annex nÚm. 5 geologia i geotecnia - gencat.cat · ineco, sa, l'any 2006. la investigació...

Millora General. Condicionament del Pas de Comiols. Carreteres: C-14, L-512 i C-1412b. Tram: Artesa de Segre. Clau: EI-AL-02134.1.

ESTUDI INFORMATIU

ANNEX NÚM. 5.- GEOLOGIA I GEOTECNIA

ANNEX NÚM. 5 GEOLOGIA I GEOTECNIA


ESTUDI INFORMATIU


2

ÍNDEX

1. INTRODUCCIÓ ............................................................................................................................................ 5

2. INVESTIGACIÓ GEOTÈCNICA ................................................................................................................... 5

2.1. RECONEIXEMENTS GEOTÈCNICS. .......................................................................................... 5

3. GEOLOGÍA ................................................................................................................................................ 13

3.1. INTRODUCCIÓ .......................................................................................................................... 13

3.2. ENQUADRAMENT GEOLÒGIC REGIONAL ............................................................................. 13

3.3. ESTRATIGRAFÍA ....................................................................................................................... 13

3.3.1. Cuaternari .................................................................................................................. 13 3.3.2. Terciari ...................................................................................................................... 14 3.3.3. Cretàcic ..................................................................................................................... 14 3.3.4. Serres marginals ....................................................................................................... 15 3.3.5. Vall del riu Segre ....................................................................................................... 15

3.4. HIDROGEOLOGÍA ..................................................................................................................... 15

3.5. SISMICIDAD .............................................................................................................................. 16

3.6. RECORREGUT GEÒLOGIC-GEOTÈCNIC DE LA TRAÇA ....................................................... 17

3.6.1. Eix 1. Tram A. Vall-Llebrera 1 (Longitut: 7.598 m) .................................................... 17 3.6.2. Eix 2. Tram A. Vall-Llebrera 2 (Longitud: 7.668 m) ................................................... 19 3.6.3. Eix 10. Tram B. (Longitud: 1.060 m) .......................................................................... 21 3.6.4. Eix 20. Tram C. Montargull 1. (Longitud: 3.570 m) .................................................... 21 3.6.5. Eix 21. Tram C. Montargull 2. (Longitud: 3.436) ........................................................ 21 3.6.6. Eix 30. Tram D. (Longitud: 2.762)............................................................................. 22 3.6.7. Eix 40. Tram E. Folquer 1(Longitud: 2.189) .............................................................. 22 3.6.8. Eix 41. Tram E. Folquer 2(Longitud: 2.163) .............................................................. 23

4. AGRESSIVITAT DEL SUBSÒL CAP AL FORMIGÓ ................................................................................ 23

4.1. AGRESSIVITAT DEL SÒL ......................................................................................................... 23

4.2. AGRESSIVITAT DE L’AIGUA .................................................................................................... 24

5. CARACTERITZACIÓ GEOTÈCNICA DELS MATERIALS ....................................................................... 24

5.1. DIPÒSITS QUATERNARIS ........................................................................................................ 24

5.1.1. Luvial (Qa) ................................................................................................................. 24 5.1.2. Terrassa alta (Qta) i terrassa baixa (Qtb) .................................................................. 26 5.1.3. Al·luvial col·luvials (Qac), ventalls luvials (Qab) ........................................................ 28 5.1.4. Depòsits al·luvió col·luvial (Qec) i fons de vall (Qfv) .................................................. 29

5.2. SUBSTRAT TERCIARI .............................................................................................................. 31

5.2.1. Alternança irregular d'arenoses i argiles (To-2) ......................................................... 31 5.2.2. Substrat rocós .......................................................................................................... 32

6. DESMUNTS DE LA TRAÇA ...................................................................................................................... 33

6.1. CRITERIS GENERALS .............................................................................................................. 33

6.2. ANÀLISI D’ESTABILITAT ........................................................................................................... 33

6.3. MÈTODES D’EXCAVACIÓ ........................................................................................................ 34

6.4. APROFITAMENT DELS MATERIALS PROCEDENTES DEL DESMUNT ................................. 34

6.5. QUADRE RESUM DE DESMUNTS ........................................................................................... 35

6.6. ESPLANADA I CATEGORIA DEL FONS DE DESMUNT .......................................................... 35

6.7. COEFICIENTS DE PAS I ESPONJAMENT ............................................................................... 36

7. REBLERTS ................................................................................................................................................ 36

7.1. CONSIDERACIONS INICIALS ................................................................................................... 36

7.2. CLASSIFICACIÓ DELS REBLERTS .......................................................................................... 36

7.3. ANÀLISI D’ESTABILITAT ........................................................................................................... 37

7.4. CONDICIONS DE CIMENTACIONS. ASSENTAMENTS. .......................................................... 38

8. GEOTÈCNIA DE FONAMENTS D’ESTRUCTURES ................................................................................. 39

8.1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................................... 39

8.2. METODOLOGIA DE CÀLCUL ................................................................................................... 39

II. PLÀNOLS

1. MAPA GEOLÒGIC 1:50.000 DEL PLA PIRINEUS. TRAM TREMP-MANRESA. ESTUDI PREVI DEL TERRENY

2. MAPA GEOTÈCNIC GENERAL ESCALA 1:150.000. FULLES Nº 24. BERGA I Nº 34. HOSPITALET

3. MAPA DE ROQUES INDUSTRIALS ESCALA 1:150.000. FULLES Nº24 BERGA I Nº 34 HOSPITALET

4. PLANTA GEOLÒGICA I SITUACIÓ DE RECONEIXEMENTS GEOTÈCNICS

5. PERFILS GEOLÒGIC-GEOTÈCNICS DE LES ALTERNATIVES

III. APÈNDIX

1. REGISTRES LITOLÒGICS DELS SONDATGES

2. REGISTRES LITOLÒGICS DELS CALICATAS

3. REPORTATGE FOTOGRÀFIC DELS SONDATGES

4. ASSAIG DE LABORATORI

5. ASSAIG DE PENETRACIÓ DINÀMICA

6. CAMPANYA GEOFÍSICA. SÍSMICA DE REFRACCIÓ

7. ESTACIONS GEOMECÀNIQUES

8. INVENTARI DE TALUSSOS (ESTUDI INFORMATIU PREVI)

9. INVENTARI DE TALUSSOS (ESTUDI INFORMATIU ACTUAL)

10. REPORTATGE FOTOGRÀFIC


ESTUDI INFORMATIU


5

1. INTRODUCCIÓ

El present estudi té per objecte analitzar de forma preliminar les característiques geològiques i geotècniques dels materials que componen el subsòl de la zona travessada pel traçat de l'Estudi Informatiu corresponent a la “Millora general i condicionament del Pas de Comiols” (tram Artesa de Segre).

L'estudi consta de dues alternatives, els traçat discorren per corredors més o menys semblants, excepte en el seu inici, arribant fins i tot a coincidir en alguns trams.

L'annex s'estructura en els següents apartats:

- Es detalla la investigació geotècnica recopilada de l'Estudi Informatiu anteriorment realitzat "Millora general i condicionament del Pas de Comiols. Tram: Artesa de Segre / Ponts-Tremp ", per l'empresa INECO.

- Descripció geològica dels corredors.

- Caracterització geotècnica de les formacions diferenciades.

- A partir de la naturalesa del terreny i de les seves característiques geotècniques, s'analitzen de manera preliminar els desmuntis existents, indicant l'aptitud per a l'ús en farciments dels materials a excavar i recomanant els talussos a adoptar.

- S'analitzen de manera preliminar els farciments existents, recomanant els talussos a adoptar i actuacions als seus fonaments.

- Fonament d'estructures.

2. INVESTIGACIÓ GEOTÈCNICA

2.1. RECONEIXEMENTS GEOTÈCNICS.

Com ja s'ha comentat anteriorment, per a la redacció del present estudi s'ha recopilat part de la campanya geotècnica duta a terme per a l'execució de l'Estudi Informatiu "Millora general i condicionament del Pas de Comiols. Tram: Artesa de Segre / Ponts-Tremp ", realitzat per INECO, SA, l'any 2006.

La investigació geotècnica en aquesta fase té per objecte en termes generals realitzar una caracterització geotècnica dels terrenys travessats per la traça, que permeti determinar la seva resistència i deformabilitat, així com la seva escalabilitat, les afeccions hidrogeologies, i realitzar una estimació dels talussos més adequats per a desmuntis i terraplens i caracteritzar el fons d'excavació en els desmuntis.

En resum, els reconeixements geotècnics de camp recopilats han estat:

- 13 Calicades - 4 Sondeigs mecànics a rotació - 2 Assaigs de penetració dinàmica (DPSH) - 1 Estacions geomecàniques - 5Talussos - 1 Perfils sísmics de refracció de 60m cadascun.

L'estudi s'ha completat amb una fotointerpretació de les noves variants proposades, juntament amb un recorregut detallat de camp, en el qual s'han anotat les característiques litològiques de les formacions diferenciades i els aspectes geotècnics rellevants observats en els corredors estudiats. Dins l'estudi de la problemàtica dels desmunts dels corredors, s'ha realitzat un inventari de 15 talussos, les fitxes s'adjunten en el seu apèndix corresponent.

Calicatas

En cada una d'elles, s'han pres mostres alterades (MA) de sòl en sac de cada nivell diferenciat detectat i s'ha realitzat un registre estratigràfic , anotant el gruix de les unitats litològiques identificades.

El seu objectiu és fer un reconeixement superficial del terreny, i sobretot, aconseguir un volum suficient de mostra com per a poder realitzar determinats assaigs que requereixen gran quantitat de sòl (Proctor i CBR especialment), per conèixer la seva possible utilització en els reblerts existents al llarg de la traça.

El tall estratigràfic de cadascuna d'elles s'adjunta en els apèndixs d'aquest annex.

Sondatge mecànica

Prof. aconseguida

(m)

Data de realització

Tipus i prof. mostres (m)

C-4 1,80 22/11/06 MS 1,60

C-5 1,30 22/11/06 MS 1,10

C-6 1,20 22/11/06 MS 1,00

C-7 1,05 22/11/06 MS 0,90

C-8 1,70 22/11/06 MS 1,50

C-9 1,20 14/11/06 MS 1,20

C-10 0,50 15/11/06 -

C-11 0,50 15/11/06 MS 0,40

C-12 1,40 15/11/06 MS 1,40

C-23 1,80 14/11/06 -

C-24 1,00 14/11/06 MS 1,00

C-25 1,05 14/11/06 MS 1,05

C-26 0,40 22/11/06 -


ESTUDI INFORMATIU


6

Sondejos mecànics

S'han recopilat quatre (4) sondejos mecànics a rotació amb extracció contínua de testimoni. La ubicació dels sondejos efectuats es mostra en el Plànol de planta geològica i situació dels reconeixements geotècnics.

El testimoni recuperat en els sondejos s'emmagatzema en caixes de cartró parafinat, per posteriorment realitzar la testificació i fotografiar les caixes.

Un cop finalitzat cada sondeig es deixa instal·lada en el seu interior la canonada piezomètrica amb la finalitat de mesurar la variació del nivell freàtic amb el pas del temps i els canvis estacionals..

La situació i profunditat de cada sondeig s'indica a continuació:

Sondeig Mecànic

Profunditat final (m)

Data d’execució Inicio Fin

S-1 13,30 08/12/06 12/12/06 S-2 13,90 12/12/06 13/12/06 S-3 13,00 04/12/06 06/12/06 S-4 13,45 06/12/06 07/12/06

Assaigs S.P.T.

A l'interior dels sondejos es van realitzar assaigs estàndard de penetració (SPT).

Els assaigs in situ de penetració estàndard (SPT), es realitzen segons la norma UNE-103-800-92.

El SPT consisteix en comptar el nombre de cops necessari per clavar 30 cm (15 +15) un pren-mostres tubular d'acer de 2 "x 1 3/8" de diàmetre amb tub bipartit, normalitzat (fig. 1), mitjançant colpeig d'una maça de 63,5 kg de pes que cau des d'una altura de 75 cm.

Per realitzar l'assaig es marquen al barnillatge 60 cm en trams de 15 cm, comptant-se els cops per als 30 cm centrals. Es considera que s'obté rebuig i se suspèn l'assaig quan després de donar una sèrie de 100 cops no s'introdueixen els 30 cm en la seva totalitat o quan després de donar 50 cops el pren-mostres no s'ha introduït 5 cm.

Aquest assaig permet determinar la resistència del sòl a la penetració, mitjançant la clava d'un pren-mostres en tres intervals de 150 mm, anotant el nombre de cops requerits a cada interval.

FIGURA 1

En el quadre següent s'indiquen els assaigs SPT realitzats per sondeig, així com la seva corresponent copejament.

Sondeig mecànic

S.P.T. Nº de Cops NSPT

Mostra Prof. (m) 15 cm 15 cm 15 cm

S-1 SPTp-1 SPTp-2

1,40-1,75 3,50-3,75

12 27

27 50

50 -

R R

S-2 SPTp-1 SPTp-2

1,40-1,85 3,00-3,45

21 10

15 11

30 48

45 59

S-3 SPT-1

SPTp-2 2,30-2,60 3,70-4,15

25 15

50 35

- 48

R 83

S-4 SPTp-1 SPT-2

1,50-1,90 3,40-3,65

25 38

40 50

50 -

R R

Molts dels assaigs SPT es van realitzar amb puntaza tancada per trobar-se en nivells de grava, que a la taula s'han expressat com SPT.

Presa de mostres inalterades i testimonis parafinats.

En funció de les característiques geotècniques dels terrenys travessats, es va considerar convenient la presa de mostres inalterades en alguns casos.

La presa de mostres inalterades, es realitza segons la norma ASTM D-3550-84, utilitzant-se un pren-mostres seccionat, de paret gruixuda de 4 mm d’espessor, longitud mínima 45 cm i diàmetre mínim interior de 70 mm (fig. 2), a l'interior dels quals s'allotja un tub de PVC on s'introdueix la mostra. Al efectuar cada presa de mostra s'ha netejat prèviament el trepant, i en tot moment s'ha pres la precaució de deixar la canonada de revestiment per sobre de la cota en què s'anava a prendre. Immediatament després de la seva extracció es parafinen els seus extrems per evitar pèrdues d'humitat. Les mostres així obtingudes es poden considerar prou poc alterades perquè es puguin determinar al laboratori les característiques de resistència i consolidació del sòl sense error d'importància pràctica. La clava del pren-mostres es realitza mitjançant una maça de 63,5 kg que cau des d'una alçada de 75 cm.

FIGURA 2


ESTUDI INFORMATIU


7

On les característiques del terreny no van permetre la presa de mostres inalterades ni la realització d'assaigs S.P.T., per no ser possible la seva clava, es van parafinar mostres de testimoni continu procedents del sondeig, seleccionant aquelles porcions menys alterades.,

Les columnes estratigràfiques i la descripció de cada sondeig s'adjunten als apèndixs d’aquest annex.

Sondeig mecànic

Mostres Inalterades i Testimonis Parafinats

Mostra Intervals de Prof. (m)

Nº De Cops

15 cm 15 cm 15 cm 15 cm

S-1

TP-1 TP-2 TP-3 TP-4

5,50-5,75 7,55-7,80

10,40-10,75 12,50-12,80

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

S-2

TP-1 TP-2 TP-3 TP-4

4,50-4,80 6,85-7,05 9,10-9,45

12,05-12,30

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

S-3

MI-1 TP-1 TP-2 TP-3 TP-4

1,70-2,30 5,40-5,70 7,00-7,25 8,90-9,20

12,35-12,60

8 - - - -

11 - - - -

13 - - - -

18 - - - -

S-4

TP-1 TP-2 TP-3 TP-4 TP-5

6,00-6,40 7,90-8,15

9,85-10,00 10,90-11,15 12,80-13,05

- - - - -

- - - - -

- - - - -

- - - - -

Assaigs de penetració dinàmica superposada D.P.S.H.

S'han recopilat quatre (2) assaigs de penetració dinàmica D.P.S.H. L'assaig de penetració dinàmica té per objecte mesurar la resistència del terreny a la penetració d'una puntaza que es clava mitjançant copejament amb una energia, normalitzada, (Norma UNE 103801).

Aquest assaig proporciona una mesura contínua de la resistència del terreny, fins a assolir un nivell, en el qual, després de realitzar 100 cops de les característiques descrites no sigui possible penetrar amb la puntaza més de 20 cm. Els resultats dels assaigs es mostren als Apèndixs.

La ubicació dels assaigs efectuats es mostra en el plànol de planta geològica i situació dels reconeixements geotècnics. Al quadre següent es mostra la profunditat assolida pels assaigs de penetració dinàmica realitzats.

Penetració dinàmica Prof. rebuig (m) Data realització

P-3 4,40 12/12/06 P-4 2,11 12/12/06

En l'execució d'aquest treball s'ha emprat un penetròmetre, TECOINSA PDP 3.10 D sobre erugues que presenta les següents característiques:

- Pes de la maça: 63,5 kg - Altura de caiguda: 76 cm - Secció de puntaza: Circular de Ø = 5,05 cm - Tipus de puntaza: Perduda

Als Apèndixs es presenten els copejaments obtinguts en els assaigs DPSH i fotografies dels mateixos.

