ESTUDIO GEOTÉCNICO CAMINOS ZONA DE CONCENTRACIÓN PARCELARIA DE ARDISA (SECANO) PROVINCIA DE ZARAGOZA PETICIONARIO Zaragoza, Octubre de 2004 Página 1 de 12 Ref: 04AGXXX ÍNDICE 1.- INTRODUCCIÓN 2.- GEOLOGÍA 3.- TRABAJOS REALIZADOS 3.1.- En campo 3.2.- En laboratorio 4.- CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES 5.- GEOTECNIA APÉNDICES I.- Situación de trabajos II.- Perfiles de calicatas y fotografías III.- Boletines de ensayo Página 2 de 12 Ref: 04AGXXX 1. - INTRODUCCIÓN El presente informe, encargado por XXX, trata de dar unas recomendaciones generales sobre la geotecnia de los materiales afectados por la actuación en la mejora de caminos de la concentración parcelaria (secano) en la localidad de Ardisa (provincia de Zaragoza). Con ello se pretende determinar: - Tipos de explanada. - Excavabilidad de los materiales. - Utilidad de los materiales de excavación. - Aptitud de materiales de préstamo. - Taludes más recomendables. La metodología seguida para la elaboración del informe, está basada en un recorrido de la zona para tener una idea acerca de la geología general. A su vez se plantean una serie de calicatas (3), para el muestreo de los materiales presentes. Tras este reconocimiento, se efectúa una recopilación bibliográfica con la que se da un bosquejo de la geología de la zona, que se complementa además con las observaciones efectuadas en la ejecución de las calicatas. Posteriormente, y con muestras obtenidas de las mismas, se realizan los ensayos de laboratorio conducentes a la clasificación y caracterización de materiales. Igualmente se analiza la viabilidad de una muestra de préstamo como firme de los caminos proyectados. Con todo lo anterior, se elabora el informe final donde se dan las recomendaciones citadas anteriormente. 2. - GEOLOGÍA Página 3 de 12 Ref: 04AGXXX El término municipal de Ardisa se extiende a lo largo de la margen derecha del río Gállego. El núcleo urbano se ubica próximo al río y sobre uno de los niveles de terraza aluvial del mismo. El resto del término, ocupa una zona elevada donde dominan los materiales pertenecientes al sustrato rocoso, y que es por donde se desarrolla prioritariamente la actuación. Destacar la gran homogeneidad que presentan los materiales, en cuanto a litología y estructura dentro del ámbito del Estudio. El área objeto del estudio se halla en el sector centro septentrional de la Cuenca Terciaria del Ebro, integrado en una zona de transición entre las Sierras Exteriores situadas al Norte, y la Depresión del Ebro hacia el Sur. El sustrato rocoso dentro del término municipal de Ardisa, lo constituyen facies detríticas de un sistema de abanicos aluviales de edad Oligoceno-Mioceno (Terciario). (Formación Uncastillo, SOLER y PUIGDEFABREGAS, 1970). Litológicamente lo forman areniscas, con niveles intercalados de lutitas. Las areniscas se presentan en estructuras tanto tabulares como canaliformes, en secuencias granodecrecientes, y con variable grado de cementación. Por lo general, el cemento es de naturaleza carbonatada. Las lutitas (tanto limolitas como argilitas), se encuentran intercaladas entre las facies más arenosas. Poseen por lo general tonalidades ocres y pardas. Todos los términos litológicos se presentan interrelacionados unos con otros, comúnmente formando alternancias. Se disponen en niveles subhorizontales, pero afectados por una red de diaclasado. Página 4 de 12 Ref: 04AGXXX El Recubrimiento Cuaternario se halla escasamente representado dentro de la zona de actuación, si exceptuamos la terraza aluvial del río Gállego donde se encuentran la población de Ardisa y diversas fincas de regadío. Se han reconocido acumulaciones, preferentemente de naturaleza limosa, recubriendo laderas y rellenando pequeñas depresiones de morfología llana. Es previsible que su espesor no sea significativo. Hidrogeológicamente cabe reseñar que el sustrato resulta prácticamente impermeable, produciéndose el drenaje por escorrentía superficial. Si acaso resaltar la posible acumulación de aguas de lluvia en las zonas más deprimidas y de morfología llana, existentes en zonas muy concretas dentro del término. La geomorfología resultante es función directa de la litología de los materiales y de su disposición estructural. Así se aprecia un modelado formado por replanos y mesas en areniscas, que dada la alternancia de paquetes duros y blandos, genera relieves en graderíos. Este conjunto de relieves en arenisca, se encuentra disectado por la red de barrancos que vierten al río Gállego. Donde dominan las facies lutíticas se tienen pequeñas depresiones y zonas llanas. En cuanto a inestabilidades en laderas, no se han observado fenómenos a gran escala. Si acaso, cabe reseñar la presencia de acarcavamientos en los materiales lutíticos y desprendimientos de bloques de arenisca por descalce debido a erosión diferencial. 