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AYUNTAMIENTO DE BERRIZ BERRIZKO UDALA
Desprendimiento en el Bº Legaño en el T.M. de Berriz
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Agustin Larrea Bergaletxe
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INDICE
Pág.
1.‐ INTRODUCCION ............................................................................................................................ 1 1.1.‐ Antecedentes .......................................................................................................................... 1
2.‐ RECOPILACION DE INFORMACIÓN ............................................................................................... 2 3.‐ GEOLOGIA ..................................................................................................................................... 2 3.1.‐ Marco Geológico ..................................................................................................................... 2 3.2.‐ Estratigrafía ............................................................................................................................. 3 3.2.1.‐ Unidad 1: Lutitas margosas, calizas arenosas o limolíticas ................................................ 3 3.2.2.‐ Unidad 2: Suelos Coluviales ................................................................................................ 3 3.3.‐ Tectónica ................................................................................................................................. 3 3.4.‐ Geomorfología ......................................................................................................................... 4 3.5.‐ Hidrogeología .......................................................................................................................... 4 3.6.‐ Sismicidad ................................................................................................................................ 4
4.‐ TRABAJOS DE INVESTIGACION ...................................................................................................... 5 4.1.‐ Catas ........................................................................................................................................ 5 4.1.1.‐ Grado de Alteración y Meteorización ................................................................................ 6
5.‐ CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO ................................................................................................ 7 5.1.‐ Perfil tipo Subsuelo ................................................................................................................. 7 5.2.‐ Parámetros Geotécnicos ......................................................................................................... 8
6.‐ ANALISIS DE ESTABILIDAD ............................................................................................................ 9 6.1.‐ Hechos ..................................................................................................................................... 9 6.2.‐ Geometría ................................................................................................................................ 9 6.3.‐ Características Geológicas e Hidrogeológicas ......................................................................... 9 6.4.‐ Acciones ................................................................................................................................... 9 6.5.‐ Programas de cálculo ............................................................................................................ 10 6.6.‐ Caracterización geotécnica – Cálculos de Estabilidad ........................................................... 10
7.‐ SOLUCION PROPUESTA ............................................................................................................... 12 7.1.‐ Escollera ................................................................................................................................ 13 7.2.‐ Drenajes ................................................................................................................................. 15 7.3.‐ Reposición de vial y vallado .................................................................................................. 15
8.‐ CONDICIONES TÉCNICAS ............................................................................................................. 16 9.‐ RECOMENDACIÓN FINAL Y SEGUIMIENTO DE OBRAS ............................................................... 16
ANEXOS
1399 / 00 Reportaje Fotográfico ‐‐‐‐ 1399 / 01 Geología General 1:25.000 1399 / 02 Emplazamiento 1:400 1399 / 03 Cortes de las Catas 1:100 1399 / 04 Fotografías de las Catas ‐‐‐‐ 1399 / 05 Perfil Geotécnico 1:250 1399 / 06 Cálculos ‐‐‐‐ 1399 / 07 Solución Propuesta 1:300 , 1:250 y 1:50
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1.‐ INTRODUCCION
BERRIZKO UDALA‐AYUNTAMIENTO DE BERRIZ ha encargado la realización de un Estudio
Geológico‐Geotécnico Valorado relativo al Desprendimiento ocurrido en el Barrio Legaño en el
T.M. de Berriz tras las recientes lluvias de Febrero de 2.016.
El objetivo del Estudio Geotécnico es determinar las características del subsuelo en la Zona Inestable
que permitan definir:
Causas de la Inestabilidad
Determinación de Riesgo
Análisis de Alternativas de Solución
Valoración de las obras a Acometer
Los Trabajos de Investigación han consistido en la realización de:
Estudio Fotogeológico
Cartografía Geológica‐Geotécnica de Detalle
Tres catas realizadas mediante máquina retroexcavadora
1.1.‐ Antecedentes
En la ladera situada en la Margen Izquierda del Arroyo que atraviesa la zona de Iturritza‐Legaño, se
han producido diversos deslizamientos de tierras.
El deslizamiento presenta dimensiones variables con una zona de afección de unos 300 m de longitud
y alturas de hasta 40 m en forma de sucesivas reptaciones de suelos. En la parte inferior existe un vial
peatonal afectado por los deslizamientos. Se trata de un vial excavado a media ladera con
excavaciones en el lado “monte” al Este y rellenos en el lado “valle” al Oeste.
Véanse las Fotografías de la zona del anexo 1399/00.
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2.‐ RECOPILACION DE INFORMACIÓN
Se ha consultado con diversa documentación disponible en la zona, tanto mapas geológicos,
cartografías temáticas, fotografías aéreas, etc.
3.‐ GEOLOGIA
3.1.‐ Marco Geológico
La zona investigada se sitúa en el flanco SE de la estructura conocida como Sinclinorio de Vizcaya,
concretamente en un sector muy próximo a su región axial.
Esta estructura, junto con el Anticlinorio de Bilbao situado hacia el SW, constituyen los rasgos
tectónicos‐estructurales más representativos de la provincia de Vizcaya.
Ciñéndonos al área de estudio, los materiales que afloran pertenecen mayoritariamente a
formaciones terrígeno‐carbonatadas del Cretácico superior, así como depósitos superficiales
discordantes de edad cuaternaria asociados a las riberas de arroyos y regatas y materiales
heterogéneos vertidos por el hombre.
Desde el punto de vista tectónico, las estructuras mantienen claramente las directrices del
plegamiento Alpino de la Cuenca Vasco‐Cantábrica (NW‐SE).
La existencia de los numerosos pliegues y fallas o fracturas longitudinales está asociada a la etapa
compresiva de este movimiento. Una etapa distensiva posterior dio lugar a las fallas transversales
que desplazan contactos.
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3.2.‐ Estratigrafía
3.2.1.‐ Unidad 1: Lutitas margosas, calizas arenosas o limolíticas
Estas lutitas margosas aparecen formando paquetes centi a decimétricos de color gris en
afloramiento fresco a ocres en alteración. Presenta también niveles de calizas micríticas,
normalmente centimétricos.
Como litologías secundarias, aparecen limolitas y lutitas calcáreas.
Sobre este sustrato rocoso se desarrolla un suelo de tipo eluvial procedente de la alteración de la
roca, con espesores que rondan los 2 metros.
3.2.2.‐ Unidad 2: Suelos Coluviales
Los materiales deslizados y los procedentes de algún antiguo deslizamiento están compuestos por las
arcillas eluviales (anteriormente comentadas) y restos de roca menos alterada, removilizados y
depositados en zonas más bajas.
Son suelos arcillosos con cierta fracción arenosa y fragmentos rocosos menos alterados..
3.3.‐ Tectónica
El rasgo estructural más acusado de la zona de estudio lo marca la estratificación, con
orientaciones NW‐SE e inclinaciones hacia el SW, siguiendo las directrices cantábricas, como
consecuencia del plegamiento Alpino.
Se han señalado asimismo diversos sistemas de fracturas, unos paralelos a la estratificación y otros
perpendiculares a la misma.
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3.4.‐ Geomorfología
La zona de estudio se caracteriza por presentar pendientes medias a elevadas hacia el SW. en cuya
base se sitúa un paseo que discurre paralelo al cauce del río, situado a escasos metros al Sur.
Bajo los suelos eluviales (entre 1,00 y 2,00 metros de espesor) se sitúa el sustrato rocoso con una
disposición paralela al deslizamiento producido y con inclinaciones hacia el SW.
3.5.‐ Hidrogeología
Los materiales que constituyen el sustrato rocoso presentan permeabilidades bajas. Unicamente a
través de las fisuras y de las zonas de alteración pueden existir circulaciones hipodérmicas de
agua.
La red de drenaje la constituye principalmente la escorrentía y cierta fracción del agua que
atraviesa los suelos superiores y discurre sobre el sustrato rocoso.
3.6.‐ Sismicidad
En cuanto a la sismicidad y de acuerdo con la NCSE‐02, la zona presenta una relación entre el valor de
la aceleración sísmica básica y el de la gravedad inferior a 0,04 (con un coeficiente de contribución “K”
de 1,0).
Por lo tanto y en base a la normativa vigente no es necesario considerar acciones sísmicas.
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4.‐ TRABAJOS DE INVESTIGACION
4.1.‐ Catas
Se han realizado tres catas mediante máquina retroexcavadora.
En el anexo 1399/02 aparece el emplazamiento del mismo. En el anexo 1399/03 figura el corte
detallado. Las fotografías correspondientes al sondeo aparecen a continuación, en el anexo 1399/04.
La profundidad alcanzada ha sido la siguiente:
Cata nº Profundidad (m)
C‐1 1,20
C‐2 1,10
C‐3 2,95
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4.1.1.‐ Grado de Alteración y Meteorización
Los materiales rocosos extraídos, se han clasificado según la escala de meteorización definida por la
ISMR (1.977), que se describe a continuación:
ESCALA DE METEORIZACION
Grado Denominación Roca descompuesta (%)
Descripción
I Roca Fresca o Sana 0
La roca no presenta signos visibles de meteorización, pueden existir ligeras pérdidas de color o pequeñas manchas de óxidos en los planos de discontinuidad.
II Roca ligeramente meteorizada
< 10
La roca y los planos de discontinuidad presentan signos de decoloración. La roca puede estar decolorada en la pared de las juntas pero no es notorio que la pared sea más débil que la roca sana.
III Roca
moderadamente meteorizada
10 – 50
La roca está decolorada en la pared. La meteorización empieza a penetrar hacia el interior de la roca desde las discontinuidades. El material es notablemente más débil en la pared que en la roca sana. Material débil <50% del total.
IV Roca meteorizada o muy meteorizada
50 – 90
Más de la mitad del material está descompuesto a suelo. Aparece roca sana o ligeramente meteorizada de forma discontinua.
V
Completamente meteorizada
< 90 Todo el material está descompuesto a un suelo. La estructura original de la roca se mantiene intacta.
VI Suelo residual 100
La roca está totalmente descompuesta en un suelo y no puede reconocer‐se ni la textura ni la estructura original. El material permanece “in situ” y existe un cambio de volumen importante.
Los grados de alteración se han indicado en los cortes de las catas.
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5.‐ CARACTERISTICAS DEL SUBSUELO
5.1.‐ Perfil tipo Subsuelo
Con la información obtenida de los trabajos de campo y una interpretación razonable de la misma se
ha realizado los perfiles geotécnicos que aparecen en el anexo 1399/05.
El perfil tipo del subsuelo puede describirse como sigue, de arriba abajo:
Unidad Descripción
R RELLENOS; arenas y gravas en proporciones variables
predominando la fracción arenosa, de color negro a gris oscuro, en
general sueltas a flojas. Principalmente relacionadas con los viales
existentes.
El espesor varía entre 0,00 y 1,50 metros.
A MATERIAL DESLIZADO / COLUVIAL; arcillas, arcillas arenosas y
gravas o pequeños bloques, originados por los deslizamientos
ocurridos. En general ocres a marrón claro y sueltos a flojos.
El espesor varía entre 0,00 y los 3,00 metros.
B SUELOS ALUVIALES; Aunque no se han examinado ni constatado en
la zona del desprendimiento, aparecen más abajo en la zona de
margen del arroyo. Generalmente compuestos por arcillas, gravas y
bolos en proporciones y tamaños variables, pueden presentar un
Nivel Freático asociado en función del nivel del agua en el arroyo.
El espesor varía entre 0,00 y los 1,50 metros.
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Unidad Descripción
C SUELOS ELUVIALES; arcillas algo arenosas con algún fragmento de
roca, procedentes de la alteración del sustrato rocoso. En general
compactos a muy compactos.
El espesor varía entre 0,00 y los 2,00 metros.
D ROCA; lutitas margosas de color gris frescas a ocres en alteración,
dureza media a alta, en función del grado de alteración.
No se detecta presencia de Nivel Freático como tal, pero si aportes de agua provenientes de
ladera arriba que manan por el talud deslizado. Los materiales deslizados se presentan húmedos.
5.2.‐ Parámetros Geotécnicos
Con los datos a disposición se pueden utilizar en cálculos los siguientes parámetros geotécnicos a las
capas diferenciadas:
Descripción Material Densidad
(KN/m3)
Cohesión
(KN/m2)
Fricción
(º)
Rellenos
(R) 19 5 25
Material deslizado /
Coluvial
(A)
19 15 25
Suelos Aluviales
(B) No relevantes
Arcillas de alteración
(C) 19 5 17
Roca Relativamente
Sana
(D)
26 50 35
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6.‐ ANALISIS DE ESTABILIDAD
6.1.‐ Hechos
De los antecedentes existentes se puede deducir una inestabilidad asociada a la saturación de los
suelos eluviales (arcillas de alteración) tras las fuertes lluvias y a la disposición desfavorable de la
roca.
Se produce una rotura de los suelos que afecta al plano de contacto con roca, incluso permitiendo
el deslizamiento puntual de capa sobre capa en roca
6.2.‐ Geometría
El análisis de estabilidad se ha realizado sobre el Perfil 5 en el que se ha detectado la zona con la
inestabilidad principal.
6.3.‐ Características Geológicas e Hidrogeológicas
El señalado en el perfil geotécnico del anexo 1399/05; como puede observarse se han diferenciado
dos capas asociadas a la inestabilidad: Suelos Eluviales (Arcillas) y Roca.
6.4.‐ Acciones
No se consideran sobrecargas.
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6.5.‐ Programas de cálculo
Se ha efectuado un Back Analysis para corroborar los parámetros geotécnicos de los materiales
involucrados (Suelos Eluviales y Roca), para el cálculo se ha utilizado el programa ILA 32.
I.L.A. (Interactive Landslides Analysis) es un programa que sirve para verificar la estabilidad de
pendientes y la proyección de las obras de sostenimiento.
El método de análisis utilizado, publicado inicialmente por Sarma (1979) y posteriormente
modificado por Hoek (1981, 1983, 1987), está basado en la búsqueda de las condiciones de
equilibrio límite y puede ser utilizado para determinar las condiciones de estabilidad de
pendientes con varias geometrías de pendiente y de la estratificación, a través del cálculo del
factor de seguridad de superficies de deslizamiento definidas arbitrariamente.
Para el cálculo en roca se ha utilizado el programa propuesto por KOVARI y FRITZ (1.979) para
roturas planares (capa sobre capa).
6.6.‐ Caracterización geotécnica – Cálculos de Estabilidad
Para comprobar el comportamiento del talud y poder emplear parámetros geotécnicos de los
materiales acordes con los movimientos ocurridos se han efectuado diversos cálculos de
estabilidad.
Para definir los parámetros geotécnicos se han realizado:
1. De partida los valores de resistencia obtenidos de las Normas ROM.
2. Análisis retrospectivo con el fin de definir las grietas en el modelo de cálculo.
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Arcillas
Como parámetros geotécnicos se trata de suelos blandos a muy blandos y, en base a la normativa
ROM, los parámetros geotécnicos serían:
Ficción: = 15 á 19º Cohesión: c = 0 á 10 KN/m2
Como densidad se adopta = 19 KN/m3, valor habitual para estos materiales.
Tras varios tanteos, finalmente se han adoptado:
= 17º c = 5 KN/m2
= 19 KN/m3
Estos valores reproducen con mucha exactitud la zona de deslizamiento circular tangente a la
superficie de la roca.
Roca
Se han considerado valores habituales para esta roca:
Cohesión, c = 50 KN/m2
Angulo de Fricción, = 35º Densidad, = 26 KN/m3
Resumen de Estabilidad
Una vez analizados los resultados de cálculos se desprende que:
1. La inestabilidad ha sido debida a una saturación de los materiales que componen los suelos
eluviales.
2. Existe riesgo de nuevos deslizamientos de los suelos eluviales restantes situados en la parte
alta de la ladera.
3. En suelos (arcillas) no es posible obtener taludes estables con FS > 1,3.
Por lo tanto es necesario acometer obras para proteger el paseo y el cauce del río en esta zona de
nuevos materiales que pueden deslizar.
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7.‐ SOLUCION PROPUESTA
Para garantizar la estabilidad de la masa de suelos inestable se debería actuar “in situ” en la zona
donde se encuentran éstos, en la parte alta del talud y en una zona muy extensa y poco accesible,
lo cual requeriría realizar obras, movimientos de tierras y operaciones de gran magnitud, por lo
que se propone la elaboración de una escollera para proteger camino y cauce de los posibles
nuevos deslizamientos y retirar los materiales ya deslizados.
Así mismo en el caso de nuevos deslizamientos menores se deberá ir “limpiando” o extrayendo
estos materiales del trasdós de la escollera, evitando en cualquier caso que se colmate éste y la
escollera sea rebasada por materiales deslizados.
Se propone por lo tanto una solución de tipo protección‐contención que se desarrolla a
continuación:
1.‐ Ejecutar en la zona inferior del deslizamiento una escollera de unos 2,00 m de altura a modo
de muro con el fin de que pueda contener el volumen estimado de material que podría
deslizarse.
2.‐ Ejecutar escollera hormigonada en la parte inferior, apoyada‐empotrada en roca.
3.‐ Instalar un sistema de drenaje de recogida de pluviales (drenes tanto en la escollera así como
material drenante en el trasdós de la misma para evitar empujes hidrostáticos). Verter estas
aguas en una cuneta de pie paralela al camino y drenarlas mediante cauces existentes hacia el
Arroyo.
4.‐ Reponer en caso de ser necesario la cuneta actual en la zona de la escollera.
5.‐ Retirar todo el material deslizado hasta alcanzar la roca en la zona de vaso del deslizamiento.
Véase el anexo 1399/07.
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7.1.‐ Escollera
Para el diseño de la Escollera, cimentación, geometría, etc. se han seguido las indicaciones
señaladas en “Recomendaciones para el Diseño y Construcción de Muros de Escollera en Obras de
Carretera” del Ministerio de Fomento (Dirección General de Carreteras). Los materiales a instalar
serán los definidos en dicho documento sirviendo como Pliego de Prescripciones Técnicas.
Se ha procedido a estimar el volumen de suelos “a priori” con un estado de equilibrio estricto en
base a lo observado. Para este volumen de material se ha procedido geométricamente a calcular
la altura de dicha escollera.
En base a esta altura y a los parámetros asignados a los materiales potencialmente inestables, se
ha diseñado la escollera.
Altura de 2,00 m.
Para un ángulo estable de estos materiales de 25º.
Se obtiene:
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En estas condiciones se diseña una escollera con pendiente de trasdós n = 2. Las dimensiones de la escollera resultantes son:
Altura (m) Ancho Coronación (m) Ancho Base (m)
2‐2,5 1,30 1,50
La zona de apoyo‐cimentación de las escolleras es fundamental para garantizar su estabilidad. En este
sentido deberá cumplir dos requisitos:
- Alcanzar una zona de apoyo tensión admisible ≥ 3,4 kg/cm².
- La escollera debe apoyarse en roca al menos 1,00 m y será la escollera principal de
sostenimiento, la escollera será hormigonada.
- Se instalarán tubos para permitir la salida de aguas del trasdós de la escollera que
aporten el agua a la cuneta existente o a reponer en caso de destruirse al ejecutar la
escollera.
- En la zona baja del trasdós de la escollera se instalará material granular para favorecer
el drenaje.
- Se retirarán los suelos removilizados.
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7.2.‐ Drenajes
Será fundamental un correcto drenaje de toda la zona, principalmente el trasdós de la escollera y
el encauzado de estas aguas desde la arqueta existente hacia el arroyo. Aproximadamente 1 cada
2,5 ml de escollera de un diámetro no inferior a 63mm, una longitud de 1,75 m e inclinado unos 5º
hacia arriba (lado monte).
Asimismo se deberá reponer la arqueta de recogidas de agua existente situada en la zona central.
7.3.‐ Reposición de vial y vallado
Para el acceso de la maquinaria a la zona de actuación se deberá retirar total o parcialmente el
cierre de madera del paso, asimismo deberá preverse el deterioro del paseo existente, por lo que
se tendrá en cuenta la reposición de la valla de madera y el reacondicionamiento del paseo
existente.
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8.‐ CONDICIONES TÉCNICAS
Las condiciones técnicas referentes a la naturaleza y tipo de materiales a emplear y modo de
ejecución de las unidades de obra seguirán la Normativa Vigente.
En especial y para la ejecución de las Escolleras se seguirán los criterios definidos en
“Recomendaciones para el Diseño y Construcción de Muros de Escollera en Obras de Carretera”.
9.‐ RECOMENDACIÓN FINAL Y SEGUIMIENTO DE OBRAS
Durante la realización de los trabajos proyectados, será necesaria además de la correspondiente
Dirección de Obra, una supervisión "in situ" por técnicos con experiencia geotécnica para corroborar
o en su caso adaptar las conclusiones y recomendaciones señaladas, principalmente en lo relativo a
cimentaciones y drenajes.
Asimismo se redactará un Informe Final de Obra‐Certificada, que recoja todas las actuaciones
realizadas:
- Planos
- Memoria
- Mediciones
- Posibles modificaciones
- Certificados de materiales
Sopela, 17 de Mayo de 2.016
Agustín Larrea Bergaretxe
Geólogo
Colegiado nº 1.625
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REPORTAJE FOTOGRÁFICO
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Vista general del desprendimiento desde el otro lado del río
Vista general del desprendimiento desde el paseo
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Vista desde arriba hacia abajo
Vista del paso
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HOJA 62-IV DURANGO
37 Margas y paraconglomerados de matriz margosa
36 Lutias, areniscas,margas y calizas arenosas flyschoides
34 Callizas arenosas de grano medio a grueso
32 Areniscas de grano medio a grueso y microconglomerados
14 Brechas Poligénicas
11 Alternancia de calizas arenosas y margas
10 Facies olistrómicas
9 Margas y margocalizas
7 Alternancia de calizas arenosas o limolitas y margas
5 Volcánicas basálticas
4 Margas, lutitas calcáreas, calizas y calizas arenosas
Falla
Falla supuesta
Contacto normal
Contacto gradual
Dirección y valor del buzamiento de la estratificación
Estratifiación vertical
PROYECTODesprendimiento en el Bº Legaño
en el T.M. de Berriz
PLANO GEOLOGIA GENERAL
ESCALA 1 : 25.000 FECHA : 05 / 16 Nº 1399 / 01
LEYENDA
ZONA DE ESTUDIO
40
N
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CORTES DE LAS CATAS
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18/05/2016 31600046R0 031600046/00
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FOTOGRAFÍAS DE LAS CATAS
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Cata C1
Cata C2
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Cata C3
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CÁLCULOS DE ESTABILIDAD
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Agustin Larrea Bergaletxe
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1399Back Analysis SecoEscala 1:200
Litotípo 1: phi [°] = 17 c [kN/m²] = 5 gama [kN/m³] = 19Litotípo 2: phi [°] = 35 c [kN/m²] = 50 gama [kN/m³] = 26
Método: SarmaP
rog. 0
.00
.4
7.1
11
.3
20
.4
22
.2
Cot
as 0.0
0.7
4.2
7.0
12
.7
13
.8
1
2
2.70
2.41
2.09
1.64
1.21
1.24
1.28
1.32
1.35
2.69
2.40
2.09
1.72
1.19
1.23
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1.30
1.35
2.67
2.39
2.25
1.78
1.18
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2.11
1.96
1.17
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2.49
2.08
2.07
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2.08
2.10
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1.24
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2.39
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1.78
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2.10
1.89
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1.19
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1.26
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2.09
2.00
1.17
1.18
1.22
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2.29
2.36
2.40
2.10
1.31
1.17
1.20
1.24
1.27
www.geoandsoft.com
18/05/2016 31600046R0 031600046/00
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1399Back Analysis SaturadoEscala 1:200
Litotípo 1: phi [°] = 17 c [kN/m²] = 5 gama [kN/m³] = 19Litotípo 2: phi [°] = 35 c [kN/m²] = 50 gama [kN/m³] = 26Gama agua [kN/m³] =10 Método: Sarma
Pro
g. 0.0
0.4
7.1
11
.3
20
.4
22
.2
Cot
as 0.0
0.7
4.2
7.0
12
.7
13
.8
1
2
2.13
1.86
1.59
1.20
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2.11
1.86
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2.07
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0.91
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18/05/2016 31600046R0 031600046/00
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SOLUCIÓN PROPUESTA
ANEXO 1399 / 07
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