ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO

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1 ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 1 de 16

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3 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 4.3. ENSAYOS IN SITU S.P.T CARACTERÍSTICAS GEOLOGICAS DEL EMPLAZAMIENTO AMBIENTACIÓN GEOLÓGICA...8 ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLOGICO-GEOTÉCNICO 5.2. CORTE ESTATIGRÁFICO DEL SUBSUELO DESCRIPCIÓN DE LOS ESTRATOS DESCRIPCIÓN DEL SUBSUELO DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES DE LA TRAZA...10 INDICE 1. ANTECEDENTES ALCANCE Y OBJETO DEL INFORME OBJETO INFORMACIÓN BÁSICA PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME FACTORES DE RIESGO SISMICIDAD NIVEL FREÁTICO ZONA INUNDABLE RECONOCIMIENTOS. TRABAJOS DE CAMPO ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS MOVIMIENTO DE TIERRAS EXCAVACIONES MOVIMIENTO DE TIERRAS DE LA TRAZA GEOTÉCNIA DE LAS ESTRUCTURAS INTRODUCCIÓN ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS...12 APÉNDICES APÉNDICE Nº 1 CARTOGRAFÍA...13 APÉNDICE Nº 2 ESTUDIO GEOTÉNICO ESTUDIO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO DE LA OBRA DE FÁBRICA Nº3 DE LA RONDA SUR DE CASTELLÓN DE LA PLANA TOMA DE MUESTRAS INALTERADAS (M.I.)...7 PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 3 de 16

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5 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 1. ANTECEDENTES El presente estudio geológico y geotécnico se encuadra en la redacción del Proyecto de Remodelación enlace Avda. de Enrique Gimeno con Ronda Sur en Castellón de la Plana. El proyecto desarrolla las obras correspondientes al enlace de la Ronda Sur con la Avda. de Enrique Gimeno en la ciudad de Castellón de la Plana situándose en el actual cruce con estos viales principales. El enlace se resuelve con la construcción de una rotonda a nivel de la Avda. de Enrique Gimeno, donde se facilita la fluidez de entrada a la ciudad de Castellón de la Plana, con el desarrollo de cuatro viales-ramales, en las cuatro direcciones principales-posibles tanto transversal como longitudinalmente a la rotonda. De esta forma la Ronda cruza en altura permitiendo una mayor fluidez en esta vía principal. Para ello es necesario construir dos pasos inferiores en el terraplén actual de la Ronda. Finalmente las obras se complementan con las instalaciones de drenaje, alumbrado, y servicios teniendo en cuenta la integración del enlace en la trama urbana de la ciudad. Para la elaboración de este anejo se ha consultado el estudio geotécnico de la obra de fábrica nº3 perteneciente a la ronda sur de Castellón de la Plana, así como el conocimiento y experiencia geotécnica en la zona de estudio. Como información bibliográfica, en concreto, se han utilizado las Hojas 616 de Villafamés y la 641 de Castellón, del Mapa Geológico de España, escala 1/50.000, editado por el I.G.M.E.; la Hoja de Vinaroz, del Mapa Geotécnico de España, a escala 1/ , editado por el I.G.M.E. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 5 de 16

6 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 2. ALCANCE Y OBJETO DEL INFORME 2.1. OBJETO El objeto de este informe es el presentar la metodología seguida, plan de actuación adoptado y resultados alcanzados en el reconocimiento geotécnico del subsuelo de la traza del enlace, con vistas a la definición de los siguientes parámetros y datos geotécnicos: Descripción y clasificación de los materiales del subsuelo en el enlace. Recomendaciones constructivas sobre el movimiento de tierras. Definición de la características geotécnicas para la cimentación de las obras de paso superior. Todo ello en base a la información disponible y al estado del subsuelo en el momento del reconocimiento INFORMACIÓN BÁSICA PARA LA REALIZACIÓN DEL INFORME Para la elaboración del presente estudio geotécnico partimos de distintos datos que en general, podemos dividir en los siguientes grupos: Datos obtenidos en el reconocimiento del subsuelo y que se encuentran basado en el informe geotécnico de la obra de fábrica nº3 de la ronda sur contigua al enlace existente. Información deducida de la experiencia acumulada en actuaciones geotécnicas sobre terrenos similares al del emplazamiento de las obras. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 6 de 16

