RESEARCH METHODOLOGY AND DATA SELECTION AND ANALYSIS
3.2 DATA SELECTION AND ANALYSIS
1 INTRODUCCIÓN ... 1 2 CARTOGRAFÍA ... 1 CARTOGRAFÍADEPARTIDA ... 1 2.1 REDGEODÉSICA ... 1 2.2 2.2.1 Vértices geodésicos ... 1 2.2.2 Clavos de nivelación ... 1 REDPOLIGONALBÁSICA ... 2 2.3
3 TOPOGRAFÍA ... 2 BASESDEREPLANTEO ... 2 3.1
TRABAJOSTOPOGRÁFICOSCOMPLEMENTARIOS ... 3 3.2
SUPERVISIÓNDELOSTRABAJOSTOPOGRÁFICOS ... 3 3.3
4 MTN 50 - HOJA 321 ... 4 5 MTN 25 - HOJA 321 (III) ... 5 6 321-35 (E 1:5000) ... 6 7 RED BÁSICA - GRÁFICO ... 7 8 RED BÁSICA - RESEÑAS DE VÉRTICES GEODÉSICOS ... 8 9 RED BÁSICA - RESEÑAS DE CLAVOS NAP ... 11
1
INTRODUCCIÓN
El objeto del presente anejo consiste en exponer los trabajos realizados en materia de cartografía y topografía necesarios para la elaboración del “Proyecto de construcción. Viaducto río Huecha”.
El trabajo se ha desarrollado de acuerdo a las siguientes fases:
• Cartografía de partida
• Red geodésica
• Red básica
• Bases de replanteo
Los trabajos se entregan en el sistema de referencia geodésico ETRS89 en la proyección U.T.M, quedando enlazados en altimetría a la Red de Nivelación de Alta Precisión (R.N.A.P.).
2
CARTOGRAFÍA
El objetivo del presente apartado es la descripción de la obtención de la cartografía en nuestra zona de estudio.
CARTOGRAFÍA DE PARTIDA
2.1
• Hoja 321 del MTN 50 (Instituto Geográfico Nacional)
• Hoja 321 (III) del MTN 25 (Instituto Geográfico Nacional)
• Hoja 321-35 del Mapa Topográfico de Aragón E1:5000 (Instituto Geográfico de Aragón)
Asimismo realizaremos los pertinentes controles de calidad a fin de que puedan ser corregidos los posibles errores que pudieran cometerse en la elaboración de los trabajos de cartografía. Durante estos controles se realizarán radiaciones de objetos definidos en la cartografía, aleatoriamente y de forma uniforme para comparar las coordenadas (planimétricas y altimétricas) obtenidas con las de la cartografía objeto de control.
RED GEODÉSICA
2.2
Se ha utilizado como sistema de coordenadas planimétrico el Datum europeo (ED-50), con punto fundamental en Potsdam y con origen de longitudes en Greenwich. Como proyección se ha utilizado la Universal Transversa
de Mercator (UTM) referida al elipsoide Internacional de Hayford en su huso 30. En altimetría, las cotas quedan referenciadas al nivel medio del mar definido por el mareógrafo fundamental de Alicante.
La transformación de coordenadas geodésicas (λ,ϕ) a planas UTM (x, y) se efectuará aplicando las fórmulas completas de la citada proyección.
El enlace con el sistema de referencia se ha efectuado mediante la observación de vértices geodésicos y clavos de nivelación de alta precisión. Se han elegido de la hoja 321 del MTN 50, los más próximos a la zona de estudio y que permitan su visibilidad.
• Los vértices geodésicos elegidos son VG-Burren, VG-Terraplén y VG-Mayor.
• Los clavos de nivelación utilizados han sido NGW699 y SS24.900.
Las coordenadas y reseñas de los vértices y clavos implicados han sido proporcionadas por el Instituto Geográfico Nacional (I.G.N.).