Estacions geomecàniques

S'han recopilat una (1) estacions geomecàniques (EG-1). Les estacions geomecàniques són un element necessari que forma part del mètode de càlcul per a l'estudi de l'estabilitat de les excavacions a realitzar a les boques dels túnels i en els desmunts en roca.

Cada estació geomecànica consisteix en un estudi de les característiques (normalment d'un talús o massís rocós) del punt prospectat, quedant tot això reflectit a través d'una fitxa. S'obtindrà així una classificació en funció de propietats tals com direcció de cabussament, diaclasas, fractures, rugositat, alteracions, reblerts etc. La classificació més usada és la de Bienawski.

Ja que aquestes excavacions afecten fonamentalment a materials rocosos, s'ha estudiat la possibilitat de que es produeixin ruptures estructurals a favor de les discontinuïtats existents.

L'anàlisi de ruptura estructural dels talussos es refereix a la possibilitat de què l'estructura de la facturació independitzi volums de roca inestables; és a dir, es pot esperar que es produeixin ruptures a favor de les juntes primitives del massís rocós (mecanismes de ruptura per tomb o "toppling", lliscament pla i lliscament de falques).

Per definir el mecanisme de ruptura estructural, les propietats necessàries per al càlcul es refereixen a les propietats de les juntes del massís rocós.

Principals mecanismes de ruptura per error estructural


ESTUDI INFORMATIU


8

L'orientació, el cabussament i la continuïtat de les juntes han estat obtinguts en cada cas de les estacions geomecàniques (EG-) més properes al punt d'anàlisi. Per a cada estació geomecànica, s'han considerat totes les famílies de juntes mesurades.

Pel que fa a les dades d'orientació de juntes obtingudes en les diferents estacions geomecàniques, aquestes són:

EG-1

Alternances de margues i gresos

FAMILIA CABUSSAMENT (º) DIRECCIÓ DE CABUSSAMENT (º) CONTINUITAT (m)

S0 10 45 >20

J1 83 243 1-3

J2 80 258 1-3

Martell Schmitdt

El Dr. E. Schmidt va idear un assaig de rebot mitjançant el qual es podia estimar la resistència a compressió d'una roca mitjançant un procés no destructiu. Amb això es determina la duresa de les roques.

L'ús està limitat per roques dures o molt toves.

Equip

El martell Schmidt consisteix essencialment d'un èmbol, un ressort d'una determinada rigidesa i un pistó. L'èmbol es pressiona cap a l'interior del martell en exercir una empenta contra un espècimen de roca. L'energia s'emmagatzema al ressort el qual allibera automàticament a un nivell determinat i impacta el pistó contra l’èmbol.

L'alçada de rebot del pistó es llegeix sobre una escala i es pren com la mesura de la duresa.

L'equip és portàtil i es pot utilitzar tant al laboratori com al camp.

Existeixen models del martell Schmidt per diferents nivells d'energia d'impacte. El martell tipus L, que té una energia d'impacte de 0,74 Nm és el més comú.

Així mateix, aquest èmbol va unit a una base d'acer de 20 kg a la qual es fixa fermament la mostra a assajar. Els nuclis s’han d’assajar en una falca d'acer amb una osca maquinada semicilíndrica del mateix radi de nucli, o en un bloc d'acer en V, com s'indica en la figura següent:

Falca per a nuclis

Procediment:

- Calibrar el martell abans de cada seqüència d'assaigs, utilitzant l'enclusa de calibratge subministrada pel fabricant. S'ha d'obtenir una mitjana de 10 lectures sobre l'enclusa.

- Utilitzar, quan sigui possible, espècimens més grans de roca pels assaigs de duresa amb el martell Schmidt. El martell tipus L s'ha d'utilitzar sobre nuclis NX o majors, o sobre espècimens en bloc que tinguin costats de 6 cm de longitud, com a mínim. Els espècimens obtinguts per assaigs de laboratori han de ser representatius de la roca a estudiar.

- Per aquesta prova, la superfície d'assaig de tots els espècimens, tant en camp com al laboratori, ha de ser plana i estar polida sobre l'àrea coberta per l'èmbol. Aquesta àrea, i el material rocós sota ella fins a una profunditat de 6 cm, han d'estar lliures d'esquerdes o de qualsevol discontinuïtat localitzada a la massa de roca.

- Si es assagen al laboratori o al camp, petits espècimens individuals de roca, aquests han d'estar fixament subjectes a una base rígida per assegurar adequadament el espècimen contra vibració i moviment durant l'assaig. La base ha d'estar col·locada sobre una superfície plana de tal manera que subministri un suport ferm.

- Com el valor de la duresa és afectat per l'orientació del martell, es recomana que aquest s'utilitzi en una de les següents tres posicions: verticalment cap amunt, verticalment cap avall o horitzontalment, amb l'eix del martell en una posició de ± 5 a partir de la posició desitjada. Quan l'ús d'una de les tres orientacions no sigui possible (per exemple pel cas d'assaigs in-situ en un túnel circular), l'assaig s'ha de realitzar posició vertical o horitzontal utilitzant els revolts de correcció subministrades pel fabricant. L'orientació del martell per l'assaig i qualsevol correcció aplicada a les orientacions no vertical o no horitzontal, han de registrar-se i reportar-se en els resultats.

- El nombre d'assaigs a realitzar sobre un espècimen és variable, separant-se els punts d'assaig, com a mínim, el diàmetre de l'èmbol. Qualsevol assaig que causi fractura o qualsevol altra falla visible, obligarà a que aquest assaig i l'espècimen siguin rebutjats. Els errors en la preparació dels espècimens i la tècnica d'assaig, tendeixen a produir baixos valors de duresa.


ESTUDI INFORMATIU


9

Càlculs

A continuació es presenta una taula per a la correcció per la posició del martell Schmidt de Duresa en el moment de realitzar l'assaig, considerant que per als càlculs en gabinet s'ha de corregir sobre cadascun dels rebots executats:

Per al càlcul de l'estimació de la resistència compressiva s'ha de tenir en compte els estàndards del ISRM (Society International For Rock Mechanic's), considerant el nombre de rebot, definit com: "La mitjana aritmètica dels 5 valors o índexs més alts de tots els assaigs executats amb el Martell Schmidt de Duresa" i aplicant la següent fórmula matemàtica:

Log dc = 0.00088ρR + 1.01

On:

dc = Resistència Compressiva de la roca en MPa.

ρ = Densitat de la roca en KN/m³.

R = Rebot del Martell tipus “L”.

Registre de resultats

A l'informe cal incloure les dades següents:

- Descriure litològicament la roca i font del mostreig, incloent: localització geogràfica, profunditat i orientacions.

- Indicar la data de mostreig, data d'assaig i condició d'emmagatzemament (és a dir, exposició a temperatures extremes, assecat a l'aire, humitat, etc.).

- Indicar el tipus d'espècimen (nucli, espècimen triturat o volat, espècimen in-situ), mida i forma.

- Registrar l'orientació de l'eix del martell en l'assaig

- Indicar el mètode d'encunyament de l'espècimen (bloc en V o cargol de fixació).

- Reportar el valor de la duresa de Schmidt obtingut.

Dades preses en camp

Segons l'anteriorment explicat, a continuació es resumeixen els resultats obtinguts pel martell Schmidt en les proximitats de les estacions geomecàniques:

M-1 en EG-1

POLO MEDIDAS DE REBOTE MED. JCS (kg/cm2)

S0 33 38 34 31 28 30 20 28 34 31 440

Amb aquestes dades, es pot calcular el valor de l'RMR estimat per les diferents formacions rocoses.

Aquest detall és molt útil sobretot per tenir una idea aproximada de la qualitat de la roca que van a travessar els possibles túnels plantejats.

Conclusions a les estacions geomecàniques i martell Schmidt

Amb les dades que brinden les estacions geomecàniques i el copejament apreciat en alguna d'elles, podem arribar a conclusions que ens portin a determinar l'estabilitat dels terrenys estudiats des del punt de vista d'obertura de talussos, estabilitat dels mateixos i sobretot, tenint en compte que un dels majors problemes que pot presentar una roca és la caiguda o despreniment de blocs, definir en la mesura possible les juntes i diaclasas que ajudin a determinar les falques susceptibles de produir-los.

Amb tot això es conclou que:

- Els materials Cretàcics que afloren a la zona d'estudi, en general, donen talussos inestables fins i tot sense intervenció humana i són altament erosionables, la qual cosa dóna lloc a un conjunt amb grans problemes per al traçat de carreteres.

- Les litologies Terciàries Conglomerats i alternances de gresos i argiles la dificultat principal rau en els despreniments de grans blocs de les cornises dels materials durs, al erosionar diferencialment les capes toves interestratificadas entre ells.

La solució per evitar aquesta problemàtica no és ja tendir els talussos, ja que aquestes formacions són especialment escarpades i es crearia un gran impacte visual a més de no evitar realment aquesta situació, sinó la realització d'un manteniment exhaustiu i l'actuació en tots els talussos mitjançant sistemes de sosteniment adequats per a cadascun d'ells.

Inventari de talussos

S'ha realitzat un inventari de 15 talussos existents a la zona d'estudi (denominats T) i s'han recopilat cinc (6) fitxes de l'inventari de talussos realitzat en l'anterior estudi informatiu. Com a criteris per elegir els talussos a inventariar s'han tingut en compte; l'altura|, la seva singularitat per disposar de mesures correctores o estabilitzadores i la detecció d'afeccions o símptomes d'inestabilitat.


ESTUDI INFORMATIU


10

Cada talús s'ha descrit en funció de les litologies que l'integren, les seves característiques geotècniques, la seva geometria i dades d'estabilitat general amb problemes detectats, adjuntant per completar les dades diverses fotografies que il·lustren el reconeixement realitzat. Les fitxes de cada talús s'inclouen als Apèndixs.

Perfils sísmics

S'han recopilat un (1) perfils de sísmica de refracció de 60 m de longitud als emplaçaments elegits per estudiar la geologia i/o ripabilidad dels materials. L'objectiu dels treballs de geofísica mitjançant sísmica de refracció ha consistit en determinar la distribució vertical de velocitats al subsòl, la profunditat del substrat rocós (roca sana), així com el caràcter ripable, marginal o no ripable de les formacions geològiques existents a la zona d'estudi.

La sísmica de refracció constitueix una eina adequada per assolir aquest objectiu, ja que hi ha un alt contrast entre la velocitat de propagació de les ones "p" en materials alterats i no alterats.

Als apèndixs del final de l'Annex s'inclou l'informe i les conclusions obtingudes d’aquests assaigs.

ASSAIGS DE LABORATORI

Algunes mostres obtingudes en les calicades, considerades com a representatives dels materials existents en la traça, s'han assajat en laboratori amb la finalitat de determinar les seves característiques geotècniques.

Tant les prospeccions geotècniques in situ com els assaigs de laboratori s'han realitzat seguint el Plec de Prescripcions Tècniques Particulars.

A continuació s'exposa una relació de tots els assaigs de laboratori realitzats:

Assaig de Laboratori

Unidades Descripción del ensayo Normativa Aplicada

11 Determinación de humedad natural de suelo UNE 103300, NLT 102

17 Determinación de Límites de Atterberg UNE 103103/103104. NLT 105/106

17 Granulometría por tamizado UNE 103101, NLT 104

2 Corte directo en probeta de suelo UNE 103401

7 Proctor Normal UNE 103500

7 C.B.R. con energía proctor normal UNE 103502

1 Ensayo de colapso NLT 254

10 Determinación del contenido de materia orgánica UNE 103204, NLT 118

3 Determinación de la reactividad de los áridos con los

álcalis del cemento (álcali-sílice) UNE 146507-1

10 Determinación del contenido de sales solubles en

suelos NLT 114 99

14 Determinación cuantitativa de sulfatos solubles UNE 103201. NLT 120

Assaig de Laboratori

Unidades Descripción del ensayo Normativa Aplicada

4 Acidez de Baumman-Gully EHE

10 Compresión simple de una probeta de roca UNE 22950-1

10 Contenido en yeso

13 Agresividad al hormigón EHE

1 Análisis de muestra de agua EHE

En el cas de mostres de terra, s'ha realitzat una classificació segons Casagrande, H.R.B. i PG-3, en funció de les dades d'assaigs disponibles, que s'adjunta tant a la taula resum d'assaigs com als fulls de testificació de cada prospecció.

Els resultats dels assaigs de laboratori efectuats s'han inclòs als Apèndixs del present informe, així com els fulls resum dels mateixos que a més s'inclouen a les següents taules.


ESTUDI INFORMATIU


11

Muestra Cotas

Tipo

de

mue

stra

LITOLOGÍA

Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

D. a

pare

nte

(g/c

m3 )

P.e

sp.p

art.S

ólid

as

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Sc

(kg/

cm2 )

% D

efor

mac

ión

CO

LAPS

O (%

)

SO

3= (%

)

Ac. B

aum

ann-

G.

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG-3

S-01 0,7-1,40 MA Aluvial (Qa) 100 100 81,2 52,0 44,4 28,6 14,5 N.P SM A-1-b Seleccionado

S-01 3,00-4,00 MA Aluvial (Qa) 100 100 73,4 43,3 34,0 15,8 9,0 18,5 13,7 4,8 0,0510 0,0 GW-GM A-1-a Seleccionado

S-01 5,50-5,75 TP-1 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 15,95 4,1

S-01 7,55-7,80 TP-2 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 413


S-02 0,90-2,00 MA Terraza baja (Qtb) 100 100 76,8 45,3 37,3 21,4 14,0 20,1 15,0 5,1 GM-GC A-2-4 Seleccionado

S-02 2,00-4,00 MA Terraza baja (Qtb) 100 100 72,6 41,7 34,5 16,4 10,5 19,8 15,4 4,4 0,0476 0,0 GW-GM A-1-a Seleccionado

S-02 6,85-7,05 TP-1 Alternancia de areniscas y arcillas (12) 243

S-03 1,70-2,30 MI-3 Terraza baja (Qtb) 1,52 100 100 96,5 87,3 81,1 23,1 12,7 N.P SM A-1-b Tolerable

S-03 4,15-4,80 MA Terraza baja (Qtb) 100 92,0 74,4 47,3 39,0 26,7 21,4 29,1 20,5 8,6 0,0072 0,0 GC A-2-4 Seleccionado


S-03 8,90-9,20 TP-3 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 2,77 3,9


S-04 0,50-2,80 MA Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 100 100 100 100 99,9 90,1 68,0 25,5 17,2 8,3 0,1185 2,0 CL A-4 Tolerable




PARÁMETROS QUÍMICOS

CLASIFICACIÓNINDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA C. SIMPLEHUMEDAD Y DENSIDAD

GRANULOMETRÍA LÍMITES DE ATTERBERG


ESTUDI INFORMATIU


12

MUESTRA PROCTOR

MuestraCotas LITOL H

umed

ad ((

%)

D.s

eca

(g(c

m3 )

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Tip

o

% D

.P.

C (

kg/c

m2 )

Fric

ción

(º)

CO

LAP

SO

(%)

Tip

o

H. Ó

ptim

a (%

)

D. M

áx (g

/cm

3 )

CB

R a

l 10

0%

% H

inch

.

M.O

. (%

)

SO

3= (%

)

Yes

o en

sue

los

(%)

Sal

es s

olub

les

(%)

Reactividad álcali-sílice y álcali-silicato C

asag

rand

e

H.R

.B.

PG

-3

C-04 1,60TO-2 8,00 100 96 76,6 60,0 57,9 48,0 41,1 27,5 20,7 6,8 0,710 0,8611 1,85 3,38 N-R

GC A-4 Marginal

C-05 1,10TO-2 9,30 100 100 97,9 92,6 88,8 77,3 63,1 32,8 24,1 8,7 N 15,6 1,76 4,0 1,400 0,1772 0,38 1,84

ML A-4 Marginal

C-06 1,00TO-2 13,30 87 79 68,3 54,5 50,9 42,5 38,3 28,7 23,5 5,1 N 14,0 1,91 5,0 1,320 0,0374 0,08 2,03 N-R

GC A-4 Marginal

C-07 0,90 TO-2 5,90 100 100 100 91,5 89,0 83,3 66,0 24,1 20,3 3,8 N 14,0 1,75 15,0 1,040 0,0175 0,04 1,56CL-ML A-4 Marginal

C-08 1,50TO-2 6,70 100 100 100 99,0 98,3 95,3 89,8 31,9 24,8 7,1 CD 100 0,12 29 1,47 N 15,5 1,67 2,0 0,630 0,5163 1,11 2,62

ML A-4 Marginal

C-09 2,50 Qec4,29 100 100 100 97 95,7 93,0 74,6 23,3 14,4 9,0 N 11,88 1,92 5,7 0,00 0,165 0,1391 0,04 0,32 N-R

CL A-4 Tolerable

C-11 0,40TO-2 8,41 100 100 100 100 100 98,5 90,4 24,9 14,7 10,2 N 11,47 1,87 3,5 1,24 1,325 0,2880 0,06 0,27

CL A-6 Tolerable

C-12 1,40 Qec8,54 100 100 100 100 99,4 98,9 98,6 36,8 21,9 14,0 0,388 0,0723 0,03 0,16

CL A-6 Tolerable

C-24 1,00TO-2 3,82 100 100 89,9 68,3 65,5 64,3 59,1 24,2 13,9 10,3 CD 100 0,05 33,5 N 11,28 1,89 4,7 0,38 0,296 0,0404 0,05 0,33

CL A-6 Tolerable

C-25 1,05TO-2 5,67 100 100 95,5 85,4 81,5 74,7 61,3 33,8 20,2 13,6 2,414 0,0324 0,00 0,50

CL A-6 Marginal

Ensayo remoldeado al 100% del Proctor Normal

HUMEDAD Y

DENSIDAD

GRANULOMETRÍALÍMITES DE

ATTERBERG CLASIFICACIÓNPARÁMETROS QUÍMICOSC.B.R.CORTE DIRECTO


ESTUDI INFORMATIU


13

3. GEOLOGÍA

3.1. INTRODUCCIÓ

En aquest Annex es presenten els resultats de l'estudi geològic-geotècnic corresponent a l'Estudi Informatiu per a la millora general i condicionament del Pas de Comiols. . Tram Artesa del Segre.