7 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 3. FACTORES DE RIESGO 3.1. SISMICIDAD De acuerdo con el CTE-DB-SB-AE Acciones y la Norma de Construcción Sismorresistente NCSR-02, el municipio donde se halla los terrenos objeto de este proyecto es una zona de aceleración básica inferior a 0,04g siendo g la aceleración de la gravedad. La aceleración sismica es inferior a 0,06g por lo que tanto no es necesario adoptar medidas especiales por motivos sísmicos NIVEL FREÁTICO No es de prever la presencia del nivel freático en las excavaciones a realizar. 4. RECONOCIMIENTOS. TRABAJOS DE CAMPO 4.1. ESTUDIO GEOLÓGICO GEOTÉCNICO DE LA OBRA DE FÁBRICA Nº3 DE LA RONDA SUR DE CASTELLÓN DE LA PLANA El estudio geotécnico tenía como objeto la construcción de un muro pantalla en el paso inferior del ferrocarril en la Ronda Sur de Castellón. Para ello se realizó un sondeo de reconocimiento del terreno del subsuelo del solar, emplazado en el centro de los dos muros pantalla a ejecutar en el centro de la OF-3. El sondeo se realizó a rotación de forma vertical empelando tubo de widia para la perforación obteniendose el testigo de suelo atravesado de forma continua. El sondeo de reconocimiento del terreno ha alcanzado la profundidad de 18,05m, tomando como origen la boca del sondeo ZONA INUNDABLE La zona del trazado se considera no inundable. Únicamente se recomienda estudiar el sistema de evacuación y drenaje de aguas para evitar su acumulación en casos de lluvias torrenciales TOMA DE MUESTRAS INALTERADAS (M.I.) Durante la perforación del sondeo de reconocimiento ha tenido lugar la toma de muestras inalteradas. Las muestras inalteradas han sido extraidas a las profunidades que a continuación se indican, con sus nº de golpes y humedades correspondientes: SONDEO DE/A (cm) Nº GOLPES/15CM N30 %HUMEDAD S-1 12,0 A 12, /50 R R --- S-1 16,0 A 16, R R --- PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 7 de 16

