Sistemas de recalce de cimentaciones en los proyectos de conservación de edificios patrimoniales en Andalucía. Revisión crítica de intervenciones realizadas y de los sistemas empleados

UNIVERSIDAD DE SEVILLA PROGRAMA DE DOCTORADO TEORÍA Y PRÁCTICA DE LA REHABILITACIÓN ARQUITECTÓNICA Y URBANA TESIS DOCTORAL AUTORA: EVA MARÍA DIAZ DEL REAL SALGUERO TÍTULO: “Sistemas de recalce de cimentaciones en los proyectos de conservación de edificios patrimoniales en Andalucía. Revisión crítica de intervenciones realizadas y de los sistemas empleados.” Directores: JESUS BARRIOS SEVILLA. Catedrático de Universidad. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I. ETSA. Universidad de Sevilla. ANGELA BARRIOS PADURA. Profesora Titular de Universidad. Departamento de Construcciones Arquitectónicas I. ETSA. Universidad de Sevilla. SEVILLA, ENERO DE 2015. DEDICATORIA A mis hijos Alberto y Cristina. Él en el Cielo, y ella en la Tierra, son el motor que me impulsa a superarme cada día. AGRADECIMIENTOS Deseo desde aquí enviar un cálido agradecimiento a las siguientes personas, sin cuya colaboración no hubiera sido posible la elaboración de esta tesis: En primer lugar, a mi estimado colega, D. Emilio Yanes Bustamante, autor de numerosos proyectos de recalce y mejora de suelos, dos de los cuales son profusamente estudiados en este trabajo, por facilitarme el acceso a los archivos de su estudio. Ha sido fundamental la información aportada por la empresa VORSEVI, que a través de su geólogo D. Ángel Alberto Martínez Girón, ha puesto a mi disposición las bases de datos de años de trabajo. Gracias también a D. Antonio Santos Moreno y a José Manuel Martínez Santamaría, Ingenieros de CCP, que desde su labor en el CEDEX, han aportado todos los datos existentes sobre la consolidación del Parador de Carmona. Por su aportación sobre el conocimiento de los fangos de Huelva, gracias a D. José Manuel Romero Sousa, Ingeniero Técnico y calculista, a través del cual, mi colega D. Joaquín Aramburu Maqua, puso a mi disposición la información necesaria sobre las obras del Mercado de la Pescadería. Ha sido una gran inspiración para mí, el trabajo realizado por D. Fernando Da Casa Martín, desde su Cátedra de la Universidad de Alcalá de Henares. Gracias a D. José Santos Sánchez, Ingeniero de CCP, que desde la empresa SITE me ha brindado sus conocimientos y experiencia sobre suelos metaestables. Y también a D. Joaquín Pérez Romero, ICCC y profesor asociado de la Universidad de Málaga, por aportar su visión sobre el estado de la cuestión. Todos los profesionales mencionados han resultado unos colaboradores fundamentales para la redacción de esta tesis, pero debo un agradecimiento muy especial a dos personas, D. Jesús Barrios Sevilla, y Dª Ángela Barrios Padura, mis directores de tesis, sin cuyo apoyo y cariño no hubiera podido llevarla a cabo. Mis más sinceras gracias para todos… Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 5 Ilustración 3. Distribución del Gasto total en Patrimonio por comunidades Autónomas en 2009. Las inversiones privadas y las realizadas por la Iglesia Católica supusieron entorno al 10% de las inversiones públicas. Según un informe de la Fundación Caja Madrid, titulado “Conservación del patrimonio histórico en España. Análisis económico”, elaborado por Juan Alonso Hierro y Juan Martín Fernández en 2008, en el que se analiza el Consumo turístico cultural (CTC) de los viajeros españoles en las CCAA y el gasto de las CCAA en preservación del patrimonio histórico (GPH), se concluye que: “El patrimonio histórico es un activo ampliamente reconocido y valorado como activo cultural, si bien su preservación no se considera un problema prioritario o de crucial importancia” 0,00 50,00 100,00150,00 200,00250,00300,00350,00400,00 450,00 500,00 Andalucía Aragón Asturias Baleares Canarias Cantabria Castilla-La Mancha Castilla y León Cataluña Comunidad Valenciana Extremadura Galicia La Rioja Madrid Murcia Navarra País Vasco Relación entre el Gasto Público de preservación del Patrimonio Histórico y el consumo turístico cultural por comunidades autónomas CTC Millones de € GPH Millones de € Ilustración 4. Relación entre el Gasto Público en Patrimonio y el Consumo Turístico Cultural. En las comunidades de Cantabria, Extremadura, Asturias y Castilla-La Mancha, la aportación del turismo cultural al desarrollo de esas regiones está muy por encima del esfuerzo que sus Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 6 respectivas administraciones autonómicas realizan en la puesta en valor de su patrimonio histórico. 0,00% 0,20% 0,40% 0,60% 0,80% 1,00% 1,20% Andalucía Aragón Asturias Baleares Canarias Cantabria Castilla-La Mancha Castilla y León Cataluña Comunidad Valenciana Extremadura Galicia La Rioja Madrid Murcia Navarra País Vasco GPH: Gasto preservación del patrimonio historico GP: Gasto público total de las administraciones autonómicas GPH/GP Ilustración 5. Porcentaje de Gasto Público que se dedica a la preservación del Patrimonio. En estos últimos años de crisis económica, y de reducida capacidad de inversión pública en la conservación del Patrimonio, se alerta desde diversos ámbitos del riesgo de invertir la tendencia ascendente desde los años 90 de avances en protección conservación y explotación de bienes culturales, y se promueve el fomento de la Innovación en tecnología (nuevas técnicas) y en gestión (conservación preventiva, planificación estratégica territorial, y mayor participación de la inversión privada). Se trata de invertir los recursos en actuaciones Sostenibles, viables técnica y económicamente y con un menor impacto social, y tras las cuales sean precisas reducidas labores de mantenimiento. De todas las causas que provocan daños en edificación, las relativas a la cimentación y al terreno son las de mayor coste global, las más complejas técnicamente, y las que mayor alarma social provocan. Son numerosas las actuaciones de Rehabilitación en las que han sido precisas posteriores intervenciones de reparación, con el consiguiente gasto público que inevitablemente se deriva. Es preciso revisar la metodología de actuación en Edificios Patrimoniales, tanto del análisis del estado de conservación que presentan, como del diseño y ejecución de las técnicas de recalce más eficaces y viables técnicamente, determinando si los estudios previos fueron los más adecuados a cada caso, según los tipos de suelo, a fin de prever el comportamiento real de los mismos. En Andalucía existen terrenos complejos como las arcillas sensitivas o rápidas, los suelos colapsables, o los suelos blandos compresibles, que presentan una serie de características que pueden poner en crisis cualquier actuación de consolidación y refuerzo estructural, o recalce de cimentación, y que es preciso definir y localizar en la geografía de la región. No existen registros oficiales de actuaciones en edificios patrimoniales que permitan detectar estos casos especiales y que adviertan de la problemática de zonas concretas. De existir, se Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 7 facilitaría sobremanera la labor de los proyectistas y disminuiría considerablemente la siniestralidad. Por tanto y para conseguir una mayor eficacia y ejecutar actuaciones sostenibles, es preciso revisar los sistemas de recalce de cimientos empleados tradicionalmente en Andalucía en edificios patrimoniales, y establecer unas directrices que sirvan de base a los proyectistas en el diseño y ejecución de dichos sistemas. Para ello será básico acometer una recopilación cartográfica de los municipios de Andalucía en los que se han detectado problemas importantes de suelo, su naturaleza y las posibilidades de actuación en los mismos. Dicha recopilación supone un acercamiento al entorno urbano de la información proporcionada por el IGME a nivel territorial acerca de las zonas de riesgo, realizada por profesionales de la geología, complementándola y haciéndola más legible para los profesionales de la arquitectura. 1.3 MARCO DE LA INVESTIGACIÓN En líneas generales, el procedimiento constructivo está perfectamente acotado en lo que se refiere a materiales y técnicas creadas por el hombre para cubrir unas necesidades específicas de protección, aislamiento y confort. Los laboratorios de materiales trabajan incansablemente para ofrecernos propuestas de nuevos materiales, mas económicos, duraderos, y sostenibles. Estos materiales son introducidos en el proceso constructivo una vez experimentados o probados en laboratorio en las condiciones más agresivas, con lo que su comportamiento una vez puestos en obra resulta bastante predecible. No obstante, existe una variable en este proceso, el suelo, cuya idoneidad técnica no es predecible al 100%, debido a su heterogeneidad y a que está sometida a su vez a la confluencia de otras variables, como pueden ser el clima o los agentes químicos o tectónicos de su entorno. Esta variable no la diseñamos, sino que la encontramos. En ocasiones, condicionantes de tipo económico, histórico o cultural nos obligan a trabajar en terrenos que a priori no son adecuados para la edificación. De esta imposición mana la necesidad de mirar de frente la problemática de estos suelos, conocerla a fondo, sus agentes desencadenantes, sus consecuencias para la obra construida, y las técnicas creadas para afrontarlas. 1.3.1 ESPECIFICO La investigación se centra en lo que podemos denominar suelos metaestables, es decir, suelos que cambian su estructura y por ende sus propiedades mecánicas, ante la influencia de un agente externo. Este agente es fundamentalmente el agua. Complementariamente, nos acercaremos también al problema de los rellenos y los fangos, con objeto de abarcar todo el abanico de los suelos blandos compresibles, que puedan conducir a hundimientos ó asientos inadmisibles. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 8 1.3.2 AMBITO GEOGRÁFICO Debido a que la tarea propuesta es ingente, se ha determinado acotarla en el ámbito geográfico de la Comunidad Andaluza. Tomando cada provincia, se localizan los municipios en los que se han detectado, mediante estudios geotécnicos, problemas de expansividad, colapsabilidad, inestabilidad, suelos blandos, ó rellenos. Se eligen para su estudio obras ejecutadas en suelos característicos de Andalucía, que son particularmente variados y heterogéneos, alternando zonas muy montañosas con áreas de valle fluvial, suelos inundables, marismas, y con unas características tectónicas y sísmicas complejas. 1.3.3 MARCO ACADÉMICO La tesis se ha realizado en el Marco del programa de doctorado “Teoría y Práctica de la Rehabilitación Arquitectónica y Urbana”. 1.4 JUSTIFICACIÓN En el actual contexto económico, realizar una “rehabilitación de la rehabilitación” es insostenible para la sociedad, dado su alto coste y el derroche de medios materiales y humanos que supone. Si se continua en la misma línea la situación conllevará un abandono progresivo de nuestro patrimonio al resultar inviable seguir aportando recursos para su mantenimiento. Sin embargo, es una realidad que existen suelos complejos en los que resulta complejo determinar la viabilidad de un recalce. Son los denominados metaestables, ya que en un primer momento aparecen como estables, pero pueden perder esa condición instantáneamente en presencia de un agente desencadenante (agua, vibraciones por el tráfico, sismo…), convirtiéndose en un fluido de nula capacidad portante. Hoy en día existen múltiples publicaciones en las que se definen las características de los suelos blandos colapsables. La mayoría de las investigaciones se han llevado a cabo en países del Este de Europa o en China, así como en Sudamérica, principalmente en Argentina, donde este tipo de suelos ha propiciado la aparición de problemas de gran magnitud. Gracias a estos estudios, conocemos los mecanismos de colapso del suelo, y se han podido elaborar ensayos apropiados para detectarlos. Hay que decir que dichos estudios abundan sobre todo en la visión científica, geológica del comportamiento del terreno, para a partir de ahí desarrollar una serie de marcadores e índices que permitan identificar un suelo colapsable, ó potencialmente colapsable, y en qué grado, y posteriormente cuantificar la magnitud del problema, en base a la cual, y a otros factores como los plazos y la viabilidad económica, se proceda a diseñar un plan de acción. En nuestro país, de naturaleza mayoritariamente montañosa, el problema de los suelos blandos se circunscribe a áreas concretas y de reducida dimensión, y concretamente en Andalucía se presentan puntualmente, ya que el factor principal de riesgo son las arcillas expansivas, y en menor rango, la inestabilidad de laderas o corrimientos. Gracias a la experiencia histórica y a la tradición oral, se conocen zonas problemáticas, en lo que a suelo se refiere. La avidez constructiva y la necesidad de expansión, nos ha llevado a olvidar esa tradición oral legada por nuestros mayores, que nos advertía que tales o cuales terrenos no eran buenos para construir. Si bien en la actualidad contamos con los medios técnicos para detectarlos, se siguen dando casos en los que al aportarse estudios geotécnicos someros, no se actúa con suficiente rigor. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 9 Aunque se pueden contabilizar un número inquietante de intervenciones sin la eficacia esperada, hasta ahora no hay registros sobre actuaciones documentadas en las que fueron precisas varias intervenciones para solucionar el problema. Se hace pues necesario acotar a nivel regional la presencia de suelos inestables, actualizando la información existente, aportada fundamentalmente por el IGME, y que nos muestran mapas de riesgo de estos suelos (ANEXO 2). La evolución de la tecnología en lo referente a pruebas diagnósticas, hace posible hoy día, conocer de forma exhaustiva el comportamiento del suelo. Adicionalmente, en los últimos años, la obligatoriedad impuesta por el código técnico, de realizar un Estudio Geotécnico previo a cada obra, ha propiciado que se multiplique el muestreo de nuestros suelos, pudiendo así definir y acotar con más precisión las áreas conflictivas. Esta información aportada por estudios geotécnicos realizados en las dos últimas décadas, nos permite un acercamiento mayor a la problemática de los suelos andaluces. En la presente tesis doctoral ha sido posible detectar multitud de casos de municipios afectados, los cuales han sido trasladados a cartografía, dando como resultado la identificación de las áreas en las que se presentan suelos inestables, ya sean expansivos, blandos, de relleno o con problemas de inestabilidad de las laderas. Ello nos permitirá extrapolar el posible riesgo a otros municipios en los que no se hayan realizado estudios, pero que se hallen en entornos conflictivos, por lo que habrán de extremarse las precauciones. El conocimiento previo aproximado del potencial de complejidad de un suelo, es fundamental a la hora de diseñar una campaña de reconocimientos según establece el CTE DB-Cimientos, por tanto se estima, es fundamental el objeto general de esta tesis. En el presente trabajo se analizan obras emblemáticas, mayoritariamente de rehabilitación, en las que se han invertido muchos recursos, debido a problemas con suelos inestables. Con el estudio de estas obras aportamos a la comunidad técnica, una visión de la problemática a la que nos enfrentamos al abordar una actuación en los edificios inscritos en estas áreas de riesgo, propiciando así un estudio más cuidadoso y atento, que ilumine al proyectista en el diseño de un plan de acción certero, con el consiguiente ahorro para el erario público. La adopción de nuevas técnicas desarrolladas a partir de la necesidad de proporcionar soluciones a la carta, adecuadas a las peculiaridades de cada obra, nos proporciona un catálogo de opciones a valorar en cada caso. En la mayoría de los casos, la falta de datos sobre experiencias previas del comportamiento de estos suelos, ha llevado a los técnicos encargados a elaborar hipótesis, realizar ensayos con la inevitable posibilidad de alguna solución fallida, y aportar nuevas técnicas, que suponen un importante avance en este campo. Este importante esfuerzo merece ser documentado, analizado y sintetizado en aras de sistematizar el tratamiento de estas obras, facilitando así el camino a los técnicos que vengan detrás y que podrán beneficiarse de la experiencia de estos pioneros. En lo referente a la economía, este bagaje de experiencias procurará que no se realicen inversiones perdidas, que las intervenciones no se eternicen en el tiempo y que los edificios puedan ser puestos en servicio en un periodo menor. Con ello será posible realizar, por parte de la Administración Pública, un mantenimiento más eficaz y menos gravoso de su Patrimonio, y la sociedad podrá disfrutar de unos edificios públicos cuidados a un coste razonable. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 10 1.5 HIPÓTESIS DE PARTIDA 1. No se está interviniendo en los edificios patrimoniales de manera adecuada y eficaz, por lo que es preciso revisar las metodologías de análisis y las técnicas de recalce de cimientos de edificios. 2. Existen suelos complejos cuyo comportamiento aún no ha sido suficientemente estudiado de manera que nos permita elaborar tecnologías más eficaces para dar respuesta a cada caso concreto. 3. Una de las principales circunstancias que propician esta situación, es que las labores de reconocimiento previo del terreno se han convertido en una rutina empleada sin el suficiente conocimiento de los datos que aporta y de la idoneidad de cada prueba para cada tipo de suelo al que nos enfrentamos. 4. Es necesario ahondar en la naturaleza y comportamiento de los suelos conflictivos que existen en nuestra comunidad autónoma para dar la respuesta técnica adecuada. 5. No existen Bases de Datos en las que un profesional de la arquitectura pueda consultar actuaciones de recalce llevadas a cabo en edificios patrimoniales en la Comunidad Andaluza. 6. Hay que establecer los mecanismos de difusión de las experiencias obtenidas en obras de recalce de edificios cimentados en suelos críticos, de manera que este conocimiento sea aprovechable por la comunidad técnica. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 11 2 MARCO DE LA INVESTIGACIÓN. ESTADO DEL CONOCIMIENTO 2.1 MARCO TEÓRICO “Se denominan cimientos la base de una fábrica, esto es, la parte que está bajo tierra y sostiene todo el edificio que se ve encima. De todos los errores que se pueden hacer al construir son peligrosísimos los que se cometen en los cimientos, porque causan la ruina de toda la obra y no se pueden enmendar sino con grandísima dificultad. Por lo que el arquitecto debe poner toda su diligencia en esto, puesto que en algunos sitios los cimientos los da la naturaleza mientras que en otros es preciso recurrir al arte”. 1 2.1.1 LA CONSERVACION DE LA EDIFICACIÓN La Conferencia General de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura, en su 17a reunión celebrada en París en el otoño de 1972, en sus conclusiones finales instaba a los Estados Partes a adoptar una política general encaminada a atribuir al patrimonio cultural y natural una función en la vida colectiva y a integrar la protección de ese patrimonio en los programas de planificación general, con el objeto de garantizar una protección y una conservación eficaces a la vez que revalorizarlo, lo más activamente posible. Desde entonces hemos comprobado que la conservación del patrimonio es una inversión a corto, medio y largo plazo, ligada a importantes sectores económicos, motor de desarrollo y empleo. Así se reconoce en el texto del Plan Nacional de investigación en Conservación de Patrimonio Cultural 2012-2016, y se expresa además: “La salvaguarda del patrimonio cultural, ha de afrontarse por medio de la investigación, el desarrollo y la innovación en este sector”, reconociendo la existencia de una gran interacción positiva entre investigación en conservación y crecimiento económico. Las construcciones generadas por el hombre, edificios y espacios urbanos, se deterioran por errores que pueden producirse en cada una de las fases del proceso edificatorio: Proyecto, Ejecución, Uso y Mantenimiento. Como consecuencia de defectos de diseño, dimensionado, incompatibilidad entre materiales, incompatibilidad con el medio, defectos de materiales y productos, uso incorrecto o falta de mantenimiento. Según datos de ASEMAS 2 , un alto porcentaje de lesiones aparecen en los primeros tres años (tipo de daño trienal), del orden del 50%, y son debidas a errores o defectos producidos en las fases iniciales de proyecto y ejecución; un 20% son reclamadas durante el primer año (daño anual), debidas a defectos de terminaciones de la obra; en torno a un 10% se reclaman a los 10 años (daño decenal), antes de finalizar el seguro decenal, y se deben en su mayoría a defectos derivados de falta de mantenimiento principalmente, y en menor grado a defectos de diseño; 1 Andrea Palladio, Los cuatro libros de arquitectura”, Venecia 1570, Libro primero, Capítulo VII. 2 Informe de Fulgencio Avilés Ingles, presidente del C.A. de ASEMAS, titulado “Sobre el deber de conservación de los edificios lesiones más frecuentes derivadas de la falta de conservación en la edificación y su alcance económico. Afección a la seguridad y salubridad”. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 12 por último, un 20% de las reclamaciones se producen en otros periodos de tiempo (daño no contemplado). Las lesiones en la edificación provocadas por defectos o fallos de los cimientos pueden producirse a corto, medio o largo plazo, ya que los cambios de volumen y las variaciones de capacidad portante del terreno se producen de diferente manera según si el tipo de terreno es cohesivo o no cohesivo (arcilla, limo, arena o grava), en función de la meteorología (existencia de periodos de sequía o de alta pluviometría), de la protección frente al cambio de humedad que exista en el perímetro de la edificación o en el entorno (acerado, arboles de gran porte, etc.), y del uso del edificio (fugas de agua de riego, arquetas defectuosas, etc.). Se estima que un 65 % de los casos de patología grave son causados por fallos en la relación cimiento-suelo, y su solución genera obras costosas y complejas. 2.1.2 EL TERRENO “Dicen los antiguos al respecto: excava hasta que encuentres terreno firme, y que el destino te sea propicio......tiene la tierra diferentes estratos sucesivos, unos arenosos, otros pedregosos, bajo los cuales, .... se encuentra un estrato firme y compacto, ideal para soportar edificios..... en unos sitios es durísimo y casi inatacable por el hierro, en otros más graso, en otros negruzco, en otros blanquecino, en otros arcilloso, en otros toboso, en otros lugares constituido por una cierta clase de grava mezclada por arcilla.....consideran que es mejor el estrato que rechace con más energía el hierro y que, al echarle agua, no se deshaga nada”. 3 Desde la antigüedad, a la hora de diseñar el cimiento de cualquier edificio, se procedía preliminarmente a realizar simples pruebas en el lugar tras haber analizado el entorno de la construcción. Tradicionalmente, en los lugares donde había edificios construidos, se observaba el estado de conservación que presentaban, si era adecuado o si por el contrario existían fisuras que indicaran movimientos del plano base del cimiento. El reconocimiento previo del terreno y de la zona, aporta muchos datos, y permite acometer con eficacia el estudio geotécnico mediante ensayos y pruebas. Igualmente es importante recabar información sobre cuál es el tipo de cimientos habitual en la zona, y si en algún lugar se han detectado fallos que han provocado lesiones. Cuando el Código Técnico de la Edificación clasifica los tipos de terrenos, en su documento básico DBCimientos, Tabla 3.2., implícitamente reconoce la importancia de este reconocimiento previo. El terreno tipo T1, considerado terreno favorable, se define como “aquel con poca variabilidad, y en los que la práctica habitual en la zona es de cimentación directa mediante elementos aislados”, es decir, aquellos homogéneos, en los que normalmente se cimenta con zapatas o cualquier tipo de cimiento superficial, dado que el firme se encuentra a pocos metros bajo cota 0, y que el terreno tiene suficiente capacidad portante y poca deformabilidad. El siguiente grupo de terrenos se denomina T2, terrenos intermedios, no tan homogéneos como los T1, y en los que “en la zona no siempre se recurre a la misma solución de 3 Leo Battista Alberti, “De RE Aedificatoria”, Florencia 1485. Libro tercero, Capítulo II. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 13 cimentación”, es decir, existen zonas que por su heterogeneidad, por su deformabilidad o porque existan rellenos antrópicos en estratos de menos de 3,0 m de espesor, los cimientos alcanzan cotas superiores que en los terrenos T1. Los terrenos llamados Desfavorables, ó T3 son aquellos que pueden denominarse críticos, y que se diferencian de los anteriores porque son heterogéneos, deformables e imprevisibles en algunos casos. Es el caso de los suelos arcillosos clasificables como “Suelos expansivos” ó “Suelos colapsables”; o de los suelos blandos o sueltos, rellenos antrópicos con espesores superiores a 3 m, ó terrenos de marismas; terrenos que su orografía incide en su estabilidad, como los terrenos en zonas de deslizamiento y aquellos con desniveles superiores a 150; terrenos con posibles cavidades por estratos rígidos delgados o por la posibilidad de la disolución de alguna capa profunda como los terrenos kársticos en yesos o calizas, las rocas volcánicas en coladas; por último los terrenos residuales. La mecánica del suelo clasifica los tipos de terrenos según el tamaño de grano, su peso específico, número de golpes SPT y resistencia a compresión simple. Su clasificación se recoge en el Cuadro que se adjunta en el Anexo 1 de la presente tesis. En general, y por el tamaño de su grano se distinguen dos grandes grupos: Granulares, no cohesivos, de tamaño superior a 0,002 mm, clasificables en:  Suelos no cohesivos en general con nivel freático por debajo de 2 m  Arenas gruesas limpias saturadas o secas  Arenas limpias saturadas o parcialmente saturadas  Sedimentos procedentes de inundaciones  Arenas en capas finas o en pendiente  Arenas limosas sueltas colapsables Cohesivos, de tamaño inferior a 0,002 mm  Arcilla dura  Arcilla blanda  Marga arenosa rígida  Arcilla arenosa media  Arcilla arenosa blanda  Limos gruesos a medios  Fango blando poco arcilloso  Fango muy blando muy arcilloso  Arcillas sensitivas La localización y estratificación a nivel territorial de estos tipos de suelo en la comunidad Andaluza se recogen en los Mapas del IGME que se incluyen en el Anexo 2. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 14 2.1.3 LOS ESTUDIOS GEOTÉCNICOS El CTE define los estudios geotécnicos como “compendio de información cuantificada en cuanto a las características del terreno en relación con el tipo de edificio previsto y el entorno donde se ubica, que es necesaria para proceder al análisis y dimensionado de los cimientos de éste u otras obras”, y establece la obligatoriedad del estudio geotécnico para cualquier edificación nueva o reforma que afecte a la distribución estructural de un edificio existente. Para su realización ha de recopilarse información sobre el entorno y los antecedentes. A partir de los requerimientos del proyecto y las características del emplazamiento, se diseña una campaña de reconocimiento específica. El tipo de ensayos a realizar, la profundidad de la investigación y los análisis a realizar vienen condicionados por el tipo de terreno, T1, T2, o T3, definidos en el apartado anterior (tabla 3.2 del CTE) y por la tipología de la construcción proyectada (tabla 3.1. del CTE), según el número de plantas de la edificación incluyendo los sótanos (C0 si es de menos de 4 plantas, C1 de más de 4 plantas y superficie mayor de 300 m2; C2 con entre 4 y 10 plantas; C3 de entre 11 y 20; C4 de más de 20 plantas) y el hecho de que sea un edificio singular o un conjunto monumental (C4). Según se combinen estas variables, se establece una programación de reconocimiento geotécnico tal y como se expone a continuación: Programación a nivel reducido: edificio tipo C-0 y terreno grupo T-1 Los tipos de actividades de reconocimiento a llevar a cabo en los tres puntos como mínimo en la localización, serán aquellos que a juicio del Técnico Especialista redactor del Estudio Geotécnico permitan comprobar que la naturaleza y distribución de las unidades geotécnicas configuran un terreno del grupo T-1. En el caso de que el estudio comprenda a una serie de edificios muy próximos o adosados a construir simultáneamente puede planificarse un reconocimiento del terreno del conjunto de los edificios a construir y aprovechar la experiencia progresivamente acumulada para reducir la densidad de reconocimientos y extender la información puntual a los edificios adyacentes siempre que estos puntos de reconocimiento se encuentren a una distancia inferior a 35 m. Si en algún punto las características o distribución de las unidades geotécnicas resultasen distintas de las supuestas o variasen con respecto a las obtenidas en los dos puntos de reconocimiento más próximos se debe adoptar para el edificio correspondiente el criterio de nivel normal. Programación a nivel normal: cuando el terreno previsiblemente no presente problemas especiales y no se trate de los casos considerados en el apartado anterior. La densidad y profundidad de reconocimientos debe permitir una cobertura correcta de la zona a edificar. Para definirlos se tendrá en cuenta el tipo de edificio y superficie construida, y el grupo de terreno. Para la planificación del reconocimiento en la Tabla 3.3 se recogen las distancias máximas dmax entre puntos de reconocimiento que no se deben sobrepasar y las profundidades orientativas P. En el caso de que las distancias máximas excedan las dimensiones de la superficie a reconocer, deben disminuirse hasta que se cumpla con el número de puntos mínimos requeridos. Si la planta del edificio tiene una superficie superior a los 10.000 m2, se podrá reducir la densidad de puntos en la fracción excedida según criterio del Técnico Especialista. Dicha reducción estará limitada al 50%. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 21 Ilustración 9. https://bombarelyedificacion.wordpress.com/tag/patologias/ Para su ejecución se excavaba hasta un nivel ligeramente inferior al del firme, se nivelaba el plano de cimentación y se compactaba con un pisón de madera. Como drenaje se disponía una capa de arena, sobre la que se disponía el cimiento compuesto por una mezcla de áridos y mampuestos de distinto tamaño con un conglomerante que contenía cal aérea. Sobre este hormigón basto se labraban unas hiladas de ladrillo de mayor espesor que el muro que sustentaban y que aseguraba un mejor reparto de las cargas. En el periodo románico, excavaciones recientes han revelado una cimentación a base de muros de sillería con perfil escalonado. A menudo estos muros cubren un núcleo central de mampostería (abadía románica de Cluny). En las catedrales anglonormandas se empleaban vigas de madera horizontales en las cimentaciones continuas, y mallas de reforzamiento a flexión bajo las zapatas, cuando éstas apoyan sobre arcillas. Ilustración 10. Cimiento de la cabecera de la Catedral de Beauveais. 1225 d.C. McGee, J.D. (1986) “The Early Vaults of Saint-Etienne, Beauveais” Journal of the Soc.of Architectural Historians 45. Pg 20-31. Con la aparición del estilo gótico que sustituía muros de carga por pilares y machones que transmitían grandes cargas, comenzaron a construirse zapatas aisladas. Tratándose de edificios de gran altura, las solicitaciones exigían aumentar el tamaño de las zapatas para hacer la carga del suelo admisible. Ello originó problemas constructivos, ya que en ocasiones las dimensiones de los cimientos resultaban excesivas y muy pesadas. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 22 Ilustración 11. Cimentación a base de mampuestos y verdugadas de ladrillo bajo grandes machones. www.koelner-dom.de Der Kölner Dom. No obstante, para el dimensionado de los cimientos no se solía tener en cuenta la magnitud de las cargas. Se predimensionaba siguiendo las normas clásicas, y si se producía un fallo en el cimiento, se procedía a ensanchar la parte deficiente hasta que la carga era adecuadamente soportada. Por lo general los edificios históricos se levantan con procesos de construcción lentos y uniformes en toda su planta. Ello propicia que el asentamiento se produzca durante el propio periodo constructivo por lo que al llegar a la fase de estructuras, ya se han producido la mayor parte de los asientos, y la estructura no sufre deformaciones apreciables. Esta situación se potencia con el uso de morteros de fraguado lento y comportamiento elástico como el mortero de cal. A efectos de repartir las cargas y aligerar el peso del propio cimiento, comenzaron a emplearse emparrillados de madera bajo la zapata de mampuestos. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 23 Ilustración 12. Zapatas sobre emparrillado de Madera en la Catedral de York. S XI. Philips, Derek (1984) Excavations at the York Minster-The Cathedral of Archbishop Thomas of Boyeux, II. Londres. Otro factor a tener en cuenta en este tipo de edificaciones es su comportamiento a cargas sísmicas. Al producirse la onda sísmica, el edificio vibrará a una cierta frecuencia determinada por su forma y rigidez. Si dicha frecuencia es próxima a la frecuencia natural del subsuelo, se producirá un fenómeno de resonancia dinámica, produciendo daños estructurales considerablemente mayores. Los edificios históricos tienen periodos de vibración cortos debido a su rigidez, por lo que serán más seguros si se asientan sobre suelos de periodo de vibración largo. Al producirse el terremoto, si los elementos no están conectados, cada uno oscilará de una manera, produciéndose así las primeras grietas. A partir de ese momento, la estructura se divide en sectores con diferente masa y rigidez, que vibran de manera distinta y chocan unas contra otras, potenciando la destrucción. De aquí surge la necesidad de arriostramiento de las cimentaciones, ya sea mediante carreras o arcos invertidos, que combinados con los emparrillados de madera, ayudan a minimizar asientos diferenciales por lavados del terreno o roturas mayores por efecto de sismo. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 24 Ilustración 13. Arriostramiento de zapatas aisladas mediante arcos. www.koelner-dom.de Der Kölner Dom. Otro concepto de cimentación más avanzado fue el de las cimentaciones laminares, que se emplearon para aplicarlas como base de templos, monasterios o catedrales góticas. Se trata de redistribuir los esfuerzos hacia la superficie media, haciendo que todos los elementos trabajen a compresión. Se componían de elementos laminares de moderado volumen con forma troncocónica que transmitían las cargas de la estructura hasta la base de cimentación, con un consumo de materiales mucho menor. Un ejemplo de esta práctica es la Catedral de Amiens, con retículas de trabazón escalonadas que penetran a gran profundidad. No obstante, se cree que esta solución fue determinada por la existencia de un suelo arcilloso blando que exigía una profundización mayor del cimiento, por lo que hubo de adoptarse una solución que aligerara el peso del cimiento. Como puede comprobarse en las excavaciones realizadas en otras catedrales coetáneas, dicha práctica no era la generalizada por entonces. En su momento, resultó un gran avance, ya que por lo general, a la hora de situar edificios de esta envergadura se tenía en cuenta que el suelo presentase un lecho rocoso. Sin embargo en este caso, se dio preferencia al lugar de ubicación, aceptando el hecho de que el subsuelo no fuese el más adecuado, y buscando soluciones técnicas para hacer viable la cimentación. Podría decirse que en este momento, la ciencia inicia su andadura de la mano de la tecnología para dar respuesta a las necesidades de las cimentaciones. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 25 Ilustración 14. Cimientos laminares de la Catedral de Amiens. 1230 d.C. Bonde, Sheila; Maines, Clark; Max, Robert. “Archeology and Engineering: The Fondations of The Amiens Cathedral”. Ya en el Renacimiento proliferan los tratados de construcción en los que se trata el tema de los cimientos aportando sencillas reglas basadas en la proporción geométrica. Palladio indica que las cimentaciones deberán ser el doble de gruesas que los muros soportados por ellas, y que esta proporción deberá modificarse según la calidad del suelo y la escala del edificio. (Palladio I, 8, 1). Alberti prescribe que los muros deben ubicarse en el centro de la zapata y que la excavación de la cimentación deberá ser completamente horizontal. (Alberti, III, 3). También aconseja que las zanjas se abran en suelo sólido, evitando manantiales o corrientes subterráneas. Para ello dice que es necesario evitar las zonas con cantos rodados, e ir a zonas con rocas firmes y angulosas. Especifica también algunos ensayos a realizar en el suelo a fin de determinar su calidad. Por ejemplo, recomienda abrir pozos en el suelo para determinar los diferentes estratos que lo componen, y al llegar a una capa firme, colocar un recipiente con agua en la superficie. Luego dejamos caer un objeto pesado sobre el suelo. Si el agua en el fondo de la excavación no se mueve, es que el estrato es lo suficientemente firme para cimentar. Este podría ser el primer ensayo de suelo del que se tiene noticia. Además advierte de la necesitar de evaluar la capacidad portante de una cimentación preexistente antes de reutilizarla. Sobre este tema habría que apuntar que en el periodo anterior, es decir en el Gótico, era práctica frecuente reutilizar las cimentaciones románicas, dado que en general funcionaban bastante bien, al haberse producido a lo largo de su vida útil un asentamiento y consolidación del suelo subyacente que aumentaba su capacidad portante. Durante la etapa renacentista creció el interés por las técnicas constructivas de cimentación, experimentándose con diversas variantes en función de las características de cada edificio, por lo que no podemos hablar de evolución, sino más bien de adecuación. Esta práctica se prolongó hasta principios del siglo XX, cuando fue sustituida por el uso de hormigones reforzados con acero. En un principio se emplearon raíles del ferrocarril para armar las zapatas, pasando posteriormente a emplearse perfiles de acero conformado. La calidad de los hormigones mejoró considerablemente con la aparición del cemento Portland, patentado en 1824 por James Parker y Joseph Aspdin. Se trataba de un nuevo Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 26 cemento hidráulico artificial elaborado mediante procedimientos complejos y que recibía su nombre debido a que su color era similar al de la piedra de la isla de Portland. A finales del XIX se extendió su uso, debido a la introducción de los hornos rotatorios que abarataron considerablemente su proceso de producción. Ilustración 15. Hornos rotatorios en la fábrica Asland. (1904). http://trengaby.blogspot.com.es/p/la-asland-i-el-clot-del-moro Ilustración 16. Rueda tipo Peltón sistema hidráulico para el suministro de energía. (1904). http://trengaby.blogspot.com.es/p/la-asland-i-el-clot-del-moro Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 27 Ilustración 17. Instalación de un secador de carbón en la fábrica Asland (1902). http://trengaby.blogspot.com.es/p/la-asland-i-el-clot-del-moro Durante todo el XIX se introdujeron grandes cambios en la técnica del pilotaje. En un primer momento, la hinca se realizaba con un simple trípode desde el que se dejaba caer una maza que golpeaba la cabeza del pilote. Pero a principios del XIX comienza a utilizarse en Inglaterra la máquina de vapor para levantar las mazas. En 1824 se patenta el cemento Portland, y en 1830 los pilotes metálicos tubulares. Ilustración 18. Hinca de pilotes con trípode y maza. http://www.elconstructorcivil.com/search/label/FUNDACIONES Ya a finales del XIX aparece en Francia el hormigón armado; en 1897 se patenta un sistema de pilotes, y en 1903 Beale instauró el sistema de pilote ejecutado con entubación metálica recuperable. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 28 Ilustración 19. Ejecución de Pilote con camisa metálica recuperable. http://www.unav.edu/departamento/bcp/picturesCimInSitu01.html Hacia mediados del siglo XX (1946) aparecen las máquinas Diesel para el hincado de pilotes, y en 1953 Fondedile patenta el sistema Pali-Radice. Ilustración 20. Ejecución de pali-radice en el recalce de edificios patrimoniales. http://www.patologiasconstruccion.net/2012/11/micropilotes-ivaplicaciones/recalce-cimentaciones-existentes-micropilotes-usos/ En los años 60, en la etapa de desarrollismo, se extiende el uso del hormigón armado en cimentaciones, primeramente con redondos de acero dulce y posteriormente de acero corrugado. Se desarrollan todas las formas que conocemos y aplicamos actualmente tanto para cimentaciones superficiales como profundas. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 29 En estas últimas se generan variedad de patentes, dejando atrás la utilización de pilotes de madera cuya longitud era por fuerza limitada, y ofreciendo múltiples soluciones con pilotes de hormigón, cuya longitud puede ser mayor para alcanzar capas más profundas y resistentes de suelo. Se desarrolla maquinaria que permite la ejecución de los pilotes por diversos sistemas, ya sea hinca, barrena, pilotes metálicos, etc. No obstante, aún no se ha generalizado en este tiempo la realización de sondeos para caracterización del suelo portante, como se refleja en el art. 1.2.2. “Reconocimiento General de Suelos” del Pliego de la GGA de 1960, que dice así: “es preceptivo el reconocimiento previo y adecuado del terreno, para conocer sus características precisas y para elegir el sistema adecuado de las cimentaciones que deben ejecutarse….aunque la capacidad resistente del suelo sólo podrá ser establecida mediante prospecciones geofísicas o sondeos, la elección de la presión admisible podrá obtenerse, entre otros métodos, mediante el estudio de las observaciones e informaciones locales, así como del comportamiento de las cimentaciones de edificios próximos”. Con este artículo se deja en manos del Director de Obra la disposición o no del reconocimiento del terreno, y se abre la puerta a lo que ha sido la práctica común hasta la aparición del Código Técnico de la Edificación, esto es, asignar una presión de trabajo basada en la experiencia de la zona para realizar los cálculos, y realizar las prospecciones en todo caso en el momento de realizar la excavación al comienzo de las obras. El estudio obligado y detallado del suelo que se ha realizado en los últimos años por las ingenierías y empresas de prospecciones, ha llevado al perfeccionamiento de estos sistemas de cimentación y a su adaptación a distintos tipos de suelos conflictivos, generando técnicas y aplicaciones novedosas de los mismos, tal y como se pretende recoger en la presente tesis doctoral. 2.1.4.2 LOS SISTEMAS DE RECALCES “Así pues será necesaria la fundación, esto es, dirigirse hacia la profundidad y la excavación, cuando haya de buscarse un suelo firme y estable por medio de una fosa; cosa que hay que hacer en la mayor parte de, por no decir en todos, los lugares”. 5 Las lesiones en edificación provocadas como consecuencia de fallos en cimentación son muy frecuentes según las estadísticas, y se producen con frecuencia como consecuencia de la ausencia de estudios geotécnicos o de defectos de ejecución o de interpretación de los mismos. Cuando se produce un fallo en el cimiento, las actuaciones de refuerzo y reparación se dirigen o bien hacia el terreno, mediante técnicas de mejora y refuerzo, o bien hacia el elemento de cimentación, ampliando o profundizando la base en contacto con el plano de apoyo, o consolidando y reparando el cimiento existente. Los procedimientos de mejora y refuerzo de terreno para resolver problemas de cimentaciones y apoyo de estructuras térreas viarias tienen un origen muy antiguo, tal y como indica el doctor Carlos Oteo en una de sus publicaciones. Se sabe que en Asia, muchos años antes de Jesucristo, se utilizaban troncos de madera para armar el terreno en el trasdós de muros y para mejorar superficialmente el terreno bajo las calzadas. 5 Leo Battista Alberti, “De RE Aedificatoria”, Florencia 1485. Libro tercero, Capítulo I. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 30 La aparición de nuevos materiales ha hecho que evolucionen y proliferen muy diversas técnicas para dar respuesta a las características específicas de cada tipo de suelo. Mariano García López, clasifica los refuerzos y recalces en dos grandes grupos: Superficiales y profundos. Dentro del grupo de los SUPERFICIALES, incluye: REFUERZO: mediante inyecciones de lechada de mortero, entre tablestacas o muretes, o bien por introducción de armaduras. Ilustración 21. Refuerzo mediante inyecciones para mejora del terreno o micros armados. https://epachon.wordpress.com/2013/01/08/e-1-recalce-decimentaciones-corridas-mediante-micropilotes/ AMPLIACION: En el contorno, por debajo, o mediante la mejora del terreno. Ilustración 22. Ampliación de la superficie de contacto con el terreno. http://www.monografias.com/trabajos30/recalces/recalces.shtml SUSTITUCIÓN: Zapatas corridas, aisladas o por puenteado. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 37 2) Ductilidad/ deformación. La ductilidad es la propiedad que marca deformaciones sin llegar a una rotura y mantener así un comportamiento elástico. En la gráfica tensióndeformación (fig.2 ) se muestra el rango de ductilidad de diferentes aceros. La norma requiere una ductilidad (un % Agt) por encima de 2,5 para la clase A. 3) Doblado/ desdoblado: es una simple prueba que se puede incluso ejecutar in situ. Si en este doblado/desdoblado se aprecian fisuras o la barra rompe, es que esa barra no tiene suficiente ductilidad (figura 3 ) 4) Adherencia respecto al área relativa de corruga. El factor de corruga fR (cociente que expresa el resultado de a/b (ver figura 4 ), es importante de cara al reparto de fuerzas en el acero y cuerpo de cemento, evitando la migración de fisuras hacia la cara externa del recubrimiento. La norma exige un mínimo de fR > 0,056. Podemos apreciar en la figura 5 diferentes factores de corruga para diferentes tipos de armado. 5) Otra característica fundamental del acero que deba utilizarse como autoperforante, es la tenacidad (ensayo Charpy). En el proceso de perforación, el acero es sometido a fuertes impactos, torsión y sobreesfuerzos, mediante la rotopercusión. Son ampliamente conocidas las herramientas con aleaciones de Cr-Ni para superar este problema. Lógicamente aceros con la aleación suficiente de Cr-Ni pueden resultar extremadamente caros. Pero lo que está claro, es que el daño por fatiga del acero autoperforante debe evitarse en cualquier caso. Aceros de origen petrolero tipo N80, no sólo no cumplen con esta propiedad, sino que además en su propia norma ISO 11960, no se les exigen una composición química característica, por lo que claramente no son aceptados. Obviamente son aceros entorno a un 30-40% más económico que el acero que sí cumple, por lo que habrá que estar atentos a este punto. Un elemento más a tener en cuenta es la conexión entre tramos de armadura. Las barras corrugadas se unen mediante manguitos de unión, que deben garantizar la misma carga última del conjunto del sistema diseñado. El sistema debe romper en la barra y no el manguito o deslizarse dentro del mismo. Ilustración 32. Patente Ischebecck. http://www.ischebeck.de/startseite/geotechnik/ El Jet-grouting es también un sistema de inyección que consiste en la desagregación del suelo, mezclando éste y sustituyéndolo en parte por un agente cementante. Primero se ejecuta mediante rotación (terrenos blandos) o rotopercusión (terrenos firmes o duros) hasta la cota final deseada. Posteriormente se destruye la estructura del suelo mediante un chorro de fluido de alta energía, que facilita la mezcla del mismo con una lechada Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 38 de cemento, y que emerge por una tobera de diámetro pequeño a gran velocidad, con presiones elevadas que oscilan entre los 350 y 500 bares. Ilustración 33. Tobera de Jet Grouting. http://www.heidelbergcement.com/de/de/country/zement/lieferprogramm/geo technik/applications/grouting.htm Este procedimiento exige la entibación de toda la perforación hasta la zona de tratamiento, para poder evacuar parte del material removido y parte de los fluidos de inyección y excavación. El radio final de la columna del jet dependerá tanto de las variables de inyección como de las características geotécnicas del suelo, obteniendo diámetros de 0.5 a 3.00 m. Las limitaciones de este método en recalces son evidentes, ya que requiere maquinaria pesada, difícil de introducir en los edificios, y además es necesario ejecutar las columnas atravesando la propia obra de fábrica, por lo que los elementos a recalzar tienen que ser lo suficientemente rígidos como para resistir incluso con las zonas debilitadas por la ejecución de las columnas. Ilustración 34. Ejecución de Jet-Grouting. http://www.silsoil.es/actividades/inyecciones.php Por otra parte, la conexión se logra introduciendo barras o tubos en la columnas, pero resulta más compleja y menos eficiente que en el sistema de micropilotes. A ello se une el riesgo de que puedan producirse subpresiones considerables en el terreno como consecuencia del bloqueo de la salida del material resurgente, entrando en estado de presión una gran masa de inyección que podría introducir levantamientos incontrolados en la cimentación. Otra opción son los MÉTODOS DE MEJORA DEL SUELO de apoyo de la cimentación. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 39 En rehabilitación, el tratamiento de mejora del suelo más empleado son las inyecciones, ya sean de lechada, de mortero de cemento, o de productos químicos. Las inyecciones de lechada de cemento se ejecutan por el método de los tubos-manguito. Se trata de inyecciones armadas, en las que primeramente se ejecuta el taladro, después se introduce un tubo metálico de pequeño diámetro y espesor, dotado de válvulas de inyección antirretorno (IRS), por las que sale la lechada a presión hacia el terreno. Ilustración 35. Válvulas de inyección de lechada. http://www.keller.com.mx/servicios/mejoria_suelo/sistema_inyeccion.html El efecto resultante es el de la compactación del terreno por presión, y su armado por medio del tubo metálico y las vetas de lechada de cemento. En un primer momento, el efecto de las perforaciones, la vibración, y el alivio de la posible agua intersticial, pueden hacer que el terreno baje aún más, pero una vez se va colmatando empezará a subir. Llegados a este punto podrá seguir inyectándose para corregir asientos y levantar o nivelar las cimentaciones, mediante lo que se denominan inyecciones de compensación. Las inyecciones de mortero emplean morteros densos a altas presiones, y se emplean para rellenar huecos (por ej. suelos kársticos), y para compactar el terreno. Las inyecciones químicas emplean geles de sílice y otros productos como resinas, y emplean una técnica similar a las inyecciones armadas, pero empleando tubos de PVC en lugar de metálicos. Normalmente se realiza la inyección del gel de sílice una vez ejecutado un primer tratamiento con arcilla ó bentonita-cemento para rellenar los huecos o poros de gran tamaño. Una vez introducido el tubo-manguito, habrá de registrarse la pérdida de presión del sistema formado por el obturador doble y la válvula del manguito, ya que ésta habrá de sumarse a la presión de cierre establecida. En un primer momento la inyección requiere una presión muy superior a la presión máxima admisible ya que tiene que romper la “gaine” o vaina de arcilla-cemento con la que se ha sellado el taladro. Sin embargo, esta presión debe alcanzarse con caudal nulo, para evitar que pudieran producirse dislocaciones en el terreno. La inyección de cada tramo debe realizarse sin interrupción hasta alcanzar la presión de cierre o el volumen correspondiente a la admisión máxima preestablecida. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 40 Es importante observar que no se produzcan resurgencias de la mezcla por el contorno de la boca del taladro o por el interior del tubo manguito, ya que eso supondría una mala ejecución de la vaina o un defecto en el tubo manguito. Las inyecciones con resinas de altos polímeros sintéticos de baja viscosidad se clasifican en: - Inyecciones de resinas en solución acuosa: incluyen resinas fenólicas (fenol-cresol, resorina-formaldehído), furánicas (urea-formaldehído o melanina-formaldehído ) y acrílicas. - Inyecciones de resina reactivas: incluyen las resinas epoxi y las de poliéster. - Inyecciones de resinas expansivas: incluyen las resinas de poliuretano empleadas en el taponamiento de grandes huecos. La finalidad de estas inyecciones puede ser la consolidación del terreno, mejorando las condiciones mecánicas y mejorando deformaciones irreversibles debidas a la falta de compacidad del mismo debido a fisuras abiertas, zonas trituradas o milonitizadas. En otros casos lo que se pretende es impermeabilizar, esto es, disminuir la permeabilidad del suelo y crear barreras antihumedad. En cualquier caso, se pueden conseguir ambos objetivos simultáneamente. Ilustración 36. Recomendaciones de Kellerterra sobre tratamientos de suelo según sus características. Catálogo de Inyecciones de Compactación. Kellerterra. 2.1.5 FUENTES CONSULTADAS. Los avances realizados en el campo de investigación que nos ocupa se alimentan de cuatro fuentes principales:  Las Universidades (fuentes documentales)  Los Centros de Investigación Oficiales (fuentes documentales)  La Empresa Privada (fuentes archivísticas)  Los Profesionales Libres (entrevistas) Dentro de la Universidad, las Escuelas Técnicas y Politécnicas investigan tanto en el campo teórico como en el práctico, siendo consultadas a menudo en los casos más conflictivos. Sus Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 41 catedráticos y profesores titulares son invitados a congresos en los que se exponen tanto los últimos avances teóricos como las experiencias en rehabilitación y nuevos ensayos y técnicas. Es el caso de profesionales destacados en el área de los suelos metaestables como: D. Carlos Oteo Mazo, Dr. Ingeniero de CCP. Catedrático de Ingeniería del Terreno de la Universidad de La Coruña. Investigador incansable y maestro de maestros, realiza trabajos como: Reflexiones diversas sobre el arte de la estabilización de taludes en Andalucía Problemas geotécnicos de los monumentos y obras antiguas. Director de tesis sobre la inyección de suelos potencialmente licuables. Problemas geotécnicos especiales y tratamiento de terrenos. D. Pablo de la Fuente Martín, Dr. Ingeniero de CCP. Profesor Titular de la Universidad Politécnica de Madrid Dirige un grupo de investigación de Ingeniería Estructural en el Observatorio I+D+i de la UPM. Estudioso del tema y gran sintetizador de conocimientos. D. Fernando Da Casa Martín, Dr. Arquitecto. Catedrático de la Universidad de Alcalá de Henares en la que imparte las asignaturas de: Técnicas de Intervención en el Patrimonio Construido, Intervención en los Sistemas Estructurales de Patrimonio Construido y Diagnóstico de la Intervención en el Patrimonio Construido. Recientemente ha publicado “Aplicación de la tomografía y Fotogrametría en la Intervención del Patrimonio”. D. Joaquín Pérez Romero, Dr. Ingeniero de CCP. Profesor Asociado de la Universidad de Málaga En su haber se haya el estudio realizado sobre el diseño de cimentaciones profundas (pilotes) mediante la utilización del ensayo presiométrico, muy utilizado en Francia, rápido y fiable. El estudio se ha llevado a cabo en suelos andaluces, como los depósitos del Río Guadalhorce en Málaga, los de la Ría de Punta Umbría en Huelva, o las Margas Azules del Guadalquivir en Marchena (Sevilla). D. José Santos Sánchez, Ingeniero de CCP. Profesor Asociado de la Universidad de Granada, y que imparte clase en la ETS de ICCP en las asignaturas de: Geotécnia y Cimientos, Métodos de Reconocimiento de Terrenos, y Obra Subterránea y Túneles. En la Escuela de Arquitectura de Sevilla destacan los estudios del grupo PAIDI TEP107: Estructuras y Geotecnia y del TEP018 Ingeniería del Terreno: José Luis de Justo Alpañés, Ingeniero de CCP., Catedrático del Departamento de Mecánica de los Medios Continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno, de la Universidad de Sevilla. Juan Saura Martínez, Ingeniero de CCP., Profesor Asociado del Departamento de Mecánica de los Medios Continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno, de la Universidad de Sevilla. Antonio Jaramillo Morilla, Catedrático de Universidad, adscrito al Departamento de Mecánica de los Medios Continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno. Antonio Delgado Trujillo, Arquitecto, Profesor titular de Universidad, profesor del departamento de Mecánica de los Medios Continuos, Teoría de Estructuras e Ingeniería del Terreno. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 42 Con publicaciones entre los años 83 y 2002: De Justo, JL; Saura, J; Jaramillo Morilla, A., Delgado Trujillo, A., “Aplicaciones del Método de Elementos Finitos al estudio de cimentaciones sobre arcillas expansivas”. Anales de Ingeniería Mecánica. 1983. Vol. 1. Núm. 1. Pág. 104-109 De Justo, JL; Saura, J; Rodríguez, JE; Delgado, A and Jaramillo, A. A “Finite Element Method to Design and Calculate Pier Foundations in Expansive-collapsing Soils”. Fifth International Conference on Expansive Soils 1984. Institution of Engineers, Australia National conference publication, Nº 84/3. ISBN: 0858252171. 119-123. De Justo, JL; Saura, J; Jaramillo Morilla, A., Delgado Trujillo, A., Gentil Govantes, P. “Prediction and performance for seasonal swelling shrinkage of buildings on expansive clay”. Comunicación en congreso. 11th International Conference on Soil Mechanics and foundations California, San Francisco; Estados Unidos de América. 1985. Delgado Trujillo, A. “Influencia de la trayectoria de las tensiones en el comportamiento de las arcillas expansivas y de los suelos colapsables en el laboratorio y en el terreno”. Tesis doctoral dirigida por José Luis de Justo Alpañés. Universidad de Sevilla (1986). De Justo, JL; Saura, J; Jaramillo Morilla, A., Delgado Trujillo, A., Gentil Govantes, P. “Predicción y comportamiento de edificios sobre arcillas expansivas ante movimientos de hinchamientoretracción estacionales”. Boletín de la Sociedad Española de Mecánica del Suelo y Cimentaciones. 1986. Núm. 83-84. Pág. 11-17 De Justo, JL; Saura, J;Jaramillo Morilla, A., Delgado Trujillo, A., “Damaged houses on pile foundation in expansive soil”. Comunicación en congreso. 6th International Conference On Expansive Soil. New Delhi, India. 1987. De Justo, JL; Jaramillo Morilla, A., Delgado Trujillo, A., Manzanares Japón, J. L. “Interacción suelo-estructura en un grupo de edificios cimentados sobre pilotes en suelo expansivo”. Boletín de la Sociedad Española de Mecánica del Suelo y Cimentaciones. 1989. Núm. 94. Pág. 3-7. Justo Alpañés, J. L., Delgado Trujillo, A. “Trayectorias tensión-deformación durante el hinchamiento, colapso y retracción de los suelos in situ”. Boletín de la Sociedad Española de Mecánica del Suelo y Cimentaciones. 1989. Núm. 95. Pag. 11-18. Jaramillo Morilla, A., de Justo Alpañés, J.L., Romero Hernández, R. “Cimentaciones y construcciones en arcillas expansivas: de la Itálica romana al PP-1 de Santiponce (Sevilla)”. Actas del Tercer Congreso Nacional de Historia de la construcción: Sevilla, 26 a 28 de octubre de 2000, Vol. 1, 2000, ISBN 84-95365-55-3, págs. 537-544. De Justo Moscardo, E, de Justo Alpañés, J.L., Durand Neyra, P. “Construcción de infraestructuras en terrenos expansivos y colapsables”. Revista de Obras Públicas: Órgano profesional de los ingenieros de caminos, canales y puertos, ISSN 0034-8619, Nº. 3422, 2002, págs. 39-49. En Granada en la E.T.S. De Ingeniería de Edificación el grupo de Investigación 'Materiales de construcción, restauración y dinámica de suelos' TEP-942, cuyo IP es Ignacio Valverde Espinosa, destaca por sus estudios en suelos críticos en Granada. Ignacio Valverde Palacios, leyó su tesis doctoral titulada “Cimentaciones de edificios en condiciones estáticas y dinámicas: casos de estudio al W de la ciudad de Granada” en la Universidad de Granada en el Departamento de Ingeniería Civil el 20 de julio de 2010. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 43 En cuanto a los Organismos Públicos, destacan: El Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX), dependiente del Ministerio de Fomento y del de Agricultura y Medio Ambiente. Este organismo está en la vanguardia de la Auscultación de Obras, Elementos y Sistemas, y en Técnicas Geofísicas aplicadas a la Geotecnia. Cabe destacar la presencia de dos consultores excepcionales como son: D. Antonio Santos Moreno, Ingeniero de CCP. Jefe de área de Geotecnia del CEDEX, actualmente imparte un Máster en el Proyecto de Estructuras de Cimentación y Contención en la Universidad Politécnica de Madrid. D. Jose Manuel Martínez Santamaría, Dr. Ingeniero de CCP. Jefe del área de Geotecnia aplicada a las obras públicas, del Laboratorio de Geotecnia del CEDEX, y a su vez profesor asociado del Departamento de Ingeniería del Terreno de la ETS de ICCP de Madrid. Además fue miembro del equipo de trabajo para la elaboración del GT-SE1 (Cimentaciones en el Código Técnico de la Edificación). El Instituto Andaluz de Patrimonio Histórico, se define como una agencia de investigación, innovación, desarrollo y transferencia sobre el patrimonio cultural. Está acreditado oficialmente en el Sistema Andaluz de Conocimiento como Instituto de Investigación. Dentro de él se articula el Plan Andaluz de Innovación, Desarrollo e Investigación (PAIDI). Es un agente de generación del conocimiento, cuyos objetivos son: 1. Prepararse para cooperar y competir, sistematizando sus actividades de investigación en cooperación con otras entidades, de forma competitiva, y dentro del sistema científico español y europeo. 2. Demostrar y transferir, con las capacidades tecnológicas y disponibles en el Instituto, las investigaciones anteriores y en curso, para consolidar su papel como agente de transferencia de tecnología y conocimiento hacia la sociedad. Además, organiza Cursos sobre gestión y conservación del Patrimonio, y realiza una labor de elaboración de Bases de Datos. Sus laboratorios se emplean en transformar los conocimientos científicos en Tecnología avanzada para su aprovechamiento por la sociedad. Es fundamental su tarea de difusión de conocimientos, y su apoyo a la labor de los investigadores, así como su función como consultora al servicio de terceros. En el ámbito de la Empresa Privada, la experiencia aportada por la infinidad de casos tratados, con su correspondiente exploración, ensayos, hipótesis y tratamientos, las convierten en una fuente inestimable de conocimiento y en un pilar fundamental para la elaboración de Bases de Datos. De hecho, la sistematización de suelos inestables en Andalucía que se presenta en esta tesis, proceden de la experiencia aportada por los trabajos llevados a cabo por estas empresas en todo el territorio andaluz. Como ejemplo podemos citar: - SITE, empresa dedicada a sondeos, inyecciones y trabajos especiales, que cuenta con los servicios de D. José Santos Sánchez, Ingeniero de CCP, y un inestimable consultor por su experiencia con suelos de difícil tratamiento. - CEMOSA, que realiza estudios geotécnicos, y desarrolla proyectos I+d+i tanto para trabajos de construcción, como de materiales, o de instrumentación de edificios. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 44 Como consultor geotécnico cuenta con los servicios de D. Joaquín Pérez Romero, Dr. Ingeniero de CCP y profesor de universidad. - VORSEVI, ingeniería, consultoría y asistencia en la construcción, es dueña de una larga y fructífera experiencia en territorio andaluz, ya que, aunque actualmente opera a nivel mundial, sus comienzos fueron en nuestra comunidad, por lo que gracias a la colaboración de su geólogo D. Angel Alberto Martínez Girón, se ha podido recopilar gran parte de la información de campo que ha servido para cartografiar la localización de suelos conflictivos en Andalucía. Por último, y no menos importante, los Profesionales. Nuestros compañeros arquitectos e ingenieros, que están continuamente afrontando la problemática de la obra concreta, del suelo en el que han de trabajar y que no han elegido. Así podemos citar algunos ejemplos, que han participado como proyectistas en las obras que se estudian en la presente tesis y que son auténticos pioneros en la detección y tratamiento de problemas en nuestros suelos, de los que no se tenía conocimiento. Es el caso de: D. Emilio Yanes Bustamante, arquitecto con amplia experiencia en tratamiento de suelos expansivos y colapsables. Gracias a él se detectó la presencia de arcillas sensitivas del Pleistoceno en Granada, y se creó una nueva tecnología de cimentación profunda para su empleo en el recalce de estos suelos. D. Joaquín Aramburu Maqua, arquitecto autor de importantes trabajos en la provincia de Huelva, en la que ha tenido la oportunidad de conseguir un gran conocimiento del comportamiento de los fangos. D. José Manuel Romero Sousa, Ingeniero Técnico, que ha intervenido como calculista y dirección técnica en múltiples obras cimentadas en suelos colapsables o expansivos en el territorio andaluz, lo que le convierte en un consultor muy valioso. A los profesionales citados en este apartado se les ha realizado una entrevista sobre el estado de la cuestión, que se adjunta en el apartado 5 de Investigación, y en la que se detectan, dada su extensa experiencia, muchos de los problemas del sector que conducen a que se produzcan fallos en las operaciones de recalce. 2.1.6 LAS EMPRESAS DEL SECTOR. El sector de la construcción, y particularmente el de la rehabilitación, tiende a organizarse a través de subcontratas en las que se adjudican los trabajos a industrias especializadas. El desconocimiento de los técnicos en relación al comportamiento de suelos, así como la dificultad técnica que estos trabajos entrañan, tanto a nivel geotécnico como estructural, hace que las empresas especializadas jueguen un importante papel en la elección y puesta en obra de los sistemas de recalce y mejora, ya que cuentan con una experiencia práctica insustituible. A continuación se enumeran algunas de las más relevantes, y con trabajos de envergadura realizados en nuestra comunidad. RODIO-KROMSA http://www.rodiokronsa.es/ SONDEOS CIMENTACIONES RECALCES S.A. http://www.scrsa.com/index.asp?pagina=empresa&subpagina=76&c=26 PIRESA http://www.piresa.es/ PERFOSONDA http://www.perfosonda.es/micropilotes.html PILOSUR http://www.pilosur.com/ Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 45 GEONOVATEK http://www.geonovatek.es/campos-de-aplicacion/recalce-cimentaciones/ SILSOIL http://www.silsoil.es/contacto/ ENTECSA http://www.entecsa.es/0101.html TERRATEST http://www.terratest.es/index.php?lan=cas KELLER http://www.kellerterra.com/ PILOTES Y OBRAS S.A. http://www.pilotesyobras.com/ BAUER FOUNDATIONS (Alemania) http://www.bauerfoundations.com/en/index.html SOLETANCHE BACHY (Francia) http://www.bachy-soletanche.com/SBF/sitev4_uk.nsf?Opendatabase 2.2 MARCO NORMATIVO El marco normativo aplicable es el Código Técnico de la Edificación (CTE), que regula la seguridad estructural de los cimientos. Publicado como REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo (Texto modificado por RD 1371/2007, de 19 de octubre (BOE 23/10/2007), y corrección de errores (BOE 25/01/2008)), es el documento básico que regula el diseño y construcción de cimientos es el DB SE Cimientos. Previo al CTE, las normas tecnológicas de la edificación, publicadas por la Dirección general de la vivienda la arquitectura y el urbanismo, del Ministerio de Fomento tenían como objeto prescribir y recomendar las prácticas y criterios más adecuados para el diseño, calculo construcción, valoración, control y mantenimiento de cimientos y actuaciones en el terreno mediante los apartados: NTE CEG: Norma tecnológica de la edificación. Estudios Geotécnicos NTE C: Norma tecnológica de la edificación. CIMENTACIONES. - Contenciones: Muros CCM; Pantallas CCP ; Taludes CCT - Pilotes: Encepados CPE; Pilotes In situ CPI; Pilotes Prefabricados CPP - Superficiales: Corridas CSC; Losas CSL; Vigas flotantes CSV; Zapatas CSZ Y el apartado no publicado: - Refuerzos: Compactaciones CRC; Inyecciones CRI; Recalces CRR; Zampeados CRZ Se proyectó la elaboración de una NTE-Recalces, pero finalmente no se llevó a cabo este trabajo. 2.3 MARCO GEOGRÁFICO El marco geográfico de la presente tesis es Andalucía, región española situada al sur de la península Ibérica, limita al norte con las comunidades de Extremadura, Castilla La Mancha y Murcia, al sur con el Océano Atlántico (Golfo de Cádiz), el Estrecho de Gibraltar y el Mediterraneo Occidental (Mar de Alborán), y al oeste con Portugal. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 46 La Geología de Andalucía se recoge en la serie MAGNA a escala 1:50.000, desde la hoja 807 a la 1078, del Instituto Geológico y Minero de España (IGME).Esta cartografía es una herramienta de consulta de suma importancia para la labor de los técnicos en orden a establecer la viabilidad de los terrenos para su construcción. En el Anexo 3 se adjuntan las hojas de la serie 1: 200.000, correspondientes a las siguientes provincias andaluzas: - Sevilla, Hoja 3-10/75 de Sevilla, y 4-11/82 de Morón de la Frontera - Huelva, Hoja 2-11/80 de Ayamonte-Huelva, y 2-10/74 de Puebla de Guzmán - Granada y Málaga, Hoja 5-11/83 de Granada-Málaga, y 6-10/78 de Baza - Jaén, Hoja 5-10/77 de Jaén - Córdoba, Hoja 4-10/76 de Córdoba - Almería, Hojas 6-11/84 y 7-11/85 de Almería-Garrucha - Cádiz, Hojas 3-12/86 de Cádiz y 4-12/87 de Algeciras En ellos se detalla por Regiones y dentro de éstas, por Áreas, sus características de relieve, morfología, permeabilidad, drenaje, capacidad mecánica, posibilidad de asientos, y posibles medidas de precaución. Además se describen los suelos característicos más desfavorables, así como su ubicación en la provincia a nivel territorial. Uno de los objetivos de esta tesis es acometer una actualización de esta información y su acercamiento al ámbito urbano, de manera que sirva de orientación para diseñar actuaciones de recalce de edificios patrimoniales. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 53 antes conocido como Instituto Andaluz de Geología Mediterránea, y que fomenta y apoya la actividad investigadora. La información sobre la localización geográfica de estos suelos, se verifica y completa recurriendo a los archivos en poder de la empresa de sondeos y tratamientos de suelo (VORSEVI), dado que posee una información muy valiosa y un muestreo amplísimo del terreno de los municipios de nuestra Comunidad. Dicha información se plasma en mapas, de manera que sea manejable y fácilmente comprensible para su consulta y extrapolación. En cuanto a la información sobre actuaciones patrimoniales, se consultaron las bases de datos correspondientes a: - IAPH. Instituto Andaluz de Patrimonio Histórico, que a finales de 1998 integra las bases de datos disponibles, publicando el TESAURO de Patrimonio Histórico Andaluz. - Estudios profesionales especializados en el tratamiento de obras patrimoniales, en cuyo poder obran los estudios previos, análisis y soluciones adoptadas, así como los resultados de los ensayos de control posteriores a las intervenciones. - Bases de datos de Consultores e Ingenierías implicadas en el estudio y tratamiento de problemas de suelo y que aportan los detalles más específicos de cada intervención en cuanto a técnica y procedimiento. Al mismo tiempo, se realizaron entrevistas con los técnicos redactores y calculistas de los proyectos de recalce, para determinar la secuencia de datos analizados en cada obra y que llevan a la elección de un sistema determinado de actuación. En este plano, resultan extraordinariamente útiles las experiencias aportadas por: - En el caso de la Normal de Granada (arcillas colapsables/sensitivas), los estudios y cálculos llevados a cabo por el arquitecto Emilio Yanes Bustamante, en coordinación con la consultora Vorsevi. Es conocida la experiencia en esta técnica del arquitecto D. Emilio Yanes Bustamante, por lo a través de conversaciones con él surge el tema del edificio de la Normal de Granada, de sus sucesivas intervenciones de recalce y de la solución definitiva del problema a través de una nueva técnica de inyección. A partir de ahí, y con la colaboración del arquitecto proyectista, se afronta una labor de localización, clasificación y ordenación por orden cronológico de todos los estudios, peritaciones, propuestas de intervención y obras ejecutadas en el edificio hasta conseguir su estabilización definitiva. La investigación resulta sumamente instructiva ya que recoge los estudios de varias empresas de geotecnia, así como los testimonios y dictámenes de los más prestigiosos consultores del país en problemas de suelo. Con todos estos datos se realiza una reconstrucción del proceso de recalce en el que se dan varios ciclos de ensayo-error, a través de los cuales se va conociendo la verdadera naturaleza y comportamiento de un suelo nunca antes detectado en la comunidad andaluza, las arcillas sensitivas del Pleistoceno. - Para el Geriátrico de Jaén (arcillas expansivas) igualmente se recurrió a la experiencia de D. Emilio Yanes, junto a la empresa de inyecciones VIFESA. Al estar aún en proceso de nivelación, ha sido posible la visita a obra, comprobando in situ las labores de nivelación y las patologías sufridas por el edificio, que fue desalojado parcialmente. Se accede simultáneamente a los informes de suelo y nivelaciones, así como a los partes de inyección. Además se localizan los informes realizados con anterioridad para contrastarlos con Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 54 los de las últimas actuaciones, procediéndose a posteriori al montaje del historial de edificio de manera cronológica, tal y como se hizo con la obra de La Normal. - En el Mercado de Huelva (Fangos) la entrevista realizada a D. José Manuel Romero Sousa, técnico asistente del estudio Argola Arquitectos, redactor del proyecto. Puestos al habla con el arquitecto autor del proyecto, D. Joaquín Aramburu Maqua, nos facilita el acceso a toda la documentación disponible a través del técnico calculista D. Jose Manuel Romero Sousa quien nos proporciona planos, estudios, fotos, incidencias e impresiones acerca del proceso constructivo de la obra del Mercado, y en general de su experiencia con suelos expansivos y colapsables. - En el caso del Parador de Carmona (Inestabilidad de laderas), los estudios realizados por el CEDEX y los técnicos de la empresa SITE. Fundamental en este caso fue la colaboración de un organismo, el CEDEX, que fue el encargado de estudiar y diseñar la solución final de estabilización del talud. A partir de aquí, y a través de los técnicos de este organismo, se tiene noticia de otros casos importantes de estabilización de laderas, que llevaron a incluir el tema de la inestabilidad en la muestra de la problemática a estudiar. Se trata en todos los casos de profesionales altamente eficientes, sin cuya experiencia difícilmente hubieran podido realizarse las actuaciones necesarias para recalzar las obras estudiadas. Una vez seleccionadas las obras y casos de estudio, se procedió a confeccionar una ficha técnica de cada obra que recoja los trabajos de campo, ensayos y estudios realizados por los diferentes profesionales o empresas consultadas, analizando posteriormente cuáles han sido más eficaces para acotar el problema y determinar la causa de la patología. El paso siguiente fue la sistematización de la información, relacionando cada tipo de suelo con una localización geográfica, una campaña de reconocimiento adecuada, y unas recomendaciones generales para la intervención. 