anejo nº 4. geología y geotecnia (pdf, 71 mb)

ANEJO N 4. GEOLOGA Y GEOTECNIA

ESTUDIO INFORMATIVO DEL TRANVA URBANO DE BARAKALDO

AANNEEJJOO NN 44.. GGEEOOLLOOGGAA YY GGEEOOTTEECCNNIIAA



NDICE

1. INTRODUCCIN Y OBJETO DEL ANEJO ..................................................... 1

2. INFORMACIN UTILIZADA ............................................................................. 4

2.1. INFORMACIN GENERAL ........................................................................... 42.2. BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA ........................................................ 42.3. INFORMACIN ESPECFICA. ...................................................................... 5

2.3.1. Proyecto Constructivo del Tranva Leioa- Urbnaga. Fulcrum. Ao 2011.52.3.2. Estudio Informativo del Tranvia Leioa- Urbnaga. Ineco. Ao 2009. ...... 52.3.3. Proyecto del Cierre Norte de la Circunvalacin de Barakaldo. Sener. Ao 1998 52.3.4. Sondeos. Metro de Bilbao. Sener. Ao 1993. ........................................... 62.3.5. Sondeos. Consorcio de Aguas Gran Bilbao. Anteriores al ao 1984. ...... 62.3.6. Sondeos. Puerto Autnomo de Bilbao. Ao 1940. ................................... 7

3. INVESTIGACIN GEOTCNICA REALIZADA ............................................ 8

3.1. TRABAJOS DE CAMPO ................................................................................. 83.1.1. Sondeos mecnicos a rotacin .................................................................. 93.1.2. Toma de Muestras ..................................................................................... 93.1.3. Estaciones Geomecnicas ....................................................................... 103.1.4. Puntos de Observacin Geolgica .......................................................... 11

3.2. ENSAYOS DE LABORATORIO .................................................................. 11

4. GEOLOGA .......................................................................................................... 14

4.1. MARCO GEOLGICO GENERAL .............................................................. 144.2. ESTRATIGRAFA ......................................................................................... 18

4.2.1. Cretcico. Complejo Urgoniano (Unidades 128 y 134) .......................... 194.2.2. Cuaternario (Unidades 516 y 517) .......................................................... 21

4.3. TECTNICA .................................................................................................. 244.3.1. Fases de deformacin hercnicas............................................................. 244.3.2. Deformacin alpina ................................................................................. 254.3.3. Red de Fracturacin en afloramientos .................................................... 26

4.4. HIDROGEOLOGA ....................................................................................... 274.4.1. Climatologa ............................................................................................ 274.4.2. Caracterizacin hidrogeolgica de los materiales presentes. .................. 284.4.3. Nivel Fretico Local................................................................................ 29

4.5. RIESGOS GEOLGICOS ............................................................................. 304.5.1. Generalidades .......................................................................................... 304.5.2. Suelos Blandos ........................................................................................ 32

4.6. SISMICIDAD ................................................................................................. 33



4.6.1. Consideraciones normativas generales ................................................... 344.6.2. Aceleracin ssmica de clculo ............................................................... 36

5. AGRESIVIDAD DE SUELOS Y AGUA ............................................................ 39

5.1. METODOLOGA EMPLEADA .................................................................... 395.2. AGRESIVIDAD DE LOS SUELOS .............................................................. 405.3. AGRESIVIDAD DEL AGUA ........................................................................ 415.4. CORROSIN SOBRE ARMADURAS EN ELEMENTOS DE CIMENTACIN ......................................................................................................... 415.5. CONCLUSIONES DE AGRESIVIDAD........................................................ 42

6. ESTUDIO GEOTCNICO .................................................................................. 43

6.1. CARACTERIZACIN GEOTCNICA ........................................................ 436.1.1. Unidad geotcnica UG- 1. Rellenos Antrpicos cuaternarios ................ 436.1.2. Unidad geotcnica UG-2. Cuaternario. Limos Fangosos Estuarinos. ..... 476.1.3. Unidad Geotcnica UG-3. Cretcico. Limolitas y Areniscas. ................ 60

6.2. PARMETROS GEOTCNICOS ................................................................. 72

7. GEOTECNIA DE OBRAS DE TIERRA ............................................................ 73

7.1. METODOLOGA DE CLCULO DE ESTABILIDAD DE LAS OBRAS DE TIERRA ...................................................................................................................... 73

7.1.1. Coeficientes de seguridad adoptados ...................................................... 737.1.2. Anlisis de estabilidad. Programa informtico empleado ....................... 74

7.2. DESMONTES ................................................................................................. 767.3. RELLENOS .................................................................................................... 77

RESULTANDO EL CLCULO DE ESTABILIDAD SIGUIENTE: ...................... 79

8. GEOTECNIA PARA LA CIMENTACIN DE ESTRUCTURAS ................. 80

8.1. METODOLOGA DE CLCULO ................................................................. 808.1.1. Cimentaciones Superficiales en roca ...................................................... 808.1.2. Cimentaciones Profundas en Roca .......................................................... 85

8.2. CIMENTACIN DE ESTRUCTURAS ......................................................... 868.2.1. Estructura 1. Puente del Carmen. PP.KK 0+910 a 0+970 ...................... 868.2.2. Estructura 2. Viaducto sobre Arroyo Galindo. Acceso al Intercambiador de Urbnaga. PP.KK 8+471 a 8+786. ......................................................................... 90

9. EXCAVABILIDAD .............................................................................................. 93

10. EXPLANADA ................................................................................................... 94

11. RESUMEN Y CONCLUSIONES .................................................................... 97



NDICE DE APNDICES Apndice 1. PLANTA GENERAL DE RECONOCIMIENTOS. Apndice 2. PLANTA GEOLGICA GEOTECNICA Y SITUACIN DE RECONOCIMIENTOS. Apndice 3. PERFIL LONGITUDINAL GEOLGICO-GEOTCNICO. Apndice 4. INVESTIGACIN REALIZADA.

Subapndice 4.1. Registros de sondeos. Subapndice 4.2. Estaciones Geomecnicas. Subapndice 4.3. Puntos de Observacin. Subapndice 4.4. Ensayos de Laboratorio.

Apndice 5. INVESTIGACIONES PREVIAS

Subapndice 5.1. Sondeo S-6. Proyecto Constructivo del tranva Leioa- Urbnaga. Fulcrum. 2011. Subapndice 5.2. Sondeos S-2 y S-4. Ensayos in situ y ensayos de laboratorio. Estudio Informativo del Tranva Leioa-Urbinaga. Ineco. Ao 2009. Subapndice 5.3. Sondeos SM-1, SM-2 y SN-1. Estudio Geotcnico del Cierre Norte de la Circunvalacin de Barakaldo. Sener. Ao 1998. Subapndice 5.4. Sondeo SB-27. Metro de Bilbao. Sener. Ao 1993. Subapndice 5.5. Sondeo S-BA-6. Consorcio de Aguas Gran Bilbao. Anteriores al ao 1984. Subapndice 5.6. Sondeos S-39, S-40 y S-41. Puerto Autnomo de Bilbao. Ao 1940.


ESTUDIO INFORMATIVO DEL TRANVA URBANO DE BARAKALDO Pgina n 1

11.. IINNTTRROODDUUCCCCIINN YY OOBBJJEETTOO DDEELL AANNEEJJOO

El tranva urbano de Barakaldo se tratar de un servicio de transporte interurbano que se conectar a travs del intercambiador de Urbnaga, en Sestao, con el ferrocarril de cercanas Renfe, as como tambin con la lnea de tranva que dar servicio a Leioa y a la Universidad del Pas Vasco. Asimismo, la parada proyectada de Anso, situada junto a la Feria de Bilbao (BEC), conectar con la lnea 2 del metropolitano de Bilbao, actuando esta parada como intercambiador entre los sistemas ferroviarios urbanos e interurbanos. El presente anejo cuenta como objetivo primordial el de establecer un marco general en cuanto al conocimiento geolgico y geotcnico del trazado, con el objeto fundamental de identificar los eventuales problemas de ndole geolgica en la obra. Estos se definen en base a informacin bibliogrfica disponible en la zona y a las investigaciones procedentes de estudios y proyectos en la zona, complementadas todas ellas por las investigaciones geotcnicas especficas realizadas en esta fase de proyecto. Estas han consistido en tres sondeos, que se han ejecutado segn la propuesta de campaa aprobada por el cliente en mayo de 2011. La campaa se llev a cabo a mediados del mes de julio de este mismo ao. Con los resultados obtenidos en estos sondeos, se ha llevado a cabo una caracterizacin preliminar de las unidades geolgica - geotcnicas presentes. Posteriormente, y en base a dicha caracterizacin, se establecen los aspectos geotcnicos fundamentales para el clculo de estructuras, que resulta ser el aspecto geotcnicamente ms relevante del estudio en lo que refiere a este anejo, dado que la plataforma discurre en la mayor parte del trazado sobre calles y viales ya construidos y en servicio. Este anejo se estructura del siguiente modo:

INTRODUCCIN Y OBJETIVO.

INFORMACIN CONSULTADA. Se referencia toda la informacin geolgica-geotcnica, ya sea a nivel general o ms concreta de la zona de estudio que se ha utilizado, haciendo especial hincapi en estudios y proyectos anteriores en la zona.

ESTUDIO GEOLGICO GENERAL. Se estudia la geologa de la zona tanto a escala regional como local. La geologa de detalle se elabora en base a lo observado en los escasos afloramientos existentes en este entorno urbano y a las descripciones litolgicas de los sondeos perforados, que complementan la informacin bibliogrfica.



Se describen las formaciones geolgicas detectadas en este anejo, desde un punto de vista estratigrfico, tectnico e hidrogeolgico. Se describen, empleando tambin la informacin bibliogrfica disponible, los riesgos geolgicos presentes en esta zona de Barakaldo. Ha sido elaborado un perfil geolgico geotcnico longitudinal del trazado lo largo del eje interior de este, paralelo o subparalelo en toda su longitud al eje exterior. Constituye el apndice 2 del anejo. En el apndice 1 se incluyen las investigaciones empleadas en la elaboracin de anejo.

SISMICIDAD.

Se establece el valor de aceleracin ssmica de clculo para el clculo de las estructuras.

HIDROGEOLOGA.

Las caractersticas hidrogeolgicas bsicas del entorno son establecidas, definiendo una posicin media del nivel fretico a lo largo del trazado a partir de las mediciones realizadas en sondeos y de la informacin bibliogrfica disponible. Se establece tambin el carcter permeable de los suelos y macizos rocosos del terreno existente.

AGRESIVIDAD AL HORMIGN.

Se estudia el grado de agresividad que sobre el hormign cabe esperar que presenten los suelos y aguas existentes.

