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Trabajo Final de Construcción-Carreteras.pdf

Date post: 04-Oct-2015
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UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN – HUANUCO” INGENIERIA CIVIL CONSTRUCCION I Página 1 UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN E.A.P. DE INGENIERÍA CIVIL Curso: CONSTRUCCION I Docente: Ing. ORIZANO PEREZ, Jhonny Alex Integrantes: Esteban Esteban, Lincoln B. Hurtado Panez, Nilton Orneta Retis, Abdias Jauni Roque, Manuel Sosa Evaristo, Kateryn Huánuco Perú - 2015
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  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN HUANUCO INGENIERIA CIVIL

    CONSTRUCCION I Pgina 1

    UNIVERSIDAD NACIONAL

    HERMILIO VALDIZAN

    E.A.P. DE INGENIERA CIVIL

    Curso: CONSTRUCCION I Docente: Ing. ORIZANO PEREZ, Jhonny Alex Integrantes:

    Esteban Esteban, Lincoln B.

    Hurtado Panez, Nilton

    Orneta Retis, Abdias

    Jauni Roque, Manuel

    Sosa Evaristo, Kateryn

    Hunuco Per - 2015

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN HUANUCO INGENIERIA CIVIL

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    DEDICATORIA

    El presente trabajo est dedicado a

    nuestros padres por el apoyo

    incondicional brindado que nos

    permite seguir avanzando.

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    INTRODUCCION

    Sin duda, los caminos rurales son elementos esenciales para el desarrollo social y

    econmico de las comunidades humanas poco numerosas y, muchas veces, situadas en

    sitios montaosos o semidesrticos, en los que el acceso a los servicios bsicos de salud y

    educacin es muy complicado.

    Si bien su construccin es indispensable, sta debe planearse de manera respetuosa

    del medio ambiente, as como cumplir con una serie de requisitos tcnicos que la faciliten

    y abaraten.

    Se considera que el contenido del presente trabajo, es un valioso auxiliar para los

    alumnos de ingeniera civil especialmente para aquellos alumnos que desean ser

    especialistas en caminos rurales, desde la planeacin, diseo, construccin y conservacin,

    hasta su administracin y toma de decisiones, con el objetivo principal de contar con ese

    tipo de obras de infraestructura, previniendo, mitigando o evitando los impactos

    ambientales adversos que pudieran generarse.

    Se incluye una definicin de la terminologa empleada, con esquemas y figuras

    explicativas, lo que facilita al lector de esta publicacin su entendimiento. Dentro del

    contenido, se observa la importancia que los autores le dan a la planeacin y proyecto del

    camino, con el fin de controlar o minimizar los impactos negativos, lo cual es indispensable

    para garantizar un desarrollo sustentable de las regiones que atraviesa. Otro concepto que

    es fundamental en este tipo de obras, y que los autores enfatizan, es la consideracin de un

    buen drenaje y su drenaje, tanto para proteger la calidad del agua superficial y subterrnea

    de la naturaleza, como para proteger la estructura del camino y su buen comportamiento a

    lo largo de su vida til.

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    NDICE

    Captulo I. Obras Preliminares

    Captulo II. Movimiento de Tierras

    Captulo III. Bases y Sub Bases

    Captulo IV. Pavimentos

    Captulo V. Obras de Arte y Drenaje

    Captulo VI. Sealizacin y Seguridad Vial

    Captulo VII. Comentarios Finales

    Captulo VIII. Referemcias

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    1. OBRAS PRELIMINARES

    1.1. GENERALIDADES.

    La primera etapa en la elaboracin de un proyecto vial consiste en el Estudio de las

    Rutas.

    Por Ruta se entiende la faja de terreno, de ancho variable, que se extiende entre los

    puntos terminales e intermedios por donde la carretera debe obligatoriamente pasar, y

    dentro de la cual podr localizarse el trazado de la va.

    Como quiera que las rutas pueden ser numerosas, el estudio de las mismas tiene como

    finalidad seleccionar aquella que rena las condiciones ptimas para el desenvolvimiento

    del trazado. El estudio es por consiguiente un proceso altamente influenciado por los

    mismos factores que afectan el trazado, y abarca actividades que van desde la obtencin de

    la informacin relativa a dichos factores hasta la evaluacin de la ruta, pasando por los

    reconocimientos preliminares.

    De las actividades que abarcan el estudio de las rutas y donde de una u otra manera se

    aplica la Topografa, se encuentran la elaboracin de los croquis y los reconocimientos

    preliminares.

    1.2. ELABORACIN DE LOS CROQUIS

    El estudio de las rutas se realiza, generalmente sobre un mapa de la regin, los cuales

    son una representacin del terreno, obtenida por proyeccin sobre un plano, de una parte

    de la superficie esfrica de la Tierra. El relieve del terreno aparece representado en los

    mapas por medio de las curvas de nivel, curvas que enlazan puntos del terreno situados a

    la misma cota.

