Proyecto de tratamiento de mejora del terreno para una instalación industrial en el Campo de Gibraltar

Abstract

En el presente trabajo fin de grado se ha realizado un proyecto de mejora de suelos blandos para una instalación industrial en el municipio de San Roque (Cádiz). La gran compresibilidad que presentan los suelos de la zona, junto con las estrictas limitaciones de asientos que tiene la instalación, han requerido el cálculo y diseño de una mejora del terreno compatible tanto técnica como económicamente con el proyecto. En primer lugar, se ha partido de la información ya existente acerca de la geomorfología y litoestratigrafía de los materiales de la zona de estudio. Esta información se ha obtenido principalmente a través del IGME (Instituto geológico y minero de España). Se han identificado dos tipos de materiales bien diferenciados en la zona, margas y areniscas terciarias (flysch del Campo de Gibraltar) y depósitos aluviales del cuaternario. A continuación, se han analizado los resultados de dos campañas de reconocimiento del terreno, llevadas a cabo entre los años 2017 y 2018, con los que se han definido las unidades geotécnicas de cálculo. Debido a la gran variabilidad de los espesores de las unidades y para optimizar la solución, se ha diseñado una zonificación de la parcela en función de las potencias de suelo blando. Se han definido un total de 5 zonas. La zona 1 se identifica con la zona de la parcela donde no se han detectado suelos blandos y, por lo tanto, no precisa de mejora. Una vez definidos los parámetros geotécnicos del terreno y los perfiles tipo de cada una de las zonas, se ha realizado el cálculo de asientos utilizando dos tipos de modelos, uno analítco (método elástico y edométrico) y otro numérico (Plaxis 2D). Ambos modelos arrojan valores de asientos y tiempos de consolidación incompatibles con la instalación proyectada. Para solucionar el problema, se han estudiado dos métodos de mejora del terreno, mediante precarga (con y sin mechas drenantes) y con columnas de grava, ambos mediante métodos analíticos y numéricos. No se ha podido encontrar una solución viable con precarga (sin drenaje) pero sí con precarga con mechas drenantes y con columnas de grava. Por último, se han analizado los costes y otros factores importantes a tener en cuenta de ambos tratamientos para poder elegir cuál de ellos es el más viable en este caso.

This project consists on the design of the soft soil improvement for an industrial facility at San Roque (Cádiz). The great compressibility of the soil and the imposed limitations on the facility’s settlement have required the proposal of a soil improvement. First, all the existing information on the geomorphology and geotechnical properties of the materials found in the area have been gathered. All this information has come mainly from the IGME. In addition, two geotechnical campaigns executed in the area during 2017 and 2018 have given more detail information on the soil’s behavior. Thanks to all this data, the geotechnical soil units have been defined. Due to the heterogeneity of the soil, a sectorization of the plot, in function of the soft soil thickness, has been designed in order to optimize the soil improvement solution. Five different areas have been defined. The first area has no need for improvement. Once the geotechnical parameters of the soil and the profiles of each zone have been defined, the settlement calculations have been carried out based on two different models (analytical and numerical). Both models result on settlement and consolidation time values incompatible with the project. Two soil improvement techniques have been proposed to solve this problem, preloading with vertical drains and aggregate colums. It is shown that the preloading alone does not meet the necessary requirements for the improvement. Finally, the cost and other factors have been analyzed for both proposals in order to choose the optimal solution.