4.3 JUSTIFICACIÓN Y COHERENCIA DEL MÉTODO EMPLEADO. Se considera este procedimiento el más adecuado al tema estudiado, ya que se trata de afrontar problemas técnicos que relacionan suelo, construcción y procesos exploratorios intermedios, cuya conexión en ciertos casos no se realiza de manera adecuada, obviando la importancia de unos u otros. Así pues, se ha considerado necesario investigar cada fuente, en primer lugar de forma independiente, a través de las bases de datos disponibles, para posteriormente interrelacionarlas a través de casos concretos, que posibilitaran establecer una conexión causa-efecto entre las características del suelo, la técnica empleada para el recalce/tratamiento del mismo, y la eficacia obtenida. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 55 5 INVESTIGACIÓN 5.1 SUELOS ESPECIALES EN ANDALUCIA. LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA. ESCALA TERRITORIAL En primer lugar se considera básico definir el tipo de suelo al que hace referencia la presente tesis, de manera que podamos acotarlos conceptualmente a través de sus características. La catalogación de estos suelos se realiza mediante ensayos de identificación y mediante otro tipo de ensayos que permiten prever, en la medida de lo posible, el comportamiento que cabe esperar de ellos. Este contenido se desarrollará en el epígrafe 5.1.1. que se aporta a continuación. Por lo que se refiere a su localización geográfica y como inicio de la investigación se ha procedido a un análisis de la documentación disponible en lo que se refiere a la composición de los suelos andaluces. Para ello, y a partir de las memorias y de la cartografía elaborada por el Instituto Geológico y Minero de España, se realiza una síntesis de las características de estos suelos y de su localización a nivel territorial. Es el contenido del epígrafe 5.1.2. 5.1.1 CARACTERIZACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE SUELOS INESTABLES O METAESTABLES. Se trata en este apartado de realizar una exposición sintética de la metodología de análisis de suelos, incluyendo características recomendaciones y soluciones constructivas, a partir de los procedimientos y medios empleados actualmente en Ingenierías y Estudios consultados. Con ello se plasma un resumen de las herramientas disponibles en el mercado, proporcionando al profesional una información clara y básica del suelo al que se enfrenta, y permitiéndole así solicitar una campaña de reconocimiento adecuada a las características del mismo. 5.1.1.1 SUELOS EXPANSIVOS EN ANDALUCÍA. 5.1.1.1.1 CARACTERIZACIÓN. Los suelos expansivos suponen una parte importante del territorio andaluz. Si observamos el mapa de los Suelos de España editado por el Instituto de Edafología en el año 1967, vemos que este tipo de suelos representan un 9% del suelo de Andalucía, de los cuales la mitad aproximadamente se localizan en la vertiente meridional de la cuenca del rio Guadalquivir. Ello se debe a que en dicha área se dan las condiciones apropiadas para la formación de este tipo de vertisuelos. Se trata, generalmente, de rocas arcillosas ricas en sales minerales, que ocupan regiones de topografía suave, y cuya climatología oscila entre las condiciones subhúmedas y semiáridas. Ambas características confluyen en el caso de las cuencas interiores meridionales colmatadas por sedimentos miocenos. Duchaufour describió en 1977 el perfil de un vertisuelo típico en una serie de sondeos realizados en la carretera Córdoba-Sevilla. Su profundidad alcanza 1.50 m, el contenido en arcilla es elevado y muy uniforme en todo el perfil, con un 54% de arcilla expansiva (montmorillonita sobre todo y algo de illita); el porcentaje de carbonato cálcico es similar al de la roca madre, de un 15%; la proporción de limo cuarzoso es de un 30%, y presenta un color gris oscuro debido a la presencia de humus. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 56 En las zonas donde el drenaje es bueno no se desarrollan vertisuelos, por lo que el color de terreno es más claro (en laderas y colinas). No obstante, el contenido de montmorillonita procedente de la formación basal hace que presenten igualmente propiedades expansivas. Según Jiménez Salas, las profundidades activas de estos suelos suelen ser de 3 o 4 metros, y en general alcanza todo su espesor, ya que las grietas que se abren estacionalmente en ellos hacen que profundice su desecación. Otro factor a considerar en la determinación de la capa activa es la existencia de niveles freáticos colgados o semiprofundos, que afectarán a la franja de terreno afectada por las variaciones de humedad estacionales. En Andalucía se desarrollan con frecuencia unas costras calcáreas y unos caliches superficiales dentro del perfil del suelo (debido a la acumulación de sales) que nos señala el nivel al cual ha llegado la humedad ascendente, marcando el límite de incidencia del nivel freático y con ello la profundidad activa. Por otra parte, en la zona del Cabo de Gata (Almería), se han encontrado bentonitas, que han sido objeto de explotación y comercialización, procedentes de la alteración hidrotermal de materiales volcánicos. La capacidad expansiva de estos materiales puede ser elevada debido al gran contenido en montmrillonita y bentonita de la arcilla alterada. Salvo en los casos en los que la alteración es de origen hidrotermal (cuya profundidad puede ser muy variable), la meteorización afecta a nivel de mero recubrimiento, o a lo sumo y en pocos casos, a niveles de suelo intercalados en estratos rocosos. En general, podemos concluir que en las áreas deprimidas y áridas de la geografía andaluza, se encuentran las arcillas con mayor capacidad expansiva, procedentes del Terciario Superior (Cenozoico), donde se aprecian importantes afloramientos con una composición montmorillonítica importante. 5.1.1.1.2 MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN Para la identificación de este tipo de suelos pueden emplearse técnicas directas e indirectas. Las directas son ensayos edométricos que se basan en medir el hinchamiento inducido en el suelo y la presión a aplicar para anular el hinchamiento. Las indirectas estudian la mineralogía del material, sus propiedades físicas y químicas y el cálculo de determinados índices indicadores, así como el estado del suelo y sus características organolépticas. Identificación por Técnicas Directas: Se basan en ensayos de muestras de suelo realizadas en laboratorio en unas determinadas condiciones de humedad, presión y confinamiento. - Ensayo Lambe: Se toma una muestra remoldeada, compactada, en unas determinadas condiciones de humedad (puede ser seco, húmedo o al límite plástico) y se aplica sobre ella una presión de 1 T/m2 y se inunda la muestra. Cuando transcurren 2 horas se mide la presión, y así obtenemos el Índice de Expansividad. - Hinchamiento Libre: Se determina el hinchamiento vertical en el edómetro cuando se inunda la muestra bajo una presión de 1 T/m2. - Presión de Hinchamiento: Se trata de impedir el hinchamiento tras la inundación de la muestra y se mide la presión necesaria para impedirlo. Identificación por Técnicas Indirectas: Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 57 Se valen de métodos científicos y tecnológicos para realizar la identificación. - Identificación Mineralógica: Se pueden llevar a cabo diversos ensayos, como el de Difracción de Rayos X, la Microscopia Electrónica, o el Análisis Térmico Diferencial. En la Difracción se observa cómo los distintos minerales arcillosos presentan aspectos característicos. La Microscopía se basa en la dispersión que experimenta un haz de electrones al atravesar un material. En el Análisis Térmico se provocan, mediante calentamiento, reacciones térmicas que son características de cada tipo de mineral. - Propiedades Físicas y Químicas: Se analiza la sedimentación, la superficie de las partículas o la actividad catiónica de éstas. El Análisis por Sedimentación del Contenido Coloidal (<2µ) aporta una valoración del contenido de arcilla. El Área Superficial de las partículas de arcilla también es útil ya que proporciona una estimación del área superficial disponible para la hidratación. La capacidad de cambio catiónico mide la cantidad de cationes de cambio necesarios para balancear la carga negativa sobre la superficie de las partículas de arcilla. Un valor alto indicaría una gran actividad superficial. En la siguiente tabla se expresan los valores típicos en miliequivalentes por 100 gr de arcilla: Mineral arcilloso Miliequivalentes / 100 gr mineral caolinita 3 – 15 illita 10 – 40 montmorillonita 80 - 150 - Propiedades Índice: Con los Límites de Atterberg (Límite Líquido, Limite Plástico y Límite de Retracción) vemos que la plasticidad de un suelo refleja el porcentaje y tipo de su fracción arcillosa. La Actividad Coloidal se utiliza como índice de su potencial expansivo (A = IP% < 2µ). Así, por ejemplo, A = 0.4 para arcillas caolínicas, y A = 1.6 en arcillas montmorilloníticas. - Estado del Suelo: Estudiamos la Humedad Natural del suelo, atendiendo a los Perfiles de Humedad, la Zona Activa y la Humedad de Equilibrio. La Zona Activa es aquella a partir de la cual las variaciones de humedad son insignificantes. Esta zona se puede definir observando los Perfiles de Humedad después de la época lluviosa y después del verano. Normalmente consideramos los perfiles en función del Índice de Desecación, que se define como el cociente Wn / Wp. Por debajo de la zona activa, la humedad tiende al valor de equilibrio. El Índice de Desecación de Equilibrio oscila entre 0.6 y 0.8 para arcillas de baja plasticidad o con recubrimiento granular, y entre 0.8 y 0.10 para arcillas de alta plasticidad. El Grado de Saturación es un parámetro que puede reflejar la capacidad expansiva del suelo, ya que representa el déficit de humedad respecto a un contenido máximo potencial. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 58 - Características Organolépticas, perceptibles con nuestros sentidos: 1) La ausencia de vegetación, ya que el suelo no permite el drenaje necesario para la salud de sus raíces. 2) La coloración gris, verdosa o azulada del material. 3) La existencia de grietas poligonales anchas y profundas, apreciables en la estación seca. 4) La constatación de que, al humedecer el suelo, éste se vuelve moldeable y forma un barro pegajoso que mancha los dedos. 5) La existencia de terrones en el suelo y el hecho de que las deformaciones producidas en el suelo mojado sean persistentes, y que el suelo se cuartee al secar. 6) Cuando el suelo se halla en estado seco es muy difícil de romper. 7) Si existen desmontes, éstos se encuentran muy degradados, con formas prismáticas superficiales y desprendimiento de pequeños bloques. Utilizando las distintas técnicas expuestas, diversos investigadores han elaborado diversos criterios de valoración de la expansividad. Por ejemplo, el profesor Rodríguez Ortiz (1975) clasifica los suelos en cuatro grados de expansividad (baja, media, alta, o muy alta) en función de determinados parámetros como el Límite de Retracción, el Índice de Plasticidad, el Límite Líquido, el Porcentaje de Finos, el Potencial de Hinchamiento, el Índice Lambe, la Presión de Hinchamiento Probable, el Hinchamiento Probable en Superficie o el % de Hinchamiento Probable. Otro investigadores han aportado diferentes criterios: Lambe (1960), Seed, Woodward y Lundgreen (1962), Vijayvegiya y Grazzaly (1973), Cuellar (1978), Oteo (1986), etc. 5.1.1.1.3 ENSAYOS DE CAMPO RECOMENDADOS - Sondeos a rotación. - Geofísica Sísmica de Refracción en las áreas libres de construcción. - Calicatas Eléctricas en zonas interiores del edificio, donde interfieren los elementos de cimentación. - Tuberías Piezométricas para la evolución del nivel freático. 5.1.1.1.4 ENSAYOS DE LABORATORIO RECOMENDADOS - Granulometría por tamizado: % finos. - Límites de Atterberg: LL, LP, IP. - Ensayos Edométricos y de Consolidación. - Densidad y Humedad Natural. - Compresión Simple, Corte Directo y Triaxial. 5.1.1.1.5 SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS RECOMENDADAS EN SUELOS EXPANSIVOS. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 59 Como regla general, en el diseño de edificios sobre arcillas expansivas, debe tenerse en cuenta no realizar construcciones de gran extensión, sino de tamaño medio, con una estructura flexible que pueda acomodarse a los movimientos sin fracturarse, y con abundantes juntas estructurales. Igualmente será conveniente separar los módulos más cargados (con más plantas edificadas), de otros que transmitan cargas más livianas, evitando así en lo posible la rotura por asiento diferencial. En segundo lugar, será fundamental el control del agua. Drenajes perimetrales que eviten el acceso del agua de lluvia o de escorrentías bajo la cimentación del edificio. Complementariamente se ejecutan aceras de ancho superior a 1.80 m, con membrana de polietileno. Si el volumen de obra es pequeño, ir a una solución de cimentación profunda que supere la capa activa, puede resultar económicamente inviable. En estos casos, puede procederse a la sustitución del terreno por suelos granulares con arcilla no plástica, para no dejar pasar el agua, con espesores de terreno sustituido de entre 0.90 a 1.80 m (normalmente se emplea 1.20 m). El terreno de sustitución debe aportarse en tongadas < 30 cm compactadas al 100% Próctor. Si el potencial expansivo no es muy alto, podría compensarse con el peso del edificio. Otra solución puede ser la estabilización química con cal y cemento añadidos, para reducir la plasticidad y el potencial de hinchamiento. La cantidad de cal a inyectar varía entre un 2 y un 4% del peso del suelo, y un poco más para el cemento. Este método puede emplearse tanto en la obra nueva, como en la rehabilitación. En rehabilitación, una vez estabilizado el terreno con las inyecciones, podemos pasar a una fase de compensación de asientos, provocando movimientos en el terreno que devuelvan la posición original al edificio. Si queremos evitar el acceso de agua bajo una cimentación, podemos realizar una barrera de inyecciones de cal a presión en todo el perímetro del edificio, con taladros de 4 a 6 m de profundidad y un diámetro de 50 mm. Siguen en vigor las recomendaciones tradicionales en estos suelos: ejecución de forjado sanitario, separación del suelo de las riostras de cimentación, cajeado lateral de zapatas con planchas de poliestireno para absorber los empujes laterales, precaución con las especies arbóreas… Para construcciones sin sótano, cuando la capa activa es del orden de 3 a 4 m de espesor, puede recurrirse a pozos de hormigón masa bajo zapatas flexibles. Para edificios con sótano, éstos se recomienda que sean al menos dos, con lo que superamos la capa activa y además contamos con el peso del edificio para compensar el empuje. Si no tenemos sótanos, o no son suficientes, podemos ir a cimentación profunda por pilotes. Habrá de contemplarse en tal caso la posibilidad de rozamiento negativo por fuste. 5.1.1.2 SUELOS BLANDOS COMPRESIBLES O COLAPSABLES EN ANDALUCÍA. 5.1.1.2.1 CARACTERIZACIÓN Los suelos colapsables han quedado definidos como aquellos que experimentan un cambio de volumen brusco al alterarse las condiciones medioambientales o mecánicas. El factor fundamental suele ser un aumento del contenido de humedad o del grado de saturación. La dificultad para identificarlos se agrava si tenemos en cuenta que se trata de suelos muy heterogéneos, que presentan múltiples variaciones en sus características químicas y Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 60 mineralógicas, favoreciendo que la entrada de agua no sea uniforme. Esta circunstancia determina que los asientos no sean los mismos en puntos muy próximos, ya que existen macroporos y concreciones de carbonatos que alteran las vías de humedecimiento y por tanto las deformaciones. Además, para unas mismas características físico-mecánicas, el comportamiento deformacional puede ser diferente según la magnitud del área inundada, y el espesor del estrato afectado, así como del estado tensional (peso propio). Si la superficie inundada es pequeña en comparación con el espesor del suelo colapsable, los asientos por colapso suelen ser inferiores a lo estimado. Sin embargo, si el espesor de sedimentos que puede colapsar por peso propio es importante, la forma y dimensiones de la cimentación influirá poco en el asiento. En Andalucía, el colapso de un suelo puede deberse a distintos fenómenos: El de Karstificación, por disolución de yesos presentes en la composición del suelo, ya sea de forma masiva, estratificada o dispersa, y que da lugar a distintas formaciones, como son: Lapiaz: pequeñas incisiones debidas a la acción del agua sobre la superficie rocosa, muy comunes en rocas carbonatadas, aunque también aparecen en rocas evaporíticas como yesos y sales. En Andalucía: Constantina, Marbella, Ubrique, Antequera, Costa de Málaga y Almería… Dolinas: depresiones cerradas de dimensiones moderadas. En Andalucía: Puerto Santa María, Puerto Real, Campillos, Archidona… Rocas evaporíticas: yesos triásicos y messinienses. En Andalucía: Govantes, Antequera, Fuente Camacho… Ilustración 37. Formaciones kársticas. http://g3ol0.blogspot.com.es/p/formaciones-casticas - El de Floculación de las arcillas depositadas en el Periodo Pleistoceno en áreas que fueron inundadas por el mar, y que al retirarse éste y desecarse formaron estructuras resistentes por la cristalización de las sales, pero que si se lavan y se diluyen, pierden su resistencia volviéndose fluidas. Es el caso de algunos depósitos encontrados en la provincia de Granada. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 61 Ilustración 38. Disposición de las partículas de arcilla en floculación. http://www.geocities.ws/gonzaloduquee/ms_cap3.htm - Suelos blandos formados por depósitos aluviales con una importante fracción de finos, localizados en la cuenca o la desembocadura de los ríos, a menudo saturados y con poca o nula capacidad portante. Como ejemplo, los fangos que podemos encontrar en la desembocadura de los ríos Tinto y Odiel en la provincia de Huelva. 5.1.1.2.2 MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN Según D. Pablo de la Fuente Martín, Dr. Ingeniero de Caminos Canales y Puertos y colaborador de la empresa CEMOSA, la campaña de reconocimiento adecuada para detectar los suelos metaestables, se puede diseñar con los ensayos que se reseñan a continuación, en los que se Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 62 emplean diferentes métodos de identificación, unos basados en parámetros físicos, otros en ensayos mecánicos, o bien en la magnitud del asiento por colapso. - Métodos basados en Parámetros Físicos: Por el Peso Específico Seco, podemos calificar el grado de colapso de bajo a muy alto. ɣd (kN/m3) Grado de Colapso >14 Bajo 12 - 14 Bajo - Medio 10 - 12 Medio - Alto <10 Alto – Muy Alto - Por el Coeficiente de Colapso, aportado por Denison en 1961. K = ℮L / ℮ Se producirá colapso cuando ℮ > ℮L - Por la Relación de Colapso aportada por Gibbs en 1961. R = Wsat / WL Se producirá colapso cuando Wsat > WL - Por el Criterio del Código de Edificación de la antigua URSS de 1962. R (índice de colapso) = ( ℮o - ℮2 ) / (1 + ℮o) Se producirá colapso cuando R > -0.10 Ilustración 39. Potencial de colapso bajo carga (Jennings y Knighgt). “A guide to construction on or with materials exhibiting additional settlement due to collapse of grain structure”. (1975). - Métodos basados en Ensayos Mecánicos o Edométricos: Mediante un ensayo de compresión confinada en estado de saturación determinamos la Presión de Colapso o Presión Inicial de Fluencia, que se manifiesta en un quiebro brusco en la curva de compresibilidad. Para presiones inferiores a la de fluencia, no se producirá colapso. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 69 Si se trata de estructuras con cargas lineales (muros de carga), que pueden sufrir asientos diferenciales importantes, habrá que diseñar elementos que rigidicen la estructura, además de otros que eviten el acceso del agua. 5.1.1.3 INESTABILIDAD DE LADERAS. 5.1.1.3.1 ENSAYOS DE CAMPO RECOMENDADOS - Sondeos a rotación. Será necesario llevarlos hasta una profundidad que abarque toda la altura de la cornisa, para detectar posibles superficies de deslizamiento en su base. Como fluido de perforación podemos emplear un gel a base de polímeros que, mezclado con agua, no produzca la alteración o saturación del terreno, lo que afectaría a los resultados. - Geofísica Sísmica de Refracción en las áreas libres de construcción. - Calicatas Eléctricas en zonas interiores del edificio, donde interfieren los elementos de cimentación. - Tuberías Piezométricas para la evolución del nivel freático. 5.1.1.3.2 ENSAYOS DE LABORATORIO RECOMENDADOS - Granulometría por tamizado: % finos - Límites de Atterberg: LL, LP, IP - Ensayos Edométricos y de Consolidación - Densidad y Humedad Natural - Compresión Simple, Corte Directo y Triaxial 5.1.1.3.3 ENSAYOS DE CONTROL DE RESULTADOS - Nivelaciones de alta precisión - Ensayo Cross-Hole 5.1.1.3.4 TRATAMIENTO RECOMENDADO En rehabilitación de edificios situados sobre laderas inestables: se podrán ejecutar abanicos de inyecciones armadas, que realizados tanto desde la parte superior de la cornisa, como desde la plataforma de su base, constituyan un prisma de terreno tratado. Este prisma debe ser de una magnitud tal que abarque el cosido de la grieta. Como refuerzo puede introducirse una barra GEWI en aquellos taladros que cosan la grieta, para aumentar la resistencia a tracción de los tubos manguito. Como complemento habrá de instalarse un sistema de drenaje que impida la acumulación de agua en el trasdós del prisma de terreno tratado (por ejemplo drenes subhorizontales o californianos). Existen numerosos sistemas de estabilización de laderas, que pertenecen al ámbito de la obra civil y de las construcciones viales, en los cuales no vamos a entrar ya que se aparta del objetivo de esta tesis, que se centra en la edificación y rehabilitación de edificios. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 70 5.1.1.4 RELLENOS ANTRÓPICOS 5.1.1.4.1 DETECCIÓN Debemos estar atentos en los cascos históricos de las principales ciudades, donde diversas etapas de ocupación humana (ámbito arqueológico) se van superponiendo, llegando a alcanzar capas de relleno de varios metros de profundidad (formaciones superficiales antropizadas). En otros casos, la avidez urbanística lleva a rellenar terrenos que no son susceptibles de ser urbanizados por hallarse en zonas de escorrentía natural, o con niveles freáticos muy superficiales. No obstante son rellenados para su aprovechamiento urbanístico. Se reconocen fácilmente por su composición a base de mezclas irregulares de arcilla, limo, arena, con coloraciones oscuras (marrones o grisáceas), incorporando cantos, restos cerámicos, restos de cimentaciones, etc. Habrá que estar igualmente atentos a zonas de vertidos, tanto orgánicos como inorgánicos (antiguos vertederos o escombreras), así como a antiguas canteras que se hayan rellenado posteriormente. 5.1.1.4.2 TRATAMIENTO En general, habrá que eliminarlos, ya sea por sustitución, por excavación de sótanos, o recurriendo a cimentación profunda. En el caso de que el relleno se haya llevado a cabo en áreas otrora inundables o con flujo de aguas, habrán de preverse pantallas que frenen el paso de las aguas y puedan producir un lavado del terreno bajo la cimentación. En cualquier caso son fuente de acumulación de humedad, por lo que es conveniente retirarlos de las construcciones. 