3.- TRABAJOS REALIZADOS 3.1.- En campo Se plantean tres calicatas en lugares elegidos para un muestreo representativo de los materiales aflorantes. Página 5 de 12 Ref: 04AGXXX Además se visita una gravera situada a tres kilómetros al NE de Ayerbe, donde se muestrean los materiales que en la actualidad son objeto de explotación, para determinar su validez para capa de firme. Las columnas litoestratigráficas, muestras, resultados de los ensayos de laboratorio y fotografías se adjuntan en el apartado de Apéndices. 3.2.- En laboratorio Se obtienen un total de cuatro muestras (tres de calicatas y una de una gravera), realizándose con ellas una serie de ensayos de laboratorio planteados para identificación de suelos, caracterización de explanadas y aptitud como préstamos. Ensayos Nº de ensayos Granulometría 4 Límites de Atterberg 4 Proctor Normal 4 Indice CBR 3 Materia orgánica 4 Sulfatos 4 Los resultados de los mismos se presentan en los boletines que se adjuntan en el apartado de Apéndices. 4.- CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LOS MATERIALES Seguidamente se definen las características geotécnicas de los materiales, en función de los trabajos efectuados tanto en campo como en laboratorio. Página 6 de 12 Ref: 04AGXXX Para el análisis de la calidad de los mismos, se utiliza el antiguo pliego PG-3/75, que consideramos suficiente para la tipología de las obras a realizar. A efectos prácticos, se va a considerar sólo un grupo de materiales. Sustrato Terciario Son los materiales , que en mayor medida van a verse afectados durante la ejecución de la Obras, localizándose al Oeste del núcleo de Ardisa. Se extienden prácticamente por toda la actuación prevista, destacando además por su gran homogeneidad, tanto litológica como estructural. Se plantean tres calicatas (C-1 a C-3), básicamente para comprobación de la excavabilidad. Puede deducirse que las argilitas (calicata C-1) son fácilmente excavables con retroexcavadora convencional, mientras que las limolitas (calicata C-2) y areniscas (calicata C-3), necesitarían dependiendo de la magnitud de la excavación, retroexcavadora potente o bien “rippers”. En función de las obras a realizar, basadas básicamente en la mejora de los caminos existentes, no se prevé la ejecución de grandes movimientos de tierras, por lo que consideramos el Sustrato como excavable en su totalidad. Los materiales del Sustrato por lo general presentan una elevada capacidad portante, constituyendo un óptimo terreno de apoyo para rellenos, previo saneo superficial. Para definir su utilidad, se han tomado muestras de los productos resultantes de la excavación, que en una primera aproximación podrían asimilarse como “suelos”. En la calicata C-1 se han muestreado argilitas, que presentan un 83% de finos que pasan por el tamiz 0,080 UNE. El límite líquido es 25,6, y el índice de plasticidad de 8,6, resultando según Casagrande como CL (arcillas de plasticidad baja-media). La densidad máxima en el ensayo Proctor Normal es de 1,86 gr/cm3 y la humedad óptima del 12,8%. El índice CBR al 95% es 5,3 y al 98% de 8,8; presentando un hinchamiento del 0,3%. La humedad natural es del 7,5%, mientras que el contenido en materia orgánica es del 0,4% y el de sulfatos < 0,1%. Página 7 de 12 Ref: 04AGXXX Según PG-3/75 se clasifican como suelos TOLERABLES, por lo que no constituyen ningún tipo de explanada según la Instrucción 6.1-I.C. En la calicata C-2 se han muestreado limolitas, que una vez excavadas, pueden asimilarse a un suelo con un 8% de partículas tamaño grava, 24% de arenas y 68% de finos. Resultan no plásticas, clasificándose según Casagrande como ML (limos inorgánicos y arenas muy finas). La densidad máxima obtenida en el ensayo Proctor Normal es de 1,93 gr/cm3 y la humedad óptima del 11,4%. El índice CBR al 95% es 8,5 y 14 al 98% con un hinchamiento del 0,1%. Posee una baja humedad natural (3,4%), con un 0,2% de materia orgánica y cantidad inapreciable de sulfatos (<0,1%). Según PG-3/75 resultarían como suelos TOLERABLES, no formando ningún tipo de explanada, teniendo que emplear por consiguiente suelos de mayor calidad. Finalmente en la calicata C-3 se excavan areniscas de grano fino y limolitas, que resultan una mezcla de arenas finas y limos, con un 10% de partículas tamaño grava, 43% de arena y 47% de finos. No poseen plasticidad, clasificándose según Casagrande como SM (arenas limosas). En el ensayo Proctor Normal se obtiene una densidad máxima de 1,78 gr/cm3 y humedad óptima del 9,9%. El índice CBR resultante es de 11 al 95%, y 25 al 98%, no presentando hinchamiento. La humedad natural es del 2,1%, con una cantidad inapreciable de sulfatos (<0,1%) y un 0,2% de materia orgánica. Según PG-3/75 se clasifican como suelos TOLERABLES, no constituyendo ningún tipo de explanada. En cuanto a utilidad de materiales, dada la tipología de la Obra y al no existir desmontes importantes, no se prevé su uso en la ejecución de rellenos. Llegado el caso, pueden emplearse en la construcción de rellenos “todo uno”. 