INVESTIGACIN REALIZADA. Este epgrafe resume los pormenores de los trabajos de investigacin geotcnica llevados a cabo, que han consistido en tres sondeos.

ENSAYOS DE LABORATORIO. Se presentan los resultados de los ensayos de laboratorio realizados sobre algunas de las muestras shelbys, inalteradas de pared gruesa, testigos de roca parafinados y ripios de roca obtenidos en los sondeos perforados.



DEFINICIN DE UNIDADES GEOTCNICAS.

Los resultados de los sondeos de investigacin y ensayos de laboratorio realizados complementan la definicin de unidades realizada en fases anteriores de estudio (estudio de alternativas). Se completa por tanto la definicin geotcnica preliminar realizada con datos directos.

ESTUDIO GEOTCNICO. Se definen en base a los datos disponibles las caractersticas geotcnicas de las tres unidades geotcnicas distinguidas, determinando los parmetros geotcnicos ms representativos de cada unidad para el clculo de estructuras, fundamentalmente.

CIMENTACIN DE OBRAS DE TIERRA Se realiza el anlisis de estabilidad de los taludes necesarios a proyectar.

CIMENTACIN DE ESTRUCTURAS. Se realizan recomendaciones geotcnicas al respecto. Dadas las caractersticas del terreno observadas, las cimentaciones sern del tipo profundo, con pilotes empotrados en roca.

EXCAVABILIDAD. Se hace preciso evaluar las caractersticas de excavabilidad de los materiales presentes, debido a la afeccin por glibo al paso inferior existente en la Avenida Alameda Serralta, junto a la parada de Anso.

EXPLANADA. De manera general, se aportan los parmetros fundamentales recomendados por la Instruccin PG-3 para una explanada tipo 2. Aunque el trazado discurre mayoritariamente sobre calles sobre las que implantar la plataforma del tranva directamente, de esta manera se cube la eventualidad de afeccin a zonas ajardinadas o solares.



22.. IINNFFOORRMMAACCIINN UUTTIILLIIZZAADDAA La informacin previa consultada ha sido de dos tipos, por un lado la de ndole general y bibliografa complementaria y por otro lado, la especfica de los estudios y proyectos realizados en la zona de estudio. Se resumen a continuacin: 2.1. INFORMACIN GENERAL La bibliografa general empleada ha sido la siguiente:

- Mapa Geolgico de Espaa (IGME) a escala 1:50.000. Hoja n 61 (Bilbao).

- Mapa Geolgico de Espaa (IGME) a escala 1:200.000. Hoja n 12 (Bilbao).

- Mapa Geotcnico de Espaa (IGME) a escala 1:200.000. Hoja n 12 (Bilbao).

- Mapa Geolgico del Pas Vasco. Mapa, memoria y bases de datos. EVE. Instituto Vasco de Energa. Escala 1:25.000.

2.2. BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA Adems, ha sido manejada informacin incluida en los siguientes proyectos y estudios:

- Geologa de Espaa. J.A Vera (Editor). 2004.

- Gonzlez de Vallejo, Lus I. y otros. (2002). Ingeniera Geolgica. Ed. Pearson Educacin. Madrid.

- Jimnez Salas, Jos A. y otros. (1981). Geotecnia y Cimientos II. Ed. Rueda. Madrid.

- Norma de Construccin Sismorresistente, NCSE-02.

- Instruccin de Hormign Estructural. EHE-08.

- Gua de Cimentaciones de Obras de Carreteras. Ministerio de Fomento. 2004.

- Martn-Chivelet et al. The Basque-Cantabrian Basin. In Gibbons, W & Moreno, M. T. (Eds). The Geology of Spain. The Geological Society. London. 2002.

- Proyecto de mejora de la barra y encauzamiento de la mitad inferior de la ra de Bilbao. Revista de Obras Pblicas, Ao VIII, 3 Serie. Tomo XXVIII. Febrero de 1880.



2.3. INFORMACIN ESPECFICA.

Los sondeos que a continuacin se presentan han sido empleados para la elaboracin de este documento, especialmente del perfil geolgico del trazado (Apndice 2). Sus registros estn incluidos en el apndice correspondiente del anejo (Apndice 4). Se referencia el punto kilomtrico de cada sondeo respecto al PK del je interior del trazado. 2.3.1. Proyecto Constructivo del Tranva Leioa- Urbnaga. Fulcrum. Ao 2011.

Se cuenta con el registro del sondeo S-6 de dicho proyecto. El emplazamiento de ste en las inmediaciones de la conexin del tramo de tranva Leioa- Urbnaga con el intercambiador de Urbnaga existente. Este sondeo cuenta con las siguientes caractersticas, que se resumen a continuacin:

Tabla resumen. Sondeo S-6, procedente del proyecto constructivo del tranva Leioa- Urbnaga. Fulcrum, 2011

Sondeo PPKK

Situacin aproximado

Z Longitud SPT MI Shelby TP Presimetros

S-6 0+190

130m LI +1.38 m 32,20 m 7 2 2 2 2

2.3.2. Estudio Informativo del Tranvia Leioa- Urbnaga. Ineco. Ao 2009.

Dos de los sondeos perforados para el tramo adyacente del tranva quedan situados en zonas prximas al trazado del tranva urbano de Barakaldo. Se trata de los sondeos S-2 y S-3. Se resumen sus caractersticas:

Tabla resumen. Sondeos Ineco, 2009

SONDEO PROF PPKK

Situacin aproximado

Z MI (ud) SPT (ud)

Testigos Parafinados (ud.)

LUGEON (ud)

PRESIOMETRO (ud)

S-2 20,0 m 0+140.

160 m LI +15 m 2 3 4 - 2

S-3 15.5 m 0+300

40 m LI +13 m 1 2 3 2 -

Se cuenta adems con los ensayos de laboratorio realizados, que corresponden con materiales anlogos a algunos de los que se han observado en los sondeos realizados. 2.3.3. Proyecto del Cierre Norte de la Circunvalacin de Barakaldo. Sener. Ao 1998

Dicho proyecto aborda la ejecucin de un viaducto para el trfico rodado de unos 550 metros de longitud en las inmediaciones del mbito del presente estudio. ste se encuentra actualmente construido y en servicio.



De este proyecto, se han seleccionado tres sondeos a rotacin, cuyas caractersticas se sintetizan a continuacin en tabla resumen. Los registros no incluyen la z absoluta, que dada la topografa se entiende corresponde a la z actual del terreno, en todos los casos entorno a +5 m.

Tabla resumen. Sondeos procedentes del proyecto del Cierre Norte de la Circunvalacin de Barakaldo. Sener, 1998.

Sondeo PPKK

Situacin aproximado

Z (registros) Longitud SPT MI Shelby TP Presimetros

SM-1 1+020.

120 m LD ND 30.0 m 0 4 0 0 0

SM-2 1+050.

100 m LD ND 33.5 m 0 0 0 0 0

SN-1 8+650.

10 m LD ND 27.0 m 0 7 0 0 0

Dicho proyecto incluye entre la informacin previa empleada para su redaccin algunos de los sondeos que a continuacin se extractan y cuyos registros tambin se incluyen en el apndice 4. 2.3.4. Sondeos. Metro de Bilbao. Sener. Ao 1993.

Un nico sondeo correspondiente a este proyecto se ha empleado en este anejo por su proximidad al trazado. Se trata del denominado SB-27. La siguiente tabla resume sus caractersticas.

Tabla resumen. Sondeos Metro de Bilbao. Sener, 1993.

Sondeo PPKK

Situacin aproximado


SB-27 8+380. 25 m LI

+3.6 m 12.2 m 1 0 0 0 0

2.3.5. Sondeos. Consorcio de Aguas Gran Bilbao. Anteriores al ao 1984. El sondeo empleado es el S-BA-6 y sus caractersticas se resumen a continuacin.

Tabla resumen. Sondeos Consorcio de Agua Gran Bilbao. Anteriores al ao 1984.

Sondeo PPKK

Situacin aproximado


S-BA-6 8+500.

20 m LI +3.65 m 27,0 m 2 3 0 0 0



2.3.6. Sondeos. Puerto Autnomo de Bilbao. Ao 1940. El registro de estas perforaciones realizadas en 1940 presenta una sencilla columna litolgica que nicamente describe de los niveles detectados. No se realizaron ensayos in situ ni tampoco de laboratorio. Permiten aproximar la profundidad de la roca sana en el perfil elaborado. En estas perforaciones se alcanz una profundidad mxima de 16.50 metros.

Tabla resumen. Sondeos Puerto Autnomo Bilbao.

Ao 1940.

Sondeo PPKK

Situacin aproximado

Z Longitud

S-38 8+460. 15 m LI

+5.1 m 9.60 m

S-39 8+730

30 m LI +4.37 m 16.80 m

S-40 8+580. 20 m LI

+5.00 m 16.50 m



33.. IINNVVEESSTTIIGGAACCIINN GGEEOOTTCCNNIICCAA RREEAALLIIZZAADDAA Este captulo incluye una descripcin detallada de los trabajos e investigaciones realizadas. En apartados posteriores, se exponen los trabajos llevados a cabo en campo y, posteriormente los ensayos en laboratorio efectuados. En sntesis, los trabajos de investigacin geotcnica realizados para el presente anejo Geolgico- Geotcnico han sido los siguientes:

- 3 sondeos mecnicos a rotacin, que totalizan 77,1 metros lineales de perforacin. Dichas perforaciones se denominan correlativamente como S-1, S-2 y S-3. La denominacin es a PK creciente.

- En suelos, se procedi a la toma de muestras inalteradas tipo Shelby en suelos blandos, toma de muestras inalteradas de pared gruesa en suelos de consistencia/compacidad no blanda, y ensayos SPT en suelos granulares, finos o groseros y areniscas en grado de meteorizacin V y VI. La cadencia de muestreo fue la toma de muestra inalterada y SPT cada 3 metros o cambio de terreno. En roca, se parafinaron testigos de roca en grados de meteorizacin III. En grado IV, se opt por la toma de ripios de la caja de sondeos para su ensayo mediante PLT en laboratorio (estimacin de la resistencia a compresin simple de la matriz).

- Ensayos de laboratorio. Sobre algunas de las muestras de sondeo se han efectuado bateras de ensayos con los que se han obtenido datos con los que caracterizar geotcnicamente cada una de las unidades geotcnicas.