2.2.1 VÉRTICES GEODÉSICOS
Nombre Hoja
MTN Número
Coordenadas ETRS89 Z
Ortom, Huso Provincia Municipio
X Y
Burren 321 32122 630764,879 4636685,989 432,790 30 Zaragoza Fréscano Terraplén 321 32125 628896,038 4643286,892 260,356 30 Navarra Cortes
Mayor 321 32143 634830,193 4638481,820 305,962 30 Zaragoza Mallén
2.2.2 CLAVOS DE NIVELACIÓN
Nº Nombre Cota Tipo Grupo Línea
20206191 NGW699 253,5189 m Principal 2020641 Tudela – Tauste (Tramo 2 antigua 206) 20206194 SS24.900 246,5049 m Secundaria 0 Tudela – Tauste
RED POLIGONAL BÁSICA
2.3
Con objeto de acercar la geodesia a la zona objeto de estudio, a fin de contar con una referencia cercana y fiable en la que basar el resto de los trabajos a realizar, es necesario el establecimiento de una red poligonal básica. Se han implantado una serie de vértices a lo largo de la zona de afección del proyecto, quedando materializados en el terreno mediante clavos de acero o señales prefabricadas, ofreciendo las máximas garantías de permanencia. Se realizan observaciones a Vértices de la red Geodésica que cubran la zona, y una vez enlazados con la geodesia, se procede a la observación de los puntos de apoyo. El trabajo se ha realizado mediante técnicas GPS, contando para su ejecución con equipos LEICA System 1200, compuestos por receptores de doble frecuencia que trabajan con observables de código P y unidades de control portátiles.
El método de observación ha sido el diferencial mediante observaciones en estático desde las estaciones de referencia VG-Burren, VG-Terraplén y VG-Mayor; obteniendo los incrementos de coordenadas en el sistema geocéntrico WGS-84 desde el equipo de referencia al punto observado. El criterio seguido para la elección de las estaciones de referencia ha sido que se tratase de un lugar despejado, sin obstrucciones por encima de 15º de elevación y que su situación fuese la idónea en la zona de trabajo.
Los tiempos de observación han sido determinados por el número y geometría (GDOP) de los satélites operativos, las perturbaciones de la ionosfera y fundamentalmente por la longitud de las líneas-base.
El proceso de datos para el cálculo de las líneas-base y resolución de ambigüedades, se ha realizado mediante el software SKI-Pro de la casa LEICA, obteniendo a partir de las observaciones GPS, las coordenadas de todos los puntos en el sistema WGS-84. Para la transformación de las coordenadas GPS (WGS-84) al Datum Local (UTM ED-50), se ha realizado una transformación “Dos Pasos” con modelo Molodensky-Badekas, calculándose de modo independiente la planimetría y la altimetría. El enlace planimétrico se ha realizado a partir de la observación y cálculo de los vértices geodésicos existentes en la zona de proyecto.
Una vez implantada la Red Básica se ha procedido a su nivelación geométrica enlazándola con el clavo SS24.900 y NGW699 de la Red de Nivelación de Alta Precisión.
La nivelación geométrica se ha llevado a cabo mediante anillos cerrados con observaciones de ida y vuelta; empleando el método del punto medio, con una tolerancia máxima de 10 √K mm, siendo K la longitud del itinerario en Km. El trabajo se ha desarrollado utilizado niveles digitales y miras verticales de aluminio con
código de barras, provistas de nivel esférico contrastado para asegurar su verticalidad y estacionándolas sobre calzas de hierro.
Para la transformación de coordenadas del sistema WGS-84 al sistema UTM(ED-50), dadas las características técnicas de los instrumentos GPS utilizados (equipos de doble frecuencia) y la metodología de observación (método estático), las precisiones que se obtienen en la observación de un punto son las siguientes:
• 5 mm + 1 ppm
Siendo ppm, partes por millón de la longitud de la línea base. Es decir, para una longitud entre el receptor de la estación de referencia y un punto observado a 5.000 metros, el error máximo cometido es:
• 5 mm + 5 mm = 10 mm
3
TOPOGRAFÍA
Se llevó a cabo, en primer lugar, el establecimiento de una poligonal de replanteo formada por bases, encuadrada entre los vértices de la Poligonal Básica, y se realizó una nivelación geométrica de dichas bases de replanteo.