8 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 4.3. ENSAYOS IN SITU S.P.T. De igual manera que en el caso de las muestras inalteradas durante la perforación del sondeo de reconocimiento se han pacticado los correspondientes ensayos Standard de Penetración (S.P.T.), que consisten en ensayar 60cm, de suelo en cuatro tramos de 15cm, calculando el nº de golpes necesarios para atravesar dicho suelo mediante la caida de una maza desde una altura y un peso normalizado. A efectos de cálculos se considera el N30 como la suma de los golpes necesarios para atrevesar los 30cm, centrales del ensayo. Los ensayos S.P.T realizados, así como sus nº de golpes, profundiades y humedades han sido los siguientes: SONDEO DE/A (cm) Nº GOLPES N30 % HUMEDAD /15cm S-1 7,0 a 7,20 25-SUR R 10,1 S-1 8,0 a 8,05 R R --- S-1 9,0 a 9,06 R R --- S-1 10,0 a 10,05 R R --- S-1 11,0 a 11,4 R R --- S-1 13,0 a 13,07 R --- S-1 14,0 a 14,05 R R --- S-1 15,0 a 15, ,8 S-1 17,0 a 17,05 R R --- S-1 18,0 a 18,05 R R CARACTERÍSTICAS GEOLOGICAS DEL EMPLAZAMIENTO 5.1. AMBIENTACIÓN GEOLÓGICA La ciudad de Castellón de La Plana se sitúa sobre un ámbito conjunto de depósitos cuaternarios de régimen continental sin síntomas de geotectónica ni de movimientos recientes. Los materiales más comunes son depósitos del Pleistoceno superior de tipo laminar que se dispusieron sobre los conglomerados correspondientes a mantos aluviales encostrados del Pleistoceno inferior. Los mantos aluviales encostrados que aparecen por debajo de los mantos de arrollada están formados por un conglomerado de cantos redondeados de caliza y arenisca, envueltos en una matriz arcillo-micácea. Toda la roca se encuentra fuertemente cementada y litificada por cementos calcáreos que le dan gran consistencia, constituyendo un depósito fuertemente encostrado. La formación de estos mantos está asociado a épocas con largas y fuertes precipitaciones, ocurridas durante el Pleistoceno, que erosión los materiales rocosos ibéricos depositando los sedimentos sobre amplias superficies como escurrimientos difusos y muy divagantes sin relación alguna con los arroyos que corren siguiendo la pendiente. La fuerte cimentación y encostramiento que presentan indican un periodo posterior al de sedimentación más cálido y húmedo que el actual. El cemento se origina por ascenso capilar de agua muy cargada en bicarbonato cálcico que al evaporase se sobresatura en carbonato y éste precipita. Los depósitos de manto de arroyada que se disponen sobre los aluviales encostrados son arenas y arcillas rojas que pueden presentar laminación, con cantos dispersos que proceden de depósitos cercanos. Su génesis se atribuye a la acción de una lluvia corta y abundante que forma unos hilillos de agua que constituyen una arroyada difusa formando un manto contínuo que transporta todos los materiales más finos. El espesor del manto de agua es mínimo y la carga es muy alta. El clima durante la formación del depósito corresponde a un ambiente semiárido en una estación lluviosa. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 8 de 16

9 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO Aunque cartográficamente no son importantes, en estos materiales aparecen unas costras de escasa potencia (20cm), formadas por precipitaciones intermitentes de carbonato sobre el material arcilloso cuando este se exponía temporalmente al aire, dado que los arroyamientos se producían de forma intermitente. La mitad Este de la ciudad de Castellón de la Plana se encuentra situada sobre unos mantos de arroyada formados durante el mismo periodo que los anteriores pero nunca descansan sobre los mantos aluviales encostrados. Son mucho más potentes y presentan unos cantos subangulares cementados. Estas características se deben a un arroyamiento más intenso. 6,00-7,00 Arcilla limosas con nódulos 7,00-11,70 Gravas arenosas y conglomerados. 11,70-12,40 Arcillas limosas con nódulos 12,40-14,60 Gravas arenosas y conglomerados 14,60-16,20 Arcillas limosas con nódulos 16,20-18,5 Gravas arenosas y conglomerados 5.2. CORTE ESTATIGRÁFICO DEL SUBSUELO. El subsuelo correspondiente al único sondeo del terreno presenta una estructura alternada de estratos de naturaleza granular con otros de naturaleza rocosa fracturada, aportando en conjunto una capacidad portante relativa elevada. A modo de resumen, vamos a describir la alternancia de dichos estratos: 5.3. DESCRIPCIÓN DE LOS ESTRATOS. A partir del sondeo se puede describir los estratos de la siguiente forma. COBERTURA VEGETAL: PROFUNDIDAD NATURALEZA DEL TERRENO Cobertura vegetal formada por arcilla limosa de color marrón anaranjado con restos vegetales. 0-1,20 Terreno vegetal ARCILLA LIMOSA: 1,00-2,55 Arcilla limosa con nódulos y gravas 2,55-4,05 Conglomerados calizos Arcillosa limosa de color marrón anaranjado de plasticidad media y consistencia de muy firme a densa hacia muro, con abundante grava subangulosa heterométrica de naturaleza calcárea. 4,05-5,10 Arenas y gravas arcillosas CONGLOMERADO. 5,10-6,00 Conglomerados calizos Fragmentos de roca conglomerática con matriz anaranjada de naturaleza carbonatada. ARENAS Y GRAVAS PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 9 de 16