De acuerdo con la propuesta de campaa geotcnica aprobada, no se ha considerado necesario realizar ensayos in situ de deformabilidad o resistencia in situ adicionales como por ejemplo presimetros, que se considera adecuado se realicen en fase de proyecto de construccin para el dimensionamiento de sus elementos de cimentacin profunda a plantear. 3.1. TRABAJOS DE CAMPO En este epgrafe se presentan de manera resumida las caractersticas ms notorias de las investigaciones geotcnicas llevadas a cabo en el marco de la campaa de investigacin de este estudio. Son las siguientes:



3.1.1. Sondeos mecnicos a rotacin

Se perforaron tres sondeos mecnicos a rotacin (S-1 a S-3), con extraccin continua de testigo, alcanzando una profundidad mxima de investigacin de 33,0 metros (Sondeo S-1). En ellos, se tomaron muestras parafinadas, testigos y ripios de roca, muestras Shelby e inalteradas de pared gruesa y muestras alteradas de SPT. Se han totalizado un total de 77,1 metros de perforacin, en los que el muestreo llevado a cabo fue el siguiente:

Tabla resumen. Tranva urbano de Barakaldo. Sondeos Ineco, 2011.

SONDEO Z

(m.s.n.m) PROF SPT (ud)

MI (ud)

Shelby (ud.)

Testigos Parafinados (ud.)

S-1 +6.0 m 33,0 m 4 2 4 1

S-2 +9.0 m 13,9 m 3 2 1 1 S-3 +5.5 m 30,2 m 3 0 2 3

Suma 77,1 m 10 4 7 5

3.1.2. Toma de Muestras

Se tomaron muestras inalteradas Shelby (pared fina) y de pared gruesa (MI) en los tramos perforados en suelo y grado V o VI de meteorizacin. El muestreo con tomamuestras de pared fina se ha llevado a cabo en los tramos de suelos blandos, mientras que la toma de muestras inalteradas de pared gruesa se ha llevado a cabo en suelos de consistencia apreciable. Adems, se realizaron ensayos de penetracin estndar SPT. En este, del nmero de golpes necesarios para hincar treinta centmetros los dos tramos centrales del ensayo, se deduce el carcter de compacidad o densidad de suelo granulares. Adems, se obtiene una muestra alterada para el ensayo de sus caractersticas granulomtricas, de lmites de Atterberg y posteriores anlisis qumicos. 3.1.2.1. Muestras inalteradas tipo Shelby

En tabla adjunta se resumen las muestras Shelby recogidas:

Tabla resumen. Muestras Shelby

SONDEO PROF (m) Litologa

S-1

15,00-15,60 Arena media saturada 18,40-19,00 Limo muy plstico saturado 21,60-22,20 Limo muy plstico 25,00-25,60 Limo GM V

S-2 9,00-9,60 Limo marrn

S-3 6,20-6,80 Limo con algo de arena

10,50-11,10 Limo con algo de arena



3.1.2.2. Muestras inalteradas En el desarrollo de los sondeos, se procedi a la toma de las siguientes muestras, procediendo a la toma del dato referente al nmero de golpes necesarios para la hinca de los 30 centmetros centrales del tomamuestras de inalterada de pared gruesa (NMI). Se resumen a continuacin

Tabla resumen. Muestras inalteradas

SONDEO PROF (m) Litologa Golpeo

NMI Consistencia

S-1 11,60-12,80 Limo muy Plstico 15 Firme 27,80-28,40 Limo GM V 78 Rgido

S-2 1,05-1,65 Arenas gravosa 33 Muy Densa 4,60-5,20 Limo marrn 38 Rgido

3.1.2.3. Muestras Alteradas S.P.T Finalmente, el muestreo efectuado mediante la hinca del tomamuestras del ensayo de penetracin estndar SPT, ofreci los siguientes datos:

Tabla resumen. Ensayos SPT

SONDEO PROF (m) Tipo Litologa Golpeo N30 Compacidad/Densidad

S-1

3,00-3,60 Ciego Relleno granular

6 Compacidad

Floja

6,20-6,80 Ciego Grava 5 Compacidad

Floja

9,00-9,60 Ciego Grava 46 Compacidad

Densa

12,80-13,40 Abierto Limo muy

plstico 6 Consistencia Media

S-2

1,65-2,10 Abierto Grava 24R Medianamente Densa

5,20-5,80 Abierto Limo 20 Consistencia Muy

Firme

9,60-9,90 Abierto Limo 26R Consistencia Muy

Firme

S-3

3,00-3,60 Abierto Relleno 15 Medianamente Densa

6,80-7,40 Abierto Limo con arena

4 Consistencia Media

11,10-11,70 Abierto Limo 2 Consistencia Blanda

3.1.3. Estaciones Geomecnicas Con el fin de completar la campaa de investigacin, han sido realizadas estaciones geomecnicas en aquellos puntos cercanos al trazado donde ha sido posible, dado lo antropizado del entorno. Han sido dos, cuyas caractersticas se resumen a continuacin:



Situacin

aprox Distancia X Y Litotipos Orientacin S0

EG-1 2+000 5 m LD 431743 N 25843 W. LTA III+ASK

III N128E/ 76

EG-2 7+700 500 m LI 431754 N 30000 W. LTA III+ASK

III N127E/ 75

Las fichas de estas estaciones se encuentran incluidas en el apndice correspondiente del anejo. 3.1.4. Puntos de Observacin Geolgica Por ltimo, en aquellos puntos donde, pese a lo urbanizado del entorno, existen afloramientos, aun de mala calidad o bien en grado de meteorizacin IV, se ha elaborado una ficha de punto de observacin geolgica, que en este caso corresponde con un nico punto, en las cercanas del sondeo S-1.

Situacin

aprox Distancia X Y Litotipo

Orientacin S0

POG-1 0+900 10 m

LI 431815.13

N 25854.94

W LTA IV N310/90

La ficha de este punto de observacin se encuentra incluida en el apndice correspondiente del anejo. 3.2. ENSAYOS DE LABORATORIO

A partir de las muestras tomadas en sondeos, se han determinado las caractersticas geotcnicas de los materiales mediante la realizacin de ensayos de laboratorio. Los ensayos realizados se agrupan en los siguientes tipos:

Ensayos de identificacin: tienen por objeto determinar la naturaleza del material. Se han realizado Anlisis granulomtricos por tamizado, lmites de Atterberg y clasificacin de suelos segn la carta de Casagrande (USCS).

Ensayos de resistencia: permiten conocer los parmetros de resistencia de los suelos y rocas. Son los ensayos de corte directo CD y CU y resistencia a compresin simple en suelo y en roca. Adems, se han realizado ensayos PLT en roca en grado de meteorizacin IV para estimar la resistencia a la compresin simple de su matriz.

Ensayos de deformabilidad: que arrojan parmetros para determinar las condiciones de asiento de los materiales que forman el terreno natural. Son el ensayo edomtrico, presin de hinchamiento, hinchamiento libre y ensayo de colapso.



Ensayos qumicos: que determinan de forma cualitativa y cuantitativa el contenido en sulfatos y materia orgnica.

Ensayos de agresividad: Para determinar la posible agresividad del suelo frente al hormign, y agresividad del agua segn EHE, adems de la agresividad Baumann-Gully.

Ms concretamente, el nmero y tipo de ensayos realizados son los que se enumeran a continuacin:

ENSAYO Y NORMATIVA N UNIDADES Granulometra por tamizado (UNE 103-101:95) 11

Lmites de Atterberg (UNE 103-103:94 y UNE 103-104:93) 9

Contenido en Materia Orgnica (UNE 103204:93) 2

Contenido Cuantitativo en Sulfatos (ANEJO 5 EHE 98). 2

Resistencia a Compresin Simple en suelos (UNE 103400:93) 2

Corte Directo (Consolidado y Drenado) (UNE 103401:98) 2

Anlisis de agresividad de las aguas al hormign (EHE 98) 2

Determinacin de la Densidad Seca (UNE 103-301:94) 14

Determinacin de la Humedad Natural (UNE 103-300:93) 16

Ud. ensayo de presin mxima de hinchamiento con curva de descarga (UNE 103-602). 1

Ud. ensayo de corte directo sobre muestra inalterada (3 puntos) consolidado y sin drenaje (CU) (UNE 103-401).

2

Ud. determinacin de resistencia a compresin simple de testigos en roca, incluido tallado (UNE 22950-1). 2

Ud. ensayo de carga puntual (PLT o Franklin) sobre testigos (UNE 22950-5). 2

Ud. determinacin de hinchamiento libre. (UNE 103-601) 1

Ud. ensayo de colapso (NLT-254). 1

Ud. ensayo de consolidacin en edmetro (clula de 45 70mm.), incluyendo curvas edomtricas y de consolidacin (mnimo 8 escalones de carga y 3 de descarga). (UNE 103-405).

2

Ud. determinacin del grado de acidez Baumann-Gully de un suelo (EHE anejo 5) 3

Los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio se adjuntan en el Apndice 3, si bien se resumen tambin en varios captulos y en otros apndices. En la pgina siguiente se presenta una tabla resumen con dichos resultados.



Resultados ensayos de laboratorio:

63mm

5mm

2mm

0,40mm

0,08mm

LmiteLquido

LmitePlstico

ndicedePlsticidad

ClasUSCS

EnsayoFranklinMpa

Hinch.Libre(%)

PresinHinch.EnKpa

ndicedeColapso

2kg/cm2 en%

Tensinenkg/cm2

Deformacin,en%

TensinenMpa

Deformacin,en%

ndicedporosinicial

GradodeSaturacininicial

TipodeCorte

ngulodeRozamiento

Cohesin,enKpa

SulfatosCuantitativos

(SO42)enmg/kg

AgresividadAguaEHE

MateriaOrgnicaen%

AcidezBaumannGully,enml/kg

S111,60

12,20MI

2ArenaLim

osa27,8

1,431,82

10099,8

99,396,9

17,0NP

NP

NP

SM

S115,00

15,60SH

2ArenaLim

osa26,1

1,51,89

100100

99,586,5

46,320,9

14,86,0

SM

S118,40

19,00SH

2Lim

oFirme

35,21,34

1,8100

10099,6

99,192,3

37,524,0

13,5ML

00,15

15CD

34,67,5

7664

S121,60

22,20SH

2Lim

oFirme

42,11,17

1,66100

100100

99,793,7

44,927,7

17,2ML

1,20896,9

CU28,3

0,63,57

S125,00

25,60SH

3GMV

17,81,73

2,04100

10099,9

99,081,1

29,917,2

12,6ML

S132,40

32,65TP

3Lim

olitaGM

2,442,48

2,546,7

2

S21,05

1,65MI

1GravaM

odDensa

12,81,87

2,11100

62,655,8

44,836,0

35,324,0

11,3GM

S24,60

5,20MI

2GMV

171,79

2,09100

99,999,9

99,695,5

38,820,0

18,8ML

0,09

S29,00

9,60SH

2GMV

24,41,6

1,99100

8780

7359

NP

NP

NP

ML

S212,80

13,30TP

3Lim

olitaGMII

1,972,55

2,610

S33,00

3,60SPT

1Gravalim

osaFloja

19,91,53

1,84100

7773

6246

32,521,6

10,9SM

S36,20

6,80SH

2Grava

45,31,12

1,62100

100100

9787

46,427,2

19,2ML

00,49

11CD

33,32,7

551,59

S310,50

11,10SH

2Lim

oBlando35,5

1,321,79

100100

100100

9841,6

22,319,3

ML

1,005101

CU22,8

6,12

S322,80

23,40MA

3AreniscaG

M

0,913,2

S324,80

25,50MA

3Zonafalla

3,695,3

S327,30

27,60TP

3Cuarzoarenit

aGMIII

1,962,54

2,5928,64

S15,65

MW

Qm

S26,80

MW

S35,03

MW

Qm

Compresin

simpleRocas

Edmetro

CorteDirecto

Ensayosqumicos

Humedad,en%

DensidadSeca,en

gr/cm3

DensidadHmeda,en

gr/cm3

Granulom

etraen%que

pasaLm

itesdeAtterbergCom

presinsim

plesuelos

Sondeo

CotaSup.

