor variable.

Subnivel 0.2. Bajo el subnivel anterior una capa de limos-arcilla marrón oscuro (antiguo terreno vegetal o bien unos limos de inundación (material propio del tramo superficial en el delta del río Turia) de espesor variable de color marrón oscuro y consistencia blanda con restos de materia orgánica.

Fig. 13. Caja 1 del sondeo S2

Subnivel 0.1. Rellenos antrópicos.

Subnivel 0.2. Arcilla-limosa marrón oscuro (antiguo terreno vegetal)

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Sondeo Litología

Profundidad (*) Respecto a la

boca de sondeo

Profundidad (*) Respecto cota acera

Espesor (m)

S-1 Subnivel 0.1. Rellenos limosas con gravas 0.00-0.10 2.00-2.10 0.60 m S-1 Subnivel 0.2. Limos arcillosos marrón claro de

consistencia blanda (antiguo terreno vegetal).

0.10-0.60 2.10-2.60

S-2 Subnivel 0.1. Rellenos limosas con gravas 0.00-0.20 2.00-2.20 0.60 m S-2 Subnivel 0.2. Limos arcillosos marrón oscuro de

consistencia blanda (antiguo terreno vegetal).

0.20-0.60 2.20-2.60

S-3 Subnivel 0.1. Rellenos limosas con gravas y arenas

0.00-1.70 2.00-3.70 1.70 m

La consistencia es, en general, blanda tal como se observa en el registro de las penetraciones dinámicas realizadas PD1 a PD4.

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Resistencia

Debido a que el presente subsuelo es un relleno, y siguiendo las recomendaciones incluidas en el CTE en su tabla D.27. Propiedades básicas de los suelos, consideraremos un ángulo de rozamiento interno para el presente nivel de 25º.

Fig. 15. Tabla D27-CTE.

Deformabilidad

Para el cálculo del módulo de deformación existe un gran número de formulaciones basadas la mayoría de ellas en el ensayo SPT. El CTE SE-C también relaciona el módulo de deformación en función del SPT según:

Fig. 16. Tabla D.23.Anejo D. CTE SE-C

Consideraremos un valor medio del módulo de deformación de 5000 KPa. Se han considerado las siguientes propiedades geotécnicas para el nivel:

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NIVEL 0. RELLENOS Y TERRENO VEGETAL (LIMOS DE INUNDACIÓN) Ángulo de rozamiento efectivo  = 25º

Cohesión efectiva c’ = 0,00 kp/cm2

Densidad aparente:  = 1.80 t/m3

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6.2. NIVEL A. ARCILLAS ORGÁNICAS

Nivel A arcillas fangosas orgánicas de color grisáceo, plasticidad media-alta y consistencia muy blanda. 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

Arcillas limosas de color marrón a techo cambiando a gris con restos de materia orgánica de consistencia muy blanda

0.60-1.30 m 2.60-3.30

2.40 m Arcillas fangosas de color gris con restos orgánicos y

consistencia muy blanda 1.30-3.00 m 3.30-5.00

S-2

Arcillas limosas de color marrón-gris con restos de

materia orgánica de consistencia muy blanda 0.80-1.40 m 2.80-3.40

3.40 m Arcillas fangosas de color gris con restos orgánicos y

consistencia muy blanda 1.40-4.20 m 3.40-6.20

S-3

Arcillas fangosas de color gris con restos orgánicos y

consistencia muy blanda 1.70-4.20 m 3.70-6.20 2.50 m

Arcillas fangosas de color gris con restos orgánicos y

consistencia muy blanda 4.90-6.00 6.90-8.00 1.10 m

Contamos con varios ensayos SPT y SPT equivalentes con registro N30 (el número de

golpes se minora multiplicando por un coeficiente 0.6):

SONDEO

Prof. (m) desde boca

sondeo

Prof. (m) desde

S-1 2.20-2.80 4.20-4.80 MI 3-4-5-5 (5.4*)

S-2 1.40-2.00 3.40-4.00 MI 2-2-2-3 (2.4*)

(26)

Fig. 17. Gráfica con el total de golpeos SPT

Tras la inspección del material y como se puede observar en los golpeos SPT la consistencia del nivel puede considerarse en general muy blanda.

Los registros de las penetraciones dinámicas realizadas corroboran la consistencia muy blanda del nivel.