L'estudi geològic té per objecte definir les característiques geològiques dels terrenys pels quals discorrerà el traçat previst. S'incideix particularment en aquelles relatives a la composició i disposició dels materials, que permeten identificar els diferents tipus de terrenys i sòls existents, així com la seva ubicació geomètrica al terreny.

Per a la redacció del present Annex s'ha comptat amb els següents estudis tècnics de la zona:

- Mapa geològic d'Espanya. Sèrie Magna. Escala 1:50.000. Full núm. 329. Ponts

- Mapa geològic d'Espanya. 1a Sèrie. Escala 1:50.000. Full núm. 328. Artesa de Segre

- Mapa geològic d'Espanya. 1a Sèrie. Escala 1:50.000. Full núm. 290. Isona.

- Estudi previ de terrenys. Pla Pirineus. Tram Tremp-Manresa. MOP Direcció General de Carreteres

Una vegada analitzada tota la informació disponible i basant-se en les investigacions de camp realitzades (sondejos mecànics fonamentalment) s'ha confeccionat una planta a escala 1:5.000.

3.2. ENQUADRAMENT GEOLÒGIC REGIONAL

Des del punt de vista geològic, la zona que ens ocupa s'enquadra en l'anomenada Depressió Central Catalana o, el que el mateix, en el conjut de materials terciaris que estructuralment pertanyen a la Conca de l'Ebre, circumdades pel nord per les serres prepirinenques o Pirineu Calcari. D'aquesta serres, les més properes, de sud a nord, corresponen a les de Sant Marmet, Montsech i Comiols.

A continuació s'inclou una figura amb el plànol geològic general de la zona en estudi, pres de l'Institut Cartogràfic de Catalunya.

.

ZONA DE ESTUDIO

3.3. ESTRATIGRAFÍA

Es defineix, a continuació, els materials diferenciats en l'estudi i descrits en ordre seqüencial, des dels més moderns fins als més antics

3.3.1. Cuaternari

Al·luvial (Qa)

Es tracta dels sediments més actuals que han anat dipositant els diferents rius i rierols, destaca per importància els dipòsits associats al riu Segre. Litològicament estan constituïts per argiles, arenes, graves i bitlles, distribuïts en llentillons irregulars.

Terrassa alta (Qta)

Estan formats aquests dipòsits per graves amb bastant de sorra, els clastos són arrodonits i heteromètrics. El conjunt presenta una coloració marró grisenc. Esporàdicament apareixen bitlles de fins a 20 cm de diàmetre. Les graves es troben pràcticament granosostenidas i amb cert grau d'oxidació.


ESTUDI INFORMATIU


14

Terrassa baixa (Qtb)

Constituït per un dipòsit de sediments granulars que varien des de graves sorrenques a sorres amb bastants graves de clastos poligènics i amb intercalacions arenolimosas en tons ocres.

Fons de Vall (Qfv)

Es tracta d'uns dipòsits d'escassa espessor que es troben entapissant zones de baixa pendent, generalment estan formats per llims arenosos en tons ocres que en ocasions presenten graves de naturalesa calcària.

Aluvio-col·luvial (Qac)

Són dipòsits d'origen mixt que han sofert un transport formats per llims i arenes en tons marró vermellós, amb presència de graves.

Eluvial-col·luvial (Qec)

Com en el cas anterior es tracta d'un dipòsit d'origen mixt en el qual s'han donat fenòmens d'alteració in situ del material original sofrint aquest un transportel, per la qual cosa la seva estructura és bastant caòtica. Per regla general estan formats per llims i argiles amb indicis de grava.

Ventall luvial (Qab).

S'ha cartografiat un sol ventall luvial, a la desembocadura d'alguns barrancs a la vall principal del riu Segre.

Litològicament apareixen compostos per llims i sorres de tons marrons, que engloben cants dispersos de gresos, de formes subangulosas i mida heteromètrics.

Con de dejecció (Qcd)

La seva presència en els corredors estudiats és de caràcter testimonial i no afecta el traçat en cap d'ells.

La litologia és molt semblant a la dels ventalls pluvials, sent aquests últim, en alguns casos, diversos cons de dejecció coalescents.

Farciment antròpic compactat (QR1) i farciment antròpic sense compactar (QR2

Dins dels materials antròpics s'han diferenciat dos tipus. El primer correspon als farciments compactats de les obres lineals existents a la zona d'estudi, mentre que els segons són materials abocats, de naturalesa i procedència heterogènia.

3.3.2. Terciari

Oligocè

Conglomerats poligènics (TO-1)

Es tracta d'uns conglomerats bru-grisencs de cantells arrodonits poligènics encara que amb predomini de materials carbonatats, matriu arcillo-arenosa i ciment calcari. Presenten escassa

fisuració, sent molt compactes. La mida dels cantells és decimètrica. Les observacions realitzades en camp indiquen bona qualitat d'aquest material.

Després de l'anàlisi de les mesures estructurals realitzades sobre aquesta formació, s'observa que l'estratificació és horitzontal o presenta baixos angles de cabussament, per la qual cosa no s'espera que produeixin problemes d'estabilitat a favor de plans d'estratificació.

Alternança irregular de gresos i argiles (TO-2)

Aquesta unitat constitueix el substrat dominant de les dues alternatives estudiades, sent, per tant, els materials més abundants en tota aquesta zona.

Es tracta d'una sèrie de litologia monòtona, composta per una alternança irregular de gresos i argiles, de tons vermellosos i groguencs característics.

Els gresos són de tons groguencs en superfície i foscos en tall, de composició silici i ciment calcari, disposades en capes que van dels 0,2 m fins als 3,0 m de gruix. Rarament presenten estructures sedimentàries i es concentren en bancs de gruix molt irregular.

Les argiles presenten tons vermellosos característics, tractant-se en realitat de margues argiloses, ja que conté una proporció variable de carbonats. Apareixen disposades en nivells finament estratificats, de gruix generalment centimètric i competència molt variable, en funció del grau d'alteració i del contingut en carbonats. Com en el cas anterior, les argiles es concentra en bancs de gruix irregular.

Aquesta unitat en el seu conjunt mostra una litologia monòtona, però la seva distribució és irregular i aleatòria, observant zones on predominen els gresos i en altres les argiles.

Al començament de les dues alternatives i en un tram comprès entre ambdues, es distingeix una zona on apareixen nivells de guix de tons blanquinosos i grisencs, molt purs i d'aspecte fibrós, estratificat en nivells des centimètrics fins 1,0-1,5 m de gruix. Es concentren al nord d'Artesa de Segre, on hi ha una antiga explotació actualment abandonada.

El conjunt apareix suaument plegat, amb cabussaments que normalment no sobrepassen els 35 º, excepte en rares excepcions, com passa al començament del Tram A, Eix-1, on presenten cabussaments de fins a 85 º.

3.3.3. Cretàcic

Campanià

Calcàries (CM-4)

Aquesta unitat apareix dins de la banda geològica cartografiada, encara que no afecta el traçat en cap tram.

Són calcàries de color crema, estratificades en bancs de fins a 2,0 m de potència i fractura pseudoconcoidea. Estructuralment es caracteritzen per estar poc tectonitzades i fissurades.


ESTUDI INFORMATIU


15

GEOMORFOLOGiA i TECTÒNICA

Dins de les alternatives estudiades es distingeixen dues àrees amb caraterístiques geomorfològiques i tectòniques pròpies: Serres marginals i vall del riu Segre.

3.3.4. Serres marginals

.Les Serres Marginals constitueixen un enclavament del Prepirineu que envolten un ampli altiplà deprimida que constitueix la "Conca de Tremp", aquesta última ja fora de l'àrea objecte d'estudi.

Estructuralment, els materials de la zona constitueixen una sèrie d'anticlinals dirigits d'Est en Oest amb els seus sinclinals intermedis. Els empenyis procedents del nord van tenir com a nucli resistent l'antepaís de l'Ebre, pel que les seves vergències són marcadament cap al Sud.

L'anticlinal de Carrén presenta un flanc sud verticalitat, al peu del qual, una gran falla longitudinal substitueix al flanc nord del sinclinal del Coll de Faidella, que cap a l'Oest es resol als terrenys subhoritzontals de la Conca de Tremp.

Cap diferenciar dins d'aquesta zona dos dominis clarament definits, un constituït per les terres relativament baixes de la Conca i un altre per les elevades de les serres de Carrén, Aubéns, Comiols, Montsech i Sant Mamet que l'envolten.

La subzona de la Conca de Tremp és un ampli altiplà situat a uns 500 m d'altura mitja, regada pel curs del Noguera-Pallaresa. Així mateix, també discorren pel seu fons els rius Abella i Conques. Els tres mostren unes àmplies terrasses a diferents nivells, en general discontínues, que són les millors formacions pels fonaments de la nova via de comunicació.

La subzona de les serres presenta forts escarpaments als seus vessants meridionals i és una mica més tendida a les que miren al Nord; tanmateix en aquestes últimes les excepcions són abundants. Les escasses valls existents entre les serres es troben aïllades unes de les altres, tenen vessants abruptes i accessos difícils, per la qual cosa la realització de l'obra adquireix una dificultat afegida.

Al sud de la Conca, la serra de Campanetes constitueix un sinclinal amb relleu invertit que es prolonga cap a l'Oest, creuant el Noguera-Pallaresa, pels turons de La Guardia de Tremp; per l'Est queda sepultat sota el terciari de la Serra de Comiols.

L'anticlinal de Montsech és el més millor representat en el tram encara que només en el seu extrem oriental; d'aquest, s'observa únicament el flanc nord ja que el sud es troba laminat, havent servit els materials triàsics del nucli com a lubricant del cavalcament del Cretaci sobre l'Eocè del sinclinal de Meia. El front del cavalcament es troba intensament fracturat per falles transversals de direccions|compreses entre N-15 º O i N-20 º E, algunes de les quals mostren salts notables.

Cap al Sud, l’anticlinal de San Mamet només apareix dins del tram a la seva vora oriental, molt fallat transversalment i fossilitzat, com l'anterior, cap a l'Est pels materials terciaris continentals.

3.3.5. Vall del riu Segre

Com el seu nom indica, la zona queda constituïda pel curs del riu Segre, afluents i les seves hortes adjacents assentades sobre els al·luvials actuals o sobre les terrasses antigues.

Dins de la zona, el riu Segre es presenta en el seu curs mig, amb una pendent considerable i un cabal tal que li transfereix una capacitat de transport important.

Aquesta zona està formada per materials quaternaris atectònics.

Els diferents nivells de terrasses del riu Segre manquen d'amplitud i continuïtat, pel que és complicat reconèixer-les. Algunes s'observen aïllades i fragmentades sobre el curs actual.

3.4. HIDROGEOLOGÍA

El comportament hidrogeològic dels terrenys depèn, a més del clima, de les característiques de permeabilitat de les diferents unitats geològiques, de la seva situació topogràfica i respecte de les altres formacions geològiques i corrents d'aigua superficials

En aquest sentit, els materials terciaris presents es poden considerar impermeables, podent presentar una lleugera circulació d'aigua a través de les zones que presentin menor grau de cimentació i dels trams de gresos, els quals poden donar lloc a aqüífers multicapa., La importància i capacitat d'emmagatzematge depèn directament de la potència de les capes. La capa de sòls d'alteració també forma un aqüífer molt superficial, que se sol explotar fent petites excavacions.

Els materials cretacis calcaris presenten permeabilitat per fracturació i carstificació, facilitant la percolació, però en contactes amb nivells margosos poden desenvolupar nivells penjats. Els dipòsits quaternaris preferentment de naturalesa granular presenten alta permeabilitat produint dipòsits permeables amb bon drenatge subterrani, infiltrant-se l'aigua fins a assolir el nivell freàtic. La seva recàrrega està assegurada per la seva connexió hídrica amb els cursos dels rierols, tanmateix a causa del petit cabal dels mateixos no és possible el bombatge de cabals importants.

La major part de l'aigua infiltrada a les zones rocoses circularà a través de plànols preferents de discontinuïtat, de manera que en línies generals, els desmunts poden considerar en condicions piezomètriques seques, i la mateixa consideració és vàlida en els túnels. No obstant això, és segur que tant als desmunts com als túnels apareixeran manatials, units a plans de discontinuïtat; aquestes zones locals hauran de ser tractades individualment per controlar empenyis hidrostàtics.

També es dóna l'aparició de deus en les formacions en les que existeixen alternances de nivells granulars i argilosos i/o margosos trobant-se aquests a la zona de contacte entre les capes permeables i impermeables.

Des del punt de vista pràctic, les úniques zones que tenen establert un nivell piezomètric estable són els dipòsits al·luvials, en clara relació amb el nivell d'aigua al curs.


ESTUDI INFORMATIU


16

En general les deus i pous existents a la zona són escassos i estan recollits en la cartografia.

En els reconeixements realitzats, s'ha deixat instal·lada, canonada piezomètrica per al seguiment dels nivells freàtics. S'ha emportat un control dels nivells freàtics en els sondeigs. A la taula següent, es marquen els nivells freàtics mitjos dels sondeigs determinats després del seguiment de lectura realitzat.

3.5. SISMICIDAD

La normativa a aplicar a sismicitat per a l'estudi de desmuntis i farciments es la NCSC-02, i per puestes i estructures la NCSP-07.

La perillositat sísmica del territori nacional es defineix per mitjà del mapa de perillositat sísmica de la figura següent. L’esmentat mapa subministra, expressada en relació al valor de la gravetat, g, l'acceleració sísmica bàsica, ab -un valor característic de l'acceleració horitzontal de la superfície del terreny- i el coeficient de contribució K, que té en compte la influència dels diferents tipus de terratrèmols esperats en la perillositat sísmica de cada punt.

El mapa subministra a més, els valors del coeficient de contribució K, que té en compte la influència en la perillositat sísmica de cada punt dels diferents tipus de terratrèmols considerats en el càlcul.

SONDEO 02/12/06 03/12/06 05/12/06 11/12/06 13/12/06 14/12/06 15/12/06 16/12/06 18/12/06 19/12/06 20/12/06 21/12/06 08/01/07 09/01/07 10/01/07

NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m) NF (m)

S-1 3,5 3,4 3,2 3

S-2 4 4,45 4,6 3,5

S-3 seco seco seco

S-4 seco seco seco


ESTUDI INFORMATIU


17

El tram en estudi, es situa en nivells d'acceleració sísmica inferiors a 0,04 segons la norma sismoresistent actual.

Classificació de les construccions

Als efectes d'aquesta Norma, les construccions es classifiquen d'acord amb l'ús a què es destinen, amb els danys que pot ocasionar la seva destrucció i independentment del tipus d'obra de què es tracti. Segons aquest criteri classifica les construccions en:

1. D'importància moderada: aquelles amb probabilitat menyspreable que la seva destrucció pel terratrèmol pugui ocasionar víctimes, interrompre un servei primari o produir danys econòmics significatius a tercers.

2. D'importància normal: aquelles cuya destrucció pel terratrèmol pugui ocasionar víctimes, interrompre un servei per a la col·lectivitat, o produir importants pèrdues econòmiques, sense que en cap cas es tracti d'un servei imprescindible, ni que pugui donar lloc a efectes catastròfics.

3. D'importància especial: aquelles cuya destrucció pel terratrèmol pugui interrompre un servei imprescindible o donar lloc a efectes catastròfics. En aquest grup s'inclouen les construccions que així es considerin en el planejament urbanístic i documents públics anàlegs així com en reglamentacions més específiques i, almenys, les següents construccions:

Hospitals, centres o instal·lacions sanitàries de certa importància.

Edificis i instal·lacions bàsiques de comunicacions, ràdio, televisió, centrals telefòniques i telegràfiques.

Edificis per a centres d'organització i coordinació de funcions per a casos de desastre.

Edificis per a personal i equips d'ajut, com a casernes de bombers, policia, forces armades i parcs de maquinària i d'ambulàncies.

Les construccions per a instal·lacions bàsiques de les poblacions com dipòsits d'aigua, gas, combustibles, estacions de bombament, xarxes de distribució, centrals elèctriques i centres de transformació

Les estructures pertanyents a vies de comunicació com ara ponts, murs, etc. que estiguin classificades com d'importància especial en les normatives o disposicions específiques de ponts de carretera i de ferrocarril

Edificis i instal·lacions vitals dels mitjans de transport a les estacions de ferrocarril, aeroports i ports.

Edificis i instal·lacions industrials inclosos en l'àmbit d'aplicació del Reial Decret 1254/1999, de 16 de juliol, pel qual s'aproven mesures de control dels riscs inherents als accidents greus en què intervinguin substàncies perilloses.

Les grans construccions d'enginyeria civil com centrals nuclears o tèrmiques, grans preses i aquelles preses que, en funció del risc potencial que pot derivar-se del seu possible trencament o del seu funcionament incorrecte, estiguin classificades a les categories A o B del Reglament Tècnic sobre Seguretat de Preses i Embassaments vigent.

Les construccions catalogades com a monuments històrics o artístics, o bé d'interès cultural o similar, pels òrgans competents de les Administracions Públiques.

Les construccions destinades a espectacles públics i les grans superfícies comercials, en les que es prevegi una ocupació massiva de persones.

Criteris d’aplicació de la Norma

- En les construccions d’importància moderada.

- En les edificacions d'importància normal o especial quan l'acceleració sísmica bàsica ab sigui inferior a 0.04 g, sent g l'acceleració de la gravetat.

- En les construccions d'importància normal amb pòrtics bé falcats entre sí en totes les direccions quan l'acceleració sísmica bàsica ab sigui inferior a 0,08 g.

A la zona d'estudi, segons la Norma de Construcció Sismoresistent (NCSE-02), actualment vigent, l'acceleració sísmica bàsica és inferior a 0,04g (sent g l'acceleració de la gravetat), per la qual cosa no és preceptiu considerar accions sísmiques en el projecte.

3.6. RECORREGUT GEÒLOGIC-GEOTÈCNIC DE LA TRAÇA

A continuació es realitza un recorregut geològic de les dues alternatives de què consta l'actual estudi informatiu, realitzant-se en base als p.k. dels eixos i trams definits.

3.6.1. Eix 1. Tram A. Vall-Llebrera 1 (Longitut: 7.598 m)

L'alternativa arrenca uns 2,5-3,0 km a l'est d'Artesa de Segre, des de la carretera C-14 en direcció al Nord-est.

Des del seu inici fins al pk.4 +400, el traçat discorre sobre un terreny alomado constituït per una alternança irregular de gresos i argiles de la unitat geològica (To-2), salvant un desnivell màxim d'uns 160 m, primer ascendint fins al pk.2 +000, i posteriorment es descendeix fins a assolir la vall del riu Segre, cap al pk.4 +450.

El substrat apareix parcialment recobert per sòls quaternaris d'escàs gruix, d'origen eluvial, Aluvia-col·luvial i fons de vall. Des del punt de vista constructiu, cal indicar el farciment sobre el qual arrenca el tram, d'uns 15 m d'alçada màxima, i els desmunts projectats amb altures compreses entre 15 i 20 m aproximadament.

A partir del 4 +450 i fins al pk.5 +250, el traçat ha de salvar la vall i llit del riu Segre, per al qual s'ha projectat la construcció d'un viaducte.


ESTUDI INFORMATIU


18

La vall del riu Segre presenta, en aquesta zona, una vall ampli de fons pla, ocupat per dipòsits de terrassa baixa (QTB), a la vora de PK decreixents, i sediments luvials a la zona central d'aquest (Qa).

A continuació el traçat ascendeix novament i discorre sobre gresos i argiles terciàries de la unitat (To-2), parcialment recoberts per sediments eluvio-col · luvials (Qec) i fons de vall (Qfv). No s'han projectat reblerts importants i els desmunts previstos assoleixen alçades d'uns 13,0 m.

En les fotografies adjuntes es mostres diferents aspectes del tram descrit.

Fotografia 1. Vista panoràmica de l'inici del tram en la carretera C-14

Fotografia 2. Dipòsits de terrassa baixa (Qtb), cap al pk.4+600 del tram.

Fotografia 3. Dipòsits de ventalls al·luvials (Qac) sobre argiles i areniscas de la unitat ( T0-2). Pk.5+250 del tram.


ESTUDI INFORMATIU


19

3.6.2. Eix 2. Tram A. Vall-Llebrera 2 (Longitud: 7.668 m)

Aquesta alternativa comença també a la carretera C-14, a uns 1,5 km a l'est d'Artesa de Segre.

El traçat descendeix a través d'una topografia alomada, excavada entre gresos i argiles terciàries (To-2), entapissada per sòls Al·luvia col·luvials (QAC) i de fons de vall (Qfv), generalment de poc gruix.

A partir del primer quilòmetre el traçat arriba al corredor de riu Segre i no l'abandona fins al pk. 4 +900 aproximadament. Primerament discorre per dipòsits de terrassa baixa (QTB) i, a causa d'un canvi de traçat, desmunta un promontori terciari, tallant a un paquet de guixos massius intercalats entre gresos i argiles vermelloses. Novament a la vall del Segre, la rasant es recolza sobre els dipòsits d'un gran ventall luvial i es projecta la construcció d'un viaducte, d'uns 200 m longitud, per salvar la llera i els dipòsits luvials recents. Passat el viaducte, a la riba contrària, el traçat discorre sobre els dipòsits de la terrassa baixa (Qtb) del riu, fins que deixa enrere la vall del Segre, cap al PK 4 +900.

La traça gira, a partir de l'últim pk assenyalat, cap al N i discorre paral·lelament a la carretera L-512, amb petites rectificacions, fins salvar la vall del riu Segues mitjançant un viaducte. Aquest tram, com la majoria del corredor, aquesta llaurat sobre gresos i argiles terciàries, amb dipòsits luvials, de fons de vall i eluvio-col·luvials en les zones morfològicament deprimides.

En les fotografies adjuntes es mostres diferents aspectes del tram descrit.

Fotografia 4. Incio del tram en la carretera C-14

Fotografia 5. Vista panoràmica del tram, cap al pk.0+300, on abandona la traça de la carretera C-14

Fotografia 6. Dipòsits aluvio-col·luvials cap al pk.0+700 del traçat


ESTUDI INFORMATIU


20

Fotografia 7.Edifici ITV en els voltants del pk.1+000

Fotografia 8.Bancs de guix intercalats entre argiles i areniscas Pk.1+400

Fotografia 9..Detall de la unitat geològica (T0-2), en un talús localitzat cap al pk.5+00, aproximadament.

Fotografia 10. Emmurallo de contenció en Vall-Llebrera, a l'entrada del pont sobre el riu dels Segues.


ESTUDI INFORMATIU


21

3.6.3. Eix 10. Tram B. (Longitud: 1.060 m)

En aquest tram el traçat proposat s'ajusta, tant en planta com en alçat, a la carretera actual, de manera que no es té previst l'execució de reblerts i desmunts dignes d'esment.

El substrat que apareix en els primer tres-cents metres d'aquest tram corresponen a gresos i argiles de la unitat (To-2), mentre que a la resta del tram apareixen conglomerats poligènics fortament cimentats (To-1), recoberts per sòls eluvio-col·luvials (Qec).

Fotografia 11. Dipòsits eluvio-col·luvials (Qec). Pk.0+

3.6.4. Eix 20. Tram C. Montargull 1. (Longitud: 3.570 m)

Des del seu inici el traçat s'adapta a la carretera actual, discorrent sobre conglomerats poligènics (To-1), recoberts per sòls eluvio-col·luvials, fins al pk.1 +100, on el nou corredor travessa una zona deprimida que exigeix la construcció de s de fins a 19,0 m d'alçada, endinsant novament en un relleu, al principi accidentat, format per gresos i argiles (To-2), amb desmunts màxims projectats de 21,0 m aproximadament.

Fotografia 12. Panoràmica del tram, vist dede la carretera L-

3.6.5. Eix 21. Tram C. Montargull 2. (Longitud: 3.436)

Aquest tram arrenca novament sobre la carretera actual recolzada en conglomerats poligènics recoberts per sòls eluvi-col·luvials, fins al pk.1 +400, on la variant sorteja al poble de Montargull per l'oest, mitjançant un viaducte de 500 m de longitud aproximadament. A partir del pk.2 +200 i fins al final d'aquest tram, la traça discorre sobre la carretera actual, on el nou traçat exigeix el retaluzado de talussos i ampliacions de reblerts existents. Des del seu inici fins el PK 0 +500 el substrat està constituït per conglomerats poligènics, i a continuació per gresos i argiles del grup geològic (T0-2).


ESTUDI INFORMATIU


22

Fotografia 13. Panoràmica del traçat a l'entrada de Montargull.

3.6.6. Eix 30. Tram D. (Longitud: 2.762)

Aquest tram de morfologia accidentada apareix exclusivament constituït per materials terciaris de gresos i margues de tons vermellosos, corresponent a la unitat (To-2).

El traçat segueix el mateix itinerari que la carretera actual, però suavitzant, lògicament, les corbes, de manera que s'han projectat una successió de reblerts i desmunts, d'alçades màximes de 10 m els primers, i de 13,0 m els segons.

Fotografia 14. Panoràmica del traçat, vist des del pk.0+600 cap a pp.kk. creixents

3.6.7. Eix 40. Tram E. Folquer 1(Longitud: 2.189)

Aquest tram discorre pels dos substrats que apareixen dins de totes les alternatives estudiades, exceptuant les calcàries del grup CM-4, que no s'han tingut en compte pel fet que no afecten directament a cap de les alternatives proposades.

Des del seu inici fins al pk.1 +600 apareixen arenoses i argiles de la unitat (To-2), parcialment recobertes per sòls d'origen eluvio-col·luvial (Qe-c), amb desmunts projectats menors a 10,0 m A partir del pk. anteriorment indicat, la traça es recolza sobre els conglomerats poligènics, fortament cimentats de la unitat (To-1), amb reblerts previstos de fins a 15 mi desmunts de 4,0 m.


ESTUDI INFORMATIU


23

3.6.8. Eix 41. Tram E. Folquer 2(Longitud: 2.163)

Com passa en el cas de l'Eix 40, fins al pk.1 +600 el terreny que serveix de suport al futur traçat està compost per gresos i argiles terciàries, i posteriorment per conglomerats fortament cimentats, també d'edat terciària.

Només cal assenyalar els reblerts i desmunts que es projecten cap al final tram, amb altures màximes d'uns 14,0 m els primers, i 6,0 m els segons.

Fotografia 15. Zona final del tram E

4. AGRESSIVITAT DEL SUBSÒL CAP AL FORMIGÓ

4.1. AGRESSIVITAT DEL SÒL

S'han recopilat assaigs per determinar el contingut de sulfats solubles sobre mostres de sòl i determinar la seva agressivitat cap al formigó segons els paràmetres contemplats en la EHE.

A la taula següent es resumeix el tipus d’exposició resultant segons la EHE per els resultats dels assaigs de laboratori obtinguts en les calicades de reconeixement.

Sondatge mecènic % SO3

AGRESSIVITAT CAP AL FORMIGÓ.

TIPUS EXPOSICIÓ EHE

C-4 0.8611 Ataque medio (Qb)

C-5 0.1772 Ambiente IIa








A la taula següent es resumeix el tipus d'exposició resultant segons la EHE per els resultats dels assaigs de laboratori obtinguts en els sondejos.

SONDEIG % SO3 AGRESSIVITAT CAP AL

FORMIGÓ. TIPO EXPOSICIÓN EHE

S-1 0.0510 Ambiente IIa




A més, cal afegir que no es detecta en el sòl el grau d'acidesa Baumann-Gully en cap dels assaigs realitzats. Els resultats dels parts de laboratori es poden consultar en els Apèndixs.


ESTUDI INFORMATIU


24

4.2. AGRESSIVITAT DE L’AIGUA

Per obtenir l'agressivitat de l'aigua segons l'EHE es mesuren els següents paràmetres:

- Valor del PH - Concentració en Magnesi (mg / l) - Concentració en sulfats SO4 (mg / l) - Concentració en ió Amoni (mg / l) - Concentració en diòxid de carboni lliure (mg / l) - Residu sec (mg / l)

A la següent taula| es resumeix el tipus d'exposició resultant segons l'EHE per als resultats dels assaigs de laboratori de les mostres d'aigua preses en els sondeigs.

SONDEIG P.K. trazado Alternativa Concentración SO4 (mg / l)

AGRESIVIDAD DEL AGUA TIPO EXPOSICIÓN EHE

S-1 5+080 1 314.080 Ataque débil (Qa)

5. CARACTERITZACIÓ GEOTÈCNICA DELS MATERIALS

En el present apartat es descriuen aquests materials des del punt de vista geotècnic; és a dir, la repercussió que tenen aquests materials en l'excavació dels desmunts, talussos previsibles i mig d'excavació, la utilització d'aquests mateixos materials en reblerts, i les característiques així com la influència d'aquests materials en la fonamentació d'estructures i obres de fàbrica, analitzant els problemes que puguin plantejar-se en tot el projecte.

5.1. DIPÒSITS QUATERNARIS

5.1.1. Luvial (Qa)

Es tracta de dipòsits luvials recents associats a les vies més importants del tram, entre els quals es troba el riu Segre. Litològicament apareixen compostos per graves i birles poligènics, travats en una matriu sorrenca de tons marrons.

Per al seu estudi i caracterització es disposa de les dades aportades pel sondejos S-1, on arriba a un gruix màxim de 4,5 m.

Identificació i estat

La granulometria de les mostres assajades és eminentment granular, amb continguts de fins inferiors al 15% i percentatges de graves superiors al 50%.

Una de les mostres ha resultat no plàstica mentre que l'altra ofereix valors baixos de plasticitat (límit líquid del 18% i IP del 5%).

Segons la USCS les mostres es classifiquen com sorres llimoses (SM) o graves llimoses bé graduades (GW-GM).

Sobre la granulometria dels fons de vall (QFV) és de ressenyar que, en ser cursos menors amb circulació d'aigua esporàdica i amb menor capacitat de transport, la seva grandària de gra dominant pot resultar una mica inferior al dels luvials (Qa), podent ser freqüent l'existència de nivells de composició argilo-llimosa.

Resistència i deformabilitat

En el cas dels materials granulars, la resistència i la deformabilitat se solen estudiar a partir de correlacions empíriques basades en l'assaig de penetració estàndard (SPT), donada la gran dificultat d'obtenir mostres representatives i de la no menys dificultosa tasca d'assajar en laboratori en condicions no confinades materials merament friccionals.

A continuació es representen davant de la profunditat els SPT realitzats en els sondejos i els resultats dels dos penetròmetres DPSH executats sobre aquesta unitat.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Profun

didad (m

)

Nspt

En els Assaig SPT els cops han donat rebuig, mentre que en els penetròmetres els resultats han estat molt dispars, oscil des de 10 cops, fins a zones de graves molt denses amb cops molt elevats. Es pot afirmar que, a trets generals l'ordre de cop és entre 20 i 50 cops, per als quals Terzaghi proposa angles de fricció entre 33 º i 41 º tal i com es mostra en la següent gràfica.

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

0 10 20 30 40 50 60

Áng

ulo

roza

mie

nto,

en

grad

os

Nspt

CORRELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA A PENETRACIÓN STANDAR Y EL ÁNGULO DE ROZAMIENTO DE UN SUELO GRANULAR (PECK, 1974)


ESTUDI INFORMATIU


25

Quant a la deformabilitat se sol estimar el mòdul de deformació emprant correlacions empíriques. En el gràfic següent s'han inclòs algunes de les correlacions més habituals:

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

1 100

0 10 20 30 40 50 60 70

N (SPT)

E (K

p/cm

2)

Beggemann Schmermann Wrench & Nowatzki

Adoptant l'expressió de Schmermann i prenent l'interval de 20-50 cops com representatiu, s'obtenen mòduls de deformació entre 30.0MPa i 75.0MPa.

Com s'ha comentat anteriorment, és possible que dins dels fons de vall hi hagi horitzons amb una composició fina majoritària als quals s'atribueix un comportament coherent i una major deformabilitat que l'oferta pels nivells greu-arenosos.

Inflament i col·lapse

La granulometria eminentment granular que ofereixen les mostres assajades, permet descartar problemes d'inflament i col·lapse en aquests dipòsits.

Assaig químics

Es disposa d'un assaig de sulfats (SO3) que dóna un valor molt reduït: 0.05%. L'acidesa Baumann-Gully ofereix un valor de 0,0 (mg / kg). Pel que no serà necessari l'ús de ciments sulforresistentes dels formigons en contacte amb aquesta litologia.

Classificació

Segons el PG-3 i atenent als assajos disponibles, aquests materials es classifiquen com sòls seleccionats, encara que per a la seva confirmació es recomana realitzar, en fases posteriors del projecte, la realització d'assajos químics, col·lapse i inflament lliure.