5.1.2 UNIDADES GEOLITOLÓGICAS. TIPOS DE SUELOS. Andalucía es una comunidad autónoma ubicada al sur de la península ibérica, formando parte del territorio español. Limita al norte con las comunidades de Extremadura, Castilla La Mancha y Murcia, al sur con el Océano Atlántico (Golfo de Cádiz), el Estrecho de Gibraltar y el Mediterraneo Occidental (Mar de Alborán), y al oeste con Portugal. La geografía andaluza presenta tres unidades geolitológicas bien diferenciadas: - La zona del Macizo Ibérico ó hercínico, compuesta por materiales duros, principalmente pizarras y cuarcitas, y algunos afloramientos graníticos del Carbonífero medio, que han quedado emergidos y sometidos a erosión. La Zona Centroibérica ocupa la parte más oriental de los afloramientos del macizo hercínico dentro de Andalucía, concretamente los existentes en la provincia de Jaén y parte de los de la de Córdoba. La Zona Ossa-Morena ocupa la parte central de los afloramientos en las sierras del norte de las provincias de Córdoba y Sevilla. La Zona Surportuguesa representada en la parte más occidental, en la provincia de Huelva, muestra un conjunto inferior formado por pizarras y cuarcitas con un complejo vulcano-sedimentario cerca del techo y un conjunto superior formados por lutitas y areniscas turbidíticas. Dentro de esta zona se localiza la denominada "faja pirítica" que Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 71 corresponde a una parte del afloramiento del complejo vulcano-sedimentario en el que se localizan importantes reservas de pirita que han sido objeto de explotaciones masivas (Aznalcóllar, Rio Tinto, Sotiel y Tharsis). - La zona de la Depresión del Guadalquivir, que incluye las ciudades de Córdoba, Sevilla y Huelva, compuesta por materiales sedimentarios del Cuaternario, que se apoyan sobre las denominadas “margas azules”, que en algunos casos afloran en los extremos laterales de la depresión. Además de la Depresión del Guadalquivir, se incluyen un conjunto de áreas ubicadas dentro de las Cordilleras Béticas (cuencas intramontañosas) que tienen importantes rellenos sedimentarios de materiales neógenos postorogénicos. Entre ellas destacan por su amplitud y potencia del relleno sedimentario, de oeste a este, las depresiones o cuencas de: Ronda, Granada, GuadixBaza, Almería, Sorbas y Huércal Overa. - Las Cordilleras Béticas, la Prebética al noroeste, la Subbética ó franja paralela a la Depresión del Guadalquivir que incluye las ciudades de Jaén y Cádiz y el Flych de Gibraltar, y la Zona Interna en la que se enmarcan las ciudades de Granada, Almería, Málaga y la Costa Mediterránea. Ilustración 43. Unidades Geolitológicas en Andalucía. VERA, J.A. (1994) Dentro de estas tres unidades encontramos diversos tipos de suelos, desde la roca más dura hasta materiales sueltos de los depósitos del Cuaternario. - Los suelos rocosos duros, como las Dolomías Almerienses, los Conglomerados de Norte de Jaén, la Caliza y las Dolomías del Norte de Granada, las Cuarcitas del Macizo Ibérico Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 72 y el Complejo Maláguide, presentan los problemas típicos de la mecánica de rocas, con fisuraciones, desprendimientos y roturas de grandes bloques. - Los suelos Miocenos como las margas azules presentan una apariencia continua y pueden encontrarse en zonas de la cuenca del Guadalquivir como Sevilla, Marchena, Lora del Río Carmona, La Campana, La Luisiana, La Carlota, Lucena, Puente Genil, Montilla, Gibraleón, Úbeda, Villanueva del Arzobispo, etc. Se trata de arcillas fisuradas de aspecto estratificado, por lo que se le ha asignado el calificativo de suelos margosos, aunque en realidad no son margas propiamente dichas, ya que no suelen contener carbonatos. Pueden presentar un color variable según la profundidad y el grado de alteración. La parte superficial es la que más se oxida y por ello presenta tonos más marrones; este color se va volviendo verdoso con la profundidad hasta alcanzar tonalidades azuladas o gris azuladas en las partes más profundas. Las roturas de suelo que se originan son de tipo superficial, aunque cuando se trata de taludes pueden producirse de mayor entidad, en la dirección de máxima pendiente. - Suelos muy fracturados, cuasi rocosos, como pizarras y cuarcitas que aparecen en los Complejos Maláguide y Alpujárride y las filitas de Málaga, Granada y Almería, así como en el Norte de Córdoba. La problemática de estos suelos se produce o aparece al excavarlos, ya que se trata de materiales discontinuos que alternan con capas débiles en las que la presencia del agua disminuye el rozamiento. Ello, unido a la presencia de minerales como la serpentina, pueden provocar tensiones tectónicas, que al ser liberadas por las excavaciones pueden originar deslizamientos importantes. - Los suelos de origen Pliocénico son arenas arcillosas con mayor o menos grado de cementación y los encontramos en el Cerro de San Cristóbal (Cádiz), los alberos de Dos Hermanas y Carmona, o el caso particular de la piedra “ostionera” de la costa de Cádiz. - Los suelos Cuaternarios se localizan en los valles de los ríos y las marismas. En el fondo de los cauces se encuentran las gravas, sobre las que se asientan arcillas, limos y arenas. La desecación hace que se consoliden, pero cuando se hallan húmedos son muy blandos, tal y como se puede apreciar en las marismas del Guadalquivir, Guadalete, Guadalhorce, o de los ríos Tinto y Odiel en la provincia de Huelva. 5.1.3 LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA POR PROVINCIAS ANDALUZAS. FUENTE: IGME El Instituto Geológico y Minero de España (IGME) es un Organismo Público de Investigación de carácter autónomo, adscrito al Ministerio de Economía y Competitividad. Sus orígenes se remontan al Real Decreto de 12 de julio de 1849 por el que se creaba la Comisión para la Carta Geológica de Madrid y General del Reino. En 1910, pasó a denominarse Instituto Geológico de España, y en 1927 se reorganiza pasando a denominarse Instituto Geológico y Minero de España. A falta de un criterio universal para la confección de mapas geológicos, en España se estableció en los años 70 una metodología para la clasificación de los terrenos, a partir de los datos de tipo geológico y mecánico, de forma que se transformaran en información útil. “Se definen los mapas geotécnicos como mapas geológicos en los que se incluyen las características geotécnicas necesarias para el cálculo de estructuras industriales y urbanas, diferenciándose de aquellos por suministrar datos cualitativos y cuantitativos del terreno, que podrán ser de aplicación inmediata en obras de construcción e ingeniería civil.” Memoria de la serie 1:200.000 del IGME Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 73 Para la confección de mapas geotécnicos se consideran factores principales: - La topografía y morfología. - Las formaciones litológicas blandas y consolidadas. - Sus características mecánicas. - Los niveles freáticos y capacidad de drenaje. Y como factores secundarios: - El clima. - La sismología. - Y los recursos naturales (agua, vegetación, materiales aprovechables). A efectos prácticos, y para definir las condiciones concretas de los terrenos se dividen las hojas en zonas de primer orden denominadas Regiones, y dentro de éstas se discriminan Áreas en las que se considera que existe una homogeneidad macro geomorfológica de sus terrenos. Esta delimitación se realiza en base a diferentes formas de relieve, tipos de roca, resistencia a la erosión y comportamiento mecánico ante los movimientos tectónicos sufridos a lo largo de la historia. Surge así la cartografía geológica 1:200.000 del Instituto Geológico Minero de España, donde cada hoja se dota además de una memoria descriptiva de sus contenidos. A esta serie seguiría otra a escala 1:50.000 denominada serie MAGNA. La digitalización de la cartografía MAGNA se inició en el año 1991 al objeto de generar una base de datos espacial geológica en formato digital para su explotación con tecnología SIG. La versión más actual corresponde a la Versión 3.0 de Febrero de 2012. Además, durante los años 2003 y 2004 se procede a escanear todas las hojas editadas y los originales de geología y bocetos disponibles. La Geología de Andalucía se recoge en la serie MAGNA a escala 1:50.000, desde la hoja 807 a la 1078, del Instituto Geológico y Minero de España (IGME). En 1985, la Junta de Andalucía edita un mapa geológico de comunidad a escala 1:400.000, acompañado por una memoria explicativa en la que se incluyen abundantes referencias bibliográficas. Esta cartografía tiene la misma base geológica. La diferencia consiste en que la primera recoge los yacimientos e indicios de minerales metálicos y energéticos, así como los sondeos petrolíferos, y la segunda, las explotaciones e indicios de minerales y rocas industriales. La cartografía elaborada por el IGME es una herramienta de consulta de suma importancia para la labor de los técnicos en orden a establecer la viabilidad de los terrenos para su construcción. Uno de los objetivos de esta tesis es acometer una actualización de esta información y su acercamiento al ámbito urbano, de manera que sirva de orientación para diseñar actuaciones de recalce de edificios patrimoniales. A continuación se consigna un extracto de las características de los suelos contenidas en la memoria de la serie 1:200.000, de las provincias de: - Sevilla, Hoja 3-10/75 de Sevilla, y 4-11/82 de Morón de la Frontera Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 74 - Huelva, Hoja 2-11/80 de Ayamonte-Huelva, y 2-10/74 de Puebla de Guzmán - Granada y Málaga, Hoja 5-11/83 de Granada-Málaga, y 6-10/78 de Baza - Jaén, Hoja 5-10/77 de Jaén - Córdoba, Hoja 4-10/76 de Córdoba - Almería, Hoja 6-11/84 de Almería-Garrucha - Cádiz, Hojas 3-12/86 de Cádiz y 4-12/87 de Algeciras En primer lugar, para cada provincia se define la calidad de los materiales que la componen, así como los accidentes de origen tectónico por los que se ha visto afectada, o que siguen aún en evolución. A continuación se detalla por Regiones y dentro de éstas, por Áreas, sus características de relieve, morfología, permeabilidad, drenaje, capacidad mecánica, posibilidad de asientos, y posibles medidas de precaución. Por último se describen los suelos característicos más desfavorables, así como su ubicación en la provincia a nivel territorial. 5.1.3.1 PROVINCIA DE SEVILLA. ESTRATIGRAFÍA DE SUELOS. El mapa IGME, así como la memoria, de la provincia de Sevilla correspondiente a la hoja310/75, indican la presencia de los siguientes materiales: Se localizan afloramientos del periodo Mioceno al norte de la Depresión del Guadalquivir en una franja de aproximadamente 1 km de anchura media en la zona del bajo Guadalquivir. En esta área encontramos el siguiente corte estratigráfico: - Margas azules superiores tortonienses a techo - Arenas amarillas o gris azuladas más o menos consolidadas con algunos fósiles, y más arcillosas cerca del contacto con las margas superiores; espesor medio 10 m - Molasas compactas muy fosilíferas de color amarillo; espesor de 10 a 20 m - Conglomerado de base con ostreas abundantes y elementos rodados procedentes del zócalo paleozoico; espesor medio 1 a 2 m. En cuanto a accidentes de origen tectónico, que afectan a problemas de inestabilidad de laderas, encontramos la siguiente información: Se observan grandes fallas y fracturas con rumbo NNE-SSO y NNO-SSE, que van asociadas a otras con rumbos ortogonales a las anteriores. En cuanto a la línea estructural que marca el cambio del zócalo paleozoico de la Meseta con los terrenos Miocenos del Sur, de hecho se trata de un hundimiento progresivo hacia de S, por medio, bien de flexuras o bien de una red de fallas paralelas con desniveles variables (50 a 300 m). Este sistema de roturas, orientado según la dirección bética OSO-ESE, que también es la del río Guadalquivir, es el resultado de una tectónica de zócalo que ha sido originado por los movimientos béticos de la edad Miocena. En conclusión, por debajo de la Depresión del Guadalquivir, el zócalo paleozoico está afectado por una red de fracturas de doble dirección, la hercínica y la bética, siendo las fracturas de dirección bética las que procuran su hundimiento hacia el S. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 75 Para su caracterización geotécnica, se delimitan dos Regiones y once Áreas, que presentan las características que a continuación se describen, y que se representan gráficamente en los mapas del IGME recogidos en el ANEXO II, (Hoja 3-10/75 de Sevilla, y 4-11/82 de Morón de la Frontera). Región I Área I1 Rocas pizarrosas interestratificadas con areniscas, grawackas y calizas. Pendientes < 20% por lo que aparecen frecuentemente cubiertas por suelos cohesivos. Permeabilidad baja. Capacidad de carga media y asientos medios. Deberá eliminarse la capa de recubrimiento. Área I2 Misma litología que I1 pero con pendientes > 20% con recubrimientos menos frecuentes y de menor espesor. Abundan los deslizamientos en las curvas de los valles fluviales por deslizamiento del pie de las laderas. Baja permeabilidad y fuerte escorrentía por la pendiente. Capacidad de carga media, excepto en las zonas con deslizamiento, asientos menores que en I1 ya que el recubrimiento es menor y mayores en las zonas con posibilidad de deslizamiento. Área I3 Rocas ígneas ácidas y básicas, gneises, cuarcitas y migmatitas. Pendientes suaves < 20 %. Recubrimientos de material granular heterométrico con espesores de hasta 10 m. Pueden aparecer rocas filonianas atravesando las rocas ígneas. Substrato impermeable y cobertura permeable (granular) que posibilita la aparición de acuíferos. Escaso drenaje superficial. Capacidad de carga alta y asientos despreciables. Es necesario retirar la capa superficial de terreno suelto, por lo que si este es de gran espesor, encarece mucho la preparación previa. Área I4 Igual litología que I3 pero con pendientes > 30 % (en algunos puntos hasta el 40%). Estabilidad natural elevada aunque pueden aparecer desprendimientos por las diaclasas. Recubrimientos de depósitos menos frecuentes que en I3. Permeabilidad baja. Drenaje superficial alto. Pueden aparecer aguas subterráneas en las fracturas. Gran capacidad de carga y asientos mínimos. Para cimentar habrá que retirar la capa superficial, de poco espesor en este caso. Área I5 Rocas detríticas alternantes de conglomerados y areniscas. Recubrimientos granulares bastante localizados y muy superficiales. Las pendientes varían entre el 10 y el 30%. Al pie de las zonas con mayor pendiente aparecen acumulaciones de material desprendido muy anguloso y heterométrico que marcan las zonas de mayor inestabilidad. En el resto la estabilidad es buena. Drenaje superficial aceptable. Capacidad de carga alta, sin asientos. Área I6 Calizas y dolomías bastante karstificadas. En superficie pueden aparecer arcillas de descalcificación con cantos calizos incluidos. Pendientes del 10 al 30%. Laderas estables con pocos deslizamientos. Drenaje subterráneo a través de la red de karstificación. Drenaje superficial deficiente. Abundancia de manantiales. Capacidad de carga alta sin asientos. Deben eliminarse los recubrimientos arcillosos para evitar asientos diferenciales. Área I7 Rocas volcánicas ácidas y básicas en general bastante compactas. Morfología muy variable con pendientes entre el 3 y el 40%. En general estables, aunque pueden aparecer Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 76 desprendimientos en zonas alteradas, tectonizadas o con litologías menos coherentes. Materiales impermeables, con drenaje superficial favorable. Aparecen aguas subterráneas donde se dan las tobas y piroclastos y en zonas fracturadas. Capacidad de carga alta y asientos nulos. Región II Área II1 Gravas, arenas, arcillas y limos distribuidos de manera irregular. Morfología suave con pendientes < 3%. Estabilidad buena. Sólo en los frentes de las terrazas puede haber degradaciones y desmoronamientos. Pueden aparecer arrastres y sifonamientos en algunos puntos. Muy permeable, ligada a la red fluvial, con aparición de lentejones de material permeable que alternan con materiales impermeables. Buen drenaje a excepción de las zonas próximas al cauce del Guadalquivir, en las cercanías de Sevilla. Acuíferos a escasa profundidad. Capacidad de carga baja, asientos medios, de mayor magnitud en las áreas limo-arcillosas de los cauces, especialmente en la zona de Sevilla donde existen marismas desecadas. En las terrazas, la menor proporción de finos, da lugar a una capacidad de carga mayor, con asientos menores. Cabe esperar problemas geotécnicos en relación con el contenido de materia orgánica o con el nivel freático alto. Área II2 Rocas detríticas, gravas, arenas y areniscas, entre las que pueden venir intercalados paquetes arcillosos. Pendientes del 10 al 20% (lomas suaves). Estabilidad buena. Drenaje superficial malo. Materiales permeables por porosidad intergranular. Acuíferos a menos de 10 m de profundidad. Capacidad de carga media y asientos medios. Los niveles arcillosos intercalados pueden originar asientos diferenciales. Área II3 Margas arcillosas azuladas con intercalaciones de areniscas. Pendientes > 10% por lo general (20% en algunos puntos produciéndose deslizamientos superficiales). Drenaje superficial deficiente, semipermeable, si bien predominan los materiales impermeables. Pueden aparecer pequeños acuíferos. Capacidad de carga media, asientos medios. En zonas exclusivamente margosas y con pendiente, pueden aparecer asientos y deslizamientos. Área II4 Calizas terciarias y calizas arenosas. Pendientes < 20%. Estabilidad buena en general, a excepción de la línea de contacto con otras zonas del norte donde hay deslizamiento de bloques. Capacidad de carga elevada, sin asientos. SEVILLA. Suelos desfavorables Se consideran terrenos con condiciones constructivas muy desfavorables: - Pizarras solas ó alternando con otros materiales, que presenten pendientes > 30%. - Los canchales al pie de areniscas o crestones cuarcíticos cuando su pendiente sea >20%. En la Hoja 4-11/82 de Morón de la Frontera se mencionan como muy desfavorables: - Toda la unidad correspondiente al Keuper, por su alto contenido de yeso. Asientos altos, posibles hundimientos y cimentaciones especiales. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 77 - La zona alrededor del Embalse de Malpasillo, al NE de la Hoja, en una zona sísmica de máximo grado IX. Se consideran terrenos en condiciones desfavorables: - Rocas ígneas intrusivas y filonianas ácidas y básicas, las migmatitas, rocas volcánicas, los gneis groseros y las cuarcitas, areniscas, calizas y dolomías del paleozoico, cuando su pendiente sea > 20%. Para efectuar excavaciones se necesitan explosivos. - Las zonas que encuadran los ríos Guadalquivir y parte del Odiel, por la inundabilidad en el primer caso, y por el arrastre de materiales en el segundo. - Una pequeña mancha en el casco urbano de Sevilla, constituida por depósitos de marismas, desecados en época histórica, con alto contenido de materia orgánica. Asientos importantes, baja capacidad de carga y baja cota sobre el nivel del Guadalquivir. En la Hoja 4-11/82 de Morón de la Frontera se mencionan como desfavorables: - Las áreas con diferentes materiales interestratificados y con pendientes altas. Los coluviones situados en las laderas y en las altas montañas, aunque a veces se encuentran bien cementados, presentan problemas de inestabilidad atribuidos a su baja cohesión. - En los cauces de los ríos donde se pueden producir inundaciones, o derrumbamientos y hundimientos por la erosión de las márgenes de los ríos. En el ANEXO II se incluyen la Hoja 3-10/75 de Sevilla, y 4-11/82 de Morón de la Frontera, correspondientes a los Mapas de Interpretación Geotécnica, editados por el Ministerio de Industria, Dirección General de Minas e Industrias de la Construcción. Problemática de las “Margas Azules”. Las margas proceden del Periodo Mioceno, por lo que se presentan preconsolidadas o cementadas. El proceso de toma de muestras modifica su estructura, provocando una alteración de sus propiedades mecánicas. Como consecuencia, la determinación de sus parámetros de resistencia y deformación no resulta fiable. En ocasiones las margas alternan con finas capas más duras, con mayor grado de carbonatación y por tanto más fisurables. Otras veces se intercalan con capas areniscosas como es el caso de Mengíbar en Jaén, e incluso pueden contener gas a presión como se ha detectado en el centro de Sevilla (Alameda de Hércules y Plaza Nueva), o en las zonas próximas a Bailen y Granada (formación Mitagalán). Por otra parte, lo que conocemos como “margas arcillosas andaluzas” no son en realidad margas propiamente dichas, ya que el contenido de carbonatos (que se expresa como contenido de CO2) está entre el 10-14 %, mientras que en una auténtica marga, el contenido de carbonatos se sitúa entre el 30-40% de CO2, dando al material una resistencia y rigidez similar a la de una roca. Se trata en realidad de arcillas, en ocasiones fisuradas, en las que se pueden apreciar planos de estratificación de unos 20 cm, a veces con intercalaciones limosas milimétricas, que forman planos con muy poca cohesión, y que además se entrecortan con otras fisuras verticales. Así pues, nos enfrentamos a un material discontinuo y anisótropo, en el que además se pueden presentar estrías en los planos de estratificación, y slickensides (superficies brillantes y lustrosas) de poca extensión, como consecuencia de movimientos tectónicos antiguos. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 78 Esta composición explica por ejemplo el caso de la rotura de la Presa de Aznalcóllar, cimentada sobre margas. Si estudiamos el comportamiento mecánico de estas arcillas, vemos que presentan una resistencia mecánica de pico importante con pequeñas deformaciones, para bajar después a una resistencia residual con fuertes deformaciones, que va acompañada por una tensión tangencial de aproximadamente la mitad de la de pico. Este comportamiento hace que al ir deformándose el material se alcance una resistencia máxima que luego cae al continuar las deformaciones, llegando, si estas son grandes, a una resistencia estable que se denomina “residual”. Otra de las cuestiones a discutir es la afirmación de que las margas son impermeables. La realidad es que en estos suelos, la zona de fisuración va profundizándose con el tiempo, con lo que la penetración del agua es mayor a través de estás fisuras, reblandeciéndolo más, alterándolo y provocando tensiones tangenciales en su seno. Todo ello lleva a una alteración de la resistencia del material, que podría conducir a resistencias muy bajas, prácticamente residuales, con consecuencias fatales para los cimientos de las construcciones. Esta alteración es la responsable de la diversa coloración de las margas. Por ejemplo, en zonas de Córdoba (Villa del Río) se han detectado estratos de unos 8 m de potencia de arcilla color beige, sobre otro estrato de arcilla marrón más oscura de aproximadamente el mismo espesor, y por debajo margas azules sanas. Esta degeneración se debe a la oxidación de los minerales férricos, que produce estas alteraciones de aspecto y resistencia. En la ciudad de Sevilla encontramos un caso muy complejo de cimentación en margas para un parking subterráneo en la calle Mendigorría, que se construyó por el método ascendente descendente, y en el hubo de recurrirse al jet-grouting para estabilizar el subsuelo. 5.1.3.2 PROVINCIA DE HUELVA. ESTRATIGRAFÍA DE SUELOS. El mapa IGME, así como la memoria, de la provincia de Huelva correspondiente a las hojas 211 y 3-11/80-81, indica la presencia de las siguientes formaciones: El Cuaternario tiene una gran representación, coincidiendo su mayor extensión con la Depresión del Guadalquivir. Está formado por los siguientes depósitos: a) Las terrazas fluviales continentales a lo largo de los ríos y arroyos, constituidas por limos y arcillas con niveles irregulares de cantos rodados y gravas asociadas a costras calcáreas de pequeño espesor, limos, areniscas, arenas, limos más o menos arcillosos y gravas más o menos arenosas. b) Las terrazas marinas, observadas a lo largo de la costa desde Sanlúcar de Barrameda y El Puerto de Santa María, formadas por niveles de arenas, areniscas y lumaquelas asociadas a gravas en forma de conglomerados muy duros, areniscas calcáreas y fosilíferas con gravas y cantos rodados, arenas sueltas flojas y amarillas, correspondientes probablemente a dunas fósiles y, por último, playas actuales con sus dunas vivas. c) Los cordones litorales, correspondientes a dunas vivas actuales que se extienden desde Ayamonte hasta Conil. Tierra adentro se encuentra un cordón litoral fósil, de dirección paralela al actual, que se extiende desde Mazagón hasta Sanlúcar de Barrameda, formando una manga arenosa que separa la marisma del océano Atlántico. d) El Cuaternario fluvio-marino de marismas, constituido en profundidad por depósitos antiguos de alternancias de capas fluviales de gravas y arenas y capas marinas de arcillas y por depósitos recientes de limos arenosos y arcillas en las zonas superficiales. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 85 de carácter selenitoso, peligrosa para los conglomerantes. No existen acuíferos. Capacidad de carga media o baja y posible aparición de asentamientos y/o hundimientos en relación con el yeso. Área III4 Calizas blancas en bancos horizontales de potencia < 30 m. Morfología plana o tabular. Pendientes nulas o suaves, sin problemas de estabilidad en general, pueden aparecer marginalmente fenómenos de derrumbamiento de bloques. Semipermeable en general, con drenaje de aceptable a deficiente. Sin problemas mecánicos. GRANADA Y MÁLAGA. Suelos desfavorables Se consideran terrenos con condiciones constructivas muy desfavorables: - Gran parte de los terrenos que componen la Hoya de Guadix y Baza, así como otros sectores terciarios de la cuenca del Almanzora, debido a la presencia de yesos. - Algunas zonas metamórficas al NO del pueblo de Gor. - La falda sur de la sierra de María, con yesos, margas y arcillas. Se consideran terrenos con condiciones constructivas desfavorables: - Las áreas III3 y II1 (Mioceno limoso de la Depresión de Granada y Trías Keuper de Antequera), y muy desfavorables el área ocupada por los materiales turbosos de la cuenca del Padul. En la Hoja 6-10/78 de Baza, se mencionan también: - Los terrenos al N de Villanueva de las Torres, N de Baños de Zújar, la zona comprendida entre Baza y Cullar de Baza y un pequeño sector situado al O de Purchena, con condiciones desfavorables debido a su constitución margo-yesífera, morfología quebrada, y características geotécnicas desfavorables. Aparecen yesos diseminados y estratificados. - La zona llana situada entre Baza y Benamaurel, con recubrimientos de glacis arcillosos sobre formación margo-yesífera. Presentan los mismos problemas pero agravados por los encharcamientos. - La zona cuaternaria al SE de Quesada y al N de Gor. En el ANEXO II se incluyen la Hoja 5-11/83 de Granada-Málaga, y la 6-10/78 de Baza, correspondientes a los Mapas de Interpretación Geotécnica, editados por el Ministerio de Industria, Dirección General de Minas e Industrias de la Construcción. Problemática de las “Arcillas Sensitivas” del Pleistoceno. En el sur de Iberia, se producen durante el Neógeno y el Cuaternario, alternancia de ambientes marinos y continentales, por los cambios paleográficos debidos a movimientos tectónicos. Se generaron grandes depresiones por hundimiento (Tortoniense Superior), que condujeron a la inmersión de amplias zonas cercanas al mar. En la cuenca de Granada, el posterior episodio evaporítico inició una etapa de sedimentación que se extendió desde el Turoliense hasta el Pleistoceno. Las cuencas se llenaron con depósitos fluviales y calizas lacustres con caliches. En este medio se desarrollan las denominadas arcillas sensibles (“quick clays” o arcillas rápidas), muy peligrosas ya que pueden parecer estables, pero repentinamente se licúan y Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 86 fluyen. El origen de este comportamiento se debe a que son arcillas depositadas en un ambiente distinto del actual (arcillas marinas floculadas). Brand y Breuner (1981) sostienen que las arcillas rápidas o sensitivas aparecen en áreas en la que hubo glaciación durante el Pleistoceno (hace aproximadamente 1.65 millones de años), con lo que se trata de sedimentos jóvenes desde el punto de vista geológico, y generalmente fueron depositados en ambientes marinos. Las arcillas sensitivas se constituyen a base de roca glacial molida, que transportada por medios fluviales, se deposita en una cuenca marina. Estas partículas finas de arcilla y limo floculan en presencia de agua salada, y forman un sedimento con alto contenido de agua. Posteriormente son elevados por movimientos tectónicos o emergen por encima del nivel del mar. En el caso de Granada, las arcillas marinas sensitivas se atribuyen a los sedimentos provenientes de los procesos de glaciación de Sierra Nevada. En 1977, Van Olphen investigó la forma en que se conectaban las partículas en una arcilla floculada, y estableció que en la estructura floculada, las partículas de mineral de arcilla se unen borde con borde, o borde con cara, observándose muy poca orientación de las partículas dentro de la estructura. La estructura floculada les da una resistencia muy alta, con una relación de vacios constante. Cuando esta estructura se altera, se produce el colapso de la estructura y una pérdida instantánea de la resistencia. Normalmente esta estructura se desarrolla durante el proceso de depósito, debido a una salinidad alta, con predominio de cationes bivalentes (Fe, Al, Ca, Mg) y alta concentración de la suspensión. La fuerza de repulsión entre las superficies de arcilla y limo cargadas negativamente, se reduce al contacto con el agua salada del mar, haciendo que se depositen las partículas y produciendo la floculación. Este proceso se desarrolla con gran rapidez, por lo que no existe gradación de tamaños en los sedimentos. No es muy común encontrar fenómenos de deslizamiento relacionados con arcillas sensitivas, pero cuando se producen son de gran magnitud y con consecuencias catastróficas, ya que el material pasa rápidamente de una consistencia dura a una masa líquida. La sensitividad de una arcilla se define, en ensayo de laboratorio, como A/B, siendo: A = resistencia, no drenada, en estado no perturbado, y B = resistencia, no drenada, en estado remoldeado, midiéndose ambas resistencias con el mismo contenido de humedad. La mayoría de las arcillas se mueven en una sensitividad que oscila entre 1 y 4, las arcillas sensitivas tienen de 4 a 8, las extrasensitivas de 8 a 16, y las quick clays de 16 hasta 100. Para reconocer una arcilla rápida tendremos que observar su comportamiento. Se trata de arcillas muy duras y frágiles en su estado natural, pero que al alterarse se comportan como una masa fluida. Las arcillas rápidas tienen una sensitividad mayor que 30 y una resistencia fallada menor de 0.5 kpa. En el siguiente cuadro se recoge la clasificación de las arcillas según su sensitividad. Designación Sensitividad Baja sensitividad Menor de 8 Algo rápidas De 8 a 30 Muy rápidas Más de 30 Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 87 Ahora bien, para que en una arcilla sensitiva se produzca el proceso de licuefacción, se deben dar alguno de los siguientes agentes desencadenantes: - Aporte de agua dulce (normalmente procedente de la lluvia) que disuelva las sales presentes en la arcilla. - Remoldeo causado por movimientos del terreno, que provoque un cambio en la conexión entre las partículas de arcilla. Las arcillas floculadas procedentes de los fondos marinos precipitan sus sales al secarse los suelos. La primera sal en precipitarse es el yeso (CaSO4), y más tarde el NaCl. Al producirse un lavado de sales debido al aporte de agua dulce ya sea de lluvia o subterránea, se produce un proceso de de-floculación, y como consecuencia la activación de las arcillas rápidas. En otros casos, el ataque de agentes químicos actúa como dispersante entorpeciendo la floculación. El agente dispersante reduce el límite líquido, reduciendo la resistencia remoldeada y aumentando la sensitividad de la arcilla. Este comportamiento puede verse alterado por factores estabilizantes, como la meteorización y la cementación. La capa más superficial del terreno está sometida a procesos de desecación y oxidación. Esta meteorización produce un aumento de la resistencia remoldeada, y por tanto una disminución de la sensitividad que si se aprecia en capas más profundas, lo cual puede llevarnos a conclusiones erróneas sobre las características del suelo si no se realiza un estudio en profundidad. Además la meteorización puede conllevar un aumento de la presencia de minerales expansivos que aumenten la resistencia remoldeada. Por otra parte, cuando se inicia una precipitación en los contactos de las partículas de arcilla de materiales amorfos o de óxidos de hierro y aluminio se produce un proceso de cementación, que actúa como estabilizante, aunque según demuestran los ensayos realizados, repercute poco en el valor de la resistencia remoldeada. En la ciudad de Granada, tenemos el caso del Edificio de La Normal, asentado sobre arcillas sensitivas que se activaron al proceder a la excavación de un sótano en el proceso de ampliación, provocando un remoldeo, y que además se vio agravado por la entrada de aguas procedentes de la escorrentía de la ladera en la que se encuentra y que quedó retenida y alterada por los muros de sótano. Suelos Kársticos. Trías Keuper. Según se cita en la publicación “Geología Regional” de la Universidad de Málaga (Francisco Serrano Lozano y Antonio Guerra Merchán, 2004), el Trías germano-andaluz, llamado así por la similitud que presenta con sedimentos triásicos depositados en el zócalo hercínico de Alemania, presenta tres tramos: Buntsandstein, Muschelkalk y Keuper. Los dos primeros afloran escasamente en nuestro territorio, pero el tramo superior correspondiente al Triásico superior y de facies Keuper, aflora en una gran extensión, y está constituido por un conjunto de arcillas y areniscas de colores rojos, verdes y amarillentos, en los que se intercalan concentraciones estratiformes o irregulares de yeso. Este tramo suele aparecer cubierto por algunos metros de carniolas (rocas calizo-dolomíticas grises o amarillentas, reconocibles por su aspecto oqueroso y brechoide). Los sedimentos arcillo areniscosos con evaporitas de facies Keuper corresponden a depósitos continentales y de transición continental-marino, desarrollados sobre una plataforma plana Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 88 extensa en la que debieron ubicarse albuferas y marjales, en los que la fuerte evaporación produjo la precipitación de las sales. En la tesis doctoral de Guillermina Garzón Heydt, sobre suelos kársticos (Madrid. 1996, Facultad de Ciencias Geológicas de la UCM), aparecen destacados los sectores de Campillos, Govantes, Antequera, Archidona y Salinas. Las formaciones travertínicas se reparten en cuatro grandes conjuntos: - El sector septentrional de la Serranía de Ronda - Las Sierras de las Nieves y Prieta - La Sierra de Níjar - Las Sierras de Tejada y Almijara, incluyendo este último conjunto las estribaciones meridionales de la Sierra de Alhama. Aparecen travertinos en zonas costeras como Torremolinos, Banalmádena, Nerja, Rincón de la Victoria, etc., y grandes cavidades en Antequera, Ronda, Tolox, Periana, Benaojan, Ardales, Málaga, Marbella y Nerja. 5.1.3.4 PROVINCIA DE JAÉN. ESTRATIGRAFÍA DE SUELOS. El mapa IGME, así como la memoria, de la provincia de Jaén, corresponden a la hoja 5-10/77, indica la presencia de los siguientes materiales en la Depresión de Guadalquivir, en el área comprendida entre Baeza, Jimena, Jódar y Úbeda: Una unidad superior: sus afloramientos corresponden al Cerro Nando, Peñarrubia y la Atalaya, todos en los alrededores de Jódar. La unidad de abajo a arriba está compuesta de los siguientes términos: calizas margosas o dolomíticas, margas yesíferas, margocalizas del Cretácico superior; margas y margocalizas y calizas organoneas y areniscas. Una unidad intermedia: es la de mayor extensión, ocupando el área comprendida entre Jódar, Baeza y Úbeda, constituida por: margas yesíferas y saliníferas del Keuper, margas grises que aparecen en masas aisladas, margas, areniscas y calizas arenosas; margocalizas blancas y rojas, series de margas, margocalizas y materiales detríticos alternantes, y finalmente calizas organóneas y areniscas. Una unidad inferior que presenta afloramientos en forma de domos, siendo el más característico el de Cerro Gordo, situado al N de Jódar y muy cerca del Guadalquivir. Se pueden distinguir: margas y margocalizas del Cretácico superior, calizas con sílex, margocalizas y arenas micáceas, apareciendo algunos niveles arrecifales, y calizas organóneas detríticas. El sustrato autóctono de las tres unidades está constituido por margas blancas silíceas. Distingue también las zonas correspondientes al Neógeno y al Cuaternario: El Vindoboniense consta de margas azules y grises, seguidas de una sucesión molásica, constituída por términos calcáreos detríticos. No falta, a veces, los niveles netamente conglomeráticos, y la serie detrítica regresiva puede estar formada, además, por areniscas bien estratificadas con abundante cemento calizo… El Plioceno corresponde a un potente paquete de arcillas rosadas y pardas con intercalaciones conglomeráticas de cantos bastante rodados y de naturaleza variable según los puntos. El Cuaternario Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 89 está constituido por depósitos aluviales, coluviales y los materiales que forman las terrazas fluviales. En cuanto a la dinámica tectónica de las formaciones más recientes apunta: Desde el punto de vista tectónico pueden diferenciarse dos grandes grupos de unidades: unas pertenecen a la Depresión del Guadalquivir y las otras a las zonas externas de las Cordilleras Béticas (zonas Prebética y Subbética). Si se prescinde de la existencia de intercalaciones de materiales alóctonos, la estructura de la Depresión es sumamente simple, ya que la cobertera adopta una disposición monoclinal, con buzamiento suave de componente S. Puede colegirse que el buzamiento es mayor cuanto más profundas se sitúen las formaciones de cobertera consideradas… Además de las importantes traslaciones sufridas por ciertas unidades subbéticas y algunas Prebéticas, la región ha sido fuertemente plegada. Por otro lado, el diapirismo ha jugado un papel importante en el trazado y localización de muchas estructuras. La etapa tectónica más tardía, que afecta a los materiales del Mioceno Superior y muchas veces también a los del Cuaternario, es la formación de fallas normales, que determinan el trazado actual de muchos contactos y limitan la mayor parte de las depresiones existentes.” Para su caracterización geotécnica, se delimitan tres Regiones y ocho Áreas, que presentan las características que a continuación se describen, y que se representan gráficamente en los mapas del IGME recogidos en el ANEXO II (Hoja 5-10/77 de Jaén). Región I Área I2 Calizas, esquistos y pizarras con una lajosidad muy irregular y unos recubrimientos arcillosos de potencia media. Morfología acusada y estabilidad baja debido a la lajosidad. Impermeables en general, con cierta permeabilidad a través de las lajas y los recubrimientos. Escorrentía superficial favorable, características mecánicas favorables, excepto problemas de lajosidad. Área I3 Afloramientos de rocas volcánicas de poca extensión. Morfología alomada, con abarrancamientos y superficies muy alteradas debido a la meteorización. Drenaje favorable por escorrentía. Características mecánicas buenas allí donde el afloramiento es extenso. Región II Área II1 Depósitos aluviales formados por una mezcla de arcillas y arenas con niveles aislados de gravas. Morfología llana. Estabilidad natural elevada; sin embargo, la acción erosiva de la red fluvial y el escaso grado de cementación de sus materiales, condicionan que en la ejecución de taludes y desmontes hayan de tomarse precauciones. Materiales semipermeables, aunque pueden aparecer niveles totalmente impermeables encima, debajo o alrededor de otros permeables, lo que propicia la aparición de niveles freáticos colgados. Capacidad de carga baja a media. Asientos medios. Problemas mecánicos asociados a las grandes variaciones litológicas Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 90 en profundidad, de desigual comportamiento ante las cargas, y a niveles freáticos a cotas muy bajas. Área II2 Margas arcillosas alternando con arcillas arenosas, margas calcáreas y, en ocasiones, arenas, gravas y niveles de areniscas. Coloración ocre-verdosa o blanquecina, con poca cementación. Morfología generalmente llana, con abundantes alomaciones. Tendencia al deslizamiento, a favor de las pendientes, bajo cargas. Erosionable, lo que propicia abarrancamientos inestables. Terrenos impermeables con drenaje desfavorable en zonas llanas. Área II3 Litología variada, con grupos margosos, calcáreos y detríticos, a veces tapizados por un recubrimiento arcillo-arenoso. Coloraciones ocre-blanquecinas poco resistentes a la erosión. Morfología llana con alomaciones. Estabilidad elevada, salvo en las zonas donde las margas tengan una potencia considerable. Materiales impermeables. Existencia de agua a cotas poco profundas (mantos acuíferos que discurren sobre capas impermeables). Capacidad de carga media. Asientos medios. En la zona de Alcalá la Real se presentan problemas de estabilidad y asientos considerables. Región III Área III1 Mezcla de margas arcillosas, de coloraciones rojizas y verdosas, areniscas y frecuentes niveles de yesos, todo ello recubierto por una capa arcillosa procedente de la alteración de los grupos anteriores. Morfología variable, alternando llanos con pendientes elevadas. La disolución de los niveles de yesos provoca hundimientos y deslizamientos, lo que hace a la zona desfavorable. Materiales impermeables, drenaje deficiente. Los sulfatos disueltos en el agua (yesos) atacan a los conglomerantes. Capacidad de carga media. Asientos medios. Hay que tomar precauciones ya que las formaciones yesíferas en profundidad pueden disolverse. Área III2 Calizas y margocalizas, gravas silíceas heterométricas. Relieve alomado. Estabilidad de taludes elevada. Terrenos impermeables, drenaje favorable por percolación y escorrentía. Afloramientos acuíferos en los cambios de relieve. Capacidad de carga alta. Sin asientos. Área III3 Dolomías, calizas, calizas dolomitizadas y margas. Similares características al grupo anterior, pero más erosionable. JAÉN. Suelos desfavorables. Se consideran terrenos en condiciones constructivas muy desfavorables: - Aquellos en los que aparecen niveles de margas y arcillas interestratificados con yesos cristalizados, que pueden disolverse y ceder de manera brusca. - Una zona situada al NE de la sierra de Alta Coloma, ya que la alternancia de materiales (calizas, dolomías y margas) y las elevadas pendientes pueden generar desprendimientos y deslizamientos. - Zonas de acusada morfología. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 91 - En el entorno de Torre del Campo, con inestabilidad potencial (arcillas, arenas y margas) con probabilidad de deslizamientos y hundimientos. - Zonas con una cota >1.200 m, con calizas y dolomías en las que se observan procesos kársticos, con pendientes >30% en muchos casos y fenómenos debidos a la helacidad. Se consideran terrenos con condiciones constructivas desfavorables: - La zona S de la sierra de Alta Coloma y la zona al E de Jódar, al O de Moreda y al SO de Iznalloz, por la mezcla de litologías y las fuertes pendientes que favorecen desprendimientos y deslizamientos. - Zonas con mantos acuíferos a poca profundidad. - Depósitos aluviales de la zona O, con niveles freáticos a cotas muy superficiales, y alternancia de arcillas, arenas y gravas, que dan al conjunto poca capacidad portante. - Zonas de naturaleza margosa y morfología acusada, que propicia deslizamientos y asientos notables. En el ANEXO I se incluye la Hoja 5-10/77 de Jaén, correspondiente a los Mapas de Interpretación Geotécnica, editados por el Ministerio de Industria, Dirección General de Minas e Industrias de la Construcción. 5.1.3.5 PROVINCIA DE CÓRDOBA. ESTRATIGRAFÍA DE SUELOS. El mapa IGME, así como la memoria, de la provincia de Córdoba, corresponden a la hoja 410/76, indica la presencia de los siguientes materiales con potencial expansivo, en la zona S (la zona norte es fundamentalmente rocosa): Terciario: - Estampiense-Aquitaniense: principales afloramientos al S y SE de Écija, SE de Puente Genil, O de Aguilar y N y alrededores de Espejo. Formado por margas calizas arenosas y areniscas… - Aquitaniense-Burdigaliense: en el SE, en las zonas de Aguilar y Moriles. Alternancia de finos blancos de calizas-margosas y arenosas, con margas blanquecinas, muy limosas. - Burdigaliense: afloramientos aislados por toda la zona S. Niveles calizos de colores blanco-grisáceos sobre los que yacen una serie de formaciones margosas bastante arenosas. - Helveciense-Tortoniense: aparece en el borde E en forma extendida, y por el centro y S en forma de retazos aislados. La formación se compone, en su parte inferior, de unas margas muy arcillosas, de colores azulados y grisáceos, que van pasando a ocres, con finas intercalaciones de areniscas arcillosas a medida que se asciende a la serie. - Tortoniense Alto-Mioceno Superior: corresponde a una serie detrítica, generalmente formada por areniscas bien estratificadas en bancos, a veces potentes, y con colores amarillo-grisáceos. Cuaternario: Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 92 - Aluvial: constituido por limos y arcillas con niveles irregulares de cantos rodados y gravas. Su potencia oscila entre 5 y 30 m. - Terrazas: litológicamente presenta un primer nivel de limos que descansa sobre las areniscas, arenas y conglomerados. Por lo general bastante cementados, presentan una rubefacción típica. Su potencia media es de unos 15 m… - Fluvial antiguo: …constituidas por limos y arcillas con niveles irregulares de cantos y gravas, asociados a costras calcáreas, blancas y de poco espesor. Su potencia oscila entre los 10 y 20 m.” Para su caracterización geotécnica, se delimitan tres Regiones y nueve Áreas, que presentan las características que a continuación se describen, y que se representan gráficamente en los mapas del IGME recogidos en el ANEXO II se incluye la (Hoja 4-10/76 de Córdoba). Región I Área I1 Granitos, gneises, doleritas, gabros y granodioritas. Recubrimientos irregulares. Morfología muy variable. Estabilidad de taludes elevada, apareciendo únicamente fenómenos de fracturación o alteración. Materiales impermeables. Permeabilidad a través de las fracturas. Drenaje favorable por escorrentía, características mecánicas favorables. Posibles problemas con los recubrimientos arenosos y arcillosos localizados. Área I2 Calizas, pizarras, cuarcitas, esquistos y conglomerados. Lajosidad muy irregular. Fuerte tectonización y relieve irregular. Materiales impermeables salvo por la lajosidad y la fracturación. Drenaje por escorrentía muy favorable. Características mecánicas favorables. Región II Área II1 Sigue el trazado de la red fluvial. Arcillas, arenas y niveles aislados de gravas. Morfología llana. Estabilidad natural elevada. Problemas con la ejecución de taludes, dado el escaso grado de cementación de los materiales. Materiales semipermeables. Drenaje aceptable. No obstante, al existir un nivel freático alto, se le asignan condiciones de drenaje desfavorable. Capacidad de carga de baja a media. Asientos medios. Problemas asociados a las grandes variaciones litológicas en profundidad, de desigual comportamiento ante las cargas, un nivel freático a cotas muy bajas (arenas fluidas) y difícil saneamiento. Área II1’ Depósitos cuaternarios formados por una mezcla irregular de arcillas y arenas. Aparecen gravas y costras de caliche (en niveles de 1 ó 2 m de potencia en la parte alta de las formaciones). Morfología llana. Ligeras alomaciones por niveles de gravas muy cementadas, lo que puede generar inestabilidad en los bordes de los macizos. Semipermeables. Drenaje aceptable por percolación y escorrentía. Características mecánicas de tipo medio. Área II2 Margas arcillosas, alternando con areniscas, margas calcáreas y arcillas arenosas. Poca cementación. Morfología llana en general, con abundantes alomaciones. Tendencia al deslizamiento a favor de las pendientes, a veces bajo estímulos naturales, pero siempre ante la acción del hombre. Erosionable, produce abarrancamientos inestables. Las obras en esta área deberán cuidarse mucho. Terrenos impermeables, con drenaje desfavorable. Características Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 93 mecánicas de tipo medio. Problemas ligados al deslizamiento, hundimiento o arrastre, provocados por los continuos movimientos del sustrato margoso. Área II3 Niveles de gravas de tamaño medio, con arenas y algunos bolos cuarcíticos. Morfología llana. Estabilidad elevada. Materiales semipermeables, con drenaje aceptable por percolación. Capacidad de carga media a elevada. Asientos medios, que se producirán siempre en las primeras fases de carga. Problemas ligados a la falta de cementación y desigual granulometría, que pueden provocar desmoronamientos puntuales. Región III Área III1 Grupos margosos, calcáreos y detríticos, tapizados por un recubrimiento arcillo-arenoso de poca potencia. Relieves llanos. Estabilidad elevada. Materiales semipermeables. Drenaje por escorrentía, entre aceptable y desfavorable. Capacidad de carga y asientos medios. Área III2 Margas, margocalizas y calizas. Relieves alomados. Estabilidad de taludes elevada en todas las circunstancias. Terrenos impermeables. Drenaje favorable por infiltración en fisuras. Características mecánicas favorables, aunque peores en algunos niveles margosos. Problemas relacionados con la alternancia litológica que puede influir sobre el comportamiento uniforme del terreno. Área III3 Mezcla de margas arcillosas rojizas y verdosas, areniscas, limonitas y frecuentes niveles de yesos, todo ello recubierto de una capa arcillosa procedente de la alteración de los anteriores grupos. Relieves llanos y alomados. Materiales erosionables, posible disolución de yesos que confieren a la zona un carácter desfavorable por la posibilidad de hundimientos y deslizamientos. Materiales impermeables. Drenaje por escorrentía desfavorable. Aguas con sulfatos (del yeso) que atacan a los conglomerantes. Características mecánicas medias. No obstante, ante la presencia de yesos los asientos pueden producirse de manera brusca por disolución de los mismos, por lo que se califica la zona como desfavorable. CÓRDOBA. Suelos desfavorables. Se consideran terrenos en condiciones constructivas muy desfavorables: - Aquellos donde existe alternancia litológica, en la que aparecen niveles de margas y arcillas interestratificadas con yesos cristalizados (susceptibles de colapso). Se consideran terrenos en condiciones constructivas desfavorables: - Los situados en el borde N, con gran variedad litológica (pizarras, calizas, cuarcitas, esquistos, etc.) con grupos lajosos muy tectonizados y morfología acusada. Están soterrados bajo suelos o depósitos de cantos y bolos con una alta propensión al deslizamiento. - Depósitos aluviales con nivel freático a cotas muy superficiales, con lo que los terrenos están en estado de saturación total o elevada. Arcillas, arenas y algunos niveles de gravas. Generan fenómenos de arenas fluidas, arcillas saturadas, etc. - Subsuelos de naturaleza margosa que experimentan deslizamientos y hundimientos ante las cargas procedentes de estructuras. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 94 En el ANEXO I se incluye la Hoja 4-10/76 de Córdoba, correspondiente a los Mapas de Interpretación Geotécnica, editados por el Ministerio de Industria, Dirección General de Minas e Industrias de la Construcción. 5.1.3.6 PROVINCIA DE ALMERÍA. ESTRATIGRAFÍA DE SUELOS. El mapa IGME, así como la memoria, de la provincia de Almería, corresponden a las hojas 611/84 y 7-11/85, indica la presencia de los siguientes materiales: a. Serie eminentemente metamórfica, formada por micaesquistos, anfibolitas, mármoles, cuarcitas y serpentinas… b. Conjunto de micaesquistos grafitosos, cuarcitas, micacitas y anfibolitas… c. Masas compuestas esencialmente de filitas de colores azules y plateados, con intercalaciones variables de cuarcitas y yesos…Trías inferior. d. Conjunto de materiales que varían desde las dolomías a las cuarcitas, pasando por esquistos e incluso filitas…Trías medio. e. Alternancia irregular de calizas y dolomías, de colores negruzcos y amarillentos. Presentan en ocasiones intercalaciones de otros materiales…Trías superior. f. Conjunto alternante de margas y niveles areniscosos, de colores claros y que se presentan con potencias no muy altas…Mioceno. g. Niveles de margas arenosas, con intercalaciones de areniscas, en alternancia con conglomerados que llevan estratificados materiales arcillo-limosos y algunas arenas…Mioceno-Plioceno. h. Nivel volcánico, formado por andesitas, dacitas y conglomerados y tobas de estos mismos materiales…probablemente de edad antetortoniense. Para su caracterización geotécnica, se delimitan dos Regiones y ocho Áreas, que presentan las características que a continuación se describen, y que se representan gráficamente en los mapas del IGME recogidos en el ANEXO II se incluyen las (Hojas 6-11/84 y 7-11/85 de AlmeríaGarrucha). Región I Área I1 Sierras Nevada y Filábride. Micaesquistos granatíferos y pizarras diversas (cuarzosas micáceas, gravatíferas) micacitas, etc. Posible aparición de yesos. Colores oscuros. Potencias elevadas. Relieves acusados. Bastante impermeable, sólo permeable por fisuras o alteraciones. Drenaje aceptable por escorrentía. Capacidad de carga alta. Sin asientos. Deslizamientos cuando la tectonización coincide con las pendientes. Área I2 Sierras de Gador, Alhamilla y Cabrera. Calizas y Dolomías. Predominio del paquete dolomítico. Relieves acusados. Drenaje excepcional por fisuración y karstificación. Estructuras estables sólo derrumbables ante la acción del hombre. Capacidad de carga alta. Sin asientos. Área I3 Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 101 5.2.1.1 Provincia de Almería. Ilustración 44. Localización de municipios con suelos inestables en la provincia de Almería. Fuente: Elaboración propia. 2014. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 102 Suelos Expansivos. - Campo de Tabernas (Tabernas, Sorbas…) - Cuenca del río Almanzora (Portaloa, Cantoria, Albox, Arboleas, Zurgena…) - Puntualmente junto a las cuencas de algunos ríos (Antas, Los Gallardos, Turre…), o en zonas costeras (Carboneras). Suelos Blandos Compresibles. - En el Campo de Tabernas (Turrillas, Tabernas…) - En las cuencas de los ríos Almanzora (Cuevas de Almanzora, Huercal-Overa, Cantoría, Portaloa, Olula de Río, Alcóntar), Andarax (Almería, Viator, Huercal de Almería, Pechina, Benahadux, Rioja, Alhama de Almería, Huécija…), Nacimiento (Alsodux, Santa Cruz de Marchena…), Antas (Garrucha, Vera…) y Aguas (Los Gallardos, Turre…) - En el Campo de las Dalias, cerca de la costa (Adra, La Mojonera, Roquetas de Mar…) Inestabilidad de Laderas. - En los municipios situados en el encuentro de las Sierras de Gador y Sierra Nevada con el valle del río Andarax, así como en el encuentro de las Sierras de Lúcar y de los Filabres con el valle del río Almanzora. - Igualmente en el encuentro de la Sierra de los Filabres con el Campo de Tabernas. Rellenos Antrópicos. - Puntualmente, en municipios del Campo de Las Dalias (Elegido, La Mojonera, Dalias, Benahadux, Viator, Huércal de Almería, Almería…) - Junto a la desembocadura del río Andarax, y en zonas costeras (Carboneras, Mojácar…) Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 103 5.2.1.2 Provincia de Cádiz. Ilustración 45. Localización de municipios con suelos inestables en la provincia de Cádiz. Fuente: Elaboración propia. 2014. Suelos Expansivos. - Zona de costa entre las bahías de Cádiz y Algeciras, y en la desembocadura del río Guadalquivir (Sanlúcar de Barrameda, Rota, Puerto Real, San Fernando, Chiclana, Vejer de la frontera, Zahara de los Atunes, Tarifa, Algeciras, Los Barrios, San Roque…). - Puntualmente junto a las cuencas de los ríos Guadalete, Barbate y Hazgarganta (Jerez de la Frontera, Arcos de la Frontera, Bornos, Espera, Villamartín, Prado del Rey, Puerto Serrrano, Olvera, El Gastor, El Bosque, Ubrique, Jimena de la Frontera…). Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 104 Suelos Blandos Compresibles. - Zonas costeras e inundables (Sanlúcar de Barrameda, Chipiona, Puerto de Santa María, Puerto Real, Cádiz, San Fernando, Chiclana de la Frontera, Barbate, Tarifa, Algeciras, Los Barrios, La Línea de la Concepción…) Inestabilidad de Laderas. - En zonas de Sierra, como las de Líjar, Grazalema, Sierra del Pinar y Sierra de Ubrique (Olvera, Alcalá del Valle, Setenil de las Bodegas, Grazalema, El Bosque, Prado del Rey, Ubrique, Benaocaz, Villaluenga del Rosario…) - A los pies de la Sierras del Aljibe y Sierra Blanquilla (Alcalá de los Gazules, BenalupCasas Viejas…) - En áreas de campiña (Jerez, Trebujena…) Rellenos Antrópicos. - En localidades importantes (Cádiz, Jerez, Ubrique, Medina Sidonia, Arcos de la Frontera…), donde el suelo es más valioso y lleva al relleno de superficies para su aprovechamiento urbanístico. - Especial mención merecen, por su problemática general, los municipios de Medina sidónia, Arcos de la Frontera, Ubrique, Sanlúcar de Barrameda y Jerez de la Frontera. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 105 5.2.1.3 Provincia de Córdoba. Ilustración 46. Localización de municipios con suelos inestables en la provincia de Córdoba. Fuente: Elaboración propia. 2014. Suelos Expansivos. - Cuenca del Guadalquivir (Almodovar del Río, Córdoba, El Carpio…) - La Campiña (Benalcázar, Bujalance, Cañete de las Torres, La Carlota…) Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 106 - Áreas próximas a lagunas (Santaella, Montalbán de Córdoba, Las Ramblas, Montilla, Nueva Carteya, Baena…) - En el entorno de los ríos que desaguan las Sierras de Cabra y Horconera (Aguilar de la Frontera, Puente Genil, Benamejí, Lucena, Rute, Iznájar, Almedinilla, Carcabuey…) Inestabilidad de Laderas. - Al pie de Sierra Morena (Montalbán del Río…), de la Sierra de Cabra (Cabra, Priego de Córdoba, Almedinilla, Iznájar, Rute, Benamejí…) - En La Campiña (Bujalance, Cañete de las Torres, La Carlota, Santaella, Montalbán de Córdoba, La Rambla, Montilla…) - En el entorno de las zonas de lagunas (Aguilar de la Frontera, Puente Genil…) Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 107 5.2.1.4 Provincia de Granada. Ilustración 47. Localización de municipios con suelos inestables en la provincia de Granada. Fuente: Elaboración propia. 2014. Suelos Expansivos. - A los pies de las Sierras de Alta Coloma, Mágina y Cazorla (Montillana, Montejícar, Guadalhortuna, Dehesas de Guadix…). - En el entorno de las Sierras de Brapanda y Campanario (Íllora, Moclín…) - Puntualmente en el entorno de la capital (Albolote…) - Suelos Blandos Compresibles. - En La Vega de Granada, junto al río Genil (Fuente Vaqueros, Pinos Puente, Atarfe, Santa Fe, Albolote, Peligros, Pulianas, Granada…) - En la cuenca del río Cubillas (Deifontes) Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 108 - En zonas costeras (Salobreña, Motril…) Inestabilidad de Laderas. - En la zona de Los Montes, Sierra de Parapanda y Sierra del Campanario (Montefrio, Íllora, Moclín, Colmenera, El Pinar…) - En el entorno de Granada capital, en los límites del Parque Natural Sierra de Huetor (Guevejar, Nivar, Alfácar, Víznar, Huetor Santillán, Jun, Dúdar, Pinos Genil, Guejar Sierra, Monachil, Gójar, Churriana…) - En el encuentro del Parque Natural Sierra de Huetor con la Hoya de Guadix (La Peza, Cogollos del Guadix, Beas de Guadix, Marchal…) - En las zonas de sierra cercanas a la costa, en el entorno del río Guadalfeo, que desagua el macizo de Sierra Nevada (Albuñuelas, Lanjarón, Vélez de Benaudalla, Soportújar, Pampaneira, Bubión, Capileira, Pórtugos, Burquistar, Trevélez, Berchules, Almejíjar…) - En la Sierra de la Contraviesa (Polopos, Sorvilán, Albondón, Albuñol…), en la Sierra de los Guájares (Lentegui, Otívar, Itravo, Molvízar, Almuñecar, Lóbres…), y a los pies de la Sierra de Cazorla (Dehesas de Guadix, Castril…) Rellenos Antrópicos. - Rellenos antrópicos en Granada Capital y en LA Calahorra. - La problemática del suelo puede verse agravada en municipios con sismicidad alta, como es el caso de Arenas del Rey. - En Cájar encontramos canteras que se han rellenado. - Existen cuevas en Benamaurel, Castilléjar, Cortes de Baza, Cuevas del Campo, Galera, Granada, Guadix, Huescar, Orce y Purullena. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 109 5.2.1.5 Provincia de Huelva. Ilustración 48. Localización de municipios con suelos inestables en la provincia de Huelva. Fuente: Elaboración propia. 2014. Suelos Expansivos. - Zona sur, junto al Parque Doñana (Cartaya, Aljaraque, Huelva, Gibraleón, Trigueros, San Juan del Puerto, Lucena, Bonares, Rociana del Condado, Almonte, Villalba del Alcor, Manzanilla, Chucena, Hinojos…). Suelos Blandos Compresibles. - Zonas bajas inundables y de marisma y junto al Parque de Doñana (Ayamonte, Isla Cristina, Lepe, Aljaraque, Huelva, Gibraleón, San Juan del Purto, Lucena, La Palma Almonte, Hinojos…) Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 110 Inestabilidad de Laderas. - Huelva capital (zona de Los Cabezos) Rellenos Antrópicos. - Rellenos en la capital, en zonas poco apropiadas para la construcción, para aprovechamiento urbanístico. - Cuevas en Aracena. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 117 5.3 SISTEMAS DE RECALCE DE CIMENTACIONES EMPLEADOS EN EDIFICIOS PATRIMONIALES ANDALUCES. ANÁLISIS DE SU PUESTA EN OBRA Y REVISIÓN CRÍTICA DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS. En la última década son numerosos los casos de intervenciones en edificios que por un motivo u otro saltan a las páginas de los periódicos debido a la alarma social generada por patologías agresivas o por elevación de los costes y del plazo de ejecución de manera incontrolada. La mayoría de las veces esta situación viene provocada por el descubrimiento de un comportamiento inusual del suelo, o de un inadecuado estudio de éste. A continuación se describen múltiples casos de intervenciones problemáticas en suelo andaluces, y sea en obra de recalce o en obra nueva. HUELVA CAPITAL (ARCILLAS DE COMPORTAMIENTO TIXOTRÓPICO) La zona sur de Huelva capital se encuadra en los terrenos fangosos situados entre las desembocaduras de los ríos Tinto y Odiel. A principios de los 90 se decide emplazar allí el nuevo mercado de abastos de la ciudad, en la zona llamada de la Pescadería. A partir de 2000 se comienza a diseñar el mercado y los estudios geofísicos delatan la dificultad que supondría construir un parking subterráneo debido a la falta de consistencia del terreno. No obstante, las obras comienzan en septiembre de 2005, inaugurándose el mercado en enero de 2008. El primer tratamiento de consolidación propuesto consiste en la inyección de las paredes y del fondo de la excavación. Realizadas las pruebas de efectividad del mismo se constata que no ofrece el resultado deseado, por lo que se procede a un segundo estudio geotécnico, que delata la composición fangosa del suelo y un NF a 1.85 m de profundidad. En estas condiciones, el tratamiento por inyecciones se considera viable peo a un elevado costo económico y prolongando en exceso el plazo de ejecución. Se sugiere entonces la posibilidad de anular el tratamiento de fondo a fin de abaratar el proyecto, confiando la capacidad portante al perímetro del solar. Se propone ejecutar un muro de gravedad mediante consolidación por inyecciones de cemento bentonita, que en su base inferior tendría 20 m de anchura y 10 m en cabeza. El coste se cuatriplica y el plazo de ejecución no se puede cerrar a priori. En estas circunstancias se propone otra solución consistente en la ejecución de un muro pantalla de hormigón armado, anclado a las margas del firme, es decir, a 42 m de profundidad. Consultada esta solución a empresas especialistas, éstas concluyen que la solución no es viable dada la gran altura de la pantalla y la imposibilidad de ejecutar los anclajes a un terreno con nula consistencia. Esto es, si se desea mantener el diseño del edificio con 4 plantas bajo rasante, será inevitable multiplicar un 400% el coste y ampliar el plazo de ejecución un 50%. En esta tesitura, se decide modificar el proyecto ejecutando parte de los aparcamientos bajo rasante y parte sobre rasante. Por fin, la cimentación elegida consiste en la hinca de pilotes de sección cuadrada trabajando por punta, apoyados sobre las margas, y a tracción por rozamiento. Sobre ellos se coloca una Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 118 pesada losa de hormigón de 1.50 m de canto, con arriostramientos rígidos para compensar las grandes excentricidades existentes. Los pilotes parecían flotar en un mar de fango, por lo que se midió la continuidad del 100% de las unidades de pilotes. Ilustración 52. Pilotes de hinca en la cimentación del mercado de la Pescadería (Huelva). Fuente: Archivos del estudio de D. Joaquín Aramburu Maqua. Un problema similar se presentó en la construcción del Nuevo Estadio Colombino de Huelva, situado en el solar en el que se alzaba la antigua Plaza de Toros, que hubo de ser derruida cuando el hundimiento de sus cimientos la dejó en estado ruinoso. En este caso, gracias a la experiencia adquirida en el Mercado de la Pescadería, se renunció a la construcción de sótanos. OTROS CASOS EN LA PROVINCIA DE HUELVA La cuenca minera de Rio Tinto presenta actualmente fenómenos de inestabilidad y hundimiento en el entorno del pueblo. La razón se halla en el abandono de la cercana explotación minera Minas de Riotinto. El complejo minero contiene una gran excavación a cielo abierto (la mayor de Europa), que se ha inundado en los últimos años. Se trata de la Corta Atalaya, cuyo estado de deterioro tras el abandono de la explotación ha hecho que las masas de agua embalsadas se distribuyan incontroladamente, mezclándose además con las aguas ácidas altamente corrosivas del pozo Alfredo, explotación subterránea del mismo complejo. Este fenómeno ha propiciado la aparición en 2012 de dos grandes socavones y grandes grietas en el terreno de más de un kilómetro de longitud, que ya afectan al barrio inglés de Bellavista, territorio municipal de Aljaraque. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 119 En Aljaraque, el problema se agrava si tenemos en cuenta la presencia de marismas, y de grandes masas de arcilla expansiva. Estos agrietamientos facilitan la entrada de agua al subsuelo y con ello profundizan la capa activa potenciando los fenómenos de expansividad. Ilustración 53. Recorrido del túnel 5 desde Corta Atalaya hasta valle del Tintillo (Cuenca Odiel). http://riotintoarquitectura.blogspot.com.es/2012/02/algunosgraficos-sobre-cortaatalaya.html Ilustración 54. Esquema de la explotación minera. Carlos Vázquez Pérez. Arquitecto. http://riotintoarquitectura.blogspot.com.es/2012/02/algunosgraficos-sobre-cortaatalaya.html Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 120 Ilustración 55. Grietas y hundimientos en el entorno de Rio Tinto y Aljaraque. http://riotintoarquitectura.blogspot.com.es/2012/02/algunos-graficos-sobrecortaatalaya.html En Aljaraque, Bonares y Trigueros se presentan numerosos casos de patologías por arcillas expansivas en distinto grado. En Niebla las calcarenitas propician fenómenos de Karstificación que han producido hundimientos inesperados en varias construcciones. En la zona Norte del municipio el karst aparece enmascarado por una cobertera constituida fundamentalmente por depósitos de terrazas fluviales y algunas concentraciones de margas del Plioceno. Esta cobertera no impide la circulación de agua hacia la roca caliza, facilitando la circulación y disolución en el contacto entre ambas formaciones. Es importante pues, la realización de estudios geofísicos para detectar posibles oquedades que puedan dar lugar a hundimientos imprevistos. LA CORNISA DE LOS ALCORES EN SEVILLA El Colegio San Blas de Carmona, comienza su rehabilitación en 1997, para paliar las evidentes patologías y las carencias dotacionales. Las obras quedan inconclusas reanudándose la segunda fase de obras en 2003. Dado que las obras no estarían listas en principio hasta septiembre de 2004, se acuerda colocar unas caracolas provisionales para dotar de más espacio educativo al centro. Las caracolas se situaron cerca del barranco de Los Alcores, allá donde el estudio geotécnico situaba un posible plano de rotura del barranco. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 121 En 2004 gran parte del barranco del escarpe de Los Alcores se derrumba, aunque no afecta al colegio por unos pocos metros. A partir de entonces, el Ayuntamiento prohíbe cualquier obra mayor en la zona. En febrero de 2009, ante la preocupante inestabilidad del edificio, se solicita la realización de un estudio geotécnico del emplazamiento para valorar los riesgos existentes. En Junio de 2009, el informe técnico elaborado por D. Emilio Yanes Bustamante revela la inestabilidad del terreno y la necesidad de acometer obras inmediatas de consolidación. En Julio se toma la decisión de desalojar el centro. Ilustración 56. Derrumbe de la Cornisa de los Alcores (2004). Fuente: Archivos del estudio de D. Emilio Yanes Bustamante. El informe técnico del arquitecto D. Emilio Yanes Bustamante aclara los siguientes puntos: Aspectos desfavorables: 1. El Colegio San Blas se sitúa en un vértice de la meseta de Carmona, delimitado por dos bordes potencialmente inestables, lo que hace del lugar un punto especialmente susceptible de sufrir los efectos de la inestabilidad de la ladera noroeste y la inestabilidad y regresión del cantil del Arbollón. 2. Es evidente la presencia de masas de suelo movidas y de enormes fracturas en el terreno, y por tanto, la existencia de problemas de estabilidad que podrían llegar a afectar a la construcción del colegio. 3. El estudio histórico y fotogeológico de este borde de Carmona evidencia que es uno de los puntos que más regresión ha sufrido durante el período analizado. 4. El Estudio Geotécnico realizado por Vorsevi para modificar un cuerpo del edificio actual, ha puesto de manifiesto que este edificio, se cimenta sobre rellenos incompetentes (consistencia suelta), y que el espesor de estos rellenos es muy considerable, alcanzando, al menos 9.80 m. 5. En el Estudio Geotécnico anterior Vorsevi advierte de la existencia de riesgo de inestabilidad Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 122 para el edificio, y entiende que se está desarrollando un proyecto de estabilización y contención del mismo. Es decir, Vorsevi considera necesario la estabilización y contención de los bordes de estos solares aunque se equivoca al considerar que dicha actuación se está realizando, puesto que la actuación que en este momento se está llevando a cabo en el Barranco del Arbollón abarca desde el callejón de las Abejas hasta las traseras de la casa número 24 de la calle Juan de Ortega exclusivamente. 6. El Estudio Geofísico realizado evidencia la presencia de cuatro superficies de rotura, dos en el borde del Barranco del Arbollón y dos en la ladera noroeste. Cada par de superficies de rotura delimitan dos masas movilizadas de manera que los pies de la masa superior se apoyan sobre la cabecera de la inferior, lo que supone la posibilidad de que se movilicen ambas simultáneamente. 7. Una de estas posibles superficies de rotura intersectaría la superficie del terreno a una distancia aproximada de tres metros del muro perimetral del Colegio, en el lado del Barranco. 8. El estudio geofísico manifiesta que el relleno sobre el que se asienta el Colegio podría tener espesores de hasta 12 metros. 9. Las masas movilizadas en el borde del Barranco son muy superiores a las movilizadas en la ladera noroeste. Aspectos favorables: 1. Del seguimiento realizado al edificio del Colegio mediante lecturas de nivelación de precisión que se llevaron a efecto para analizar el comportamiento del cantil a finales de 2004 y principios de 2005 se desprende que el cerramiento del edificio colindante con el cantil permanecía sensiblemente estable. 2. Del seguimiento de la Calle Juan de Ortega en la zona del Colegio mediante lecturas de nivelación de precisión, realizado durante 2004 se desprende que esta permanecía estable, mientras que otras partes de la calle evidenciaban movimientos. 3. El inclinómetro situado en el callejón del lateral derecho del Colegio, junto a la calle Juan de Ortega no manifiesta movimientos apreciables durante el período que va desde el 31 de Agosto de 2006 hasta el 22 de Agosto de 2008, si bien es cierto que este inclinómetro queda lejos de ambos bordes potencialmente inestables. 4. Los cerramientos exteriores del Colegio, especialmente sensibles por el tipo de construcción, a cualquier tipo de problema geotécnico, no presentan daño alguno imputable a problemas de estabilidad. PROCESO DE SEGUIMIENTO de la evolución del área. Previo al proceso de consolidación, drenaje y contención de consideran las siguientes actuaciones: 1. Disponer dos inclinómetros, uno en el borde noroeste (ladera) y otro en el borde noreste (cantil) situados en el centro de los lados correspondientes del solar del Colegio y distanciados de sus cerramientos respectivos una distancia aproximada de 2.00 m, de manera que el seguimiento de estos inclinómetros informe con antelación de cualquier movimiento que pudiera afectar al Colegio. La separación de 2.00 m de los cerramientos correspondientes permiten un margen de seguridad entre la apreciación del posible movimiento y que este movimiento afecte al cerramiento del Colegio. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 123 2. Eliminación de las movilizadas de suelos (y rellenos) del borde noreste (Barranco del Arbollón) con la consiguiente desaparición de las alarmantes fracturas existentes. 3. Estabilización inmediata del borde del cantil. 4. Contención perimetral inmediata de los rellenos sobre los que se cimenta el Colegio. Ilustración 57. Esquema de deslizamientos en laderas Terciarias de las provincias de Sevilla y Cádiz (Jiménez Salas, et al. 1981) El Parador Nacional de Carmona, construido en 1976, se asienta en el interior del Patio de Armas del que fuera Alcázar del Rey Don Pedro, situado en la parte alta de Carmona, al borde del escarpe de Los Alcores. En 1504 se produce el terremoto de Almería, que afectó no sólo al edificio, sino también al bloque de arenisca sobre el que se sienta el conjunto. Este seísmo generó una grieta que se detecta ya en el proceso de construcción de la obra nueva. Se realizara durante el proceso de obra nueva, en 1976, cuando durante la fase de movimiento de tierras se detectan las grietas provocadas por el terremoto de 1504. Como medida de saneado se procede a inyectar las fisuras con lechada de cemento hasta una profundidad de 8 a 16 m, pero una vez finalizada la construcción vuelven a detectarse movimientos asociados a la grieta principal. Continúan produciéndose asiento y deslizamientos horizontales, por lo que en 1981 se procede a su recalce mediante la creación de contrafuertes constituidos por micropilotes inyectados. No obstante, los contrafuertes ejecutados no cosen la falla principal, causante del desplazamiento. Esto propicia que vuelvan a registrarse movimientos de carácter horizontal, por lo que en 1987 se vuelve a intervenir ejecutando anclajes y drenes subhorizontales, que eliminen la acumulación de agua detrás de los contrafuertes. No obstante, los movimientos continuaron, por lo que en 1996 hubo de cerrarse al público el ala sur. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 124 A partir de aquí, los laboratorios del CEDEX se hacen cargo de la investigación, efectuando diversas pruebas (que se detallan en ficha de investigación), y llegando a las siguientes conclusiones: - La ladera se ha ido descalzando en su pie, por erosión de los materiales subyacentes al bloque de calcarenitas. - Aparecen intercalaciones arcilloso-margosas y arenosas, que han podido ser afectadas por una subida del nivel freático, dando lugar a superficies de deslizamiento, posiblemente circulares con prolongación planar en los niveles reblandecidos. Detectado el problema, se procede a la ejecución de abanicos de inyecciones con tubos manguito, armados con barras GEWI para el cosido de la grieta principal. La operación se complementó con un extenso sistema de drenes californianos para asegurar la evacuación de las aguas. A posteriori se realizaron nivelaciones de precisión para constatar que el movimiento se había detenido incluso en periodos lluviosos, por lo que la intervención se consideró un éxito. Consta con más detalle en otro apartado, ya que se toma el caso como unidad muestral. Ilustración 58. Parador Nacional de Carmona sobre la cornisa de Los Alcores (Sevilla). http://www.dipusevilla.es/actualidad/noticiasantiguas/noticia_0788.html CAMPO DE GIBRALTAR, SIERRA DE CÁDIZ Y COMARCA DE LA JANDA La barriada de La Verbena de Arcos de la Frontera (Sierra de Cádiz) se asienta al OesteSuroeste de la localidad. El área se sitúa en la zona media de una ladera que desciende hacia el rio Guadalete. Dicha ladera se encuentra coronada por unos escarpes de materiales areniscosos-calcareníticos con pendientes de hasta el 60%. A medida que se desciende en la ladera las pendientes se van volviendo más suaves, del orden del 20-25%. El cambio de pendiente se corresponde a un cambio de litología, pasando a estar formada ladera abajo por materiales arcillo-margosos. Conforme se desciende en la ladera la pendiente se suaviza aun más, con pendientes del orden del 15%. La disposición de ladera, con calcarenitas-areniscas en la zona alta y arcillas-margas más abajo, propicia los fenómenos de inestabilidad, muy frecuentes en localidades como Arcos, Medina Sidonia, Villamartín, Carmona, etc. En el área que ocupa la barriada, las patologías afectan tanto a las edificaciones como a la urbanización, correspondiendo a un deslizamiento rotacional de ladera, que aún se encuentra activo actualmente. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 125 Ilustración 59. Masa deslizada en Barriada La Verbena (Arcos de la Frontera) Juan Moreno Pérez. ICOGA, 2012 El problema que se plantea es cómo contener este deslizamiento. Para ello se programa una investigación geológica-geotécnica que determine la tipología y profundidad de la rotura. Las investigaciones geológicas llevadas a cabo son las siguientes: - Sondeos a rotación para la instalación de inclinómetros y ensayos de penetración dinámica. Con los inclinómetros se pretende determinar la superficie del deslizamiento en profundidad. Ilustración 60. Planta de distribución de contrafuertes de inyecciones armadas y drenes subhorizontales (trazos discontinuos en azul). Archivos del estudio de D. Emilio Yanes Bustamante (2011) Una vez definida la morfología en planta y la profundidad del deslizamiento, se definen las siguientes actuaciones para la contención de laderas: Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 126 - Contrafuertes de inyecciones armadas que intersecten la superficie de rotura. - Drenaje de la ladera mediante drenes subhorizontales. Ilustración 61. Sección que ilustra las inclinaciones de las inyecciones armadas y la intersección de la superficie de deslizamiento. Archivos del estudio de D. Emilio Yanes Bustamante (2011) En la Urbanización Pueblos Blancos de Arcos de la Frontera (Sierra de Cádiz), el problema no es sólo de deslizamiento de ladera, sino que además las construcciones se asientan sobre rellenos. La patología afecta a varios viales y edificios de viviendas, afectados por fenómenos de asiento-deslizamiento, que se prolongan varios años. Se trata de terraplenes de altura superior a 20 m, constituidos por arcillas margosas sobre un terreno de margas arcillosas. - Para la consolidación del terraplén afectado se diseña: - Una cuadrícula de pilotes de 650 mm de diámetro de longitudes variables entre 14 y 30 m con una cuadrícula aproximada de 4Dx4D. - Adicionalmente se ejecuta una pantalla formada por pilotes armados. Los pilotes adjuntos al bloque y a la zona de vial, donde la altura de terraplen es de 20 m, se dotan de una armadura de 8φ20 para absorber esfuerzos cortantes, ejecutándose tres filas de pilotes armados. - El problema se modeliza a través de un programa de elementos finitos (PLAXIS 8.6), procediendo previamente a una calibración del modelo, con la obtención de los asientos similares a los reales mediante análisis por consolidación, posteriormente un análisis de los asientos remanentes en caso de no existir tratamiento alguno, un análisis de los asientos durante la etapa de construcción de los elementos de refuerzo estimados (inyecciones de gran diámetro), y finalmente un análisis de asientos remanentes tras el refuerzo. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 133 extremo de tener que desalojar las viviendas afectadas situadas en la ladera del cerro Oreja de la Mula (2010). Al fin el Ayuntamiento encarga a una consultora un estudio geotécnico y un proyecto para intentar dar una solución definitiva al problema, evitando nuevos desprendimientos e intentando que la ladera no vuelva a sufrir nuevos desplazamientos futuros. La solución pasa por la ejecución de una serie de pozos drenantes en la parte alta del área, que canalicen las aguas y eviten situaciones como la ocurrida en marzo de 2010, cuando una pared de tierra amenazó con sepultar las viviendas. El proyecto contempla la ejecución de 12 pozos drenantes que recojan las aguas subterráneas, así como la construcción de un muro de escollera en la parte baja del cerro, a modo de contención y defensa de las casas existentes. Entre tanto, la empresa redactora del estudio geotécnico, realiza un seguimiento de los movimientos de la ladera en los últimos meses, constatando que éstos han sido mínimos, a fin de poder valorar el margen de tiempo disponible para la ejecución de las obras de estabilización. El deslizamiento causo una gran alerta, siendo los propios vecinos los que dieron la alarma al ver la velocidad a la que se desplazaba la lengua de tierra, con una extensión de unas tres hectáreas. Algo similar se produjo en la localidad de Puente Genil, donde se produjeron desprendimientos en la Cuesta del Molino, afectada por la fuerza del río, y corrimientos en el Cerro de los Poetas, forzando el desalojo de viviendas en la barriada de las Cantarerías. Ilustración 70. Deslizamientos en Doña Mencía. (2010). http://www.eldiadecordoba.es/article/provincia/648891/los/deslizamientos/pro vocan/desalojos/dona/mencia/y/graves/danos/puente/genil.html La ladera tiene unas dimensiones de 300 por 600 m, y las viviendas se habían construido hace tan sólo dos años. Los muros de contención se habían desplazado al menos cuatro metros de su posición original y se habían vencido hacia adelante. En el municipio de Santaella (Campiña Sur), a principios del año 2010, comienza a observarse unos pequeños desprendimientos de la ladera del Adarve y grietas en el paseo. Tras unas intensas lluvias, el día 10 de marzo se produjo de formas súbita el desplazamiento principal dejando una “cicatriz” casi vertical de unos 25-30 metros de altura, generando una gran masa deslizada. La masa deslizada provoco el arrastre del camino Pilón, el soterramiento parcial del arroyo Chinitos, el cual discurría al pie de la mencionada ladera, y el corte total del paseo del Adarve en si parte más cercana a la antigua muralla, provocando cortes en la red de Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 134 saneamiento, eléctrica, etc… Esta situación colocaba a la muralla y a las viviendas colindantes en la cabeza del deslizamiento, peligrando su estabilidad. Ilustración 72. Desprendimientos en Santaella (Córdoba, 2010). http://www.elmundo.es/elmundo/2010/03/10/andalucia/1268244812.html Las obras han tenido 4 partes diferenciadas técnicamente: - Ejecución de una pantalla de micropilotes, por encima del escarpe superior del deslizamiento. Esta pantalla presenta 2 filas de micropilotes, unos verticales y otros inclinados formando un ángulo de 15º con la vertical. La interdistancia entre micropilotes de la misma fila ha sido de 90 cm y de 73 cm entre filas. Éstos presentan dos longitudes medias, 25 y 25 m en función de la geología correspondiente de la zona. Se han ejecutado un total de 156 uds en una longitud de 72 m., cuya principal función ha sido el "cosido" de la ladera, evitando un progreso del deslizamiento hacia la muralla y las viviendas existentes. - Construcción de un muro de escollera de una altura media de 5,5 m al pie del talud de la ladera, coincidiendo con la margen izquierda del arroyo "Chinito". Este muro se diseña con una doble función; por un lado, contendrá las tierras en la base del círculo de deslizamiento, aumentando el equilibrio de la sección transversal y permitiendo el terraplenado en bancadas para la restitución de la ladera, disminuyendo su pendiente y aumentando la estabilidad de la misma. Por otro lado, el paramento del indradós constituirá el hastial izquierdo del encauzamiento del arroyo, el cual fue desplazado de su curso natural. - Para restituir el perfil de ladera deslizada, y alcanzar una situación de mayor seguridad y equilibrio del talud, ha sido necesario un gran movimiento de tierras, cerca de 40.000 m3, de manera que se liberasen cargas de las zonas superiores del talud y se potenciase el peso en el pie del mismo. Esta reconstrucción se ha llevado a cabo mediante bancadas, dejando, de forma definitiva, bermas intermedias que han permitido el establecimiento de la red de drenaje superficial de la ladera, y permitirá las futuras actuaciones de conservación, mantenimiento, reforestación, etc. Durante esa fase también se ha llevado a cabo la recuperación del camino público existente. - Para la recuperación del paseo del Adarve, puesto que había deslizado el anterior relleno que lo constituía, se ha ejecutado un muro de 4m de altura y 31 de longitud, micropilotado en su Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 135 cimentación, que permitiese el relleno en su tradós hasta la cota actual el paseo, dándole continuidad al mismo. Ilustración 73. Obras de estabilización de talud en Santaella finalizadas en 2013. http://www.santaella.es/noticias?noticia=69&return_id=19&plantilladetalle=Det alle%20Noticia%20con%20Categorias En Lucena (Subbética) a comienzos de 2010 la ladera del parque empresarial Príncipe Felipe, sufre un deslizamiento de terreno que perjudica a varias naves allí ubicadas. Según los estudios realizados por técnicos de las aseguradoras y de los servicios municipales, el corrimiento se debió a una mala práctica en los trabajos de excavación de una constructora que ejecutaba la cimentación para nuevas naves en este parque. Ello devengó en las consiguientes obras de emergencia y procesos contenciosos para recuperar el dinero público invertido. Ilustración 74. Deslizamientos en el Parque Industrial de Lucena (Córdoba, 2010). http://sevilla.abc.es/hemeroteca/historico-31-03-2009/sevilla/Cordoba/lucenaun-corrimiento-de-tierra-afecta-a-seis-empresas-en-el-parque-principe-felipe_ Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 136 LA DEPRESIÓN DEL GUADALQUIVIR EN JAÉN La Residencia Geriátrica de Linares (Comarca de Sierra Morena), fue construida en 1976. El edificio se sitúa al SE de Linares, sobre los materiales de la Depresión del Guadalquivir de la Edad Miocena, constituidos por margas grises, y arcillas margosas amarillentas, dispuestas en potentes bancos masivos y homogéneos de hasta 30 m de potencia. La abundante porción arcillosa del suelo la hace poco permeable y con gran capacidad de retención de agua, provocando inestabilidad de laderas, desplomes y flujos de arcillas. En 1999, el cuerpo de esquina, donde se ubicaban los aseos, presenta un desplome en ambas direcciones, en relación con los dos cuerpos contiguos del mismo ala. Ello llevó a realizar un primer reconocimiento preliminar que incluía sondeos y calicatas, para determinar la dimensión del problema. La conclusión es que el hundimiento se debe a la retracción del suelo provocada por los periodos de sequía que ha producido además niveles de suelo reblandecido intercalados en suelos duros, por lo que habrá de procederse a una redistribución de cargas. Se recomienda inyectar el terreno, primero para su mejora, y a continuación para proceder a la compensación de asientos. En 2001 se procede a realizar una campaña de reconocimiento más exhaustiva que incluye ensayos geofísicos (calicatas eléctricas y sísmica de refracción). Se ensayan en laboratorio muestras de suelo correspondientes a la capa activa, dando como resultado que se trata de margas con potencial de expansividad muy alto. De los sondeos, se obtienen intercalaciones centimétricas de arcillas plásticas blandas y húmedas en el entorno de los 19-20 m de profundidad, esto es, precisamente en la base del talud. Igualmente se detectan intercalaciones blandas a otros niveles. En 2007 comienzan a observarse desplomes en otros cuerpos del edificio que no habían sido recalzados. Bajo las cimentaciones no recalzadas del área a estudiar, existen paquetes de suelo excepcionalmente deformables, lo cual, unido a su naturaleza expansiva, retraíble y colapsable, explican el vuelco de los cuerpos de edificación. En Abril de 2009, comienzan las Obras de Refuerzo de Cimentación y Nivelación de Cinco Cuerpos de Edificación del Geriátrico. Se realizarán con tubo manguito hasta -13.00 m de profundidad, ya que a partir de 6.60/8.00 m se produce rechazo. Este caso se encuentra profusamente detallado en otros apartados de la tesis, ya que se toma como unidad muestral para el desarrollo de la misma. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 137 Ilustración 75. Plano de situación de sondeos y calicatas en el Geriátrico de Linares (Jaén). Archivos del estudio de D. Emilio Yanes Bustamante (2011) GRANADA CAPITAL (ARCILLAS DEL PLEISTOCENO) La Escuela Normal de Granada presenta patologías de hundimiento desde la década de los 80. En 1990 se proyecta construir un aparcamiento subterráneo a su costado Este al tiempo que se pretende recalzar el edificio. Como primer sistema de recalce se eligió el Jet-grouting. Se realizaría una primera fase de perforación a destroza hasta la máxima profundidad del tratamiento que en este caso se recomienda que sea de 10 u 11 m; en una segunda fase se realizaría la extracción de terreno con inyección simultánea de la lechada de cemento a presión muy alta. Al detectarse movimientos posteriores al recalce, en las zonas tratadas se realizó un reconocimiento complementario en el que se verifico que las columnas de jet no toman contacto con la cimentación, apareciendo además interrumpidas y con un diámetro menor que el previsto. Además, existe un espesor de suelo no tratado entre la cimentación a recalzar y las columnas de jet. En el año 1996, Patrimonio da luz verde a un nuevo proyecto de recalce que prevé utilizar inyecciones armadas para garantizar la conexión mecánica cimiento-jet, de forma que se aproveche la capacidad de los jets, y que la inversión económica que ha representado su ejecución no resulte totalmente perdida. Además, se prevé una remodelación de la planta baja y semisótano, con excavación de una nueva planta de acceso, rebajándose la solera original de la cota -2.58 a .5.47, con lo que habrá que adaptar el tratamiento de recalce e introducir un tratamiento adicional de estabilización del terreno en el trasdós de los futuros cortes de vaciado. La estructura modificada acusaba deformaciones inaceptables y era preciso revisar el refuerzo del terreno ya que las concentraciones de cargas se modificaron con las reformas, mientras Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 138 que el tratamiento se distribuyó uniformemente bajo las cimentaciones de elementos estructurales que han desaparecido. Igualmente, había que extender el tratamiento a zonas no tratadas donde se han introducido muros de nueva construcción. En el año 2000, con las obras muy avanzadas, el edificio comienza de nuevo a hundirse, particularmente la torre central. Un segundo estudio geotécnico revela que la capacidad portante del terreno no mejora con la profundidad, sino todo lo contrario, tipificándose el suelo como arcillas sensitivas del Pleistoceno. El edificio se hundía en un suelo licuado, por lo que el reto consistió en crear un sistema constructivo que cortara la transmisión de cargas al terreno e impidiera que el edificio siguiera clavándose en él. Ilustración 76. Antigua Escuela Normal de Granada. http://www.ugr.es/~dmadrid/Otras_Actividades/Jubilacion%20Jesus%20y%20An tonio.html La descripción de este sistema y del proceso de la obra se hallan ampliamente definidos en otros apartados de la presente tesis, ya que este caso ha sido elegido como unidad muestral para el desarrollo de la misma. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 139 5.3.1 CASOS INVESTIGADOS. FICHA DEL EDIFICIO. En el apartado 4 de la presente tesis, correspondiente a Metodología, se justifica el tamaño de la muestra explicando los criterios para la elección de las obras estudiadas en función de su singularidad, de su implantación en un tipo de suelo especialmente conflictivo, y de la generación de una nueva técnica de recalce que es preciso mostrar a la comunidad científica y profesional. Cada intervención elegida será sistematizada en una ficha, para a continuación mostrar la técnica de recalce empleada, que incluirá información gráfica y la efectividad conseguida por el sistema hasta la fecha. Los casos de intervenciones en rehabilitación de edificios investigados en la presente tesis doctoral son: -5.3.1.1. Antigua Escuela Normal de Granada. -5.3.1.2. Área de Válidos del Geriátrico de Linares (Jaén). -5.3.1.3. Mercado de la Pescadería en Huelva. - 5.3.1.4.Parador Nacional de Turismo de Carmona (Sevilla). En este apartado se compila la información recabada de cada caso en orden cronológico; las baterías de pruebas, ensayos, informes técnicos y actuaciones realizadas en la obra, desde la aparición del problema o patología, hasta hallar una solución efectiva. Se ha elaborado una ficha de cada obra tomada como unidad de muestreo, en función de las características del suelo sobre el que se opera, y que corresponde a una singularidad de los suelos conflictivos andaluces. Son casos en los que se han producido incidencias a lo largo de su ejecución, lo que conlleva la realización de sucesivas campañas geotécnicas y pruebas diagnósticas, hasta lograr una solución efectiva. Aunque los agentes participantes, tales como técnicos proyectistas, empresas de prospecciones, ingenierías, consultores, empresas adjudicatarias, etc., son conocidos en cada caso, se evita por lo general, hacer mención a ellos, ya que el objetivo de este trabajo es poner sobre la mesa las técnicas de recalce empleadas, los ensayos realizados y los resultados obtenidos, independientemente del éxito o fracaso de la operación, y sin intención alguna de depurar responsabilidades. Un edificio de carácter patrimonial requiere de un considerable mantenimiento a lo largo de su vida, con la consiguiente inversión de recursos públicos. Dado que por lo general dichos edificios están a cargo de Instituciones y Patronatos, éstos deberían elaborar y conservar un minucioso historial de las actuaciones llevadas a cabo en los mismos. Proceder a la catalogación y archivo de la actuación en paralelo con la obra, o al final de la misma, resulta una labor fácil y rápida, en tanto que hacerlo a posteriori supone bucear en un mar de informes, estudios y proyectos, lo que lo convierte en una ardua labor de investigación para en la que muchas veces no hay tiempo dada la urgencia de la intervención. Son varios los técnicos consultados que han expresado su deseo de contar con este tipo de información acerca del historial del edificio sobre el que se les solicita que actúen. Sirva esta recopilación cómo ejemplo práctico del registro que puede consignarse en relación a las Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 140 intervenciones efectuadas en cada obra. No obstante, en el caso de realizarse una base de datos pública, ésta si debería incluir la identificación de los agentes actuantes, ya que de esta forma resultaría más operativa a la hora de realizar las consultas. Cada ficha se estructura en función al siguiente esquema: En primer lugar, se identifica de forma esquemática el edificio, indicando fecha de la obra nueva, arquitecto redactor del proyecto inicial, tipología de estructura y cimentación, así como antecedentes de problemática anterior. A continuación y por orden cronológico, se mencionan los estudios geotécnicos realizados, con enumeración de los ensayos de campo, ensayos de laboratorio y conclusiones sobre el suelo. Paralelamente se realiza una descripción de las patologías, y en base a cada estudio geotécnico se incluye el diagnóstico de los técnicos y el método o métodos recomendados para el recalce con sus ventajas e inconvenientes. El siguiente dato es la puesta en obra, la necesidad o no de estudios complementarios y su enumeración, así como los resultados obtenidos. Este esquema se repite tantas veces como intervenciones o estudios previos se hayan realizado sobre el edificio, hasta alcanzar la solución definitiva hasta la fecha. Se aportan también por orden cronológico las diversas propuestas de los técnicos especialistas consultados por la dirección facultativa o por la propiedad a lo largo de todo el proceso, con la valoración de la viabilidad de las soluciones, que realiza cada uno de ellos. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 141 5.3.1.1 ESCUELA NORMAL DE GRANADA EDIFICIO DE LA ESCUELA NORMAL DE GRANADA PRIMERA CONSTRUCCIÓN: 1923-1933. PROYECTISTA: ANTONIO FLORES DIRECTOR DE OBRAS: LEOPOLDO TORRES BALBÁS El edificio de La Normal de Granada se sitúa en la Gran Vía, actualmente Avenida de Constitución, y fue construido conforme al proyecto elaborado por Antonio Flores, Jefe de Arquitectos del Ministerio de Instrucción Pública. Las obras se iniciaron en 1924, bajo la dirección de obras del arquitecto granadino Leopoldo Torres Balbás, que por entonces era encargado de las obras de reconstrucción de La Alhambra. PLANTA SÓTANO El edificio, se ubica en el centro de su parcela, exento y se organiza en torno a dos patios, con torreones en cada esquina, situándose el acceso principal en el centro de las dos fachadas largas, coincidiendo con otra torre central. Se accede a través de una escalinata que salva la diferencia de altura entre su planta principal y la cota de la calle, pese a no estar este elemento previsto en el proyecto original. Presenta el edificio planta baja, dos plantas y una tercera únicamente en los torreones. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 142 PLANTA BAJA Desde el vestíbulo, el espacio conduce a los dos patios cuadrangulares interiores que estructuran todo el edificio. Éstos presentan en planta baja una galería de seis arcos de medio punto en cada paño, sustentados por columnas toscanas de piedra. PLANTA ALTA PLANTA DE CUBIERTAS Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 245 Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 246 8.2 ANEXO 2. MAPAS DEL IGME. Hoja 2-10/74 de Puebla de Guzmán Hoja 3-10/75 de Sevilla Hoja 4-10/76 de Córdoba Hoja 5-10/77 de Jaén Hoja 6-10/78 de Baza Hoja 2-11/80 de Ayamonte-Huelva, Hoja 4-11/82 de Morón de la Frontera Hoja 5-11/83 de Granada-Málaga Hoja 6-11/84 de Almería-Garrucha Hoja 3-12/86 de Cádiz Hoja 4-12/87 de Algeciras Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 247 Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 248 8.3 ANEXO 3. MAPAS DE LOCALIZACIÓN A ESCALA MUNICIPAL. En este Anexo se recogen las localizaciones geográficas de suelos complejos en Andalucía fruto de la dicha investigación realizada en los archivos documentales de la ingeniería VORSEVI S.A., con de la colaboración de los geólogos D. Ángel Alberto Martínez Girón y Miguel Ángel Fernández Vélez. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 249 Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 250 8.4 ANEXO 4. PLANOS DE PROYECTO. Tesis Doctoral. Eva Mª Díaz del Real Salguero. Universidad de Sevilla. DCA I. ETSA. Enero 2015 251