(27)

Fig. 18. Registro PD1-PD2-PD3-PD4

Se han realizado varios ensayos de laboratorio en este nivel. Se adjunta tabla resumen:

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 c' (Kpa) Φº' S-2 Arcillas fangosas grisáceas con restos de materia orgánica 1.40-2.00 3.40-2.00 MI 100 100 100 99 98 96.4 59.5 40.3 19.2 MH-OH 0.46/0.90 1.26/1.53 30 8.60% 69.97% 5 23.5 CORTE DIRECTO (CONSOLIDADO Y DRENADO)

Fig. 19. Tabla resumen ensayos de laboratorio

Tal como se ha descrito en el apartado 4 se ha realizado un ensayo presiométrico a 3.10 metros de profundidad desde boca de sondeo en S2 complementando los distintos ensayos

(28)

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) ( S-2 Arcillas fangosas grisáceas con restos de materia orgánica 3.1 5.1 0.038 0.11 0.2 0.16 8.5 42.6 52.6 0.4 29 22 12.7 5.9 0.6 2.1

ENSAYO PRESIÓMETRICO EN ISO 22476-4

Fig. 20. Tabla resumen resultados presiómetro 1

Fig. 21. Resumen presiométrico 1 en sondeo S2

Ensayos de identificación y estado:

Como ya se ha comentado anteriormente se trata de arcillas orgánicas de plasticidad media-alta de tonalidad grisácea clasificadas como MH-OH 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 y por lo tanto no se prevén fenómenos relacionados con la expansividad, ya que la humedad natural es superior al límite líquido. No obstante al construirse 2 sótanos este terreno será eliminado.

(29)

Fig. 22. Oteo,1986

Resistencia

Se trata de materiales cohesivos orgánicos de media-alta plasticidad, densidades secas muy bajas inferiores a 10 kN/m3_{, con humedades superiores a su límite plástico.}

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 cu u 15 2 30 2   

kPa

x

N

c

_u

100

24

16

93 .

3

16

30



kPa

x

R

c

d u

100

24

60

50 .

14

60 



ico

presiométr

ensayo

KPa

c



29 

_

Puntos estudiados

(30)

Por tanto, para nuestros cálculos tomaremos una resistencia a corte sin drenaje media del nivel de cu = 15 kPa

Para estimar el valor del ángulo de rozamiento interno efectivo se puede utilizar la gráfica propuesta por Terzaghi, Peck & Mesri 1996:

Fig. 23. Gráfica que relaciona límite líquido y ángulo de rozamiento interno

Por otro lado se ha realizado un ensayo de corte directo obteniendo un valor del ángulo de rozamiento interno efectivo de 23.5º. Por último en el ensayo presiométrico realizado se ha obtenido un valor del ángulo de rozamiento interno efectivo de 22º.

Tomaremos como valor medio del nivel un valor del ángulo de rozamiento interno efectivo de 22º y una cohesión efectiva de 0 KPa.

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

'



130 

c

_u



130 

15 

3450

,

0 kPa

(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

(31)

Fig. 24. Tabla

D.23.Anejo D. CTE SE-C

También se ha realizado un ensayo presiométrico a 3.10 metros obteniéndose un módulo de elasticidad a partir del módulo edométrico de 5900 Kpa

En vista de los métodos utilizados adoptaremos un valor medio de 3500 KPa para el módulo de deformación efectivo.

Permeabilidad

El CTE SE-C indica unos valores orientativos en función del tipo de suelo (Tabla D-28):

(32)

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 A. Arcillas orgánicas

Ángulo de rozamiento efectivo ’ = 22º

Resistencia a corte sin drenaje cu= 15 kPa = 0,15 kg/cm2

Cohesión efectiva c’ = 0 kPa = 0,00 kg/cm2 _{= 0.0 t/m}2

Densidad aparente:  = 14 KN/m3_{= 1.40 t/m}3

Módulo de Deformación E’ = 3500 KPa = 35 kg/cm2

(33)

6.3. NIVEL B. LIMOS ARENOSOS-ARCILLOSOS

Nivel B de limos arenosos-arcillosos de color marrón claro, de plasticidad baja y consistencia blanda. 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

Limos arenosos-arcilloso con nódulos, con alguna veta arenosa, color marrón parduzco y consistencia blanda