5.- GEOTECNIA Página 8 de 12 Ref: 04AGXXX Teniendo en cuenta las características geotécnicas descritas anteriormente, seguidamente se dan unas recomendaciones de carácter general para la ejecución de las obras previstas. Ha de tenerse en cuenta que la mayor parte de la actuación aprovecha la red de caminos existentes en la actualidad, conllevando la ampliación de la plataforma y colocación de materiales granulares como firme. 5.1.- Explanadas Debe retirarse la tierra vegetal, que según las calicatas abiertas, resulta de 0,30 m de media. En cuanto a clasificación de explanadas ya se ha descrito un avance en el apartado anterior. La previsión es que la rasante de los caminos se incluya dentro de los materiales que constituyen el sustrato rocoso. Dada la gran variedad litológica, y ante todo su tendencia a la alteración frente a los agentes externos, no se debería considerar que el Sustrato forme algún tipo de explanada según la antigua Instrucción 6.1-I.C., pudiendo contar con que formen un suelo TOLERABLE. Consecuentemente se deberán aportar materiales de mayor calidad para constituir algún tipo de explanada. 5.2.- Desmontes y utilidad de materiales No se prevé realizar desmontes de entidad, por lo que se considera que todos los materiales son excavables con retroexcavadora potente, sin descartar el uso de “rippers” en zonas puntuales, correspondientes a niveles de arenisca. Los materiales que se excaven, a excepción de la tierra vegetal, puedan utilizarse para la realización de cimiento y núcleo de rellenos “todo uno”. Página 9 de 12 Ref: 04AGXXX Contando “a priori” que la magnitud de los desmontes a realizar es poco relevante, se recomiendan taludes 1H:1V aunque por criterios de estabilidad podrían proyectarse taludes más verticales. En el caso de efectuar taludes de cierta entidad en lutitas, habría que atender a la conservación de las cunetas, ya que la erosionabilidad de los materiales es acusada, con lo que puede acumularse material fino al pie y también bloques de arenisca afectados por erosión diferencial. 5.3.- Rellenos Si se llegara a dar el caso de efectuar un relleno en algún punto de la actuación, éste sería de tipo “todo-uno”. Se deberá eliminar la tierra vegetal, y contar con que el apoyo se producirá sobre suelo tolerables, incluyendo a los materiales del sustrato rocoso. Dado que por lo general, éste supone el apoyo en la mayoría de los casos, no se prevén asientos de consideración, ya que incluso no son esperables terraplenes excesivamente altos. Se recomiendan taludes 2H:1V, para evitar procesos erosivos, siendo la capacidad portante del terreno de apoyo suficientemente elevada para el tipo de terrenos que nos encontramos. 5.4.- Préstamos En principio está previsto el empleo de materiales granulares como capa de firme a lo largo de todos los caminos objeto de la actuación. Página 10 de 12 Ref: 04AGXXX A tal fin, se acude a una de las graveras activas más cercanas a Ardisa, situada en las proximidades de Ayerbe (a 11 Km por la carretera A-125). Dicha gravera se ubica en un “saso” a unos tres kilómetros al NE de Ayerbe, junto al embalse de Las Navas. Explota un yacimiento granular asociado a niveles aluviales antiguos. Se efectúa una visita a la citada gravera observándose un frente de espesor importante. A su vez se procede a su muestreo, resultando un suelo granular con un 75% de elementos tamaño grava, 19% de arena y 6% de finos que pasan por el tamiz 0,080 mm. Los finos resultan no plásticos. Según Casagrande, se clasificarían como GP-GM (gravas mal graduadas con finos no plásticos. El ensayo Proctor Normal ofrece como resultado una densidad máxima de 2,14 gr/cm3 y una humedad óptima del 9,5%. La humedad natural es del 2,3 %, con un contenido inapreciable de sulfatos (<0,1%) y un 0,1% de materia orgánica. A la vista de estos resultados puede concluirse que estos materiales son asimilables a suelos SELECCIONADOS según PG-3/75, por lo cual cabe concluir su aptitud como capas de firme para el tipo de obra a ejecutar. La gran extensión areal del yacimiento y la potencia del frente activo hace concluir que no existirán problemas en cuanto a volúmenes a extraer. Página 11 de 12 Ref: 04AGXXX 5.5.- Agresividad Si se diera el caso del empleo de hormigones para pequeñas obras de fábrica y/o revestimiento de cunetas, no se han detectado cantidades apreciables de sulfatos en los suelos analizados, por lo que no será necesario el empleo de cementos sulforresistentes. Fdo. José Joaquín Lerín Ascaso Fdo. Octavio Plumed Parrilla Geólogo Ingeniero de Caminos VºBº del Director Fdo. Javier Prats Rivera Ingeniero de Caminos Página 12 de 12 Ref: 04AGXXX