Entrades amb l'etiqueta ‘sondeig’

L’informe del COAAT

diumenge, 8/08/2010

Després de les converses mantingudes amb l’equip d’arqueòlegs que dirigeixen l’excavació de la nau central de la Catedral de Tarragona -Andreu Muñoz, Imma Teixell i Josep M. Macias- el 20 de juliol es van dur a terme les proves geotècniques que s’havien acordat, per tal d’ajudar a clarificar, amb les tecnologies actuals, quines característiques físiques i compositives es podien trobar al subsòl de les excavacions fetes fins llavors.
 
Des del Col·legi d’Aparelladors, Arquitectes tècnics i Enginyers de l’Edificació de Tarragona (COAAT) els vam aconsellar de fer uns sondejos geotècnics que ens permetessin donar informació sobre les capes inferiors del terreny o bé de les mateixes restes i alhora aprofitar per fer un penetració estàndard o SPT (de l’anglès standard penetration test) per determinar la resistència del terreny. Per poder efectuar totes aquestes proves, ens vam posar en contacte amb els serveis professionals del CITAM (Centre d’Investigació Tecnològica i Assaig de Materials, SA), fundat l’any 1979 pel COAAT. 
 
Un sondeig geotècnic es caracteritza pel seu reduït diàmetre i per la lleugeresa, versatilitat i fàcil desplaçament de les màquines. Aquestes proves poden arribar a una profunditat d’uns 150 m. Permeten travessar qualsevol tipus de material, així com extreure testimonis i efectuar assaigs a l’interior. Els procediments de perforació depenen de la naturalesa del terreny i del tipus de mostreig i testificació que es vagi a fer. Els més usuals són els sondejos a rotació i els sondejos a percussió.

Els sondejos a rotació poden perforar qualsevol tipus de sòl o roca fins a profunditats molt elevades i amb diferents inclinacions. L’extracció de testimonis és contínua i el percentatge de recuperació del testimoni que fa a la longitud perforada pot ser molt alt, en funció del sistema d’extracció. Alguns tipus de materials són difícils de perforar a rotació, com les graves, i les bitlles o les sorres fines sota el nivell freàtic, a causa de l’arrossegament del mateix fluid de perforació.

L’assaig de penetració o SPT és un tipus de prova de penetració dinàmica, emprada per assajar terrenys on volem fer un reconeixement geotècnic. L’assaig o prova més utilitzat consisteix en la realització de sondejos i es porta a terme al fons de la perforació.

Es tracta de mesurar el nombre de cops necessari perquè s’introdueixi a una determinada profunditat una cullera (cilíndrica i buida) molt robusta (diàmetre exterior de 51 mm i interior de 35 mm), que permet prendre una mostra, naturalment alterada, al seu interior.
 
Un cop realitzades les proves i a la vista dels resultats de l’informe elaborat pel CITAM, podem procedir a determinar algunes observacions:

1. Els assaigs es van fer prenent com a referència la plataforma que els arqueòlegs interpreten com el basament de l’escalinata del temple, a una banda i a l’altra (ho podem expressar com l’exterior i l’interior). I van donar els resultats següents:

  • Unitat (amb referència a la plataforma de l’escalinata)
  • SR-1 (exterior) / SR-2 (interior)
  • Cota inici sondeig, des del paviment de la Catedral (± 0,0 m). SR-1: -0,9 m / SR-2: -1,2 m
    A Morter i roca calcària. SR-1: — / SR-2: -1,2 a -3,5 m
    B Argiles de color marró clar i beixos amb graves arrodonides i anguloses heromètriques (d’ordre mil·limètric i centimètric) de natura predominantment calcària, amb concrecions calcàries i intercalacions de nivells més carbonatats. SR-1: -0,9 a -5,1 m / SR-2:  -3,5 a -4,8 m
    C Argiles marrons una mica humides amb presència de gravetes calcàries de diàmetres predominantment d’ordre mil·limètric. SR-1: -5,1 a -6,5 m / SR-2: -4,8 a -6,00 m
    D Roca calcària de color gris mudstone amb vetes de calcita intercalades de color blanques i vermelles. SR-1: > -6,5 m / SR-2: > -6,00 m

Així, podem comprovar com els sondeigs realitzats a ambdues bandes ens donen dues components molt diferenciades: a l’exterior trobem argiles fins a la cota -6,5 (materials naturals de reblert), mentre que a l’interior trobem un gruix de 2,30 m (molt coincident amb la tomografia de resistivitat) de materials elaborats (morter i roca calcària) que podríem assimilar a una llosa de formigó ciclopi de 2,30 m de gruix, tenint el terreny, a partir d’aquesta cota -3,5 m, les mateixes característiques que l’anterior sondeig, fins a arribar a la cota -6,00 on apareix la roca calcària. El gruix de les argiles està comprès entre 1,20 i 1,40 m. Podríem pensar que aquesta capa d’argiles regularitzaria el lleuger pendent que té cap a l’exterior la roca calcària.
 