3.00-10.00 m 5.00-12.00 m 7.00 m

Limos arenosos algo arcillosos de color marrón claro y consistencia blanda

16.90-17.50 18.90-19.50 0.60 m

S-2

Limos arenosos-arcilloso con nódulos, color marrón parduzco y consistencia blanda

4.20-10.20 m 6.20-12.20 m 6.00 m

Limos arenosos de color marrón claro y consistencia blanda

15.90-17.00 m 17.90-19.00 1.10

S-3

4.20-4.90 m 6.20-6.90 m 0.70 m

6.00-11.00 8.00-13.00 5.00 m

Limos arenosos de color marrón claro y consistencia blanda-media

16.10-17.40 m 18.10-17.40 1.30

Limos arenosos-arcilloso con nódulos, color marrón parduzco y consistencia media

24.60-27.00 26.60-29.00 2.40 m

33.40-36.00 35.40-38.00 m 1.60 m

(34)

SONDEO

sondeo

Prof. (m) desde

S-1 4.00-4.60 6.00-6.60 MI 4-6-6-7 (7.2*) 6.40-7.00 8.40-9.00 MI 8-9-12-13 (12.6*) 9.00-9.60 11.00-11.60 MI 13-17-15-21 (19.2*) 9.60-10.20 11.60-12.20 SPT 6-8-8-9 (16) S-2 6.00-6.60 8.00-8.60 SPT 3-5-7-8 (12) 8.00-8.60 10.00-10.60 MI 10-14-12-11 (15.6*) 9.60-10.20 11.60-12.20 SPT 5-9-19-26 (28) 16.40-17.00 18.40-19.00 SPT 5-6-7-7 (13) S-3 25.80-26.40 27.80-28.40 SPT 9-20-30-25 (50)

Fig. 25. Gráfica con golpeos SPT asociados al Nivel B de limos arenosos-arcillosos

Tras la inspección del material y como se puede observar en los golpeos SPT la consistencia del nivel puede considerarse en general blanda aumentando ligeramente en profundidad y en la transición a estratos arenosos-gravosos de mayor compacidad.

(35)

Los registros de las penetraciones dinámicas realizadas corroboran la consistencia blanda del nivel antes de la aparición del primer nivel de arenas y gravas (Nivel C que se describirá más adelante).

Fig. 26. Registro PD1-PD2-PD3-PD4

(36)

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 c' (Kpa) Φº' S-2 Limos areno-arcillosos con nódulos 6.00-6.60 8.00-8.60 60 SPT 100 100 100 100 97 64.8 NP ML 17.28% S-2 Limos areno-arcillosos con nódulos 8.00-8.60 10.00-10.60 20 MI 100 96 94 92 91 81.8 22.3 18 4.7 CL-ML 1.80/1.90 2.13/2.23 65 14.80% 17.22% S-1 Limos arenosos-arcillosos 4.00-4.60 6.00-6.60 60 MI 1.88/2.00 2.17/2.31 60 15.00% 15.60% 15 25.7 S-1 Limos arenosos/arenas limosas 6.40-7.00 8.40-9.00 60 MI 1.86/2.00 2.16/2.31 95 12.20% 15.56% 5 28.8 S-1 Limos arenosos-arenas limosas 9.00-9.60 11.00-11.60 60 MI 1.66 2.03 CORTE DIRECTO (CONSOLIDADO Y DRENADO)

Tal como se ha descrito en el apartado 4 se han realizado varios ensayos presiométricos en el presente nivel a 5.10 y 7.50 metros de profundidad desde boca de sondeo complementando los distintos ensayos de campo y laboratorio realizados. Se adjunta tabla resumen de resultados:

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 Limos areno-arcillosos 5.1 7.1 0.066 0.8 1.28 1.21 7.3 5.7 6 0.3 137 33 14.6 10.8 7.68 2.8 S1 Limos areno-arcillosos 7.5 9.5 0.099 1.41 2.52 2.42 18.3 7.3 7.6 0.3 231 37 36.6 27.2 15.2 7

(37)

Fig. 29. Resumen presiométrico 1-2 del sondeo S1

Como ya se ha comentado anteriormente se trata de limos arenosos-arcillosos de plasticidad baja de tonalidad marrón clara clasificados como ML-CL 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.