10 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO Gravas heterométricas subangulosas de naturaleza calcárea y compacidad muy densa, con matriz arenosa de color marrón claro. CONGLOMERADO Roca conglomerática muy fracturada con matriz anaranjada de naturaleza carbonatada. ARENA LIMOSA Arena limosa de color marrón anaranjado, de plasticidad baja y consistencia firme con grava heterométrica calcárea frecuente. GRAVA Grava heterométrica subredondeada de naturaleza calcárea y compacidad muy densa con matriz areno-limosa de color marrón rosado. 6. DESCRIPCIÓN DEL SUBSUELO 6.1. DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES DE LA TRAZA En el enlace y de acuerdo con la información disponible se pueden detectar los siguientes niveles: Cubierta vegetal: Es el nivel superior y forma el soporte de los cultivos que se dan en la zona. En general está formado por limos arcillosos con abundantes restos vegetales. La potencia oscila entorno a 0,70m. Arcillas de baja plasticidad y limos: Aparece bajo la denominada cubierta vegetal en todas las calicatas y está compuesto por arcillas de baja plasticidad y limos con colaboraciones rojizas o pardas. Los materiales que lo componen son similares a la cubierta vegetal siendo difícil definir el limite entre ambos. La potencia puede oscilar entre 0,70m y 1,70m. El material se puede clasificar como CL, arcilla de baja plasticidad, la humedad natural registrada en este nivel es bastante elevada y variada debido a que se trata de una zona de cultivo con un sistema de riego en manta que satura el terreno en bastante profundidad. Según el PG-3, y a partir de valores de ensayos realizados, el suelo se puede clasificar como suelo tolerable. Gravas con Matriz arenosa o arcillosa: Este nivel puede aparecer por debajo del nivel anterior. Se trata de un nivel de gravas semiangulosas de naturaleza caliza. 7. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Todos los suelos encontrados, una vez eliminada la capa de tierra vegetal y rellenos, se pueden clasificar con una categoría de explanada E2. En las zonas en las que es necesaria la elevación de la rasante de explanada se puede terraplenar con suelos tolerables, adecuados ó seleccionados, siempre que cumplan las condiciones de explanada prevista de acuerdo con el estudio del dimensionado del firme. El espesor de tierra vegetal y relleno, encontrado varía entre 0,40 y 1,30m. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 10 de 16

11 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 8. MOVIMIENTO DE TIERRAS 8.1. EXCAVACIONES La excavación podrá realizarse mediante medios mecánicos convencionales aunque localmente y debido a encostramientos zonales, sobre todo a techo de los niveles de gravas donde suelen aparecer caliches por precipitación de carbonato cálcico, puede ser necesario e uso de medios mecánicos enérgicos si en algún punto se alcanza este nivel. En las secciones en terraplén, para la construcción del mismo, se pueden emplear suelos clasificados como tolerables según el PG-3, compactados al 95% PM en tongadas de 35cm de espesor máximo. Para la formación de la explanada se recomienda emplear suelos clasificados con CBR>20. De este modo se evita la colocación de dos capas de subbase granular en las secciones de firme MOVIMIENTO DE TIERRAS DE LA TRAZA A partir de la información disponible de otros proyectos en zonas adyacentes y de la información geológica y geotécnica de la zona, el terreno del enlace se puede englobar dentro de un único tramo homogéneo, clasificándose el terreno natural por debajo del nivel de tierra como suelo tolerable. Para el movimiento de tierras se hacen las siguientes recomendaciones: Dada la presencia de suelos y el uso actual de los terrenos se recomienda retirar al menos 1,0m del terreno superficial, para eliminar la tierra vegetal con abundancia de raíces y encontrar un fondo de excavación sin exceso de humedad. En las zonas que coincidan con el trazado actual no será necesario realizar esta operación. Se indica a continuación las recomendaciones sobre los espesores de la explanada en función del posible estado del subsuelo. Sección general desmonte/terraplén: Sobre el terreno natural o terraplén formado por un suelo tolerable compactado al 95% del PM se dispone una capa de suelo seleccionado con CBR>20 compactado al 98% PM en dos tongadas de 25cm. Con este tipo de suelo y los espesores de terraplén que es necesario desarrollar para situar la rasante del vial a cota definitiva, es fácil conseguir una explanada E2, que se puede obtener con una capa mínima de 75cm de suelo seleccionado sobre suelo tolerable, con lo que será esta la categoría de explanada a emplear en todos los viales, de acuerdo 6.1. I.C. El fondo de excavación se ripará y dejará orear antes de su compactación al 95% del Proctor Modificado. Dada la zona por donde discurre el trazado, es probable que al paso de las acequias y obras de drenaje sea necesario retirar un mayor espesor de la capa superficial hasta una profundidad tal en que las condiciones del terreno natural permitan la compactación del mismo. En estas zonas se recomienda disponer una capa de pedraplén previa a la construcción de los terraplenes o de la explanada. PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 11 de 16