CotaInf.

Tipodemuestra

UnidadGeotcnica



44.. GGEEOOLLOOGGAA Se expone en este epgrafe la geologa existente en el entorno de Barakaldo, localidad situada a unos diez kilmetros al noroeste de Bilbao, en la provincia de Vizcaya. 4.1. MARCO GEOLGICO GENERAL La zona de estudio se encuentra en el norte de la pennsula ibrica, en el mbito geogrfico sealado en la figura adjunta, que corresponde con la cobertera meso-cenozica de la cordillera pirenaica.

FIGURA 1: Principales unidades geolgicas de la pennsula ibrica. Se seala en rojo la situacin aproximada del rea. Se exagera su extensin para mayor claridad. Tomado de Vera, J.A, editor (2004).

En concreto, la regin sometida a estudio se encuentra en la Cuenca Vasco-Cantbrica, cuenca sedimentaria marina de grandes dimensiones que se gener a finales del Jursico sobre corteza continental hercnica previamente adelgazada. sta se rellen esencialmente por sedimentos detrticos cretcicos durante dicho periodo, y posteriormente, en muy menor medida durante el Terciario, como se hace patente nicamente en la Rioja Alavesa.



Todos estos materiales sedimentarios fueron posteriormente plegados y fracturados durante el proceso orognico alpino, constituyendo actualmente las estribaciones occidentales de Pirineos.

La cuenca se form por el adelgazamiento de corteza continental durante tiempos finijursicos debido a un proceso de rifting. Este produce a su vez una rotacin senestra de Iberia respecto del resto de la placa europea, que ocasiona la apertura del Golfo de Vizcaya. Durante el Cretcico, la cuenca constituye un medio de sedimentacin marino pelgico con facies de talud asociadas, circundado por reas emergidas correspondientes al Macizo Ibrico al W y SW y a su vez conectada con el mar del Thetys. La evolucin durante este periodo est estrechamente relacionada con el giro relativo entre Iberia y Europa, y tambin con la apertura de la cuenca atlntica. La figura adjunta, tomada de Martn- Chivelet et al. (2002), representa las grandes unidades geolgicas que componen la Cuenca Vasco- Cantbrica. La zona de estudio se sita en el denominado sector de Durango, dentro de la Unidad de Oiz, segn figura adjunta:

FIGURA 2. Esquema de las Unidades Estructurales de la Comunidad Autnoma del Pas Vasco. Fuente: Memoria del mapa

geolgico del Pas Vasco. EVE.

Esta unidad se encuentra limitada por las fallas de Bilbao - Alsasua y por la falla de Durango, ambas de direccin aproximada N120E, que a su vez resulta similar a las directrices generales de la estratificacin en toda la zona.



FIGURA 3: UNIDADES GEOLGICAS EN LA CUENCA VASCO- CANTBRICA. SEGN MARTN- CHIVELET ET. AL. (2002).

A continuacin, la siguiente figura representa la cartografa geolgica de la zona de Barakaldo segn el mapa geolgico del Pas Vasco del EVE.

mbito del Estudio



Pgina n 17

FIGURA 4. MAPA GEOLGICO DEL PAS VASCO, AL NOROESTE DE BILBAO. ENTE VASCO DE LA ENERGA. EVE. ESCALA ORIGINAL 1:25.00. EN LNEA ROJA GRUESA, EL TRAZADO APROXIMADO DEL TRANVA

.



En concreto, la localidad de Barakaldo se encuentra situada geolgicamente en la denominada Unidad de Oiz. Tal como se puede apreciar en figura anterior, el subsuelo de Barakaldo est conformado por un basamento de edad Cretcico Medio (Albiense Inferior), representado en tonos verdes y grises, que en este caso se encuentra plegado conformando una estructura sinclinal, en la que los materiales ms jvenes (unidad 134) se encuentran en la parte central de la estructura y los ms modernos (128), en los extremos esta. Todo ello en conjunto forma parte, con directrices NW-SE, del anticlinorio de Bilbao. Las facies cretcicas definidas en la zona pertenecen al Complejo Urgoniano y se denominan, segn denominacin de la cartografa geolgica EVE, como unidades 128 y 134. Por encima, se encuentran sedimentos limosos estuarinos de edad cuaternaria, materiales aluviales finos vinculados a la dinmica fluvial con influencia marina mareal de la ra de Bilbao (Unidad 527). Por ltimo, se han identificado los depsitos de rellenos antrpicos vinculados a actividades constructivas humanas que conforman la unidad 532. Se resumen brevemente las unidades geolgicas presentes, de ms antigua a ms moderna, para posteriormente desarrollar sus caractersticas geolgicas ms notables:

Unidad 128: Lutitas con pasadas areniscosas. Complejo urgoniano. Unidad 134: Margas, margocalizas y calcarenitas de grano fino. Complejo urgoniano. Unidad 527: Fangos estuarinos. Cuaternario aluvial fino. Unidad 532: Rellenos antrpicos. Cuaternario.

4.2. ESTRATIGRAFA

El zcalo no aflorante de la zona de estudio, compuesto como se ha dicho por corteza continental adelgazada, lo constituye un sustrato gneo- metamrfico de edad hercnica que, en el caso de la cadena vascocantbrica, est representado por el denominado Paleozoico de Cinco Villas.

Los materiales que conforman la cuenca vascocantbrica constituyen una pila sedimentaria con forma de cua, engrosada hacia el norte. En sta, por procesos tectnicos posteriores se han intercalado, en distintas posiciones, niveles de materiales plsticos, de los cuales el tras salino (Keuper) es el ms representativo. Estos niveles, que marcan la base de estructuras de cabalgamiento de orden mayor al constituir niveles de despegue, han permitido independizar una serie de unidades de carcter estructural. Las unidades estructurales definidas son: Unidad de Oiz. Unidad de San Sebastin. Unidad de Yurre.



Unidad de Gorbea. Cuenca del Ebro.

Dentro de la Unidad de Oiz, que es aquella dentro de la que se enmarca las actuaciones contempladas, las unidades afectadas por el trazado del tranva son las que se desarrollan a continuacin. La numeracin aportada hace referencia al nmero de unidad que otorga el mapa Geolgico a escala 1:25.000 del EVE a dicha unidad. 4.2.1. Cretcico. Complejo Urgoniano (Unidades 128 y 134)

El complejo urgoniano agrupa un conjunto variado de sedimentos marinos, con calizas de Toucasia y Polyconites como carcter distintivo. Su potencia mxima se encuentra entre los 2.000 a 2.500 metros en la zona del anticlinorio de Bilbao. Este conjunto estratigrfico arrecifal y pararrecifal (calizas de rudistas y corales), incluye los terrgenos asociados al sistema bioconstructor, que son los que estn representados en la zona de Barakaldo. Desde un enfoque simplificado, se puede decir que el complejo urgoniano se estructura en tres grandes episodios o megasecuencias:

1. Facies de implantacin. No se encuentran representadas en zona de estudio. 2. Calizas arrecifales. No se encuentran representadas en zona de estudio. 3. Facies de talud y asociadas.

Estas ltimas, las facies de talud y asociadas, son las que se encuentran en el entorno del trazado del tranva urbano de Barakaldo, que se describen a continuacin. Sealamos que, en cuanto a las unidades cretcicas, nicamente han sido identificadas en los sondeos realizados las descritas como unidad 128, definida como limolitas con pasadas areniscosas. No se han identificado materiales asignados a la unidad 134, aunque la informacin bibliogrfica especfica manejada si revela la existencia de estos materiales en entornos prximos al del trazado proyectado. Es por ello que, con vistas a fases ms avanzadas de proyecto, se opte por conservar la descripcin de esta unidad, al resultar previsible su aparicin y estar esta unidad reflejada en la cartografa EVE de la zona (ver figura correspondiente)



4.2.1.1. Facies Flyschoides de Talud y de Plataforma carbonatada asociada a complejo recifal (Unidad 128 y Unidad 134).

Se agrupan en este apartado los equivalentes, terrgenos o carbonatados, de las calizas urgonianas. Estos materiales, de edad albiense por lo general, corresponden esencialmente con sedimentos finos de cuenca, aunque en ocasiones, y segn su situacin paleogeogrfica, puede corresponder a entornos submareales o de lagoon, talud arrecifal, o incluso de surco carbonatado. No es el caso de la zona de estudio. En cualquier caso, la sedimentacin se produce sobre un sustrato aptiense. 4.2.1.1.1. Flysch. Lutitas (Limolitas) con pasadas areniscosas. Unidad 128. La facies mayoritaria incluida en este potente paquete terrgeno, de hasta 700 metros de espesor, se compone de lutitas con pasadas areniscosas, correspondientes a sedimentacin de carcter marino pelgico o flyschoide. Se trata fundamentalmente de limolitas y, en menor medida (segn lo observado en los sondeos perforados), por argilitas calcreas. Son siempre de color gris, con tonalidades oscuras. Cuentan con intercalaciones de mayor energa de areniscas con tamao de grano bien seleccionado, compuestas por horizontes milimtricos a centimtricos, raramente decimtricos, que definen la estratificacin, bien marcada pese a la casi total ausencia de micas. En los sondeos realizados la estratificacin (S0) se encuentra subvertical. La bibliografa describe algunos niveles invertidos, si bien no se han podido observar marcas de polaridad que permitan inferir esta circunstancia. Las areniscas son de grano fino a medio, y por lo general no carbonatadas, ya que en corte fresco no hacen reaccin al HCl a temperatura ambiente. No se han apreciado estructuras sedimentarias, aunque segn la bibliografa pueden aparecer estructuras canaliformes, niveles limolticos eslumpizados y bancos decimtricos de areniscas calcreas con bivalvos, equinodermos y orbitolinas. 4.2.1.1.2. Plataforma carbonatada asociada a complejo recifal. Margas, Margocalizas y

calcarenitas de grano fino. Unidad 134 Este trmino forma parte de un conjunto muy potente de materiales carbonatados, que conforma las denominadas Margas de Bilbao, Aunque estas no han sido detectadas en los sondeos realizados, como se ha dicho anteriormente, no se descarta su aparicin. Son de origen marino en plataforma carbonatada somera, cuyo origen se asocia a la compartimentacin de las plataformas carbonatadas urgonianas durante el Albiense y Aptiense.