(38)

Fig. 30. Oteo,1986

Resistencia

Se trata de materiales de comportamiento cohesivo pero de baja-nula plasticidad ya que poseen un porcentaje importante de fracción arenosa. Las densidades secas medias del orden de 18 kN/m3_{, con humedades cercanas a su límite plástico.}

kPa

q

c

u u

37

2

73

2 



kPa

x

N

c

_u

100

85

16

65 .

13

16

30



kPa

x

R

c

d u

100

95 .

4

60

25 .

57

60 



Puntos estudiados

(39)





KPa

ensayo

presiométr

ico

c

_u



137 

231 

_

Por tanto, tomaremos una resistencia a corte sin drenaje media cu = 75 kPa.

Para estimar el valor del ángulo de rozamiento interno efectivo se puede utilizar la gráfica propuesta por Terzaghi, Peck & Mesri 1996:

Fig. 31. Gráfica que relaciona límite líquido y ángulo de rozamiento interno

También se han realizado 2 ensayos de corte directo en el nivel obteniendo valores de la cohesión y ángulo de rozamiento interno efectivos de 15 KPa- 26º y 5 KPa-29º a profundidades desde boca de sondeo S-1 de 6.60 m y 9.00 m.

El CTE en su tabla D.27. Propiedades básicas de los suelos, propone un rango de valores orientativos.

En vista de los ensayos realizados, adoptaremos un valor medio del ángulo de rozamiento interno efectivo de 29º y una cohesión efectiva de 5 Kpa

(40)

Deformabilidad



E

'



130 

c

u



130 

75 

9750

,

0 kPa

(correlación de Bulter en función de la

resistencia a corte)

kPa

N

f

E

'



(

30

)



15787

,

0

(Tabla D.23 CTE)

También se ha realizado dos ensayos presiométrico a 5.10 y 7.50 metros obteniéndose un módulo de elasticidad a partir del módulo edométrico de 10800-27200 Kpa

Permeabilidad

En el presente nivel, se ha llevado a cabo un total 1 ensayo de permeabilidad 7.00 metros de profundidad desde boca de sondeo (arenas). 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.

(41)

Fig. 1 – Formulación para nivel variable de Lefranc.

Otro criterio es el basado en la formulación de Hazen que relaciona la permeabilidad con la granulometría del suelo:

2 10

D

C

k





siendo k la permeabilidad en cm/sg

C 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 (6.00-6.60) Limos arenosos-arcillosos - 1.22 x·10-6_m/s

S2 (8.00-8.60) Limos arenosos-arcillosos - 7.65 x·10-7_m/s

S3 (7.00-7.50) Limos arenosos-arcillosos 7.87 x·10-6_m/s _- 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.

(42)

Complementariamente el CTE SE-C indica unos valores orientativos en función del tipo de suelo (Tabla D-28):

Fig. 2 –

Tabla D.28

CTE SE-C

Nivel B. Limos arenosos-arcillosos

Resistencia a corte sin drenaje cu = 75 kPa = 0,75 kg/cm2

Cohesión efectiva c’ = 5 kPa = 0,05 kg/cm2 _{= 0.5 t/m}2

(43)

6.4. NIVEL C. ARENAS / GRAVAS ARENOSAS-ARCILLOSAS DE COMPACIDAD MEDIA-DENSA

Nivel C de arenas y de gravas en matriz arenosa o matriz arcillosa de tonalidad marrón claro, en general sin plasticidad y compacidad variable pudiéndose considerarse en general media a densa intercaladas entre el nivel B de limos arenosos arcillosos y el nivel D de arcillas limosas .La siguiente tabla muestra la profundidad y espesor de este nivel detectado. Sondeo Litología Profundidad (*) Respecto a la boca de sondeo Profundidad (*) Respecto cota acera Espesor (m)

S-1 Arenas y gravas (cantos calizos) en matriz arenosa de compacidad media-densa

10.00-13.80 m 12.20-15.80 m

6.00 m S-1 Arenas y gravas (cantos calizos) en matriz arenosa

arcillosa de compacidad media

13.80-14.80 15.80-16.80 m

S-1 Arenas algo limosas de compacidad media 14.80-16.00 16.80-18.00

S-1 Arenas encostradas 19.40-20.40 m 21.40-22.40

3.80 m S-1 Arenas finas de compacidad media-densa. 20.40-23.20 m 21.40-25.20

S-1 Arenas limosas y algo arcillosas de compacidad floja-media

24.80-26.20 26.80-28.20 1.40 m

S-2 Arenas y gravas en matriz arenosa de tonalidad marrón claro de compacidad media-densa