BASES DE REPLANTEO
3.1
Con objeto de facilitar los trabajos relacionados con el proyecto que nos ocupa y con la fase de obra posterior es necesario implantar una serie de marcas estables en el terreno de las cuales se conozcan sus coordenadas y desde las que poder realizar todos los trabajos topográficos necesarios.
Estas bases de replanteo quedan materializadas en el terreno mediante clavos de acero o señales prefabricadas tipo feno ofreciendo las máximas garantías de permanencia.
El trabajo se ha realizado mediante técnicas GPS, con equipos LEICA System 500 y 1200, compuestos por receptores bifrecuencia que trabajan con observables de código P y unidades de control portátiles.
El método de observación ha sido el diferencial mediante observaciones en estático, habiendo sido bisectadas todas las bases desde las estaciones de referencia; obteniendo los incrementos de coordenadas en el sistema geocéntrico WGS-84 desde el equipo de referencia al punto observado.
Los tiempos de observación han sido determinados por el número y geometría (GDOP) de los satélites operativos, las perturbaciones de la ionosfera y fundamentalmente por la longitud de las líneas-base.
El proceso de datos para el cálculo de las líneas-base y resolución de ambigüedades, se ha realizado mediante el software Geo-Office de la casa LEICA, obteniendo a partir de las observaciones GPS, las coordenadas de todos los puntos en el sistema WGS-84.
La transformación de las coordenadas GPS (WGS-84) al sistema ETRS89, se ha efectuado cómo se describe en el apartado anterior.
Una vez implantadas las bases de replanteo se ha procedido a su nivelación geométrica enlazándolas con los vértices de la Red Básica.
La nivelación geométrica se ha llevado a cabo mediante anillos cerrados con observaciones de ida y vuelta; empleando el método del punto medio, promediando los desniveles de ida y vuelta y compensando
proporcionalmente a la longitud de los ejes con una tolerancia máxima de 15 √K mm, siendo K la longitud del itinerario, expresada en Km; cumpliendo de este modo con las precisiones exigidas para dicho proyecto.
El trabajo se ha desarrollado utilizado niveles digitales y miras verticales de aluminio con código de barras, provistas de nivel esférico contrastado para asegurar su verticalidad y estacionándolas sobre calzas de hierro.
TRABAJOS TOPOGRÁFICOS COMPLEMENTARIOS
3.2
Además de los trabajos expuestos con anterioridad, realizaremos los siguientes trabajos topográficos:
• Revisión de la cartografía y, en su caso, actualización de la misma, así como realización de levantamientos taquimétricos parciales a igual escala si hay zonas del proyecto de pequeña entidad sin restituir.
SUPERVISIÓN DE LOS TRABAJOS TOPOGRÁFICOS
3.3
La supervisión de los trabajos topográficos consistirá en la revisión de todos los trabajos, documentos y cálculos realizados para la elaboración de la topografía.
Para la comprobación de la Red Básica utilizaremos el sistema GPS y comprobaremos el 50% de los Vértices Topográficos. Los pasos a seguir para la realización del control topográfico son:
• Posicionamiento estático relativo. Trabajaremos a la vez con 3 receptores bifrecuencia de iguales características.
• Establecimiento del Marco de Referencia, situando los receptores en 3 Vértices Geodésicos.
• Posicionamiento de 2 receptores por los vértices de la red, mientras el otro permanece estático.
• Los tiempos de posicionamiento serán de 15 minutos, para garantizar una precisión del orden de 0,01 + 1 ppm.
• Una vez en el cálculo, usaremos la transformación Helmert entre el sistema WGS84 y el sistema de referencia oficial, ED-50.