Muestra Cotas

Tipo

de

mue

s

Hum

edad

((

%)

D.s

eca

(g(c

m

D. a

pare

nte

(

P.e

sp.p

art.S

ó

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ic

Índi

ce d

e pl

as

Sc

(kg/

cm2 )

% D

efor

mac

i T

ipo

C (

kg/c

m2 ) F

ricci

ón (º

) T

ipo

% D

.P.

C (

kg/c

m2 ) F

ricci

ón (º

)

Tip

o H

. Ópt

ima

(%

D. M

áx (g

/cm

CBR

al

100%

% H

inch

.

SO

3= (%

)

Ac. B

aum

ann-

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG-3

S-1 0,7-1,40MA Qa 100 100 81 52,0 44 28,6 14,5 N.P SM A-1-b Seleccionado(*)

S-1 3,00-4,00 MA Qa 100 100 73 43,29 34,0 15,8 9,0 18,5 13,7 4,8 0,0510 0,0 GW-GM A-1-a Seleccionado(*)

PARÁMETROS QUÍMICOS CLASIFICACIÓNINDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA

C. SIMPLE

TRIAXIAL

CORTE DIRECTO

HUMEDAD Y DENSIDAD GRANULOMETRÍA

LÍMITES DE ATTERBERG

LITO

LOG

ÍA

CO

LAPS

O (%

) H

. LIB

RE

(%)

C.B.R.

LAM

BE

E. A

REN

A (%

)

PROCTOR

(*) Clasificación con los ensayos disponibles


ESTUDI INFORMATIU


26

5.1.2. Terrassa alta (Qta) i terrassa baixa (Qtb)

Associats a l'activitat del riu Segre, són el més clar exemple dels successius encegaments i fenòmens migratoris que experimenten les vies fluvials.

Les terrasses fluvials atenen una mateixa gènesi i la seva disposició estratigràfica és funció de la seva edat geològica. Als dipòsits diferents dipòsits de terrassa se'ls atribueix un comportament geotècnic similar, podent ser una mica més favorable el de les terrasses superiors (Qta) per la seva major antiguitat geològica.

Les terrasses baixes dels rius presenten una litologia semblant a la dels luvials, encara que solen estar recobertes per una capa de sediments fins dipositades en èpoques d'avingudes successives.


La granulometria que manifesten és fonamentalment granular, amb continguts de fins variables entre el 20% i el 10% i amb elevats percentatges de grava, superior al 50% en molts dels casos, no obstant, en el S-4 es recupera un horitzó argilós amb un percentatge de fins proper al 70%.

Una de les mostres ha resultat no plàstica, mentre que les restants es corresponen amb sòls de baixa plasticitat: límits líquids entre 20 i 30 punts i índexs de plasticitat inferiors al 10%.

La fracció fina es representa a continuació a la carta de plasticitat de Casagrande.

GRÁFICO DE CASAGRANDEUnidad Qtb

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Límite líquido

Indi

ce d

e Pl

astic

idad

ML-CL

CH

MH y OHML y OL

CL

Linea AIp = 0.73·(Ll-

20)

Segons la USCS les mostres es classifiquen com sorres llimoses (SM), graves argiloses (GC), graves llim-argiloses (GM-GC), graves llimoses bé graduades (GW-GM) i argiles inorgàniques de baixa plasticitat (CL).

S'ha realitzat un assaig d'humitat obtenint un valor molt reduït: 1.5%.

Sobre la composició d'aquest tipus de dipòsits es conclou que es tracta de sòls eminentment granulars, amb alta proporció de graves, en què de manera més o menys freqüent s'intercalen nivells coherents de plasticitat moderada.


Es disposa dels SPT realitzats en els sondejos S-2, S-3 i S-4, a més de l'assaig de penetració dinàmica P-2 per estimar els paràmetres resistents de la formació. A continuació es representen els cops davant de la profunditat, on el NMI ha estat dividit entre dues per a correlacionar amb el NSPT i els "rebuigs" i cops superiors a 50 s'han representat com a valors de 50 cops.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 10 20 30 40 50 60

Profun

didad (m

)

Nspt

Com es pot observar, els valors dels SPT són alts, rebuig en la majoria dels casos, de manera que corresponen a sorres i graves molt denses, mentre que els cops del DPSH, possiblement presos en un sòl majoritàriament argilós, són considerablement més baixos , de l'ordre de 5-15 cops, al que se li associa una consistència ens mitjana i ferma.

Sobre la resistència d'aquesta unitat es conclou que, a trets generals, els horitzons granulars presenten compacitat i rigidesa elevades, mentre que els horitzons més fins poden portar associats problemes de baixa capacitat portant.

Inflament i col·lapse

No s'esperen problemes d'inflament ni col·lapse en els horitzons granulars, i poden descartar també aquests fenòmens en els nivells més argilosos sempre que mantinguin valors de plasticitat reduïts.

Assaig químics

Es disposa de tres Assaig de sulfats (SO3) que donen valors molt reduïts, amb un màxim de 0.12%, i tres Assaig per determinar el grau d'àcids Baumann-Gully amb un valors màxim de 2.0 mg / kg. Pel que no serà necessari l'ús de ciments sulforresistentes dels formigons en contacte amb aquesta litologia.


ESTUDI INFORMATIU


27

Classificació

Amb els assaig disponibles 3 de les mostres analitzades es classifiquen, a priori, com a sòl seleccionat i dos com tolerable, encara que per a la seva confirmació es recomana realitzar, en fases posteriors del projecte, la realització d'assajos químics, col·lapse i inflament lliure.

A la taula següent es recullen els Assaig realitzats sobre aquests materials:

Muestra Cotas

Tipo

de

mue

stra

LITOLOGÍA

Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

D. a

pare

nte

(g/c

m3 )

P.e

sp.p

art.S

ólid

as

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Sc

(kg/

cm2 )

% D

efor

mac

ión

CO

LAPS

O (%

)

SO

3= (%

)

Ac.

Bau

man

n-G

.

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG

-3

S-02 0,90-2,00 MA Terraza baja (Qtb) 100 100 76,8 45,3 37,3 21,4 14,0 20,1 15,0 5,1 GM-GC A-2-4 Seleccionado (*)

S-02 2,00-4,00 MA Terraza baja (Qtb) 100 100 72,6 41,7 34,5 16,4 10,5 19,8 15,4 4,4 0,05 0,0 GW-GM A-1-a Seleccionado (*)

S-03 1,70-2,30 MI-3 Terraza baja (Qtb) 1,52 100 100 96,5 87,3 81,1 23,1 12,7 N.P SM A-1-b Tolerable(*)

S-03 4,15-4,80 MA Terraza baja (Qtb) 100 92,0 74,4 47,3 39,0 26,7 21,4 29,1 20,5 8,6 0,01 0,0 GC A-2-4 Seleccionado(*)

S-04 0,50-2,80 MA Terraza baja (Qtb) 100 100 100 100 99,9 90,1 68,0 25,5 17,2 8,3 0,12 2,0 CL A-4 Tolerable(*)

nº de datos 1 0 0 0 5 5 5 5 5 5 5 4 5 4 0 0 0 3 3 5 5 5Valor medio 100,0 98,4 84,0 64,3 58,3 35,5 25,3 23,6 17,0 6,6 0,1 0,7

Valor máximo 100,0 100,0 100,0 100,0 99,9 90,1 68,0 29,1 20,5 8,6 0,1 2,0Valor mínimo 100,0 92,0 72,6 41,7 34,5 16,4 10,5 19,8 15,0 4,4 0,0 0,0

CLASIFICACIÓNINDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA HUMEDAD Y DENSIDAD GRANULOMETRÍALÍMITES DE

ATTERBERG C. SIMPLEPARÁMETROS

QUÍMICOS

(*) Clasificación de acuerdo con los ensayos disponibles


ESTUDI INFORMATIU


28

5.1.3. Al·luvial col·luvials (Qac), ventalls luvials (Qab)

Els al·luvial col·luvials són sòls dipositats per processos de gravetat i aigües de xaragalls no canalitzades, mentre que els ventalls luvials es situen en la confluència de petits llits tributaris amb la conca principal, l'exponent més significatiu es produeix en l'afluència del Clot de les Buixó l'el riu Segre.

A diferència dels al·luvial col·luvials, dipositats per fenòmens mixtos fluvials i de gravetat, els processos que governen el transport i sedimentació dels ventalls luvials són fonamentalment fluvials, i la contribució dels mecanismes de vessant més reduïda.

Per a la seva caracterització es disposa del sondatge C-7.


El percentatge de fins és del 66% amb un contingut en graves proper al 10%. Els valors de plasticitat de la fracció fina es corresponen amb els d'un sòl poc plàstic, amb límit líquid de 24 punts i un índex de plasticitat lleugerament inferior al 4%.

Tot i que la única mostra ofereixi un percentatge majoritari de la fracció fina, la seva gènesi, lligada a transport de gravetat i aigües de torrentera, fa pensar en dipòsits heterogenis on horitzons granulars i coherents puguin alternar sense presentar un ordre estratigràfic ben definit, que es pot trobar-se en prospeccions futures horitzons granulars amb menor proporció de llims i argiles.

Segons la USCS la mostra es classifica com argiles llim-arenoses de baixa plasticitat (CL-ML)

El contingut en humitat obtingut després de l'assaig és proper al 6%.


No es disposa de assajos específics per avaluar les propietats resistents del material en qüestió, encara que a la vista de la granulometria que presenta, se li atribueix un comportament controlat per la fracció fina.

En aquelles zones on aquest tipus de dipòsits es troben estretament associat als cursos d'aigua actuals, on el seu grau d'humitat i el seu contingut en fins puguin ser elevats, no es descarta la presència de sòls relativament tous i saturats amb resposta edomètrica davant les sobrecàrregues d'obres de terra i fàbrica.

En zones fora de l'afecció dels llits d'aigua, el contingut en humitat del sòl serà previsiblement més reduït, no esperant problemàtica lligada a sòls tous.

Inflament

Diversos autors posen de manifest la relació existent entre la capacitat d'inflament de les argiles amb la seva humitat natural i la seva plasticitat, en el cas que aquí fa es recorre al criteri de Atalaio per a terres espanyols:

0,20

0,40

0,60

0,80

30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Hum

edad

/ Lím

ite L

íqui

do

Límite Líquido

Criterio de Oteo para suelos españoles

Atenent al criteri proposat, se li atribueix una expressivitat reduïda a les argiles en qüestió.

Assaig químics

El contingut en matèria orgànica és lleugerament superior al 1.0%, els continguts en sulfats (SO3) i en guix són pràcticament menyspreables, mentre que les sals solubles es troben en una proporció del 06/01%. Pel que no serà necessari l'ús de ciments sulforresistentes dels formigons en contacte amb aquesta litologia.

Assaig de posta en obra

S'han realitzat un assaig Proctor Normal mostrat una densitat màxima seca de 17.5 kN/m3 i per a una humitat òptima del 14.0%.

L'índex CBR al 100% del Proctor Normal ofereix un valor de 15.0

Classificació.

La mostra assajada es classifica com un sòl Marginal, a causa de l'elevat contingut en sals solubles.

A continuació es mostra un quadre resum amb els Assaig realitzats en aquest grup litològic:


ESTUDI INFORMATIU


29

INDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA PROCTOR

Muestra Cotas LITOLOGÍA

Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Tip

o

% D

.P.

C (

kg/c

m2 )

Fric

ción

(º)

CO

LAP

SO

(%)

H. L

IBR

E (%

)

E. A

REN

A (%

)

Tip

o

H. Ó

ptim

a (%

)

D. M

áx (g

/cm

3 )

CB

R a

l 10

0%

% H

inch

.

M.O

. (%

)

SO

3= (%

)

Yeso

en

suel

os (%

)

Sale

s so

lubl

es (

%)

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG-3

C-07 0,90Aluvio-coluvial (Qac) 5,90 100 100 100 91,5 89,0 83,3 66,0 24,1 20,3 3,8 N 14,0 1,75 15,0 1,04 0,02 0,04 1,56

CL-ML A-4 Marginal

CLASIFICACIÓNHUMEDAD

Y DENSIDAD

GRANULOMETRÍA LÍMITES DE ATTERBERG

CORTE DIRECTO C.B.R. PARÁMETROS QUÍMICOS

5.1.4. Depòsits al·luvió col·luvial (Qec) i fons de vall (Qfv)

Els materials (Qec) són d'origen mixt en el qual s'han donat fenòmens d'alteració in situ del material original més un procés de transport, pel que la seva estructura és bastant caòtica.

Es disposa de les mostres de les cales C-09 i C-12 per caracteritzar aquesta unitat.


Es tracta d'un sòl amb un alt contingut de fins, on les mostres presenten percentatges inferiors a 0.08mm del 75% i del 98%.

Analitzant la plasticitat de la fracció fina, s'obté uns límits líquids compresos entre el 23.3% i 36.8%, i uns índexs de plasticitat entre el 9.0% i 14.0 %.

Segons la USCS, ambdues mostres es classifiquen com argiles de baixa plasticitat (CL).

La fracció fina es representa a continuació a la carta de plasticitat de Casagrande.

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Indi

ce d

e P

last

icid

ad

Límite líquido

GRÁFICO DE CASAGRANDEUnidad Qec

ML-CL

CH

MH y OHML y OL

CL

Linea


ESTUDI INFORMATIU


30


No es disposa de assajos específics per avaluar les propietats resistents del material en qüestió, encara que a la vista de la granulometria que presenta, se li atribueix un comportament controlat per la fracció fina.

Com que es tracta de sòls resultat de l'alteració del substrat rocós, és possible que conservin, en major o en menor mesura, part de la textura original de la roca. Això es tradueix en una millora del comportament tens-deformacional del material del qual s'espera una resposta elàstica davant les sobrecàrregues externes.

Inflament

Diversos autors posen de manifest la relació existent entre la capacitat d'inflament de les argiles amb la seva humitat natural i la seva plasticitat, en el cas que aquí fa es recorre al criteri de Atalaio per a terres espanyols:

0,20

0,40

0,60

0,80

30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

Hum

edad

/ Lím

ite L

íqui

do

Límite Líquido

Criterio de Oteo para suelos españoles

Atenent al criteri proposat, se li atribueix una expansivitat reduïda a les argiles en qüestió.

Continguts químics

El contingut en matèria orgànica està comprès entre el 0,17% i 0,39%, el contingut en sulfats (SO3) entre 0,07 i 0,14%, el guix entre 0.03% i 0,04% i les sals solubles el 0,16% i 0,32%. Pel que no serà necessari l'ús de ciments sulforresistentes dels formigons en contacte amb aquesta litologia. . Finalment, no presenten reactivitat al àlcali-sílice.


S'ha realitzat un assaig Proctor Normal obtenint una densitat màxima seca del 19/02 k/m3 i una humitat òptima del 12%.

- L'índex CBR obtingut al 100% del Próctor Normal ha estat de 5.7.

Classificació.

Aquests sòls es classifiquen com Tolerables

A continuació es mostra els resultats dels Assaig disponibles d'aquests materials.



Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Tip

o

% D

.P.

C (

kg/c

m2 )

Fric

ción

(º)

CO

LAP

SO

(%)

H. L

IBR

E (%

)

E. A

RE

NA

(%)

Tip

o

H. Ó

ptim

a (%

)

D. M

áx (g

/cm

3 )

CB

R a

l 10

0%

% H

inch

.

M.O

. (%

)

SO

3= (%

)

Yeso

en

suel

os (%

)

Sale

s so

lubl

es (

%)

Reactividad álcali-sílice

y álcali-silicato

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG-3

C-09 2,50 Eluvio-coluvial (Qec) 4,29 100 100 100 97,4 95,7 93,0 74,6 23,3 14,4 9,0 N 11,88 1,92 5,7 0,00 0,17 0,14 0,04 0,32 No reactivo CL A-4 Tolerable

C-12 1,40 Eluvio-coluvial (Qec) 8,54 100 100 100 100 99,4 98,9 98,6 36,8 21,9 14,0 0,39 0,07 0,03 0,16 CL A-6 Tolerable

nº de datos 2 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2Valor medio 6,42 100 100 100 99 98 96 87 30 18 12 0,28 0,11 0,04 0,24


Y DENSIDAD

GRANULOMETRÍALÍMITES DE ATTERBERG

CORTE DIRECTO C.B.R. PARÁMETROS QUÍMICOS

El contingut en humitat és del 4.3% per la mostra de la C-09 i de gairebé el doble, 8.5.%, per a la de la C-12.


ESTUDI INFORMATIU


31

5.2. SUBSTRAT TERCIARI

5.2.1. Alternança irregular d'arenoses i argiles (To-2)

Aquest grup de l'Oligocè apareix constituït per una alternança irregular sub-horitzontal de nivells competents areniscosos i nivells de naturalesa margue-argilosa. El gruix dels bancs de gres entre 1 i 4 m, sent la potència dels nivells argilosos una mica inferior.

A trets generals, aquesta litologia presenta una capa d'alteració superficial d'uns 3 m, reduint considerablement el grau d'alteració a partir d'aquesta profunditat. Mitjançant les cales ha estat possible prendre cert nombre de mostres en aquest horitzó d'alteració, ja durant l'execució dels sondejos es parafinat testimonis per al seu posterior assaig al laboratori.

A continuació s'estudien per separat les característiques de l'horitzó d'alteració de la matriu rocosa més o menys sana.

Horitzó d'alteració


La majoria de les mostres presenten un percentatge de fins significatiu assolint màxims del 90% i mínims del 38%, amb una mitjana propera al 63%. És ressenyable el contingut de graves existent, ja que tres de les mostres presenten un percentatge d'aquesta fracció superior al 30%.

Com ja és habitual entre els materials de la zona d'estudi, la seva plasticitat és moderada, amb índex de plasticitat que rarament superen els 10 punts i límits líquids entre 25% i 35%. La fracció fina es representa a continuació a la carta de plasticitat de Casagrande.

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

IND

ICE

DE

PLA

STIC

IDA

D

LIMITE LIQUIDO

Línea

CH

MH-OH

CL

ML-OLCL ML

A

Aquests materials es classifiquen en la seva majoria com argiles o llims de baixa plasticitat (CL o ML), corresponent dues mostres amb graves argiloses (GC).

La humitat natural varia entre un 4% i un 13%, prenent una mitjana del 8%.

Resistència i deformació

Com a sòls resultat de l'alteració del substrat rocós, conserven, en major o en menor mesura, part de la textura original de la roca. Això es tradueix en una millora del comportament tens-deformacional del material del qual s'espera una resposta elàstica davant les sobrecàrregues d'obres de terra i fàbrica.

Per determinar els seus paràmetres efectius, s'han realitzat dos Assaig de tall directe sobre això materials que ofereixen cohesions de 0.05 kg/cm2 i 0,12 kg/cm2, amb unes friccions de 33.5 º i 29 º respectivament.

Assaig químics

El contingut en matèria orgànica és considerable en moltes de les mostres, arriba a assolir un valor màxim de 2.41%, amb una mitjana de 1.2%. El contingut en guix en algunes de les mostres és pràcticament insignificant, mentre que en altres sobrepassa el 1.0%

El contingut en sals solubles també és considerable, en diverses mostres els percentatges ronden o sobrepassen el 2%.

El contingut en sulfats (SO3) es troba entre el 0,0% i 0,9%, amb dues mostres per sobre del 0.5%, pel que és convenient estudiar la necessitat de ciments sulforresistentes en els formigons en contacte amb aquesta litologia.


S'han realitzat 5 Assaig Próctor Normal obtenint una densitat màxima seca compresa entre 16/07 i 19/01 kN/m3, amb una mitjana de 18/08 kN/m3 per una humitat òptima mitjana del 12.5%

Els índexs CBR obtinguts al 100% del Próctor Normal estan compresos entre 2.0 i 5.0 i són superiors a 3.0 en tots els casos excepte un.

Classificació.

A causa de l'elevada presència de substàncies químiques dissoltes en el sòl, sals solubles i matèria orgànica principalment, la majoria de les mostres es classifiquen com Marginals i en menor mesura com tolerables.

A continuació es recullen els resultats dels Assaig disponibles d'aquests materials.


ESTUDI INFORMATIU


32



Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

63

mm

50

mm

20

mm

5 m

m

2 m

m

0,4

0 m

m

0,0

8 m

m

Lím

ite L

íqui

do

Lím

ite P

lást

ico

Índi

ce d

e pl

astic

idad

Tip

o

% D

.P.

C (

kg/c

m2 )

Fric

ción

(º)

CO

LAP

SO

(%)

H. L

IBR

E (%

)

E. A

RE

NA

(%)

Tip

o

H. Ó

ptim

a (%

)

D. M

áx (g

/cm

3 )

CB

R a

l 10

0%

% H

inch

.

M.O

. (%

)

SO

3= (%

)

Yeso

en

suel

os (%

)

Sal

es s

olub

les

(%)

Reactividad álcali-sílice y álcali-silicato

Cas

agra

nde

H.R

.B.

PG

-3

C-04 1,60 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 8,0 100 95,7 76,6 60,0 57,9 48,0 41,1 27,5 20,7 6,8 0,71 0,86 1,85 3,38 No reactivo GC A-4 Marginal

C-05 1,10 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 9,3 100 100 97,9 92,6 88,8 77,3 63,1 32,8 24,1 8,7 N 15,6 1,76 4,0 1,40 0,18 0,38 1,84 ML A-4 Marginal

C-06 1,00 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 13,3 86,7 79,1 68,3 54,5 50,9 42,5 38,3 28,7 23,5 5,1 N 14,0 1,91 5,0 1,32 0,04 0,08 2,03 No reactivo GC A-4 Marginal

C-08 1,50 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 6,7 100 100 100 99,0 98,3 95,3 89,8 31,9 24,8 7,1 CD 100 0,12 29 1,47 N 15,5 1,67 2,0 0,63 0,52 1,11 2,62 ML A-4 Marginal

C-11 0,40 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 8,4 100 100 100 100 100 98,5 90,4 24,9 14,7 10,2 N 11,47 1,87 3,5 1,24 1,33 0,29 0,06 0,27 CL A-6 Tolerable

C-24 1,00 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 3,8 100 100 89,9 68,3 65,5 64,3 59,1 24,2 13,9 10,3 CD 100 0,05 33,5 N 11,28 1,89 4,7 0,38 0,30 0,04 0,05 0,33 CL A-6 Tolerable

C-25 1,05 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) 5,7 100 100 95,5 85,4 81,5 74,7 61,3 33,8 20,2 13,6 2,41 0,03 0,00 0,50 CL A-6 Marginal

nº de datos 7 0 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 2 2 2 2 1 0 0 5 5 5 5 2 7 7 7 7 2 7 7 7Valor medio 7,9 98,1 96,4 89,7 80,0 77,6 71,5 63,3 29,1 20,3 8,8 100,0 0,1 31,3 1,5 12,3 1,88 3,8 0,8 1,2 0,3 0,5 1,6

Valor máximo 13,3 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 98,5 90,4 33,8 24,8 13,6 100,0 0,1 33,5 1,5 14,0 1,91 5,0 1,2 2,4 0,9 1,9 3,4Valor mínimo 3,8 86,7 79,1 68,3 54,5 50,9 42,5 38,3 24,2 13,9 5,1 100,0 0,1 29,0 1,5 11,3 1,67 2,0 0,4 0,3 0,0 0,0 0,3


Y DENSIDAD

GRANULOMETRÍALÍMITES DE

ATTERBERGCORTE DIRECTO C.B.R. PARÁMETROS QUÍMICOS

5.2.2. Substrat rocós

S'han pres mostres pertanyents al substrat rocós amb el principal objectiu d'assajar la seva resistència a compressió simple en el laboratori. A continuació s'inclou la variació d'aquest paràmetre amb la profunditat.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 100 200 300 400 500

Profun

didad (m

)

Resistencia a compresióm simple (kg/cm2)

Arensica

Margas

És notable la major resistència de les gresos enfront dels nivells de margues o margo-limolites, fins i tot dins d'aquests últims paquets hi ha nivells amb una consistència més típica d'un sòl que d'una roca, com posen de manifest les resistències per sota de 20kg/cm2.

El quadre resum dels resultats de laboratori es recull a continuació:

Muestra Cotas

Tipo

de

mue

stra

LITOLOGÍA Composición

Hum

edad

((%

)

D.s

eca

(g(c

m3 )

D. a

pare

nte

(g/c

m3 )

Sc

(kg/

cm2 )

% D

efor

mac

ión

CO

LAP

SO

(%)

SO

3= (%

)

Ac.

Bau

man

n-G

.

S-01 5,50-5,75 TP-1 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) marga 16,0 4,1

S-01 7,55-7,80 TP-2 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) arenisca 413


S-02 6,85-7,05 TP-1 Alternancia de areniscas y arcillas (12) arenisca 243


S-03 8,90-9,20 TP-3 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) marga 2,77 3,9


S-04 7,90-8,15 TP-2 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) marga 169

S-04 9,85-10,00 TP-3 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) marga 187

S-04 12,80-13,05 TP-5 Alternancia de areniscas y arcillas (TO-2) marga 108nº de datos 0 0 0 10 2 0 0 0Valor medio 233,3 4,0

Valor máximo 447,0 4,1Valor mínimo 2,8 3,9

INDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRAHUMEDAD Y DENSIDAD

C. SIMPLEPARÁMETROS

QUÍMICOS


ESTUDI INFORMATIU


33

6. DESMUNTS DE LA TRAÇA

6.1. CRITERIS GENERALS

L'estudi dels desmunts comprèn tres apartats diferents, que seran avaluats en aquesta fase d'estudi informatiu:

- Donar unes recomanacions preliminars sobre l'estabilitat dels talussos, indicant el talús màxim admissible.

- Analitzar els possibles mètodes d'excavació dels desmunts projectats a les alternatives, i la reutilització dels materials extrets en ells.

- Classificar el fons de esplanada natural subjacent.

A causa de l'accidentada orografia del terreny, és necessària l'execució de desmunts en nombrosos punts del traçat de les alternatives. Les altures mitjanes dels desmunts ronden al voltant dels 10m, assolint màxims que sobrepassen els 20m.

En trams on el traçat de l'alternativa coincideixi amb actual carretera D’Artesa de Segre L-512, les actuacions projectades seran reculades dels desmunts existents, a més d'altres modificacions tals com la instal·lació d'elements de sosteniment.

6.2. ANÀLISI D’ESTABILITAT

Tal com es descriu en l'apartat d’Estratigrafia, els materials que travessa l'alternativa en el seu avanç són:

- Sòls quaternaris: zones properes a cursos actuals o antics, i zones d'acumulació de derrubios en vessants amb certa pendent.

- Formacions rocoses: conglomerats, gresos o calcàries.

- Formacions mixtes sòl - roca: corresponen normalment a una alternança de gresos i argiles o margues. Els desmunts efectuats sota aquestes condicions presenten problemes de caiguda de blocs, les quals seran objecte d'estudi, i es recomanaran les mesures correctores necessàries per assegurar la seva estabilitat.

La tipologia de trencament de cada unitat geològica depèn de la seva litologia i de la seva estructura geològica, per la qual cosa la metodologia utilitzada per a l'anàlisi d'estabilitat, així com les mesures d'estabilització plantejades en cada cas, seran funció dels factors que intervinguin en la estabilitat del talús.

En l 'estudi informatiu anteriorment realitzat "Millora general i condicionament del Pas de Comiols. Tram: Artesa de Segre / Ponts-Tremp ", es van dur a terme diversos reconeixements de camp que han servit per a estudi dels desmunts, entre els quals destaquen.

- Sondeigs que permeten conèixer entre d'altres la litologia present en els talussos d'excavació, la profunditat del substrat competent i la presa de mostres inalterades

- Calicades per reconèixer els metres superficials i el seu grau d'alteració.

- Perfils sísmics de refracció que permetin conèixer la profunditat del contacte sòl-roca, a més de conèixer el grau d'alteració dels materials, estimant d'aquesta manera l' excavabilitat dels mateixos

Així mateix, per a l'estudi dels nous trams proposats s'ha realitzat un complet inventari dels talussos actuals de la carretera L-512, on s'ha pogut comprovar la problemàtica d'aquests. Les fitxes de l'inventari realitzat s'adjunta el seu annex corresponent,.

A continuació s'analitzen les característiques dels desmunts projectats en les alternatives en funció de la litologia predominant en cadascun d'ells.

Desmunts excavats en materials quaternaris.

A falta d'assaigs de laboratori que permetin obtenir els paràmetres resistents del terreny, s'adopta un talús amb un pendent conservadora 3H:2V per a tots els desmunts executats sobre materials quaternaris.

Desmunts excavats en conglomerat poligènic (TO-1).

Es tracta d'un material amb elevats fonaments i resistència que permet inclinacions molt verticals en talussos naturals propers. En observar els desmunts artificials existents a la L-512, s'arriba a la conclusió que el tipus d'inestabilitat més freqüent en aquest tipus de formació és el despreniment de cantells i bitlles per pèrdua de fonaments de la matriu.

Després de l'anàlisi de les mesures estructurals realitzades sobre aquesta formació, s'observa que l'estratificació és horitzontal o presenta baixos angles de cabussament, pel que no s'espera que produeixin problemes d'estabilitat a favor de plans d'estratificació.

En algunes zones del massís existeix una família de discontinuïtat amb cabussaments sub verticals. El caràcter local i puntual d'aquests plànols unit a la seva baixa continuïtat i elevat cabussament porta a descartar la presència d'inestabilitats lligades a aquests plans.

Atenent a criteris anteriors es proposa executar desmunts amb pendent 1H: 2V en aquesta unitat litològica.

Per evitar que les bitlles despreses de la superfície del talús puguin rebotar en la mateixa assolint la carretera, es recomana col·locar una malla de triple torsió cobrint tot el front del desmunt.


ESTUDI INFORMATIU


34

Desmunts excavats en alternança irregular de gresos i argiles (TO-2)

Aquesta formació presenta una alternança subhorizontal de nivells competents de gresos i nivells tous de naturalesa margo-argilosa. El gruix dels bancs de gres oscil·la entre 1 i 4m, essent la potència dels nivells tous una mica inferior.

Mitjançant l'inventari de talussos realitzat a la zona (Apèndix 8 y 9), s'observa una forta erosió diferencial més acusada sobre les capes toves. Poden diferenciar entre factors erosius externs i interns al talús. Pertanyen al primer grup els agents meteòrics que actuen sobre la superfície de les argiles produint la seva alteració. La principal causa d'erosió interna d'aquest tipus de formacions és deguda a la circulació d'aigua per l'interior del talús, en concret a favor de la superfície de contacte entre els nivells permeables gresos i els nivells argilosos impermeables.

Resultat d'aquesta erosió diferencial es produeix el retrocés dels nivells tous, quedant els bancs de gresos en voladís, produint despreniments de blocs de variats mides.

Després d'analitzar les mesures estructurals preses sobre els gresos, s'observa que les famílies de discontinuïtats existents presenten cabussaments propers a la vertical, però es descarta la possibilitat que es produeixi el despreniment de falques a favor de plans de discontinuïtat.

Les mitges realitzades sobre els plans d'estratificació llancen resultats de cabussaments propers a la horitzontal, per la qual cosa es descarta el trencament de blocs amb orientacions paral·leles a la del desmunt. Així mateix, quan els cabussaments aconsegueixen valors de fins a 30º, s'ha comprovat que el seu orientació és tal que no presenten risc de estabilitat para li traçat projectat.

Les dades de les mesures estructurals preses en le estació geomecàniques es presenten en el Apèndix n º 7.

Basant-se en els criteris anteriors es projecten els desmunts i es dissenyen les mesures d'estabilització necessàries per evitar l'únic tipus de trencament possible: despreniment de blocs per descalç dels bancs de gresos.

L'objectiu principal de les mesures d'estabilització implantades, serà eliminar o reduir en la mesura del possible l'erosió diferencial actuant sobre els horitzons tous. Per això es recomana tendir els desmunts al 3H: 4V, realitzar, on es consideri necessari, un sanejament de 0.5 m de profunditat dels nivells argilosos-margosos creant d'aquesta manera un espai sobre la que posteriorment es col·locarà un xapat d'escullera.

El revestiment d'escullera de les capes toves té una doble funció: d'una banda es protegeixen aquests nivells de l'erosió produïda pels agents externs, i per altra, l'escullera serveix de sosteniment evitant el despreniment dels blocs d'arenisca que poguessin quedar descalçats .

En aquests materials s'ha projectat amb una pendent 1H:2V el desmunti situat en el pk.1+900 de l'Eix 21, Tram C:Montargull 2, amb la finalitat de reduir l'amplària del desmunti i no afectar a un camí que discorre per les immediacions del mateix. En aquest talús les capes buzan uns 25º, però amb una orientació que no presenta risc de lliscament planar pel desmunti projectat; no obstant això, durant l'excavació del mateix s'ha de vigilar el seu comportament, amb la finalitat de determinar si a més de les mesures estabilitzadores generals propostes, són necessàries altres de caràcter particular, com poden es: murs al peu del talús, perns, etc.

6.3. MÈTODES D’EXCAVACIÓ

A partir de les calicades i sobretot de les velocitats de transmissió de les ones sísmiques, obtingudes a partir dels perfils de refracció; es pot estimar l'excavadora de materials presents en els desmunts del projecte. A continuació es descriuen els criteris d'excavacions per a cada una de les formacions intersectades per la traça en funció de les seves característiques geològic-geotècniques.

- Els materials quaternaris són excavades fins a assolir el substrat rocós o nivells més competents, a partir del qual serà necessari l'ús de mitjans més potents.

- Per al cas dels conglomerats (unitat TO-1) és possible l'extracció mitjançant ripado únicament els nivells superficials alterats, essent necessari l'ús de voladura per alliberar el material restant sense alterar.

- Unitat descrita com alternança de gresos i argiles (TO-2): Basant-se en els resultats aportats per la sísmica de refracció, aquests materials són excavables en els metres superficials, requerint ripado per a l'extracció de nivells fins als 8-10m de profunditat i voladura per capes més profundes.