10.20-15.00 m 12.20-17.00 m 4.80 m

S-2 Arenas y gravas en matriz arenosa-arcillosa color marrón claro de compacidad media

20.80-25.40 m 22.80-27.40 4.60 m

S-3 Arenas y arenas con gravas de tonalidad marrón claro de compacidad media-densa

11.00-16.10 13.00-18.10 4.10 m

S-3 Arenas y gravas en matriz arenosa-arcillosa color marrón claro de compacidad media-densa

21.00-23.00 23.00-25.00 2.50 m

S-3 Veta de arenas limosas 24.00-24.60 26.00-26.60 0.60 m

S-3 Arenas y gravas en matriz arenosa-arcillosa color marrón claro de compacidad media

(44)

Contamos con varios ensayos SPT con registro N30: SONDEO Prof. (m) desde boca sondeo Prof. (m) desde

S-1 12.60-13.20 14.60-15.20 SPT 17-20-26-27 (46) S-1 15.40-16.00 17.40-18.00 MI 18-17-23-37 (24) S-1 21.00-21.60 23.00-23.60 SPT 23-38-30-27 R S-2 9.60-10.20 11.60-12.20 SPT 5-9-19-26 (28) S-2 12.20-12.80 14.20-14.80 SPT 20-22-29-15 (51) S-2 14.00-14.60 16.00-16.60 SPT 18-23-21-26 (44) S-2 21.00-21.60 23.00-23.60 SPT 12-17-20-18 (37) S-2 23.80-24.40 25.80-26.40 SPT 8-8-9-10 (17) S-3 11.00-11.60 13.00-13.60 SPT 7-21-21-23 (42) S-3 15.00-15.60 17.00-17.60 SPT 29-29-19-11 (48) S-3 21.00-21.15 23.00-23.15 SPT 68-R S-3 29.40-30.00 31.40-32.00 SPT 26-35-29-25 ---R S-3 31.40-32.00 33.40-34.00 SPT 30-25-15-10 (40)

(45)

Tras la inspección del material y como se puede observar en los golpeos SPT la compacidad del nivel puede considerarse media-densa.

Complementariamente las penetraciones dinámicas corroboran la compacidad del presente nivel obteniéndose rechazo en el primer nivel de gravas y arenas detectado.

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 S-2 Gravas en matriz arenosa 13.00-13.50 15.00-15.50 testigo 100 35 24 13 7 3.4 NP GW S-2 Gravas en matriz areno-arcillosa 21.00-21.60 23.00-23.60 60 SPT 93 61 54 43 21 13.6 NP SM

(46)

Tal como se ha descrito en el apartado 4 se han realizado dos ensayos presiométricos coincidiendo con el primer nivel de gravas complementando los distintos ensayos de campo y laboratorio realizados. Se adjunta tabla resumen de resultados:

(sólo para empujes sobre muros) Em (MPa) (Módulo edométrico) E (MPa) (Módulo elasticidad) qc (MPa) (Resistencia a la penetración G(MPa) S1 Arenas y gravas en matriz arenosa de compacidad media-densa 10.8 12.8 0.146 3.98 3.98 3.83 123.7 31.1 32.3 0.3 - 40 494.8 367.6 47.76 47.6 S1 Arenas y gravas en matriz arenosa de compacidad media-densa 13.8 15.8 0.188 4.59 4.59 4.4 142.9 31.2 32.5 0.3 - 40 571.6 424.6 55.08 55

Fig. 36. Tabla resumen ensayo presiométrico 3-4 en sondeo S1

(47)

Como ya se ha comentado anteriormente se trata de materiales granulares y arenosos de compacidad media-densa. Las muestras ensayadas se clasifican como gravas en matriz arenosa (GW) y arenas limosas con gravas (SM) sin plasticidad en el sistema unificado de clasificación (USCS).

Expansividad:

La nula plasticidad del nivel refleja la baja o nula expansividad por lo que no son previsibles fenómenos relacionados con la expansividad.

Resistencia

En cuanto a las características mecánicas, dada la dificultad de obtener muestras inalteradas de este tipo de materiales, nos basamos en los ensayos SPT, que permiten definir las propiedades resistentes de este nivel granular.