Finalmente ajustamos la red por mínimos cuadrados y una vez obtenidas las coordenadas, comparamos con los trabajos cartográficos anteriores.
7
RED BÁSICA - GRÁFICO
• Burren pertenece a la Red REGENTE.1 INTRODUCCIÓN ... 1 2 GEOLOGÍA ... 1 ENCUADREGEOLÓGICOREGIONAL ... 1 2.1
ESTRATIGRAFÍA.UNIDADESLITOLÓGICASDIFERENCIADAS ... 2 2.2
2.2.1 Formaciones del sustrato (Terciario) ... 2 2.2.2 Formaciones superficiales (Cuaternario) ... 2 ZONAVIADUCTORÍOHUECHA ... 7 2.3
3 GEOTECNIA ... 8 INTRODUCCIÓN ... 8 3.1
PROSPECCIONESENFASEDEPROYECTO ... 8 3.2
3.2.1 Sondeos ... 8 3.2.2 Penetraciones dinámicas ... 9 3.2.3 Calicatas de Reconocimiento ... 9 ENSAYOSDELABORATORIOREALIZADOS ... 9 3.3
CARACTERIZACIÓNGEOTÉCNICADELOSMATERIALES ... 11 3.4
CUADRORESUMENCARACTERÍSTICASGEOTÉCNICASDECADAUNIDAD ... 11 3.5
NIVELESFREÁTICOS ... 11 3.6
4 APÉNDICES ... 12 MAGNA–HOJANº 321(TAUSTE) ... 12
4.1
PLANTAGEOLÓGICAYSITUACIÓNDERECONOCIMIENTOS ... 13 4.2
PERFILGEOLÓGICO–GEOTÉCNICOLONGITUDINAL ... 14 4.3
COLUMNASLITOLÓGICASYFOTOGRAFÍASDELOSSONDEOSSE-18YSE-19 ... 15 4.4
REGISTROYFOTOGRAFÍASDELACALICATACE-9 ... 18 4.5
REGISTRODELENSAYODEPENETRACIÓNPE-5 ... 19 4.6
ENSAYOSDEPRESIÓMETROSENSE-18YSE-19 ... 20 4.7
ENSAYOSDELABORATORIO... 22 4.8
1
INTRODUCCIÓN
Como ya sabemos, el Proyecto de Construcción “Viaducto Río Huecha”, se ha desgajado del Proyecto de Construcción “Autovía A-68. Tramo: Gallur – Mallén. Provincia de Zaragoza”. Este proyecto consiste en la conversión en autovía de la carretera N-232, correspondiente al tramo Gallur-Mallén, en la provincia de Zaragoza, con un recorrido de unos 15 km. Para la redacción de este documento nos basaremos en los estudios presentados en ese Proyecto, fijándonos únicamente en el área específica del trazado donde se sitúa el viaducto sobre el río Huecha.
El objetivo de este anejo de Geología y Geotecnia es definir las características geológicas y los condicionantes geológico-geotécnicos más relevantes en la zona donde se va a construir el viaducto. Esto permite realizar el análisis, desde el punto de vista geológico–geotécnico, de la zona, para determinar las condiciones del terreno. El presente estudio geológico se ha realizado tomando como base la siguiente información disponible:
• Hoja Nº 321 (Tauste) del Mapa Geológico de España. Serie Magna. Escala. 1:50.000. IGME.
• Mapa Geotécnico General. Hoja Nº 32 (Zaragoza). Escala 1:200.000. IGME.
• Mapa Hidrogeológico General. Hoja Nº 32 (Zaragoza). Escala 1:200.000. IGME. IGME: Instituto Geológico y Minero de España
2
GEOLOGÍA
El siguiente apartado tiene por objeto definir el marco y características geológicas de los terrenos donde se encuentran las actuaciones de la obra. En particular se estudian las características relativas a la litología y disposición de los diferentes materiales que permite identificar los distintos tipos de suelos y rocas existentes, su ubicación geométrica en el terreno (su espesor y extensión), los aspectos morfológicos y la presencia y régimen del agua en el subsuelo.