12 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO 9. GEOTÉCNIA DE LAS ESTRUCTURAS 9.1. INTRODUCCIÓN En el proyecto se prevén la ejecución de de dos pasos inferior bajo la actual ronda sur, así como las obras necesarias que complementan el buen funcionamiento de las mismas. A continuación se presentan los parámetros geotécnicos y se derivación en el condicionamiento del diseño de la estructura, así como otros condicionantes extraídos de este estudio ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS Debido a la alternancia del terreno se plantean dos tipos de cimentación: 1.-Cimentación profunda mediante pilotes a una profunidad de 10m sobre el nivel de gravas conglomeriticas. Una vez analizado el corte estatigráfico del terreno y cosntatada la naturaleza de alternancia de estratos de carácter eminentemente granular con otros de características rocosas fracturadas vamos a determinar la capacidad portante del terreno comprendido entre la zona de inicio y final del empotramiento de la cimentación profunda mediante pilotes. Qp=(1/1,3)x2x0,28x(3-0,6)=184,5 kp/cm2. Para gravas limpias existe la expresión de la resistencia por punta de: Qp=50/1,3=38,5kp/cm2. Valor adoptado en este caso. 2.-Si optamos por hacer cimentación superficial, debido a las dimensiones de la cimentación se podría producir el descalze de los estribos cercanos del puente. En este caso se consideran los siguientes parámetros geotécnicos. Condicionantes geotécnicos Presión admisible K 30 1,6 kp/cm 2 4 kp/cm 3 Los asientos esperados son del orden de 3,0cm, a diferencia de la opción mediante cimentación profunda donde los asientos son inapreciables. La resistencia en punta se determina, a partir de los datos obtenidos por el ensayo SPT mediante la formula de pilote hincado para terrenos arenosos. Qp=(1/1,3)x2Xap(3-d) Si tomamos N=39 que es el menor de los obtenidos en el ensayo SPT, para el estrato de arcillas limosas con nódulos comprendidos entre 14,60 y 16,20m obtenemos PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 12 de 16

13 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO APÉNDICE Nº 1 CARTOGRAFÍA PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 13 de 16

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15 1/1.000 PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 01. ANEJO Nº4 ESTUDIO GEOTÉCNICO ENERO

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17 AYUNTAMIENTO DE CASTELLÓN DE LA PLANA ANEJO Nº 4 ESTUDIO GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO APÉNDICE Nº 2 ESTUDIO GEOTÉNICO PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN REMODELACIÓN ENLACE AVDA. DE ENRIQUE GIMENO CON RONDA SUR EN CASTELLÓN DE LA PLANA 15 de 16

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