Determinamos en primer lugar la densidad relativa para, a partir de ella, estimar el ángulo de rozamiento. Para el cálculo de la densidad relativa, se ha empleado la expresión propuesta por Bazaraa (1967):

vo 30 b a N 2236 , 0 100 DR      siendo

N30 golpeo de cálculo del SPT

’vo tensión efectiva media en el estrato (tn/m2)

a y b constantes de valor 1,00 y 0,20 respectivamente para ’vo< 15 t/m2

constantes de valor 3.25 y 0.05 respectivamente para ’vo> 15 t/m2

Operando, se obtiene una DR del orden del 65-70% a una profundidad media de 15, 25 y 32.5 m. Se asocia a una compacidad media-densa.

(48)

Fig. 38. Relación densidad relativa-compacidad

Para el cálculo del ángulo de rozamiento interno, podemos encontrar diversas formulaciones. Una de las más empleadas es la de Meyerhoff:

 = 25º + 0,15 DR(%) 34.75º-35.5º, para un valor de la D.R. característica del 65%-70%.

Por otro lado, el CTE SE-C para suelos granulares relaciona el ángulo de rozamiento en función del SPT obteniéndose valores de 37º según la gráfica adjunta:

Fig. 39. Figura D1.Anejo D. CTE SE-C

Adoptaremos para el presente nivel un valor medio de 35º para todo el nivel en las distintas profundidades

(49)

Deformabilidad

Para el cálculo del módulo de deformación existe un gran número de formulaciones basadas la mayoría de ellas en el ensayo SPT. El CTE SE-C también relaciona el módulo de deformación en función del SPT según:

También se ha realizado un ensayo presiométrico a 10.80 m y a 13.80 metros coincidiendo con arenas y gravas en matriz arenosa obteniéndose un módulo de elasticidad a partir del módulo edométrico superior a 200000 KPa

Por ello, adoptaremos para el presente nivel un valor medio de 75000 KPa.

Permeabilidad

En el presente nivel, se ha llevado a cabo un total 1 ensayo de permeabilidad entre 13.00-13.50 m (gravas y arenas). Se ha seguido el mismo procedimiento descrito para el nivel B. La formulación utilizada para la interpretación de la permeabilidad ha sido la de Lefranc con nivel variable:

(50)

Fig. 3 – Formulación para nivel variable de Lefranc.

Otro criterio es el basado en la formulación de Hazen que relaciona la permeabilidad con la granulometría del suelo:

2 10

D

C

k





S2 (13.00-13-50) Gravas en matriz arenosa - 4.7 x 10-4_m/s

S2 (21.00-21.60) Arenas limosas con gravas - 2.07·x 10-5_m/s

S1 (22.20-22.80) Gravas en matriz arenosa - 8.64·x 10-5_m/s

S3 (13.00-13.50) Gravas en matriz arenosa >1.82·x 10-4_m/s _- K= Permeabilidad

ensayo

d)

(51)

Fig. 4 – Tabla D.28 CTE SE-C

Nivel C Arenas / gravas arenosas-arcillosas de compacidad media-densa Ángulo de rozamiento efectivo ’ = 35º

Cohesión efectiva c’ = 0 kPa = 0,00 kg/cm2

(52)

6.5. NIVEL D. ARCILLAS LIMOSAS

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

26.20-28.00 28.20-30.00 1.80 m

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

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

(53)

SONDEO

sondeo

Prof. (m) desde

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)

(54)

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

(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

Tras la inspección del material y como se puede observar en los golpeos SPT la consistencia del nivel puede considerarse en general blanda.

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:

(55)

(56)

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

(57)

Resistencia

Se trata de materiales cohesivos de baja plasticidad, densidades secas medias del orden de 17.5 kN/m3_.

kPa

q

c

u u

10

2

20

2 







kPa

x

N

c

_u

100

44

125

16

20

7

16

30











ico

presiométr

ensayo

KPa

c

_u



143 

_

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:

(58)

El CTE en su tabla D.27. Propiedades básicas de los suelos, recomienda valores para el ángulo de rozamiento interno:

Tomaremos un valor medio del ángulo de rozamiento interno efectivo de 28º

Deformabilidad



E

'



130 

c

_u



130 

60 

7800

,

0 kPa

(correlación de Bulter en función de la resistencia a corte)

kPa

N

f

(59)

También se ha realizado un ensayo presiométrico a 19.20 metros obteniendo un módulo de elasticidad a partir del módulo edométrico de 5300 Kpa

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

ensayo

d)

(60)

El criterio basado en la formulación de Hazen relaciona la permeabilidad con la granulometría del suelo:

2 10

D

C

k





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

(61)

Nivel D. Arcillas limosas/limos arenosos-arcillosos

Resistencia a corte sin drenaje cu = 60 kPa = 0.6 kg/cm2

Cohesión efectiva c’ = 10 kPa = 0,1 kg/cm2 _{= 1 t/m}2

(62)

7. CARACTERÍSTICAS SÍSMICAS

De acuerdo con la norma Sismorresistente (NCSE-02), el municipio de Valencia dónde se sitúa el solar posee una aceleración sísmica básica de 0,06·g.

Para el cálculo del coeficiente del terreno se ha seguido el procedimiento de cálculo propuesto en la misma, calculado el valor de la velocidad vs de las ondas superficiales en los 30 m de profundidad. 30 C e C  i i Siendo:

C: coeficiente del terreno

Terreno tipo I. Roca compacta, suelo cementado o granular muy denso. Velocidad de propagación de las ondas elásticas transversales o de cizalla, vs>750 m/s

Terreno 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>400 m/s

Terreno tipo III. Suelo granular de compacidad media, o suelo cohesivo de consistencia firme. Velocidad de propagación de las ondas elásticas transversales o de cizalla, 400 m/svs>200 m/s.

Terreno tipo IV. Suelo granular suelto, o cohesivo blando. Velocidad de propagación de las ondas elásticas transversales o de cizalla, vs  200 m/s

(63)

Tipo Coeficiente

I 1,00

II 1,30

III 1,60 IV 2,00

Operando se ha calculado un coeficiente C del terreno de valor:

63 ,

1

30

10

3 ,

1

10

6 ,

1

10

2 













C

(64)

8. NIVEL FREÁTICO

Se ha podido diferenciar la presencia de aguas freáticas a la siguiente profundidad:

Sondeo Profundidad Desde boca de sondeo Profundidad desde acera Cota absoluta según plano topográfico Medida S-1 -1.10 -3.10 2.90 m.s.n.m 17-1-2017 S-2 -1.10 -3.10 2.90 m.s.n.m 27-12-2016 S-3 -1.10 -3.10 2.90 m.s.n.m 27-1-2016

Incidir que las mediciones realizadas han coincidido con un periodo prolongado de lluvias. Indicar que la ciudad de Valencia sufre oscilaciones del nivel freático según épocas lluviosas o de sequía pudiendo ser del orden en la zona objeto de estudio de +- 1.50 m.

(65)

9. AGRESIVIDAD MEDIO

Se han llevado a cabo dos ensayos de agresividad sobre dos muestras de suelo, con un contenido en sulfatos de valor medio de:

S-1 (4.00-4.60 m) sulfatos SO4-2 (mg/kg suelo seco) = 111 mg/kg suelo seco.

S-2 (6.00-6.60 m) sulfatos SO4-2 (mg/kg suelo seco) = 116 mg/kg suelo seco.

Fig. 49. Tabla CTE agresividad medio

El contenido de sulfatos en el suelo que va a estar en contacto con las cimentaciones (212 mg/kg suelo seco), de acuerdo con la tabla 8.2.3.b de la EHE-08, establece que el posible grado de ataque al hormigón de la cimentación es inferior incluso al considerado como débil (Qa) por dicha Instrucción.

Por otro lado, se ha realizado un análisis de agua en el sondeo S1 obteniendo los siguientes resultados. SONDEO LITOLOGÍA PH mg Mg+2/l mg SO4 -2 /l mg CO2 / l mg NH+4/l Res. Seco a 110 ºC (mg/l) S1 MUESTRA DE AGUA 7.3 121 368.2 25.1 0.3 1401 ANÁLISIS AGUAS

(66)

De las muestras de agua ensayadas el resultado más representativo resulta el contenido en sulfatos con valores de 368 mg/l de sulfatos en el agua y CO2 agresivo de 25.1 mg/l, que

se asocian a una agresividad débil.