En concreto, en la zona, y segn bibliografa, aparecen como margas grises azuladas, a veces con ndulos calizos irregulares, piritosos en ocasiones, estratificadas en bancos decimtricos. Con frecuencia, la esquistosidad y otras familias de fracturas obliteran la estratificacin, que solamente se manifiesta por la aparicin de niveles de calizas nodulosas, areniscas o calcarenitas con ripples, o tambin parabrechas calcreas con cantos de tamao mximo decimtrico, en matriz margosa. En la base del tramo, las margas presentan un color ms oscuro e intercalan niveles de areniscas calcreas rojizas, con secuencias turbidticas. En la carretera del Alto de Santo Domingo (cuadrante de Bilbao) se puede observar una secuencia excepcionalmente bien aflorada de margas grises perfectamente estratificadas, cuyos planos de estratificacin quedan resaltados por niveles de margas de color ms oscuro.

Espordicamente, pueden aparecer niveles de ndulos calcreos de origen diagentico. 4.2.2. Cuaternario (Unidades 516 y 517) De manera general, los depsitos cuaternarios presentes pertenecen a sistemas estuarinos y a rellenos antropognicos posteriores. Ambos se describen a continuacin: 4.2.2.1. Depsitos Estuarinos (Unidad 527) Se han podido apreciar en los sondeos perforados y en la cartografa del EVE. Son materiales aluviales de edad holocena a pleistocena, sedimentados en los estuarios que se formaron como consecuencia del avance transgresivo holoceno. En el caso de la ra de Bilbao, los estuarios estn bien desarrollados, y en ellos se ha propiciado la sedimentacin y preservacin de importantes espesores de sedimentos. En este sentido, incluimos la siguiente ortoimagen, en la que se superpone un mapa actual con uno de isobatas del ao 1880.



FIGURA 5. Fotomontaje de plano de isobatas del ao 1880 sobre ortoimagen actual.

Esto se confirma por los sondeos perforados, en los que estos suelos se han descrito como fangos estuarinos de tamao limo o arcilla, con contenidos variables en arena, que se disponen en horizontes ocasionales intercalados con los depsitos limosos. Suelen ser de consistencia/ compacidad floja, saturados en agua y con restos de materia orgnica. En su seno se reconoce a menudo la presencia de restos de fragmentos de conchas de fauna bentnica actual. Suelen presentar un nivel de grava de base erosiva de escaso espesor (entre 0,5 y unos 2 metros), que representa el episodio transgresivo de invasin marina sobre el sustrato cretcico. En ocasiones, pude haber niveles o paquetes de grava algo ms desarrollados en el seno de los limos, aunque siempre de entidad menor. Se trata de depsitos de origen mixto en una zona de encuentro entre el dominio marino y el continental. Estas zonas suelen presentar una asociacin de medios deposicionales muy complejos: lagoon-ra-baha-llanura intermareal, constituyendo una significativa trama en las construcciones sedimentarias del sistema costero. Estas formaciones presentan un gran desarrollo en la desembocadura de la ra de Bilbao. La disposicin de los diferentes tipos de sedimentos, as como los mecanismos de sedimentacin que dan lugar a ellos en estos medios es complejo, debido a que no solamente actan los procesos



sedimentarios, sino que aparecen factores dinmicos (nivel de pluviosidad o rango de mareas), qumicos (la velocidad de deposicin vara con la densidad del agua salada o dulce), y biolgicos (el grado de cohesin de los depsitos arcillosos aumenta con el contenido orgnico, tal como partculas de secreciones mucosas o peletizaciones biognicas). El caso que nos ocupa, puede asociarse a un tipo de estuario denominado estuario de valle fluvial hundido e inundado, en los que se desarrollan extensas cuencas que actan como trampas de sedimentos fangosos. La acumulacin de fangos depende generalmente de los aportes fluviales de forma que, en la medida que los deltas fluviales rellenan la parte alta del estuario, los sedimentos de los canales se hacen de tamao de grano ms fino en direccin aguas abajo, llegando a desarrollarse llanuras intermareales en el frente deltaico. Estos sedimentos suelen mostrar secuencias transgresivas en la parte externa del estuario, donde los fangos estuarinos pueden alcanzar espesores importantes. 4.2.2.2. Rellenos Antrpicos (Unidad 532) Se han identificado depsitos antropognicos de elevada extensin superficial asociados a rellenos destinados a la construccin de obras civiles (carreteras, vas frreas, explanadas para la construccin de zonas industriales, etc.), a veces con escorias de fundicin en su seno. Su espesor medio es de unos 5 metros. Los depsitos de rellenos de origen antropognico son acumulaciones de materiales muy heterogneos en cuanto a origen y tamao de grano, predominando las gravas limosas y las arenas limosas, con cantidades menores de escorias de fundicin y restos antrpicos diversos, as como restos vegetales tales como troncos de rbol (sondeo S-1). Su presencia en la zona es generalizada, impidiendo la observacin del terreno natural en la mayor parte de los casos en que esto pudiera resultar posible. A menudo, y por similitud composicional y su cercana a la ra o al arroyo, se estima que se puede tratar de los propios suelos de la ra que han sido dragados y posteriormente vertidos en tierra para ganar terreno al mar. Esta suposicin puede verse confirmada por el mapa de isobatas representadas en la figura de epgrafe anterior. El horizonte ms superficial, no representable en el perfil a la escala empleada en el estudio informativo se compone de rellenos antrpicos de naturaleza ms controlada, correspondientes a la explanacin de los viales de la localidad de Barakaldo. Por ltimo, se han diferenciado los rellenos compactados de la N-637.



4.3. TECTNICA

La comunidad autnoma del Pas Vasco corresponde casi en su totalidad a la cordillera vascocantbrica, la cual representa la terminacin occidental de los Pirineos.

Incluye adems los terrenos de antepas correspondientes a la depresin del Ebro, y restos de un zcalo premesozoico (Hercnico) que aflora en el extremo oriental de la misma. Esta es antigua rea de sedimentacin eminentemente mesozoica, limitada al oeste, sur y este por macizos paleozoicos.

A continuacin se analizarn los aspectos estructurales ms relevantes de esta cuenca, ya que su historia viene marcada por eventos tectnicos importantes. Estos se enmarcan dentro de un evento tectnico de orden mayor, como es la fase de apertura del golfo de Vizcaya y posterior giro de la placa ibrica respecto de la europea.

La parte ms meridional del Pas Vasco, la Rioja alavesa, forma parte de la cuenca terciaria del Ebro cuyo origen, aproximadamente hacia el Eoceno superior, se produce con posterioridad al plegamiento de los materiales de la Cuenca Vasco-Cantbrica.

Desde el punto de vista estructural, la Unidad de Oiz, a la cual pertenece el rea de proyecto, y al igual que toda la Cuenca Vasco-Cantbrica, se caracteriza por presentar, al menos, tres fases de deformacin debidas a los efectos de la orogenia alpina.

La ms importante de ellas, denominada como Fase I en la bibliografa consultada, es la que genera la prctica totalidad de las estructuras reconocibles a escala regional, predominando la direccin noroeste- sureste, N120 a N130 E.

A continuacin se sealan las fases de deformacin ms importantes que han actuado sobre los macizos rocosos presentes en la zona. 4.3.1. Fases de deformacin hercnicas

Un estudio bibliogrfico detallado de las deformaciones sufridas por los materiales paleozoicos durante dicha orogenia, permite distinguir el nmero de las mismas, sus relaciones temporales y buena parte de sus caracteres geomtricos. No es as en cuanto a la geometra de las estructuras mayores, ni sus relaciones cartogrficas, debido a la relativa ausencia de niveles gua y/o contactos litolgicos que se puedan continuar de manera fehaciente en el campo, a excepcin de la facies Keuper.

Esto ltimo se ve agravado por la existencia de una compleja tectnica de fracturas, que ha jugado repetidamente sobre los mismos accidentes, en condiciones diversas, tanto de orientacin de esfuerzos (inversin tectnica) como condiciones de deformacin, frgil o dctil. Las caractersticas estructurales del Paleozoico (no aflorante) son necesariamente complejas debido, tanto a la superposicin de las orogenias hercnica y alpina, como a la deformacin adicional de bveda producida por el "stock" grantico de Peas de Aia.



Hasta cuatro fases de deformacin han sido establecidas por diferentes autores, si bien se estima correcto emplear la del ltimo de los autores contemplados (Azpiri et al., 1984), que reduce su nmero a tres. Una sntesis de las conclusiones ofrecidas por todos ellos se establece en la siguiente tabla resumen:

FIGURA 6. Esquema de correlacin de fases de deformacin tectnica, segn diversos autores. Fuente: Memoria del mapa geolgico del pas vasco. EVE.

4.3.2. Deformacin alpina La deformacin es de tipo polifsico y se produjo durante un lapso de tiempo amplio. Los primeros movimientos orognicos alpinos se produjeron en la etapa neokimmrica, en el Jursico superior, desarrollndose la etapa principal entre el Eoceno superior y el Oligoceno. En algunos casos resulta problemtica la datacin de las distintas fases, debido a la dificultad de sistematizarlas y de correlacionarlas con sus correspondientes depsitos sinorognicos. Posiblemente, todas las estructuras alpinas reconocidas en la cadena vascocantbrica responden a una deformacin progresiva, en la que se produce un acortamiento N-S, al que se superpone una componente rotacional sinestral inducida por el juego del accidente de zcalo que fosiliza el Sinclinal de Miranda-Trevio. Ello implicara que las estructuras, aunque tienen una cierta sucesin temporal, podran haber funcionado simultneamente, condicionadas por su posicin en la cadena, la ductilidad de los materiales afectados y su posicin respecto al campo de esfuerzos.

FIGURA 7. Proyecciones estereogrficas de los polos (hemisferio inferior) de los elementos microestructurales de la primera y

segunda fase de deformacin alpinas. Fuente: Memoria del mapa geolgico del pas vasco. EVE.