2. Respecte a la prova de tensió admissible i assentaments feta en el sondeig 2, sobre l’estrat C d’argiles marrons una mica humides, el resultat obtingut és d’1,20 Kp/cm2. Tenint en compte els coeficients de seguretat aplicables en l’actualitat, les tecnologies constructives d’avui, podríem suposar que aquest terreny permetria suportar, actualment, un edifici de 12 plantes (uns 36 m d’alçada) sobre una llosa de fonamentació, similar a la trobada, si bé podria ser armada i de menys gruix (aproximadament, 1,5 m).

Col·legi d’Aparelladors, Arquitectes tècnics i Enginyers de l’Edificació de Tarragona (COAAT)

L’estudi geotècnic: el mètode

dilluns, 26/07/2010
sondeig-1.jpg

Sondeig en la plataforma d’'opus signinum'.

·

sondeig-2.jpg

Sondeig a la plataforma d’'opus signinum'.

El treball de camp es va dur a terme el dimarts 20 de juliol i va consistir en la realització de dos sondeigs mecànics a rotació amb extracció de testimoni continu mitjançant un equip Tecoinsa TP50D.

El diàmetre de perforació màxim és de 101 mil·límetres.

El primer sondeig es va situar a la zona argilosa més propera a l’entrada de la Catedral i on no hi ha fonamentació, i el segon, a la solera d’opus caementicium que trobem immediatament després del mur romà.

Lluís Comes (CITAM)

D’esquerra a dreta i de dalt a baix: tecnologia d’abans i d’ara; una feina amb expectació; l’hora de dinar; sondejant les argiles; detall de les mostres de les argiles; detall de les mostres d’opus signinum; detall de les mostres d’opus signinum.

sondeig-3.jpgsondeig-4.jpgsondeig-5.jpg

sondeig-6.jpgsondeig-7.jpgsondeig-8.jpg

sondeig-9.jpg

L’estudi geotècnic: els objectius

diumenge, 25/07/2010
Geotècnic1.jpg

L'equip del CITAM entra a la Catedral.

·

Geotècnic2.jpg

Detall de la màquina.

Tenint en compte que, fins avui, els treballs arqueològics han documentat només la cresta superior de la base de la fonamentació, l’equip d’arqueòlegs que dirigeixen l’excavació a la nau central de la Catedral de Tarragona ens han demanat la nostra col·laboració amb l’objectiu que aportem informació analítica que permeti valorar la capacitat de suport de la plataforma d’opus caementicium a més d’un sondeig geotècnic que indiqui el gruix d’aquesta solera.
 
Geotècnic3.jpg

La màquina a punt d'entrar a la Catedral.

Els treballs de prospecció geofísica duts a terme fins al moment (llegiu Les prospeccions geofísiques) han posat de manifest la presència de canvis en les propietats físiques dels materials que conformen el subsòl de la Catedral, fet que es correspon amb l’existència de diferents formes geomètriques. El sondeig permetrà corroborar les evidències que posaven de manifest els treballs geofísics de l’any 2007 i demostrar que sota del subsòl existeix una fonamentació prou gran per suportar l’estructura d’un temple que podria arribar a uns 20-25 metres d’alçada aproximadament.

Lluís Comes (Centre d’Investigació Tecnològica i Assaig de Materials, SA, CITAM)

Com s’interpreten els murs medievals

dimecres, 21/07/2010

El sondeig ha identificat dues estructures que es consideren posteriors als nivells de terraplenament medievals que colguen les restes arqueològiques d’època antiga (vegeu Les ceràmiques constructives de la catedral). Aquesta troballa és del tot comprensible tenint en compte que la Catedral es va començar a construir al segle XIII i que no va finalitzar fins al segle XIV (vegeu La Catedral de Tarragona: dades històriques).
mur medieval2.jpg

Els murs amb l’excavació finalitzada

·

De la mateixa manera que ha succeït durant el segle XX amb la Sagrada Família de l’arquitecte de Riudoms Antoni Gaudí, la Catedral de Tarragona es va aixecar des d’un extrem i les naus es trobaven obertes a l’exterior mentre duraven les obres. Per això van ser necessaris murs de delimitació o de tancament del perímetre catedralici tot protegint l’obra inacabada.
 

mur medieval.jpg

Troballa dels murs en l’estratigrafia medieval.

El mur A podria haver tingut aquesta funció de tancament perimetral, mentre que el mur B presenta a la cresta superior un perfil arrodonit que permet imaginar-hi un canal de desguàs de l’aigua de pluja. Aquest mur prové d’un dels pilars de la nau i està lleugerament desviat per tal de no coincidir amb el pilar simètric.
 
Els murs estan fets de pedra i morter de calç i corresponen a murs de fonamentació. Ho sabem perquè el mur B presenta, un cop excavat l’estrat contigu, les cares o paraments exteriors irregulars fruit d’haver tallat una rasa a la terra i haver-la farcit tal qual amb el reble. El resultat és que el mur presenta unes cares irregulars que s’han de considerar el positiu del negatiu de la rasa efectuada. És el que els arqueòlegs anomenem rases de fonamentació a sac. És una forma de fonamentar molt pràctica si la rasa s’excava a la terra, però si la rasa s’excava en un reble de pedres el resultat és una rasa irregular on molta de l’argamassa s’escorre entre les pedres de la paret de la rasa.

mur medieval3.jpg

Cresta del mur B amb el rec de desguàs.