ENCUADRE GEOLÓGICO REGIONAL
2.1
A escala regional y desde un punto de vista geológico, el área objeto de estudio, se encuadra dentro de la Depresión Terciaria del Ebro.
La Cuenca del Ebro, en sentido tectónico, corresponde fundamentalmente a la fosa de antepaís de la Cordillera Pirenaica. En superficie sus límites están marcados por esta cadena, la Cordillera Ibérica y la Cordillera Litoral Catalana; de estos orógenos son los Pirineos los que han ejercido una mayor influencia en la génesis y evolución de la cuenca de antepaís.
El sustrato de la Cuenca del Ebro está constituido por el zócalo paleozoico sobre el que se dispone una cobertera mesozoica incompleta, con predominio de los materiales triásicos y jurásicos, ocupando los materiales más modernos la posición meridional. La estructura de la cobertera, según se deduce de los mapas de subsuelo existentes, es sencilla, aunque en los márgenes puede estar afectada por estructuras compresivas con importantes discordancias progresivas en los bordes de la Depresión. Los depósitos neógenos aparecen suavemente basculados como consecuencia de deformación distensivas.
El relleno sedimentario de la cuenca es heterogéneo en espesor y edad. Así los depósitos marinos más antiguos (Paleógeno Inferior) se ubican en los sectores septentrional y oriental mientras que en la parte sur, es de carácter continental. Posteriormente (Eoceno) el mar se retira depositándose potentes formaciones evaporíticas y en el Oligoceno se convierte en una gran depresión cerrada.
La sedimentación de los materiales, se llevó a cabo en una ambiente de abanico aluvial, con lagos temporales en sus áreas distales, que dan lugar a potentes depósitos evaporíticos, que culmina con los depósitos de calizas de los páramos que forman las muelas o planas del centro de la Cuenca.
La organización interna del relleno sedimentario se realiza mediante secuencias sedimentarias, controladas por la evolución tectónica de las cordilleras circundantes.
El río Ebro en esta región discurre de WNW a ESE y ligeramente desplazado al sur de la mediana de la Depresión, la cual se caracteriza por sus amplios horizontes y sus formas más o menos tabulares, interrumpidos por numerosos barrancos o “vales” que lo disectan.
Las terrazas pleistocenas del río Ebro en donde discurre la mayor parte de la traza, constituyen sistemas glacis – terraza, en los cuales se genera un manto de derrubios asociados a las laderas del valle formados por los propios materiales de las laderas. A partir de un determinado punto, y en continuidad lateral aparecen los depósitos de terraza caracterizados por la presencia de gravas y bolos redondeados y en buena parte de composición cuarcítica. Las terrazas bajas del Ebro se encuentran encajadas dentro de valle y no tienen continuidad con los depósitos de glacis de las laderas.
Para finalizar hay que destacar los depósitos de rellenos antrópicos, muy representados por la situación en las afueras del casco urbano y los pertenecientes a zonas de graveras restauradas.
ESTRATIGRAFÍA. UNIDADES LITOLÓGICAS DIFERENCIADAS
2.2
Como ya se ha indicado, la zona de estudio se encuadra dentro de los depósitos de la Cuenca del Ebro en su sector central, en el que afloran materiales pertenecientes al Terciario y Cuaternario.
Los materiales terciarios próximos al Ebro se encuentran generalmente recubiertos por los depósitos cuaternarios asociados al río.
En lo que respecta al Cuaternario, sus depósitos constituyen las formaciones superficiales de la zona que nos ocupa; incluyéndose los sistemas deposicionales ligados al río Ebro y a la red fluvial secundaria. Están representados por los niveles de terrazas, depósitos de glacis, de barranco y depósitos de fondo de valle plano (denominados "vales" en la terminología local). También se incluyen los depósitos antrópicos.