4.3.3. Red de Fracturacin en afloramientos En cuanto a la estructura observada en la zona, esta ha podido ser observada en solo tres localizaciones debido al carcter urbano y antropizado del estudio. Se trata de dos estaciones geomecnicas (EG-1 y EG-2) y un punto de observacin geolgica sobre lutitas y areniscas en grado de meteorizacin IV en el que nicamente se ha podido medir la estratificacin (S0). Las conclusiones en cuanto a orientacin de las familias de juntas obtenidas en las estaciones geomecnicas realizadas se exponen en tabla resumen a continuacin.

Estaciones Geomecnicas. EI Barakaldo Ineco, 2011

Litotipos Orientacin S0 J1 J2 J3 EG-1 LTA+ASK N128E/ 76 N260E/ 80 N361E/ 56 - EG-2 LTA+ASK N127E/ 75 N210E/ 77 N350E/ 70 N397E/ 82

Se aprecia la homogeneidad en cuanto a las caractersticas de la estratificacin, aun cuando ambas estaciones se encuentran distanciadas unos 1800 metros entre s. Las familias de juntas son anlogas, si bien no son idnticas. Los diagramas de planos mayores de las estaciones realizadas son los siguientes. La salida grfica del programa DIPS ofrece la posicin de los polos. Para la estacin geomecnica EG-1, la salida grfica es:

FIGURA 8. Representacin estereogrfica (hemisferio inferior) de las familias de discontinuidades en EG-1



Para la estacin geomecnica EG-2:

FIGURA 9. Representacin estereogrfica (hemisferio inferior) de familias de discontinuidades en EG-2

La estructura observada en sondeos corresponde con la que se ha apreciado en superficie, con una estratificacin que buza entre 75 y 90.

4.4. HIDROGEOLOGA

Se realiza un repaso de las caractersticas hidrogeolgicas generales de la zona. En primer lugar, se revisan las caractersticas climticas generales, especialmente en lo que refiere a pluviosidad. Posteriormente, se definen las caractersticas de permeabilidad de los materiales geolgicos presentes. Por ltimo, se define la situacin del nivel fretico local en base a las mediciones llevadas a cabo una vez el sondeo fue achicado. 4.4.1. Climatologa

Desde el punto de vista hidrogeolgico, el rea de estudio se enmarca dentro de la Cuenca Norte, ms concretamente en la denominada unidad hidrogeolgica del Anticlinorio de Vizcaya, siendo la unidad de mayor extensin del Pas Vasco. Ocupa una extensin de 717 km2. Climatolgicamente, la temperatura media mensual oscila entre 9 C, en el mes de enero, y 20,3 C en el mes de agosto, encontrndose los valores medios anuales entorno a 14,3 C. En cuanto a la pluviosidad, en la provincia de Vizcaya se tienen valores de pluviosidad entre 1.500 y 1.000 mm/ao, repartidas a lo largo de todo el ao, con estacionalidad poco marcada. Esto hace que los cursos de agua no lleguen a secarse, manteniendo un curso casi continuo de agua a lo largo de todo el ao. Del mismo modo, se mantiene una humedad relativa del aire relativamente elevada, debido a la proximidad del ocano. En lo que se refiere a las caractersticas hidrogeolgicas de los materiales atravesados por las alternativas estudiadas, cabe destacar la existencia de un nivel fretico estable, vinculado al arroyo Galindo y la ra del ro Nervin, como se estudia posteriormente.



4.4.2. Caracterizacin hidrogeolgica de los materiales presentes. En cuanto a las caractersticas geolgicas y de los materiales de la zona, resulta necesario definir las caractersticas permeables de los rellenos presentes en las zonas ms superficiales, as como de las de la unidad de cuaternario estuarino y, por ltimo, las del sustrato rocoso cretcico. 4.4.2.1. Caracterizacin hidrogeolgica de los rellenos antrpicos Los materiales de relleno vertido identificados son de elevada permeabilidad. Esto se debe a que se trata de suelos granulares, que adems no se encuentran adecuadamente compactados. Granulomtricamente, se trata de GM-SM (gravas limosas y arenas limosas) a GP- GW (Gravas mal graduadas o Gravas bien graduadas), de compacidad Floja. Para estas granulometras, la permeabilidad estimada se encuentra comprendida entre 0,05 y 1 centmetro por segundo, segn la bibliografa consultada. Estos materiales se encuentran habitualmente por encima del nivel fretico, por lo que se encuentran semisaturados. La infiltracin de aguas se produce por percolacin de aguas metericas o, en algunos casos, de riego. 4.4.2.2. Caracterizacin hidrogeolgica del cuaternario estuarino Estos suelos finos son de naturaleza limosa o arcillosa, lo que les hace muy impermeables. Cuentan con algunas intercalaciones arenosas o arenolimosas que pueden incrementar su permeabilidad horizontal. Su clasificacin USCS es de limos de baja plasticidad o arcillas tambin de baja plasticidad, ML, CL o transicional ML-CL. Las permeabilidades estimadas para estos tipos granulomtricos se encuentran entre 10-4 y 10-8 cm/s, por lo que son suelos, como se ha dicho, muy impermeables. Se encuentran por debajo del nivel fretico por lo que por lo general estn saturados. La posicin del nivel fretico en las inmediaciones de la ra se encuentra relacionada con el arroyo Galindo. Las observaciones realizadas apuntan a que las oscilaciones mareales no influyen en la posicin de este, que permanece estable. Debido a la elevada impermeabilidad de estos suelos, al nivel fretico no le da tiempo a recuperar entre mareas.



4.4.2.3. Caracterizacin hidrogeolgica del sustrato cretcico El macizo rocoso cretcico presenta en esta zona la estratificacin subvertival y alguna de sus juntas abiertas en la zona de grado de meteorizacin IV y en la parte superior del macizo en grado III, lo que hace posible en esos casos la circulacin de agua a su travs hasta que se cierran las juntas en profundidad. Esto se hace patente en la alteracin de la matriz rocosa a favor de algunas de estas juntas, segn se ha visto en los sondeos realizados (ver caracterizacin geotcnica) Cuando presenta un grado de meteorizacin V (suelo limoso que conserva la estructura interna), estos suelos acogen un pequeo nivel acufero que tiene el sustrato rocoso infrayacente como nivel impermeable, como en el sondeo S-2. Por todo ello, se estima una permeabilidad secundaria media del orden de 10-5 cm/sg para el macizo rocoso sano, mientras que para el pequeo acufero en los suelos de alteracin , de acuerdo con su carcter granulomtrico y caractersticas de consistencia, se estima una permeabilidad entre 10-6 y 10-9 cm/s. 4.4.3. Nivel Fretico Local Las investigaciones geotcnicas empleadas para la redaccin del presente anejo ofrecen datos concretos acerca de la posicin del nivel fretico en distintas localizaciones a lo largo del trazado del tranva. Adems, se cuenta con algunos otros datos de sondeos pertenecientes a otras campaas de investigacin precedentes que, si bien no estn localizados exactamente sobre el trazado, se encuentran suficientemente cercanas a este para considerar estos datos como representativos. Por lo general, los niveles medidos coinciden con un nivel fretico vinculado al mar. Los datos recogidos por INECO en sucesivas fechas acerca de la posicin del nivel fretico se han tomado una vez realizado el achique del sondeo tras la finalizacin de su perforacin. En ellos, se ha colocado tubera piezomtrica ranurada de dimetro 76 milmetros y el acceso a estos sondeos ha sido protegido mediante una arqueta metlica recibida con mortero y situada a ras de suelo, para impedir su arranque accidental. Las medidas realizadas son las siguientes. En negrita se sealan aquellas mediciones realizadas una vez finalizado y achicado el sondeo, mientras que las restantes se realizaron durante la perforacin:



LECTURAS N.F. EI BARAKALDO (INECO, 2011)

- 8/7/11 11/7/11 12/7/11 13/7/11 14/7/11 15/7/11 18/7/11 26/7/11 4/8/2011

S-1 4.45 m 4.50 m 5.65 m - - - - 5.65 m -

S-2 - - - - - 2.40 m 6.43 m - 6.80 m

S-3 - - - 5.55 m 4.42 m - - 5.06 m -

La cota absoluta del nivel de agua est muy prxima al nivel medio del mar en los sondeos cercanos a este (S-1 y S-3). En el caso del sondeo S-2, se trata de un nivel acufero asociado al macizo rocoso meteorizado a limos (grado de meteorizacin V) que se supone de pequea entidad, al corresponder el espesor saturado a la parte inferior del GMV. Por debajo tiene el macizo rocoso en GM III, que acta como horizonte semimpermeable. La siguiente tabla resume la posicin del nivel fretico en cota absolutas.

POSICIN ABSOLUTA NIVEL FRETICO

Profundidad nivel

estabilizado Cota absoluta

nivel estabilizado

S-1 -5.65 m +0.35 m.s.n.m

S-2 -6.80 m +29.2 m.s.n.m

S-3 -5.06 m +0.44 m.s.n.m

Se comprueba la disposicin del nivel fretico local vinculado al arroyo y en concreto a la topografa local en las cercanas de la ra. Alejado de esta, y tal y como se puede apreciar en el perfil geolgico geotcnico del tramo, el nivel fretico se encuentra en el horizonte alterado a suelos limosos con estructura del macizo rocoso cretcico. 4.5. RIESGOS GEOLGICOS

El presente epgrafe estudia de modo bibliogrfico la existencia de riesgos geolgicos en el corredor por el que discurrir el trazado ferroviario del tranva urbano de Barakaldo. 4.5.1. Generalidades

Para la definicin los riesgos geolgicos, se emplea para ello como base la bibliografa disponible, como es el mapa de riesgos geolgicos de la zona, incluido en el mapa geotcnico del IGME a escala 1:200.000 (Bilbao, 12), adems del conocimiento que de estos fenmenos se dispone en la zona de Barakaldo. En primer lugar, sealamos que el sector de estudio se encuentra situado en una zona en la que el mencionado mapa geotcnico define condiciones constructivas desfavorables, en base a fenmenos de tipo geotcnico y/o hidrogeolgico. Estos riesgos se encuentran ligados a la existencia de suelos blandos de la ra de Bilbao y/o arroyo Galindo.



Estos suelos, identificados en la campaa de investigacin realizada, son de naturaleza limosa o arcillosa y saturados en agua, pueden plantear problemas significativos ligados a una baja o nula capacidad portante y desarrollo de asientos significativos ante cargas muy bajas, que puede impondrn el diseo de cimentaciones profundas mediante pilotes en las estructuras. En este sentido, se ha comprobado en los sondeos perforados no solo la existencia de suelos blandos, sino que en el seno de estos se encuentran niveles de limos cuya humedad supera el lmite lquido de estos limos, apareciendo dichos limos en estado semifluido. Esta circunstancia se desarrolla y estudia posteriormente. En cuanto a la bibliografa consultada, segn la memoria del mapa geotcnico y el mapa correspondiente, incluido en las figuras adjuntas, la definicin de riesgos realizada clasifica los siguientes riesgos en la zona a la que pertenece, denominada IV. Textualmente, estas son:

La distribucin de esta rea se cie casi exclusivamente a los terrenos que conforman las proximidades del cauce fluvial de la red fluvial ().

Litolgicamente, el rea est formada por arcillas y arenas con niveles de limos y gravas. En los afloramientos del Cuaternario polignico se observa la presencia de abundantes cantos de diversa naturaleza.

Su morfologa es llana en la mayor parte de los casos, observndose pequeos acarcavamientos en los suelos que se apoyan sobre formaciones yesferas

Las fracciones granulares que componen el rea son permeables, con un drenaje aceptable, mientras que los coluviales y cuaternarios de alteracin ofrecen un predominio de fraccin limoarcillosa, lo que les confiere una condicin de impermeabilidad y drenaje deficiente.

Su capacidad de carga es media a baja, previndose la aparicin de asientos de magnitud variable.

A continuacin, las siguientes figuras presentan el mapa geotcnico local, destacando la zona de estudio.



FIGURA 10. Extracto del Mapa Geotcnico de Espaa. Hoja 12 a escala 1:200.000 (Bilbao). Se seala en rojo la ubicacin del rea

de Estudio.

Por tanto, y a modo de conclusin, deber ser tenido en cuanta la presencia de suelos blandos en las proximidades de la Ra. El resto de riesgos no resultan trascendentes. 4.5.2. Suelos Blandos La existencia de estos niveles se puede explicar desde un punto de vista hidrogeolgico por la existencia de niveles o bolsadas de agua confinados en los limos, pero que no llegan a alcanzar la denominacin de acuferos, sino que se encuentran bajo el nivel fretico, confinados por niveles en que estos limos han sufrido preconsolidacin por peso propio o bien por desecacin por exposicin subarea ocasional, por motivos climticos y/o sedimentolgicos.



FOTOGRAFA 1: Sondeo 3, Caja 5, de 13,60 metros hasta 15,00 metros. Se puede apreciar el aspecto del limo saturado en agua que aparece con consistencia semifluida a partir de 13,7 m debido a que su humedad natural se encuentra por encima del lmite

lquido.

La existencia de estos niveles reduce la de por s muy baja resistencia de esta unidad. Debido a su elevado espesor, esto obligar a la adopcin de cimentaciones profundas en aquellos puntos en los que se detecte, previsiblemente en aquellas estructuras cercanas al arroyo Galindo. 4.6. SISMICIDAD El objetivo del presente epgrafe pasa por establecer una aceleracin ssmica de clculo a tener en cuenta en los clculos de estructuras. La actividad ssmica en el pas vasco se caracteriza por una escasa ocurrencia peridica de terremotos de tamao moderado a grande. La actividad ssmica resulta escasa. Este aspecto queda claramente representado en el mapa general de la sismicidad de la pennsula ibrica, en el que se representa la informacin de carcter ssmico proveniente de la base de datos del Instituto Geogrfico Nacional, actualizada al ao 2003. Los epicentros del periodo histrico entre los aos 1048 y 1919 estn representados mediante valores de intensidad ssmica (trama de tringulos azules), mientras que los correspondientes al periodo instrumental 1920-2003, se representan por valores de magnitud (trama de cuadrados rojos).



Figura 11: Mapa general de la sismicidad de la Pennsula Ibrica. Fuente: IGN.

4.6.1. Consideraciones normativas generales

La peligrosidad en el territorio nacional se define por medio de la norma de construccin sismoresistente. Parte general y edificacin (NCSE-02) aprobada por el Real Decreto 997/2002 de 27 de septiembre. Esta norma tiene como objeto proporcionar los criterios que han de seguirse dentro del territorio para la consideracin de las acciones ssmicas, con objeto de evitar la prdida de vidas humanas, as como reducir el dao y costes econmicos que puedan ocasionar los terremotos futuros.

4.6.1.1. Clasificacin de las construcciones

Segn la NCSE-02, de acuerdo con el uso a que se destinan las construcciones, con los daos que puede ocasionar su destruccin e independientemente del tipo de obra de que se trate, las construcciones civiles se clasifican en:

Construcciones de importancia moderada

Aquellas con probabilidad despreciable de que su destruccin por el terremoto pueda ocasionar vctimas, interrumpir un servicio primario, o producir daos econmicos significativos a terceros.



Construcciones de importancia normal

Aquellas cuya destruccin por el terremoto pueda ocasionar vctimas, interrumpir un servicio para la colectividad, o producir importantes prdidas econmicas, sin que en ningn caso se trate de un servicio imprescindible ni pueda dar lugar a efectos catastrficos. Construcciones de importancia especial

Aquellas cuya destruccin por el terremoto, pueda interrumpir un servicio imprescindible o dar lugar a efectos catastrficos. En este grupo se incluyen las construcciones que as se consideren en planeamiento urbanstico y documentos pblicos anlogos as como en reglamentaciones ms especficas y, al menos, las siguientes construcciones:

Hospitales, centros o instalaciones sanitarias de cierta importancia.

Edificios e instalaciones bsicas de comunicaciones, radio, televisin, centrales telefnicas y telegrficas.

Edificios para centros de organizacin y coordinacin de funciones para casos de desastre.

Edificios para personal y equipos de ayuda, como cuarteles de bomberos, polica, fuerzas armadas y parques de maquinaria y ambulancias.

Las construcciones para instalaciones bsicas de las poblaciones como depsitos de agua, gas, combustibles, estaciones de bombeo, redes de distribucin, centrales elctricas y centros de transformacin.

Las estructuras pertenecientes a vas de comunicacin tales como puentes, muros, etc. que estn clasificadas como de importancia especial en las normativas o disposiciones especficas de puentes de carretera y de ferrocarril.

Edificios e instalaciones vitales de los medios de transporte en las estaciones de ferrocarril, aeropuertos y puertos.

Edificios e instalaciones industriales incluidas en el mbito de aplicacin del Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por el que se aprueban medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas.

Las grandes construcciones de Ingeniera Civil como centrales nucleares o trmicas, grandes presas y aquellas presas que, en funcin del riesgo potencial que puede derivarse de su posible rotura o de su funcionamiento incorrecto, estn clasificadas en las categoras A o B del Reglamento Tcnico sobre Seguridad de Presas y Embalses vigente.

Las construcciones catalogadas como monumentos histricos o artsticos, o bien de inters cultural o similar, por los rganos competentes de las Administraciones Pblicas.

Las construcciones destinadas a espectculos pblicos y las grandes superficies comerciales, en las que se prevea una ocupacin masiva de personas.

3.1.2. Criterios de aplicacin de la Norma NCSE-02 La NCSE-02 es de aplicacin obligatoria, exceptuando los casos siguientes:



En las construcciones de importancia moderada.

En las edificaciones de importancia normal o especial cuando la aceleracin ssmica bsica ab, sea inferior a 0,04 g, siendo g la aceleracin de la gravedad.

En las construcciones de importancia normal con prticos bien arriostrados entre s en todas las direcciones cuando la aceleracin ssmica bsica ab sea inferior a 0,08 g. No obstante, la Norma ser de aplicacin en los edificios de ms de siete plantas si la aceleracin ssmica de clculo ac es igual o mayor a 0,08 g.

Si la aceleracin ssmica bsica es igual o mayor de 0,04 g deber tenerse en cuenta los posibles efectos del sismo en terrenos potencialmente inestables.

4.6.2. Aceleracin ssmica de clculo

4.6.2.1. Metodologa empleada La aceleracin ssmica de clculo ac, segn la Norma NCSE-02, viene determinada por la expresin:

ac = S ab Donde: S es el coeficiente de amplificacin del terreno. Toma el valor:

Para ab 0,1 g 25,1CS =

Para 0,1 g < ab < 0,4 g

+=

25,111,033,0

25,1C

gaCS b

Para 0,4 g ab 0,1=S

ab es la aceleracin bsica es el coeficiente adimensional de riesgo cuyo valor es funcin de la probabilidad aceptable de que se exceda ac en el periodo de vida para el que se proyecta la construccin. Este parmetro toma los siguientes valores:

Construcciones de importancia normal = 1,0 Construcciones de importancia especial = 1,3

Siendo C el coeficiente de terreno, que depende de las caractersticas geotcnicas del terreno de cimentacin, que segn la norma NCSE-02, los terrenos se clasifican en los siguientes tipos:

Terreno tipo I: Roca compacta, suelo cementado o granular muy denso. Velocidad de propagacin de las ondas elsticas transversales o de cizalla, Vs > 750 m/s.



Terreno tipo II: Roca muy fracturada, suelos granulares densos o cohesivos duros. Velocidad de propagacin de las ondas elsticas transversales o de cizalla, 750 m/s Vs > 400 m/s.

Terreno tipo III: Suelo granular de compacidad media, o suelo cohesivo de consistencia firme. Velocidad de propagacin de las ondas elsticas transversales o de cizalla, 400 m/s Vs > 200 m/s.

Terreno tipo IV: Suelo granular suelto, o suelo cohesivo blando. Velocidad de propagacin de las ondas elsticas transversales o de cizalla, Vs 200 m/s.

Dependiendo de las caractersticas geotcnicas del terreno de cimentacin tenemos estas posibilidades.

Coeficiente en funcin del tipo de terreno

Tipo de terreno

Coeficiente C

I 1,0

II 1,3

III 1,6

IV 2,0

Segn la Norma, para obtener el valor del coeficiente C de clculo se determinarn los espesores e1, e2, e3 y e4 de terrenos de los tipos I, II, III y IV respectivamente existentes en los 30 primeros metros superficiales del terreno. Se adoptar como valor de C el valor medio obtenido al ponderar los coeficientes Ci de cada estrato con su espesor ei, en metros, mediante la expresin:

C = Ci ei / 30

4.6.2.2. Clculo de la aceleracin ssmica

El trazado discurre por el municipio de Barakaldo, en Vizcaya.

Con objeto de conocer la peligrosidad ssmica asociada al territorio nacional, en la NCSE-02 se define el mapa de peligrosidad ssmica de la figura adjunta. Dicho mapa suministra, para cada punto del territorio espaol y expresado en relacin al valor de la gravedad g, la aceleracin ssmica bsica ab, como un valor caracterstico de la aceleracin horizontal de la superficie del terreno, correspondiente a un periodo de retorno de 500 aos; y el coeficiente de contribucin K, que tiene en cuenta la influencia de los distintos tipos de terremotos esperados en la peligrosidad ssmica de cada punto.



Figura 12:

Ubicacin de la zona de proyecto (crculo rojo) en el mapa de peligrosidad ssmica de la Norma Sismoresistente (NCSE-02).

Segn lo expuesto en la citada norma, podemos clasificar la obra como "de Importancia Normal", que son aquellas cuya destruccin por el terremoto pueda interrumpir un servicio imprescindible o producir prdidas econmicas importantes sin que se trate de un servicio imprescindible ni pueda dar lugar a efectos catastrficos.

A la vista del mapa de peligrosidad ssmica, la zona de proyecto se enmarca en la franja que comprenden una aceleracin bsica ab



55.. AAGGRREESSIIVVIIDDAADD DDEE SSUUEELLOOSS YY AAGGUUAA A partir de los datos de laboratorio obtenidos acerca del grado de agresividad de suelos y aguas sobre los elementos de hormign armado enterrados, se deducen las siguientes circunstancias de agresividad. Antes se expone la metodologa empleada.

5.1. METODOLOGA EMPLEADA

Se ha empleado la Instruccin EHE del hormign estructural vigente (EHE-08). En ella se indica la necesidad de empleo de cemento sulforresistentes en el caso de que el contenido en sulfatos en el agua sea 600 mg/l; o en el caso de suelo 3.000 mg/kg, exceptuando en el caso de que se trate de mar o el contenido en cloruros sea > 5000 mg/l en cuyo caso deber emplearse un cemento sulforresistente al agua del mar. Para el caso de suelo, atendiendo al contenido en miligramos de in sulfato por kilogramo de suelo seco:

Tabla. Tipos de exposicin en suelos segn EHE-08.

Parmetro Tipo de Exposicin

Ataque Nulo Ataque Dbil Ataque Medio Ataque Fuerte

In sulfato (mg SO42-/kg)

1,2 %)

La agresividad segn Baumann -Gully resulta Dbil si el valor de esta es superior a 20. Para el caso de las aguas, los distintos tipos de exposicin, segn la Instruccin EHE, en funcin de los parmetros analizados, es:

Tabla. Tipos de exposicin en aguas segn Instruccin EHE-08.

Ensayo

Tipo de exposicin

Ataque nulo Ataque

dbil (QA)

Ataque

medio (QB)

Ataque

fuerte (QC)

pH > 6,5 6,5 5,5 5,5 4,5 < 4,5

MAGNESIO (mg Mg2+/l) < 300 300 1000 1000 3000 > 3000

SULFATO (mg SO42-/l) < 200 200 600 600 3000 > 3000

AMONIO (mg NH4+/l) < 15 15 30 30 60 > 60

CO2 (mg/l) < 15 15 40 40 100 > 100

RESIDUO SECO (mg/l) > 150 75 150 50 - 75 < 50



Adems, la EHE-08 en su captulo II clasifica el tipo de ambiente existente en funcin de la capacidad de este para desarrollar corrosin en las armaduras. Las clases generales de exposicin relativa a la corrosin de armaduras quedan definidas en la tabla 8.2.2. de la EHE, que se exponen a continuacin en lo que afecta potencialmente a elementos de cimentacin:

Clases de exposicin para las armaduras segn EHE-08

Clase Subclase Designacin Tipo de proceso

No agresiva I Interior de edificios

Normal Humedad Alta IIa Corrosin de origen diferente de los cloruros

Humedad Media IIb Corrosin de origen diferente de los cloruros

Marina

Area IIIa Corrosin por cloruros

Sumergida IIIb Corrosin por cloruros

En zonas de marea y salpicaduras IIIc Corrosin por cloruros

Tipos de exposicin relativas a corrosin de armaduras, para las aguas segn Instruccin EHE.

5.2. AGRESIVIDAD DE LOS SUELOS

Para estudiar la agresividad del suelo se ha recurrido a la determinacin de la concentracin de sulfatos sobre muestras de suelo extradas de la campaa ejecutada en fase de Estudio Informativo, adems del anlisis de acidez Baumann-Gully. Adems, se cuenta con los resultados de laboratorio del tramo tranviario adyacente (Leioa- Urbnaga). Los resultados obtenidos de las muestras de suelo ensayadas segn EHE, as como el tipo de exposicin para cada una de las unidades geotcnicas afectadas se indican a continuacin:

Resultados de los anlisis de contenido en sulfatos en suelo.

Muestra Cota (m) SO3 (mg/kg) Agresividad S-1 18.40-19.00 766 Media. QB S-3 6.20-6.80 551 Dbil. QA

Agresividad NULA Agresividad

DBIL Agresividad MEDIA

Agresividad FUERTE



En cuanto a la acidez Bauman-Gully, estos son los resultados obtenidos sobre tres ensayos llevados a cabo sobre muestras situadas a distintas profundidades:

Resultados de los anlisis acidez Baumann-Gully en suelo.

Cota (m) Acidez Baumann-Gully Agresividad 18.40-19.00 4 Nula 32.40-33.0 2 Nula 6.20-6.80 9 Nula

Segn los valores anteriormente expuestos para distintos tipos de exposicin, las dos muestras ensayadas presentan agresividad por contenido en sulfatos, correspondiendo una de ellas a agresividad media y la otra a agresividad dbil. No hay agresividad segn el ensayo de acidez Baumann-Gully.

5.3. AGRESIVIDAD DEL AGUA

En el estudio del agua fretica se han analizado las muestras de agua procedentes de los sondeos ejecutados en fase de Estudio Informativo. Los resultados obtenidos as como el tipo de exposicin obtenido han sido los siguientes:

SONDEO

Cota Nivel

fretico pH

Magnesio Mg2+

(mg/l)

Amonio NH4+

(mg/l)

Sulfato SO42-

(mg/l)

CO2 libre

(mg/l)

Residuo Seco

(mg/l)

TIPO DE EXPOSICIN

(ATAQUE)

S-1 5.65 7.8 407 0 873 4 11698 Medio. QB S-3 5.03 7,6 879 0 1779 6 24927 Medio. QB

Resultados de los anlisis de agresividad de la aguas.

Ataque NULO

Ataque DEBIL

Ataque MEDIO

Ataque

FUERTE

5.4. CORROSIN SOBRE ARMADURAS EN ELEMENTOS DE CIMENTACIN

Segn la clasificacin del tipo de ambiente que se deduce de la aplicacin de la tabla 8.2.2. de la EHE-08, el tipo de ambiente para los elementos de cimentacin es IIIb, es decir, Marina Sumergida, en el que el tipo de proceso de degradacin estructural ms probable es el de corrosin por cloruros. Por tanto, y segn el artculo 37.3.6 de la EHE, el cemento a emplear un una clase IIIb deber tener la caracterstica adicional de resistencia al agua de mar.



5.5. CONCLUSIONES DE AGRESIVIDAD

Se consta la agresividad tanto de suelos como del agua presente en el subsuelo sobre los elementos de cimentacin profunda. El grado de agresividad mximo por sulfatos en suelos es QB (Agresividad Media), y se produce en el 50% de los casos (1 de 2), definindose una agresividad dbil en el caso restante. La agresividad del agua es Media (QB) en el 100% de los casos (2 de 2). Se debe al contenido en sulfatos, siendo la agresividad dbil atendiendo a la concentracin de cloruros. No hay agresividad segn los ensayo de acidez Baumann- Gully al ser estos menores a 20 en los tres casos ensayados. Por tanto, dado que tanto los suelos como las aguas presentan agresividad al hormign en un grado mximo QB, se recomienda emplear hormign sulforesistente para un ataque QB. El cemento a emplear deber tener la caracterstica adicional de resistencia al agua de mar.



66.. EESSTTUUDDIIOO GGEEOOTTCCNNIICCOO Se han diferenciado las siguientes unidades geotcnicas, es decir de las que cabe esperar un comportamiento similar ante las solicitaciones de la obra proyectada. Son las siguientes:

Unidad Geotcnica UG-1. Rellenos Antrpicos cuaternarios. Unidad Geotcnica UG-2. Limos Fangosos Estuarinos cuaternarios Unidad Geotcnica UG-3. Limolitas y Areniscas cretcicas

Se desarrolla la descripcin y caracterizacin geotcnica de estas unidades. 6.1. CARACTERIZACIN GEOTCNICA 6.1.1. Unidad geotcnica UG- 1. Rellenos Antrpicos cuaternarios De manera general, se trata de depsitos antrpicos que se desarrollan con un espesor medio del orden de cinco metros, encontrndose en gran parte de la extensin superficial de la zona de estudio. La siguiente tabla resume los espesores detectados en los sondeos realizados por INECO.

ESPESOR RELLENOS UNIDAD UG 1

S-1 S-2 S-3

Cotas de aparicin 0.00-4.90 m 0.00-4.20 m 0,00-5,00 m Espesor 4.90 metros 4.20 metros 5.00 metros

La unidad abarca materiales de naturaleza eminentemente granular a la que se le aaden elementos de origen antrpico variados, tales como escombros y basuras vertidas, escorias de fundicin o restos vegetales. En las inmediaciones de la ra, se estima que se trata de suelos que en su momento fueron dragados de sta. Su compacidad es muy reducida, ya que han sido sometidos a labores de compactacin deficiente, incluso nula por simple vertido. Su aspecto en caja de sondeo es el siguiente:



FOTOGRAFA 2. Aspecto en caja de sondeo de la unidad de relleno. Sondeo 3, de 0,00 a 3,00 metros.

A continuacin se determinan las caractersticas geotcnicas de los suelos que componen esta unidad, exponiendo en primer lugar los resultados de los ensayos de laboratorio realizados. Tabla resumen. Ensayos de laboratorio Unidad UG-1

Sond

eo

CotaSup

.

CotaInf.

Tipo

demue

stra

UnidadGeo

tcnica

Hum

edad,en%

Den

sidadSeca,engr/cm

3

Den

sidadHm

eda,engr/cm

3

Granulometraen%quepasa LmitesdeAtterberg

63m

m

5mm

2mm

0,40

mm

0,08

mm

Lmite

Lquido

Lmite

Plstico

ndicedePlasticidad

ClasUSCS

S2 1,05 1,65 MI 1GravaModDensa

12,8 1,868 2,11 100 62,6 55,8 44,8 36,0 35,3 24,0 11,3 GM

S3 3,00 3,60 SPT 1Gravalimosa

Floja19,9 1,533 1,84 100 76,9 72,5 62,2 45,7 32,5 21,6 10,9 SM

Promedio 16,4 1,7 2,0 100,0 69,8 64,2 53,5 40,9 33,9 22,8 11,1

Mx 19,9 1,9 2,1 100,0 76,9 72,5 62,2 45,7 35,3 24,0 11,3

Mn 12,8 1,5 1,8 100,0 62,6 55,8 44,8

anejo nº 4. geología y geotecnia (pdf, 71 mb)

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