Això és el que va succeir quan aquesta rasa va trobar un reble de pedres d’època tardoantiga; els paletes medievals devien gastar molt de morter, ja que nosaltres, a l’excavar al costat del fonament, hem trobat moltes pedres pertanyents a l’estrat visigot però unides pel morter de calç escorregut per la fonamentació medieval (vegeu la foto).
 
En canvi, el mur A va emprar una tècnica de fonamentació mixta. A la part inferior de la rasa de fonamentació s’hi va col·locar una renglera de grans pedres calcàries de suport. Com que el paleta necessitava a dins la rasa espai per maniobrar van sobrar a banda i banda del fonament uns 4 centímetres que, posteriorment, van ser reomplerts de terra. D’aquesta forma, a la part 1 hi tenim la rasa de fonamentació, el mur de fonamentació i el farciment constructiu de fonamentació que a les imatges ja apareix excavat.

mur medieval4.jpg

Fonamentació del mur B amb el pedregam visigot unit per les escorrenties de morter.

·

mur medieval5.jpg

Fonamentació del mur A.

És perícia dels arqueòlegs diferenciar aquests elements durant l’excavació per tal de poder establir la cronologia relativa entre tots els elements. La part superior de la fonamentació es va reomplir a sac un cop ja s’hi havia afegit el farciment constructiu inferior. D’aquesta forma a l’acabar l’excavació dels estrats per part nostre tornem a trobar la cara positiva del fonament A, que en realitat és el negatiu de la part superior de la rasa de fonamentació.

En aquest cas és una tècnica mixta: una part amb rasa, fonament i farciment que reomple l’espai de maniobra que requereix el paleta; i la segona part que va ser reomplir a sac tota la rasa amb rebliment constructiu. L’alçat del fonament A devia desaparèixer a l’acabar la Catedral, ja que no era necessari.

mur medieval6.jpg

Fonamentació del mur A.

mur medieval7.jpg

Fonamentació del mur A amb l’estratigrafia tardoantiga extreta.

Sobre l’enllosat: apunts finals

dimecres, 21/07/2010
llosa catedral.JPG

Llosa de la Catedral amb un asterisc incís.

octàgon.jpg

L'octàgon de l’enllosat.

·

Dues coses més. D’una banda, hem reconegut marques de picapedrer a les lloses extretes del sondeig. Es tracta de marques d’identificació dels equips de treball que devien servir per identificar i quantificar la feina feta.
 
També us adjuntem una fotografia de l’octàgon de l’enllosat amb els tipus de pedra identificats. Per si un dia hi passeu per sobre.

El quadrat fa referència a la pedra d’Aigüeres de la Savinosa; el triangle, a la pedra de Santa Tecla de Tarragona; el cercle groc, al llisós de Tarragona, i el cercle blau, al marbre de Luni-Carrara (Itàlia).

La validació de la teoria

diumenge, 18/07/2010

Tenint en compte que la plataforma només es documenta per la cresta superior, hem demanat la col·laboració del  Col·legi d’Aparelladors, Arquitectes Tècnics i Enginyers d’Edificació de Tarragona per dur a terme dues proves:
 
1. Una prova de càrrega per poder valorar la capacitat de suport d’aquesta plataforma.
2. Un sondeig geotècnic que ens ha d’indicar el gruix d’aquesta solera d’opus caementicium.

Limitacions del sondeig estratigràfic

divendres, 16/07/2010

 

sondeig.jpg

Restitució tridimensional preliminar del sondeig.

  • Hem fet un sondeig de 30 m2 dins d’una àrea sacra de dues hectàrees d’extensió.
  • Les evidències d’època romana han estat intensament alterades per processos constructius de les èpoques visigoda i medieval.
  • En el sondeig han aparegut dos murs dels segles XIII-XIV que no han estat desmuntats i que ens han reduït l’àrea de documentació (núm. 1 i 2).
  • Les restes arquitectòniques s’han documentat per sota dels 67,60 msnm, mentre que el nivell de la plaça del recinte de culte romà es trobava al voltant dels 68 msnm.
  • No hi ha cap carreu de pedra documentat com a fruit d’una acció d’espoli intensa duta a terme durant l’antiguitat tardana.
  • A hores d’ara no tenim cap evidència material (ceràmica, monedes…) relativa a la fase de construcció del temple.

Comença l’excavació estratigràfica

divendres, 2/07/2010
equip treballant copia.jpg

Aquí penca tothom.

·

equip treballant 2.jpg

El sondeig estratigràfic a punt de caramel.

A sota l’enllosat hi ha el llit de morter que feia de preparació i repòs de les lloses que ja s’han extret.

Es tracta del començament de l’excavació manual i de la preparació de la planimetria per poder efectuar seguidament les seccions estratigràfiques.