Se han diferenciado los siguientes tipos de materiales, distinguidos tanto en el corredor del trazado, donde estará el viaducto sobre el río Huecha, como en sus inmediaciones, cuyas características más significativas son las que a continuación se detallan, siguiendo una ordenación secuencial, de más antigua a más moderna.
2.2.1 FORMACIONES DEL SUSTRATO (TERCIARIO)
Dentro de la zona de estudio se han distinguido varias litologías correspondientes a las formaciones Alfaro y Tudela, constituidas mayoritariamente por términos arcillosos y limosos de carácter lacustre, aumentando la proporción de areniscas debido a una influencia fluvial a medida que nos desplazamos hacia el NW.
2.2.1.1 ARCILLAS Y LIMOS ROJIZOS Y GRISES. (TMA). FORMACIÓN ALFARO.
Esta formación está constituida por arcillas y limos más o menos calcáreos, de tonos rojizos y grises, con esporádicas intercalaciones de areniscas y limolitas.
Las areniscas son de grano fino, están muy poco cementadas y contienen abundante yeso, tanto en forma de fracción detrítica como de cemento, así como una gran proporción de granos de cuarzo. Por lo general, se disponen en capas extensas de 5 a 50 cm de espesor.
Las arcillas y limos presentan finas hiladas de yeso fibroso interestratificado, o bien rellenando grietas oblicuas a la estratificación.
Se ha cartografiado esta unidad en los alrededores de la localidad de Mallen.
Figura 1 - Aspecto general y de detalle que presentan las arcillas y limos de la Formación Alfaro 2.2.1.2 ARCILLAS Y LIMOS ROJIZOS Y GRISES. (TMT). FORMACIÓN TUDELA.
Está formada por arcillas calcáreas y limos en tonos rojizos y grises con frecuentes intercalaciones de calizas y en menor medida de areniscas. El espesor de las capas de calizas varía entre 0,10 y 1 m, aunque a veces, se apilan en gruesos paquetes de más de 2 m. Las areniscas, normalmente se disponen en capas de 0,50 a 1 m. Estos cuerpos arenosos corresponden a depósitos de canal con estratificación gradada. Esporádicamente, se encuentran capas de yeso.
Esta litología, no se ha detectado en la zona de influencia de la zona de estudio.
2.2.2 FORMACIONES SUPERFICIALES (CUATERNARIO)
Los depósitos cuaternarios de la zona presentan una gran extensión superficial, destacan por importancia en el área de estudio los depósitos de terrazas asociados al río Ebro, así como, numerosos glacis que enlazan con los niveles de terrazas formando un mismo conjunto morfológico. Así mismo se han cartografiado depósitos de fondo de valle, aluviales y de barranco generados por la actividad de cursos fluviales afluentes del río Ebro. Dentro de los rellenos antrópicos detectados en la zona de estudio, se han distinguido por un lado los correspondientes a los rellenos antrópicos vertidos, de urbanización y los resultantes a actividades extractivas de graveras tanto activas como abandonadas muy numerosas en la zona de estudio. Por otro lado se han diferenciado los rellenos estructurales y los correspondientes a la plataforma de las vías de comunicación.
2.2.2.1 DEPÓSITOS DE TERRAZAS (QT)
En el río Ebro se pueden distinguir hasta seis niveles de terrazas que resultan bastante difíciles de delimitar debido a que frecuentemente aparecen alteradas y deformadas, generalmente no presentan un desarrollo lineal constante y la actividad antrópica en ocasiones ha eliminado el desnivel morfológico existente entre los diferentes niveles de terraza.
Las terrazas pleistocenas del río Ebro constituyen sistemas glacis – terraza, en los cuales se genera un manto de derrubios asociados a las laderas del valle formados por los propios materiales de las laderas. A partir de un determinado punto, y en continuidad lateral aparecen los depósitos de terraza caracterizados por la presencia de gravas y bolos redondeados y en buena parte de composición cuarcítica.
En la zona de estudio se han distinguido los siguientes niveles de terrazas: