Estudios geotecnicos para caminos rurales

ESTUDIOS GEOTÉCNICOS PARA CAMINOS RURALES F e r n a n d o G a rcía H e r m o s o Geólogo

LABORATORIO DE ENSAYOS TÉCNICOS

ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR. HUESCA, 9 de enero de 2007

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estudios geotécnicos para caminos rurales PRELIMINARES: INFORMACIÓN MÍNIMA PARA REALIZAR EL ESTUDIO GEOTÉCNICO • PLANOS • SITUACIÓN DEL ÁREA A ESTUDIAR • TOPOGRAFÍA ORIGINAL DEL EMPLAZAMIENTO • PLANTA DEL PROYECTO • PERFILES:

Longitudinal: cam inos rurales, balsas T r a n s v e r s a l e s : c a m inos rurales, balsas, edificaciones

• PLAZOS • OTROS “DATOS DE INTERÉS”: P ropietarios terrenos, arrendatarios, ...

S e r v i c i o s a f e c t a d o s : c o n d u c c i o n e s d e a g u a , t e l é f o n o ,e t c...

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estudios geotécnicos para caminos rurales

EL ESTUDIO GEOTÉCNICO: DEBE CONTENER TODOS LOS DATOS RELEVANTES PARA LA CORRECTA CONSTRUCCIÓN DEL PROYECTO SE ELABORA EN BASE A ENSAYOS DE CAMPO Y DE LABORATORIO ADECUADOS AL TIPO DE PROYECTO PARA EL QUE SE SOLICITA INCLUIRÁ RECOMENDACIONES PROPIAS PARA CADA TIPO DE PROYECTO: Cam inos rurales Edificaciones (naves agrícolas, ...)

Balsas

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estudios geotécnicos para caminos rurales I N F O R M E G E O T É C N I C O: O Conjunto de reconocim ientos del terreno y la interpretación de los datos obtenidos, que perm iten caracterizar los diversos suelos presentes en la z o n a d e e s t u d io.

O B J E T IVO S : determ inar - Tipo suelo de explanación: clasificación del suelo (PG-3) - Construcción de rellenos - Taludes estables - Tratam iento de la superficie de apoyo - Materiales a utilizar: procedentes de excavación o de préstamos

- Excavación de desmontes - Método de excavación - A p t i t u d d e m a teriales - Suelo de explanación

- Materiales de préstamo: origen, calidad, ...

- P o s i c i ó n n i v e l f r e á t i c o, a g r e s i v i d a d d e s u e l o s y a g u a - Solución a problem a s locales del terreno

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estudios geotécnicos para caminos rurales ENSAYOS DE CAMPO: S o n d e o s m e c á n icos:

INDIRECTOS

DIRECTOS

R o t a c i ó n , e x t r a c c i ó n c o n t i n u a d e testigo E n s a y o s in situ:

S.P.T. Muestras inalteradas E n s a y o s d e p e r m e a b ilidad: L e f r a n c (suelos), L u g e o n (roca) P iezóm e t r o ( P V C )

C a licatas:

Estabilidad paredes N ivel de agua Muestras alteradas e inalteradas E n s a y o s in situ ( soil test y V a n e test )

P e n e t r a c i o n e s d i n á m icas: D .P.S.H Borros

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estudios geotécnicos para caminos rurales S o n d e o s m e c á n icos: SONDEAR :

- Técnica que se em p lea para hacer un agujero (SONDEO) en la tierra o en una construcción - El tipo de sondeo dependerá del fin q u e s e p e r s i g a , y e n s e g u n d o l u g a r d e l a r a p i d e z y e c o n o m ía

Sondeo geotécnico : Perforación de pequeño d iám e t r o q u e p e r m ite reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno, así com o extraer m u e s t r a s d e l m i s m o y r e a l i z a r e n s a y o s in situ .

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estudios geotécnicos para caminos rurales Sondeos mecánicos a rotación Ventajas O b tención de muestra alterada en toda la colum n a Alcanzan grandes profundidades Perm ite reconocer el terreno bajo nivel freático Atraviesa capas de roca de alta resistencia Toma muestras inalteradas E n s a y o s in situ: S . P . T . , p r e s i ó m e t r o s, ...

E n s a y o s d e p e r m e a b i l i d a d : Lefranc (suelos), L u g e o n ( r o c a ) P iezómetro (PVC)

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estudios geotécnicos para caminos rurales C a licatas: D e fin i c i ó n : E x c a v a c i ó n del terreno para o b s e r v a r l o d i r e c t a m e n te

Tipos: mediante retroexcavadora ( g i r a t o r i a / m ixta/m ini) y m a n u a les O b jetivo : O b s e r v a c ión, toma de muestras y realización de ensayos “in s itu ” d e l t e r r e n o

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estudios geotécnicos para caminos rurales C a licatas: Ventajas - O b s e r v a c i ó n d i r e c t a y a m p lia del terreno - Mejorar diagnosis de rellenos - Tomar muestras alteradas, inalteradas y de agua - R e a l i z a c i ó n e n s a y o s in situ - Rapidez de ejecución y bajo coste e c o n ó m ico Inconvenientes - P r o f u n d i d a d d e r e c o n o c i m iento lim itada - Materiales necesariamente “ripables” con retroexcavadora - Problemas de desm o ronam iento de paredes impidiendo la observación - Alteran las características resistentes del terreno afectado por la excavación - Presencia de nivel freático

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estudios geotécnicos para caminos rurales P e n e t r a c i o n e s d i n á m icas: P r o c e d i m iento: - Consiste en hincar un utensilio metálico de dim e n s iones normalizadas (puntaza) en el suelo p o r g o l p e o o e m p u je - E s e l e n s a y o in situ m á s u s u a l

Tipo de penetraciones: - E s t á t i c a : s e r e a l i z a p o r e m p u je - Dinám ica: se realiza m e d iante golpeo - D . P . S . H . vs B O R R O S

O b jetivo:

Dar idea de la resistencia del terreno, correlacionado con la fuerza o golpeo necesaria para hincar la puntaza.

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estudios geotécnicos para caminos rurales P e n e t r a c i o n e s d i n á m icas: Ventajas: - E s r á p i d o y e c o n ó m ico - E x i s t e u n a a m p lia e x p e r i e n c i a y c o r r e l a c i o n e s con muchos otros ensayos

Inconvenientes: - N o s e o b t iene m u e s t r a d e t e r r e n o (método indirecto) - L a e n e r g í a s u m inistrada en el p e n e t r ó m e t r o e s t á n o r m a lizada.

- Problemas en materiales m u y compactos o muy blandos - Un reconocim iento basado ú n icam e n t e e n p e n e t r a c i o n e s p u e d e originar un estudio geotécnico nefasto

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estudios geotécnicos para caminos rurales Ensayos y pruebas in situ O b jetivo: C o m p letar la inform a c i ó n d e l o s t r a b a j o s d e c a m p o c itados anteriorm e n te

E jem p los: • S .P.T. (en sondeos) • Ensayo presiométrico (en sondeos) • E n s a y o d e c o r t e c o n m o lin e t e - V A N E T E S T ( c a l i c a t a s , m u e s t r a s inalteradas) • E n s a y o c o n p e n e t r ó metro de bolsillo (calicatas, m u e s t r a s i n a l t e r a d a s ) • E n s a y o d e c a r g a c o n p laca (calicatas, lim itaciones...)

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estudios geotécnicos para caminos rurales E N S A Y O S D E L A B O R A T O R IO: M a teriales granulares (arenas/gravas): -

A n á l i s i s g r a n u l o m é trico p o r t a m i z a d o Humedad Lím i t e s A t t e r b e r g Contenido en sulfatos , carbonatos y materia orgánica P r o c t o r N o r m a l/M o d ificado y C B R

M a teriales cohesivos (limos/ arcillas): -

A n á l i s i s g r a n u l o m é trico p o r t a m i z a d o Lím i t e s d e A t t e r b e r g Compresión sim p le Edometría, colapso H i n c h a m i e n t o libre , p r e s i ó n m á x i m a d e h i n c h a m i e n t o Corte directo Triaxial

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estudios geotécnicos para caminos rurales Muestras inalteradas: IDENTIFICACIÓN : H u m e d a d , densidad, G r a n u lom e t r í a , L í m ite s d e A tterberg CLASIFICACIÓN DE CASAGRANDE

Q U Í M I C A : s u lfa t o s , m a t e r i a o r g á n i c a , s a l e s

s o lubles, yeso, carbonatos, ...

M E C Á N I C A D E L S U E L O : C o m p r e s i ó n s i m p le, c o l a p s o , p r e s ión m á x i m a d e h i n c h a m iento, h i n c h a m iento libre , triaxial, edom e t r í a , c o r t e

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estudios geotécnicos para caminos rurales Muestras alteradas: IDENTIFICACIÓN : Humedad, densidad aparente G r a n u lom e t r í a , L í m ite s d e A t t e r b e r g (CLASIFICACIÓN DE CASAGRANDE) Proctor (normal o modificado)*, C.B.R., M e c á n i c a d e l s u e l o : c o l a p s o y P . M .H.

CLASIFICACIÓN PG-3/75

* SEGÚN PROYECTO

Q U Í M I C A : s u lfa t o s , m a t e r i a o r g á n i c a , s a les

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estudios geotécnicos para caminos rurales CLASIFICACIÓN DE CASAGRANDE

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ESTUDIOS GEOTÉCNICOS CLASIFICACIÓN PG- 3/ 75 *

* MODIFICADO

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estudios geotécnicos para caminos rurales Muestras “remoldeadas”: W o p y Þ m a x del P r o c t o r n o r m a l

M E C Á N ICA DEL SUELO: Permeabilidad, colapso, presión m á x ima d e h i n c h a m iento, dispersabilidad, alterabilidad, ...

Q U ÍMICA: sulfatos, sales solubles, yeso, materia orgánica, carbonatos, ...

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estudios geotécnicos para caminos rurales NORMAS DE ENSAYOS MÁS HABITUALES Identificación; Granulometría: UNE 103101 Lím ites A t t e r b e r g: U N E 1 0 3 1 0 3 y U N E 103104 Compactación; Proctor normal: UNE 103500 Proctor m o d ificado: UN3 103501 C .B.R.: UNE 103502 M E C Á N ICA DEL SUELO; Compresión simple: Colapso: NLT 254 H i n c h a m iento libre: U N E 103601 Q U ÍMICA; Sulfatos solubles: UNE 103201 Sales solubles: NLT 114 Yeso: NLT 115 M a teria orgánica: U N E 1 0 3 2 0 4

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estudios geotécnicos para caminos rurales

CAMINOS RURALES Trazado: P lanos: Localización del área a estudiar P lanta de los caminos proyectados y accesos actuales Perfil longitudinal, perfiles transversales (si se proyectan desm o n t e s o rellenos de entidad)

• Posibles afecciones a servicios existentes • Accesos y perm isos (si se conocen) • Estructuras y obras de fábrica a cimentar

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estudios geotécnicos para caminos rurales E S T U D IO GEOTÉCNICO: OBJETIVOS: Definir tipos de explanada M a t e r i a l e s d e p r é s t a m o : procedencia, clasificación, uso, ...

E s t u d i o d e d e s m o n t e s : e x c a v a b i l i d a d , u t i l i z a c i ó n d e m a teriales, estabilidad de taludes, ...

E s t u d i o d e r e l l e n o s : t e r r e n o d e a p o y o , t a l u d e s , m a teriales, construcción, ...

TRABAJOS DE CAMPO: Calicatas Penetraciones dinám icas Sondeos mecánicos

E N S A Y O S D E L A B O R A T O R IO: Identificaciones, P.N./ P.M .

C lasificación PG-3 M e c á n i c a d e l s u e l o ( c i m e n t a c i o n e s ) : C . S . , P . M .H., colapso, ...

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estudios geotécnicos para caminos rurales N O R M A S D E R E F E R E N C IA: PG- 3/75 O R D E N F O M / 1 3 8 2 / 0 2 , d e 1 6 d e m a y o , por la que se actualizan determ inados artículos del pliego de prescripciones técnicas generales para obras de carreteras y puentes relativos a la construcción de explanaciones, drenajes y cim e n t a c i o n e s .

Entre ellos al Art. 3 3 0 “ T e r r a p l e n e s ”

O R D E N F O M / 8 9 1 / 2 0 0 4 , d e 1 d e m a r z o , p o r la que se actualizan determ inados artículos del pliego de prescripciones técnicas generales para obras de carreteras y puentes, relativos a firmes y pavimentos.

Incorpora al PG-3 (entre otros) los artículos: 510: zahorras 5 1 2 : s u e l o s e s t a b i l i z a d o s “ i n situ” 5 1 3 : m a t e r i a l e s t r a t a d o s c o n c e m e n t o ( g r a v a c e m e n t o y s u e l o c e m e n to)

F O M / 3 4 6 0 / 2 0 0 3 , d e 2 8 d e n o v i e m b re, p o r l a q u e s e a p r u e b a l a n o r m a 6 . 1 IC "secciones de firm e " , d e l a i n s t r u c c i ó n d e c a r r e t e r a s .

Formación de explanada, según el suelo de explanación Catálogo de secciones de firme para las categorías de tráfico pesado, en función de la categoría de explanada.