De acuerdo con los resultados obtenidos de las muestras de agua, y teniendo en cuenta los valores de la Instrucción EHE en lo que respecta al agua freática, la muestra ensayada presenta un ataque débil por el contenido en sulfatos, por lo que se considerará una exposición Qa.

Para cimentaciones en contacto con las aguas freáticas se debería considerar para el hormigón a emplear en los elementos de cimentación, un ambiente IIa+Qa.

(67)

10. DESCRIPCIÓN EDIFICACIÓN

La edificación tendrá 2 sótanos, y 15 plantas, por lo que la construcción se puede catalogar como C3 según CTE.

El cálculo de la estructura está en fase de estudio, y el caso más desfavorable de forjados de losa armada, proporciona unas cargas sin mayorar de la estructura incluyendo el peso propio de la losa (1 m de canto aproximado) en la zona del edificio de 15 m x 40 m de aproximadamente 265 KN/m2_{. En el resto del sótano, las cargas sin mayorar de la}

estructura incluyendo el peso propio de la losa (1 m de canto aproximado) proporciona unas cargas de 55 KN/m2_.

(68)

11. RECOMENDACIONES DE CIMENTACIÓN

La base de apoyo de la losa de cimentación bajo nivel freático viene marcada por la ejecución de los 2 sótanos y según los planos de arquitectura se estima aproximadamente en -7.00 m desde el nivel de acera. Por tanto la base de la losa de cimentación descansará sobre el nivel B de limos arenosos-arcillosos.

En primer lugar, se hace referencia a que tras unos tanteos previos de asientos, se ha descartado la cimentación directa mediante losa de cimentación siendo necesaria la combinación de losa con cimentación profunda. Las elevadas cargas sin mayorar de la estructura (edificio de 15 plantas+ 2 sótanos) generan asientos inadmisibles.

Se ha estudiado el caso de la zona de edificio cargada de LOSA DE CIMENTACIÓN DIRECTA, SIN CIMENTACIÓN PROFUNDA, de 15.00 m x 40.00 m cargando a la tensión neta 1.85 kg/cm2_{(descarga de 2 sótanos de 0.80 kg/cm}2 _{(8 tn/m}2_{)) obteniéndose asientos}

inadmisibles del orden de 18-19 cm tanto por el método elástico como por el método basado en el ensayo edométrico (se adjunta en apéndice V. Asientos las hojas de cálculo con los asientos calculados).

(69)

Estos valores son muy superiores a los admisibles que se permiten para una solución de cimentación directa mediante losa continua de hormigón armado que quedan limitados a valores máximos entre 5,00 - 7,50 cm.

Por ello se han estudiado las siguientes tipologías de cimentación:

 Transferencia de cargas de la losa de cimentación en profundidad mediante cimentaciones profundas (PILOTES/MÓDULOS PANTALLA).

 Refuerzo y tratamiento del terreno mediante la inclusión bajo la losa de cimentación de inclusiones de mortero o columnas de módulo controlado (CMC). (Como se desarrolla en el apartado 11.2. esta solución de cimentación, aunque reduce un porcentaje importante los asientos generados, queda descartada por resultar inadmisibles).

(70)

11.1. CIMENTACIÓN PROFUNDA (PILOTES/MÓDULOS PANTALLA)

Se recoge la solución de cimentación profunda que transfiera las cargas en profundidad. Se tratará de pilotes que deberán prolongarse hasta -31,00 m desde boca de sondeo (-33,00 m respecto del vial) empotrándose en el nivel C de arenas / gravas arenosas-arcillosas de compacidad media-densa (para poder considerar la máxima capacidad portante por punta se deberá empotrar el mismo un mínimo de 6· en el citado (siendo  el diámetro del pilote).

11.1.1. CÁLCULO DE LA CARGA DE HUNDIMIENTO DE UN PILOTE AISLADO

Para el cálculo de la carga admisible, se recomienda aplicar los coeficientes de seguridad incluidos en el Código Técnico de la Edificación (CTE).

El valor de cálculo de la carga vertical que produce hundimiento en un pilote aislado puede presentarse para cada situación de dimensionado mediante la siguiente ecuación:

R ck cd

R

=

R



dónde:

Rcd = Resistencia de cálculo frente a carga vertical que produce hundimiento (carga

de hundimiento de cálculo)

Rck = Resistencia frente a carga vertical que produce hundimiento (carga de

hundimiento característica)