No obstant això, és de sobres coneguda la limitació de la sísmica de refracció per detectar inversions de velocitat en profunditat, per la qual cosa el mètode és incapaç de detectar els nivells tous argilosos amb menor velocitat de transmissió d'ones sísmiques llançant sobre aquesta unitat una velocitat de ones sísmiques considerablement superior a la real, a conseqüència que obligaria l'ús de grans quantitats d'explosiu.

Atès que l’espessor dels bancs de arenisca és reduït, en molts casos no superior als 2-3m, es preveu que el ripado serà un sistema efectiu per l'arrencada dels mateixos. Podent requerir l'ús de voladura per als estrats d’arenisca de major espessor.

6.4. APROFITAMENT DELS MATERIALS PROCEDENTES DEL DESMUNT

A la taula següent es mostra un resum on s'ha inclòs els grups litològics que es veuran afectats pels desmunts projectats a on s'ha indicat la seva classificació i reutilització.

GRUP LITOLÒGIC CLASIFICACIÓ PG-3 UTILITZACIÓ ESTABILITZACIÓ AMB CIMENT

Fons de vall (Qfv) * Tolerable Nucli terraplè. No recomanat

Dep. aluvio-col·luvials (Qec) 100% Tolerable. Nucli i ciment terraplè. No

Dep. aluvio-col·luvials (Qac) 100% Tolerable. Nucli i ciment terraplè. No

Conglomerat Poligènic (TO-1) Roca Pedraplé -

Alt. de areniscas i argiles (TO-2)

Alterades :65 % tolerable 35 % marginal

Sanes: Roca i sòl en menor proporció

Abocador Nucli i ciment terraplens.

Rebliment tot-u

No recomanat -

(*) Sense assaig. Per similitud, s'assimila als sòls (Qc), (Qac) y (Qec).


ESTUDI INFORMATIU


35

6.5. QUADRE RESUM DE DESMUNTS

A continuació s'adjunta un quadre resum amb les característiques més importants dels desmunts projectats.

Eix 1. Tram A. Vall-Llebrera 1

PK INICIAL – PK FINAL

ALÇADA MÀXIMA (en eix) LITOLOG TALÚS

PROYECTAT MED. SOSTENIM. EXCAVADA. REUTILITZACIÓ. EXPLANDA

0+200-0+350 14.0 m To-2 3H:2V (2,0 supe) 3H:4V Xapat escullera

Excavable: 5% Escarificable: 70%

Voladura:25%

Abocador: 15%Nucl.Terr: 35%

Rebliment tot-u : 50%

MarginalTolerable

Roca

0+800-1+000 13,0 m To-2 3H:2V (2,0 supe) 3H:4V Xapat escullera


Voladura:25%


Rebliment tot-u: 50%

MarginalTolerable

Roca

1+200-1+650 15,0 m To-2 3H:2V (2,0 supe) 3H:4V Xapat escullera


Voladura:25%



MarginalTolerable

Roca

3+000-3+200 7,0 m To-2 3H:4V Xapat escullera Excavable: 10%

Escarificable: 80% Voladura:10%

Abocador: 15%Nucl.Terr :45%


MarginalTolerable

Roca



Abocador: 15%Nucl.Terr :35%


MarginalTolerable

Roca



Nucl.Terr 50% Rebliment tot-u:50%

Tolerable Roca

5+720-6+080 8,0 m Qec To2

3H:2V (2,0 supe) 3H:4V Xapat escullera


Voladura:10% Nucl.Terr 50%

Rebliment tot-u:50% Tolerable

Roca



Nucl.Terr 50% Rebliment tot-u: 50%

Tolerable Roca

Eix 2. Tram A. Vall-Llebrera 2


ALÇADA MÀXIMA (en eix)

LITOLOG TALÚS PROYECTAT

MED. SOSTENIM. EXCAVADA REUTILITZACIÓ EXPLAN

1+340-1+500 7,0 m To-2

(Yeso) 3H:4V Xapat escullera

Excavable:10% Escarificable:50%

Voladura:40%

Abocador:75%Rebliment tot-u:

25% Marginal

Roca

5+040-5+260 18,0 m Qta

To-2 5+040-5+130: 3H:2V 5+130-5+260: 3H:4V

Xapat escullera


Voladura:20%

Nucl.Terr 70%Rebliment tot-u

30% Tolerabl

Roca

5+740-6+080 14,0 m Qta

To-2 5+740-5+880: 3H:4V

5+880-6+020: 5,0 m supe. 3H:2V y resto 3H:4V 6+020-6+080: 3H:4V

Xapat escullera


Voladura:20%

Nucl.Terr 60%Rebliment tot-u

40% Tolerabl

Roca

Eix 10. Tram B

Tram sense desmunts significatius. El corredor discorre sobre l'actual carretera L-512.

Eix 20. Tram C. Montargull 1


ALÇADA MÀXIMA (en eix) LITOLOG TALUS

PROYECTAT MED. SOSTENIM. EXCAVADA REUTILITZACIÓ. EXPLANDA

2+200-2+600 21,0 m To-2 3H:4V Xapat escullera Excavable:10%


Nucl.Terr :50% Rebliment tot-u: 50%

Tolerable Roca

Eix 21. Tram C. Montargull 2



PROYECTAT MED. SOSTENIM. EXCAVADA. REUTILITZACIÓ. EXPLANDA

0+940-1+140 5,0 m To-2

3H:4V Xapat escullera Excavable:60%


Nucl.Terr :50% Rebliment tot-u 50%

Tolerable Roca

1+840-1+960 13,0 m To-2 1H:2V Xapat escullera

Bulonat Excavable:10%


Nucl.Terr :50% Rebliment tot-u: 50%

Tolerable Roca

2+600-2+2+780 6,00 m To-2 3H:4V Xapat escullera


Voladura:40% Nucl.Terr :50%

Rebliment tot-u: 50%Tolerable

Roca

Eix 30. Tram D.




0+180-0+480 12,0 m To-2 3H:4V Xapat escullera


Voladura:30% Nucl.Terr 70%

Rebliment tot-u: 30%Tolerable

Roca


Escarificable:80% Voladura:10%


Tolerable Roca




Tolerable Roca




Tolerable Roca

Eix 40. Tram E. Folquer 1



PROYECTAT MED. SOSTENIM. EXCAVADA REUTILIZACIÓN. EXPLANDA

0+280-1+100 7,0 m Qec To-2

3H:2V (Qec)) 3H:4V (To2) -

Excavable:80%

Escarificable:20%

Núcl.Terr 80% Rebliment tot-u: 20%

Tolerable Roca



Núcl.Terr 80% Rebliment tot-u:20%

Tolerable Roca

2+000-2+180 4,0 m To-1 1H:2V Malla de triple torsió Voladura:100% Pedraplé Roca

Eix 41. Tram E. Folquer 2




2+000-2+180 4,0 m To-1 1H:2V Malla de triple torsió Voladura:100% Pedraplé Roca

6.6. ESPLANADA I CATEGORIA DEL FONS DE DESMUNT

Pel que fa a la categoria d'esplanada, els fons dels desmunts s'han classificat, en general, com sòls tolerables i en gran part del substrat Terciari i Cretàcic (en funció de la profunditat d'excavació) com roca.


ESTUDI INFORMATIU


36

Per aconseguir una esplanada tipus E-3, s'hauran de tenir en compte les consideracions següents, en funció dels materials en què es recolzi.

En aquelles zones on el suport de l'esplanada estigui constituït per sòls tolerables, caldrà disposar una capa de 50 cm d’espessor de sòl adequat i 30 cm de sòl estabilitzat S-EST3, o bé 30 cm de sòl seleccionat de "tipus 2 "i 30 cm de sòl seleccionat S-EST3. Aquesta última opció és la que es recull a l'Annex de Ferms. Finalment, on el fons de desmunt estigui constituït per roca, n'hi haurà prou amb una regularització del terreny amb un gruix mínim de 15 cm de formigó HM-20

6.7. COEFICIENTS DE PAS I ESPONJAMENT

El coeficient d'esponjament és definit per l'augment relatiu de volum d'un determinat material del seu estat natural en ser excavat.

El coeficient de pas és un coeficient de variació volumètrica dels diferents materials. El pes volumètric d'un material en ser excavat varia al de la seva posada en obra, ja que al excavar un material és freqüent que augmenti el seu volum (coeficient d'esponjament), per reduir de nou quan és compactat. És precisament al coeficient que relaciona la variació de volum d'un determinat material en estat natural amb el volum obtingut mitjançant una determinada energia de compactació, al qual anomenem coeficient de pas.

Igualment, definim coeficient de pas com la relació volumètrica entre un material excavat i el mateix en estat natural.

A partir dels resultats dels assaigs de laboratori realitzats fins al moment, així com de la consulta de publicacions tècniques i projectes que travessen materials de característiques similars als detectats, es determina que per al càlcul del moviment de terres és recomanable adoptar els següents coeficients d'esponjament i de pas, per als materials tipus sòl procedents d'excavació dels desmunts:

TERRENY COEFICIENT DE ESPONJAMIENTO

COEFICIENT DE PASSADA

Sòls marginals o inadequats 1.35 1.15

Sòls tolerables 1.25 1.10

Conglomerat poligènic 1.60 1.20

Alt. Gresos i argiles 1.55 1.150

7. REBLERTS

7.1. CONSIDERACIONS INICIALS

La orografia present en l'àmbit d'estudi obliga a l'execució de reblerts per salvar les cotes topogràfiques més baixes, projectant així nombrosos reblerts en les diferents alternatives, els quals arriben a altures mitjanes al voltant dels 10m, amb valors màxims de 18 m.

El pas dels tàlvegs més importants es realitzarà mitjançant viaducte, evitant d'aquesta manera la construcció de terraplens de grans dimensions que puguin generar problemes d'estabilitat, així com la necessitat d'un gran volum de terres.

Sempre que el material excavat dels desmunts compleixi les condicions necessàries, serà utilitzat per executar els diferents tipus de farciment projectats; compensant d'aquesta manera el balanç de terres requerit per l'obra.

En general, l'execució dels reblerts en si no plantejarà més problemes i el seu comportament serà satisfactori, però, la preparació de l'àrea de suport dels mateixos serà, en general laboriosa: sanejament dels sòls poc resistents i col·locació d'una primera tonga d'escullera en gran part dels reblerts sobretot al·luvial, escalonat del fonament amb bermes excavades en roca, bressols de drenatge superficials, drenatge entre la vessant i el reblerts, captació dels primers deus, etc. Una execució no assolida en aquest sentit pot comprometre l'estabilitat dels reblerts, amb el consegüent perill de tall de calçada i d'afecció a les propietats i comunicacions properes.

7.2. CLASSIFICACIÓ DELS REBLERTS

Amb els materials aptes procedents de les excavacions previstes, podran abordar tres tipus de reblerts diferents: reblerts tipus terraplè, tot - un i pedraplè.

Reblerts tipus terraplè

El material per a aquest tipus de reblerts podrà obtenir-se de l'excavació en les formacions quaternàries, o de la cobertera d'alteració de les formacions terciàries .

Reblerts de tipus rebliment tot – u

Seran reblerts construïts amb materials que tinguin equilibrades les proporcions de intercalats argilenques, o llim sorrenques, i roca sana, és a dir, reblerts en els que els materials tenen una granulometria contínua que va des de blocs d'uns 60 centímetres de diàmetre a partícules de mida llim o argila. La fracció gruixuda està en contacte entre si, i els fins omplen tots els buits creats entre els blocs.

Tal com és va indicar en l'apartat "Aprofitament dels materials procedents de desmunt", el material per l’execució d’aquest tipus de reblerts procedirà previsiblement de la formacions (To-2), constituïda per ingressos i Argiles margoses.

Reblerts de tipus pedraplé

S'entén per pedraplé el reblert construït amb material rocós sa, procedent de voladura, amb mides màximes de l'ordre d'un metre i en el que hi hagi: menys d'un 30% en pes de mides inferiors a 25 mm i menys d'un 10% de fins.

En les alternatives estudiades, aquest material procedent dels conglomerats fortament cimentats de la unitat terciària (To-1)


ESTUDI INFORMATIU


37

7.3. ANÀLISI D’ESTABILITAT

L'estabilitat dels reblerts depèn de dos factors: l'estabilitat pròpia del farciment i l'estabilitat del conjunt reblert-ciment. Generalment, aquesta última condició és la que implica major perill per als reblerts d'una via de comunicació.

Estabilitat pròpia del reblert.

A efectes de l'estabilitat del farciment en si, el pendent dels talussos està condicionat per la seva alçada i per les característiques resistents del material disponible per la seva construcció. Des d'un punt de vista geotècnic, en els reblerts projectats, d'alçada normalment inferior a 15 m, es considera admissible l'execució de talussos 3(H):2(V), si es construeixen amb material tipus terraplè, si la altures són superiors i el material ciment és una unitat quaternària de baixa compacitat o consistència, haurà d'adoptar el 2(H):1(V). Si es construeixen amb material tipus pedraplè poden adoptar pendents del 4(H):3(V) si es vol conservar, com a mínim, un factor de seguretat de l'ordre de 1,4 a 1,5.

Estabilitat del conjunt reblert ciment

A continuació es comenten les mesures que s'ha considerat recomanable adoptar per al tractament del pla de suport, depenent de la configuració del ciment en cada cas:

- En general, es realitzarà un sanejament dels 0,5 metres superficials de terra vegetal o de conreu i sòls més fluixos, a les zones on la pendent del terreny natural sigui inferior a uns 10 graus, en sentit transversal a la traça. Després del sanejament, caldrà recompactar la superfície del terreny resultant mitjançant dues o tres passades de corró.

- On la superfície sobre la que s'assenta el farciment té un pendent superior a uns 10 graus, en sentit transversal a la traça, i encara que no s'observin indicis naturals d'inestabilitat, no n'hi haurà prou amb la desbrossada i posterior recompactación, ja que el pla de suport es configura com una superfície de debilitat per la qual, a més, pot circular l'aigua, i facilitar una esllavissada global del farciment.

En aquests casos serà necessari recolzar el farciment sobre una superfície esglaonada, excavant al vessant bermes horitzontals, en roca, a mesura que avanci la construcció. L'alçada de les bermes haurà de ser equivalent a la del gruix de les tongues, segons es recull esquemàticament en el Croquis I.

3 A 5

H=AL ESPESOR DE LA TONGADA

RELLENO

TERRENO NATURAL

CUNETA REVESTIDA, SOBRE MATERIAL ARCILLOSO SOBRECOMPACTADO

TECHO DELMIOCENO

CROQUIS I

- En els reblerts recolzats sobre vessants de certa pendent s’han de preveure, així mateix, cunetes revestides al peu dels talussos amb inclinació en sentit contrari a la del vessant, a fi d'evitar que les aigües d'escorrentia tinguin accés al pla de contacte farciment - fonament. Les aigües així recollides es canalitzaran a través de les obres de drenatge que, en zones embassades, hauran aprofundir prou en el terreny.

- Una atenció especial s’ha de prestar per detectar i captar els deus que apareguin a l'àrea de suport dels s, en la seva major part impossibles de localitzar en la fase d'estudi informatiu. Un possible tractament consistiria a estendre en un entorn ampli al voltant dels mateixos, d'aproximadament uns 10 metres de diàmetre, una capa de graveta de trituració (d'1 a 5 centímetres) i extreure l'aigua mitjançant una rasa d'aproximadament mig metre quadrat de secció , també farcida de graveta, la graveta hauria de revertir, a manera de filtre, amb una capa de feltre tèxtil o similar. Al croquis II es mostra un esquema orientatiu d'aquesta mesura. Aquesta mateixa precaució s'ha d'adoptar en les zones en què s'apreciï taques d'humitat.

RELLENO

ZANJA

MANANTIAL

CROQUIS II

- En tots els reblerts dels quals el peu es pugui veure afectat, periòdica o ocasionalment per aigües d'un riu o rierol haurà emprar-se material tipus pedraplè, fins a sobrepassar el nivell de màximes avingudes; la cara exterior del farciment haurà de ser d'escullera de calcària sana, en una amplada no inferior a dos metres a la coronació i entre 3 a 5 metres a la base. A més, per evitar els processos d'erosió i socavación, el peu d'aquests reblerts haurà de descansar sobre roca, o bé quedar encastats als sòls a un metre per sota de la plana al·luvial. Al Croquis III es mostren, gràficament aquestes recomanacions.

2 m

N.M.A.

RELLENO

SUELOS

ESCOLLERA

PEDRAPLÉN L

L= Espesor entre 3 a 5 metros.

CROQUIS III


ESTUDI INFORMATIU


38

- Pel que fa al recrescut dels reblerts actuals de la carretera, per l'ampliació de l'esplanada i la unió amb els nous reblerts, haurà de procedir-se al sanejament i escalonat dels talussos existents, en els seus dos metres més propers a la superfície del talús, tal com es mostra gràficament en el Croquis IV.

BERMAS DE ALTURA EQUIVALENTE AL ESPESOR DE LA TONGADA

1 m 1 m

CROQUIS IV

7.4. CONDICIONS DE CIMENTACIONS. ASSENTAMENTS.

Els assentaments que experimentaran els reblerts, es deuran de tant a la consolidació pròpia del reblerts arciment, com a la del terreny de suport.

En aquest tram el suport està constituït, en la seva major part, per roques terciàries o terres de compacitat densa, o consistència ferma a molt ferma. En aquests casos la consolidació del terreny no té importància pràctica, ja que els assentamnets es produiran en la seva pràctica totalitat en finalitzar la construcció dels reblerts.

No obstant això, alguns reblerts es cimentaran directament sobre sòls que tindran una resistència baixa i un gruix d'uns dos a set metres. Per tant, els assentaments que experimentaran els reblerts objecte d'aquest estudi es deuran, d'una banda a la consolidació pròpia del farciment, i, per altra banda, a la del terreny de suport.

Assentaments deguts a la consolidació del propi reblert.

Pel que fa als assentaments que es produiran en el cos dels reblerts, dependran, bàsicament, de l'alçada del reblerts, del tipus de material utilitzat i del grau de compactació que es abast a l'obra. La seva magnitud total és difícil d'estimar i en la pràctica, a efectes enginyerils, únicament tindrà significat la magnitud i el termini en què es produiran els assentaments residuals, després d'acabada l'execució de cada farciment.

En els reblerts de tipus terraplè i rebliment tot-u, s'estima que, per a una compactació corresponent al 95% de la màxima densitat seca, obtinguda en els assaigs Proctor Normal, els assentaments residuals seran de l'ordre del 0,5% de la seva alçada, i part d'ells, de l'ordre del 25 al 30%, es farà durant els sis mesos posteriors al final de la seva execució.

En els reblerts de tipus pedraplé, s'estima que els assentaments residuals seran lleugerament inferiors, de l'ordre del 0,3% de l'alçada dels reblerts, sempre que s'assoleixi el grau de compactació adequat. Part d'aquests assentaments, de l'ordre del 50%, es produiran durant els sis mesos posteriors al terme de la seva execució, i fins el 75% l'any següent.

Per tant, poden estimar-se uns assentaments residuals del propi cos del reblert, de l'ordre dels 5 cm per reblerts de fins a uns 15 m d'alçada, mentre que en el cas del reblert de 20 m d'alçada màxima, els assentaments residuals estimats poden arribar a assolir fins a uns 8 cm.

Assentaments deguts a la consolidació del terreny de suport.

Com s'ha esmentat anteriorment, en general, els fonaments dels reblerts no presentarà problemes en quant a l'estabilitat dels mateixos, ni és previsible que es produeixin assentaments inadmissibles en els reblerts projectats.

Quan es tracti d'un fonament format per roques, la baixa deformabilitat d'aquests materials descarta la presència d'assentaments produïts per la càrrega extraordinària que exerceix sobre ells el pes de terres.

Els assaigs de penetració realitzats sobre la majoria dels coluviales (Qc) i terrasses baixes (Qtb) presents a l'àmbit d'estudi, donen valors de colpeig elevats i rebuigs a escassos metres de profunditat. L'elevada consistència d'aquestes formacions porta a descartar l'existència d'assentaments o inestabilitats per fallades en el ciment.

Les formacions descrites com al·luvial (QA), fons de vall (Qfv) i eluvi-col·luvial (Qec), estan formades tant per nivells granulars com per nivells més cohesius, si el gruix d'aquests últims és molt elevat són susceptibles de produir inestabilitats i o assentaments en el fonament de suport a causa de la càrrega extraordinària que aporten les terres del farciment. Es prestarà especial atenció al disseny dels reblerts recolzats sobre aquestes unitats.

A falta de dades que permetin realitzar càlculs d'estabilitat del conjunt reblert - ciment, així com predir els possibles assentaments produïts a curt i llarg termini; s'adopta com a criteri general un pendent 3H:2V per a la tots els talussos projectats en les diferents alternatives, excepte per a aquells reblerts amb alçada superior a 15m que estiguin recolzats sobre les esmentades formacions quaternàries amb alt contingut en fins. Essent aquestes les situacions més desfavorables, es recomana realitzar un sanejament de 1m de profunditat i recompactar sobre les unitats al luvial (QA), fons de vall (Qfv) i eluvio-coluvial (Qe-c), per a posteriorment executar en ambdós casos un talús conservador 2H:1V.

A continuació es recullen de manera tabular els reblerts que per la seva geometria i/o per les característiques del ciment, siguin més susceptibles de presentar inestabilitats.

En les alternatives estudiades només s'han projectat dues reblerts majors de 15 m que es recolzen sobre sòls quaternaris. El primer es localitza a l'inici de l'Eix 1. Tram A: Vall-Llebrera 1, amb una alçada de 16,0 m, i el segon en l'Eix 20. Tram C: Montargull 1, amb una alutra de 18 m entre els pp.kk.1 +140-2 +200, aproximadament


ESTUDI INFORMATIU


39

8. GEOTÈCNIA DE FONAMENTS D’ESTRUCTURES

8.1. INTRODUCCIÓN

A l’estudio de las 2 alternatives, s’han projectat la realització de 14 viaductes distribuits de la seguent manera:

- Eix 1. Tram A. Vall-Llebrera 1: Un viaducte. - Eix 2. Tram A. Vall-Llebrera 2. Dos viaductes. - Eix 21. Tram C. Montargull 2. Un viaductes

Tal com s'ha descrit en apartats anteriors, les alternatives discorren per una zona de força variabilitat des del punt de vista geotècnic, es donen materials tant rocosos com conglomerats, calcàries i gresos, i altres de menor resistència com margues, argiles i reblerts quaternaris de bastant menor capacitat portant.

D'aquesta manera es tindran en compte els diferents tipus de fonaments en funció del substrat de suport.

Com ja s'ha comentat a causa dels canvis en el traçat de les noves alternatives, la campanya d'investigació geotècnica realitzada per aquesta fase d'estudi ha estat escassa per determinar les característiques geotècniques dels materials travessats per les alternatives, així com dels materials existents en els emplaçaments de les estructures. Per tal de pal·liar la insuficient informació geotècnica es considera fonamental la realització d'una campanya geotècnica de major detall en fases successives.

8.2. METODOLOGIA DE CÀLCUL

Fonament directe sobre roca

Per a l'obtenció de la càrrega admissible (Pv, adm) s'ha seguit el mètode proposat per la Guia de Cimentacions en Obres de Carreteres del Ministeri de Foment. Aquest mètode considera de manera indirecte els paràmetres bàsics que permeten quantificar la qualitat del massís rocós.

Segons aquest manual, la pressió admissible pot estimar mitjançant la següent expressió:

03210, ····

PPP c

admV

On: Pv, adm: Pressió admisible

P0: Pressió de referència. S’haurà de prendre un valor de 1 MPa = 10 kp/cm2.

σc: Resistència a compressió simple de la roca sana.

1, 2, 3: Paràmetres adimensionals que depenen del tipus de roca, del seu grau d'alteració i de l'espaiament de les diàclasis, segons s'exposa a continuació.

El paràmetre 1 depèn del tipus de roca i es refereix a la tendència a contenir altres plans o esquerdes de debilitat a part dels causats com litoclasas. 1 pot determinar-se a partir d'assaigs de

resistència a tracció (σt) com:

c

t1

·10

A falta d'informació específica respecte a aquest paràmetre, es pot utilitzar el valor que s'obtingui de la següent taula:

GRUPO Nº NOMBRE GENÉRICO EJEMPLOS 1

1 Rocas carbonatadas con estructura bien desarrollada

- Calizas, dolomías y mármoles puros - Calcarenitas de baja porosidad

1.0

2 Rocas ígneas y rocas metamórficas (*)

- Granitos, cuarcitas - Andesitas, riolitas - Pizarras, esquistos y gneises (esquistosidad

subhorizontal)

0.8

3 Rocas sedimentarias (**) y algunas metamórficas

- Calizas margosas, argilitas, limonitas, areniscas y conglomerados

- Pizarras y esquistos (esquistosidad verticalizada) - Yesos

0.6

4 Rocas poco soldadas - Areniscas, limonitas y conglomerados poco

cementados - Margas

0.4

(*) A excepción de las indicadas en los grupos 1 y 3 (**) A excepción de las indicadas en los grupos 1 y 4

Es recomana que quan apareguin diversos tipus de roca en un mateix suport o existeixin dubtes en aquesta classificació i llevat informació específica en un altre sentit, es prengui com a valor de càlcul 1 = 0.4.

Per la seva banda el paràmetre 2 depèn del grau de meteorització, segons s'indica en el quadre següent:

METEORIZACIÓN 2

Grado I.- Roca sana o fresca 1.0

Grado II.- Roca ligeramente meteorizada 0.7

Grado III.- Roca moderadamente meteorizada 0.5

Grado IV o superior. Entre roca meteorizada a muy meteorizada (IV) a suelo residual (VI)

No es aplicable este método. Calcular como suelo


ESTUDI INFORMATIU


40

Per la seva banda, 3 depèn de l'espaiament de les litoclasas i es defineix com:

100(%);

1);·min( 33333

RQDmS

baba

On:

S: espai entre les litoclasas expressat en metres. S'utilitzarà el corresponent a la família de diaclasas que condueixin a un valor menor.

1m: Valor que s'utilitza per fer dimensional l'expressió corresponent.

RQD: Valor del paràmetre "Rock Quality Designation", expressat en tant per cent.

Fonament superficial sobre materials tipus sòl

Es considera tensió admissible del terreny aquella amb la que el coeficient de seguretat del fonament davant l'enfonsament del terreny sigui suficient. A més, en servei, els moviments induïts en l'estructura per la compressió del sòl sol licitat per les càrregues (assemtaments) han de ser admissibles per a l'estructura.

El valor límit de l’assentament total adoptat com admissible és per sabates 2.54 cm i per lloses 5.00 cm, que són els valors recollits en la Guia de Cimentacions en Obres de Carreteres del Ministeri de Foment com d'ús generalitzat per assentaments màxims en fonamentacions.

Per al càlcul de la càrrega admissible per enfonsament dels materials afectats pel fonament, s'ha utilitzat la fórmula d'Brinch-Hansen:

NBNqqNCqh C · · ·21 ·

On:

qh = càrrega d’enfonsament

C = cohesió del sòl considerat

q = càrrega uniformement distribuïda por encima del pla en el qual dóna suporta a la sabata

= pes específic del sòl

B = amplada de la sabata

Nc, Nq, N = coeficients adimensionales, que depenen de l’àngul de fregament intern

S'anomena càrrega admissible qadm, al valor que resulta de dividir la càrrega d'enfonsament qh, pel coeficient de seguretat F, és a dir:

Fqhqadm

En els càlculs realitzats s'ha pres per F el valor de 3.

Els paràmetres que apareixen en la fórmula segueixen les següents expressions:

Nq = e tgΦ tg2

24

Nc = (Nq – 1) cotg

N = (Nq + 1) tg

Essent:

= angle de fregament intern del terreny

A cada un dels termes anteriors se'ls ha aplicat un factor de forma dependent de la geometria de les cimentacions.

En terrenys de baixa permeabilitat (sòls cohesius), que són els que més predominantment apareixen al llarg de les variants en estudi, resulta més desfavorable la càrrega d'enfonsament a curt termini en condicions sense drenatge ( = 0). En aquest cas la fórmula d'Brinch-Hansen es redueix a:

qh = 5,14 Su + q

Essent “Su” la resistència al tall sense drenatge del terreny i "q", la sobrecàrrega de terres deguda a la profunditat de suport.

Els assentaments de les cimentacions superficials s'han calculat pel mètode elàstic de Steinbrenner modelitzat cada capa de terreny amb la seva mòdul d'elasticitat i el seu coeficient de Poisson.

Es parteix de l’assentament de la cantonada d'un rectangle flexible d'amplada B i longitud L, passant a la profunditat z, que es calcula mitjançant l'expressió

2B .

Ep )z(s

r mn arctg m )2 - - (1 -

1-r1r Ln . n

n-rnr Ln 1 ) - 1( 22

essent: 22 m n 1 r

BL n

Bz m

p: la càrrega aplicada. E: el mòdul d'elasticitat. ν: coeficient de Poisson.


ESTUDI INFORMATIU


41

L’assentament degut a una capa que s'estén entre les profunditats iz , 1iz , pren el valor:

)(z s - )(z s s 1iii

L’assentament total és la suma dels deguts a cadascuna de les capes en què s'ha dividit el terreny.

L’assentament sota el centre d'un rectangle flexible s'obté per superposició dels quatre quadrants en què ho divideixen dos eixos ortogonals paral lels als costats.

Per les sabates de les estructures, que són més rígides que flexibles, es calcula l’assentament com la mitjana entre el del centre i el de la cantonada.

Fonament profund mitjançant puntals en sòl

Per al càlcul de cimentacions profundes la càrrega d'enfonsament és:

Qh (t) = Qp + Qf

On:

Qp = càrrega per punta Qf = càrrega per fuste

Al seu torn:

Qp = qp · Ap Qf = qf · Af

qp = resistència unitaria per punta Ap = àrea punta f = resistència unitaria per fuste Af = àrea del fuste

Les resistències unitàries es defineixen en funció dels paràmetres resistents del model Mohr-Coulomb com:

Resistència unitaria per punta

qp = Nq*·’v0 + Nc*·c

qp: Càrrega d’enfonsament unitària per punta.

’v0: Pressió vertical efectiva al nivell de la punta del pilote (per a profunditats de la punta superiors a 20 diàmetres s’utilitzarà com a valor de ’v0 la pressió vertical efectiva a una profunditat igual a 20 diàmetres).

Nc*, Nq*: Factors de capacitat de càrrega per a cimentacions profundes.

c : Cohesió

Per al cas de sòls cohesius (contingut de fins superior al 15%, segons la Guia de cimentaciones en obras de carretera):

Nq* ( =0) = 1.5 · fD Nc* ( =0) = 9 · fD

Essent:

fD = 1 - 1/3 D 2/3 D: Diàmetre del pilote (m)

Resistència unitaria per fuste

Per al cas objecte d'estudi (sòls cohesius) es determina per la següent expressió:

f Su · Po / (Po+Cu) 70 kPa Su: Resistència al tall sense drenatge Po: Pressió de referència = 100 kPa

Consideracions constructives

Per a la determinació dels valors admissibles de pressió de treball s'ha suposat que durant l'execució de les cimentacions s'adoptaran una sèrie de procediments que garanteixin el seu correcte suport en el terreny natural. No obstant això, en aquest apartat es recullen una sèrie de consideracions que afecten a l'execució d'aquests elements:

- Les sabates hauran d'estar encastades en el terreny natural una profunditat suficient per garantir que la seva superfície de suport es trobi aïllada dels canvis d'humitat. Aquesta observació resulta especialment rellevant en el cas de fonamentacions sobre sòls argilosos d'elevada plasticitat, potencialment expansius.

- L'excavació s'haurà de realitzar en una amplada lleugerament superior a la de les dimensions de la sabata (almenys 20 cm a cada costat), de manera que la neteja de les cantonades, i el recobriment de l'armadura estigui garantit.

- Per als talussos del perímetre de l'excavació caldrà utilitzar pendents inferiors a 2V/1H. Encara que és probable que els fronts es mantinguin estables amb pendents verticals, l'suavitzar aquests valors impedeix la caiguda de detritus al buidatge.

- Un cop assolit el fons d'excavació s'observarà que no existeixen zones toves produïdes per acumulacions d'aigua, o reblerts no detectats durant els reconeixements geotècnics. En cas d'existir, seria necessari sobreexcavar per eliminar-los.

- El fons d'excavació es netejarà fins a deixar una superfície compacta, on no es deixi empremta en caminar. Immediatament es procedirà a l'abocament de la capa de formigó de neteja. Sobre aquesta superfície es construirà la sabata de formigó armat, d'acord a les instruccions del projecte.

- Les sabates s'encasten en el substrat margosos sa.


ESTUDI INFORMATIU


42

A continuació s'exposa una relació de les estructures del traçat indicant les alternatives a les que es presenten. S'estableix una estimació del tipus de fonament (superficial o profunda) de cada una d'elles en base a l'observació visual de la zona d'implantació, la cartografia geològica-geotècnica i en funció de les prospeccions geotècniques en cas que es trobin en la zona d'afecció, s'indica el terreny sobre el qual poyar, a més d'estimar la tensió o càrrega admissible del terreny.

Alternatives Situacions (P.K.) Terreno de apoyo Condicions de fonament

Eje 1 Tramo A.

Vall-Llebrera 1 4+440-5+250 Qta-Qtb-TO-2

Cimentación profunda. Pilotes de 15 m. de profundidad y 1.00 m. de diámetro

Eje 2 Tramo A.

Vall-Llebrera 2 6+340-6+6+460 Qa- TO-2

E1: Directa. Carga asmisible:3kp/cm2: E2 y Pilas: Profunda

Eje 21. Tramo C

Montargull 2 1+730-1+800 TO-2

E1 y E2: Directa. Carga admisible:3,0 kp/cm2

Pilas: Profunda Eje 21.

Tramo C Montargull 2

1+990-2+230 TO-2 Directa. Carga admisible:3,0 kp/cm2

annex nÚm. 5 geologia i geotecnia - gencat.cat · ineco, sa, l'any 2006. la investigació...

Documents