    Los principales mapas que se utilizan en la elaboracin del croquis de una va son

    editados en escalas 1:25000 y 1:100000.

    Con los datos obtenidos de los mapas, el Ingeniero logra formarse una buena idea de

    la regin. Sobre ellos puede sealar los desniveles, los cursos de agua, las filas montaosas,

    los cruces con otras vas, etc. Tambin puede marcar en ellos, de las informaciones

    recogidas a travs del material de consulta que se ha reunido previamente, los datos de

    poblacin, zona de produccin, intensidad de lluvias, tipos de terrenos y formaciones

    geolgicas, etc.

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    CONSTRUCCION I Pgina 6

    Adems, deben indicarse con especial cuidado los controles primarios que guan el

    alineamiento general de la va y por los cuales sta debe incuestionablemente pasar; y los

    controles secundarios tales como caseros, carreteras existentes, sitios de puentes, zonas de

    terreno firme, cruce con otras vas, minas, bosques, etc.

    De esta manera orientado el alineamiento general de la carretera y con los datos

    adquiridos y anotados sobre los mapas, ser posible sealar en ellos varias lneas o croquis

    de la va que determinarn fajas de terrenos de ancho variable o rutas, sobre los cuales ser

    posible ubicar el trazado de la carretera.

    1.3. -RECONOCIMIENTOS PRELIMINARES.

    Una vez elaborados los croquis empieza el trabajo de campo o reconocimiento

    preliminar.

    El reconocimiento es el examen general de las fajas o zonas de terreno que han

    quedado determinados por los croquis. Su finalidad es la de descubrir las caractersticas

    sobresalientes que hacen a una ruta superior de los dems: sirve tambin para obtener datos

    complementarios de la regin, tener una idea del posible costo de la construccin de la

    carretera propuesta, anticipar los efectos potenciales de la carretera en el desarrollo

    econmico de los terrenos que atraviesa y estimar los efectos destructivos que pudiera tener

    en el paisaje natural.

    Con los datos obtenidos durante el reconocimiento preliminar y con la informacin

    reunida con anterioridad a l, el Ingeniero se formar un criterio que le permitir

    seleccionar las rutas que ameritarn estudio topogrfico.

    El reconocimiento debe ser rpido y de carcter general y puede realizar recorriendo

    la ruta a pie. El Ingeniero encargado del reconocimiento debe llevar consigo los

    instrumentos adecuados para la determinacin de las elevaciones relativas, la obtencin de

    rumbos y la medida de pendientes. Los barmetros aneroides, las brjulas y los niveles de

    mano o clismetros sirven perfectamente para el trabajo.

    1.3.1. - BAROMETROS ANEROIDES.

    Un mtodo de nivelacin bastante rpida aunque muy poco utilizado es aquel que se

    basa en el uso del barmetro aneroide, el cual da las diferencias de nivel partiendo de las

    medidas de la presin atmosfrica en los puntos de que se trata.

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    CONSTRUCCION I Pgina 7

    La presin atmosfrica se ejerce sobre la tapa de una caja cilndrica cerrada, con un

    vaco interior, cuyas deformaciones se amplifican y transmiten a una aguja indicadora.

    Tiene errores pequeos debido a los mecanismos y resortes, a pesar de ser de metales

    diferentes para compensar variaciones de temperatura.

    En la nivelacin baromtrica se utiliza el siguiente procedimiento de campo: Primero, es

    necesario colocar el altmetro sobre un punto de cota conocida y ajustarlo para que la

    lectura sea precisamente esta cota. Enseguida se lleva el instrumento a los puntos cuyas

    cotas se desean conocer y en cada uno de ellos se registra la lectura correspondiente y la

    hora en que sta se efectu. Normalmente, la presin atmosfrica vara en forma

    apreciable durante pequeos perodos del da, en vista de lo cual se usan dos altmetros,

    uno se coloca en la primera estacin (de cota conocida) y se toman lecturas de referencia

    a intervalos regulares. A medida que avanzan los trabajos, se anota cuidadosamente la

    hora de cada observacin hecha con el otro altmetro, en los dems puntos y de esta

    manera se corrigen las lecturas de las alturas efectuadas en el mismo. La ltima

    observacin en el altmetro viajero deber ser hecha en la estacin inicial como un medio

    de verificacin.

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    CONSTRUCCION I Pgina 8

    Las alturas determinadas con un barmetro ordinario que se lleva de un punto a otro

    pueden dar errores de varios metros. Sin embargo, empleando barmetros

    extraordinariamente sensibles y tcnicas especiales, se pueden determinar alturas con

    precisin de un metro o mayor.

    1.3.2. -BRUJULAS.

    Para la obtencin de rumbos se utiliza la brjula, la cual es til solamente para

    levantamientos aproximados. Generalmente son instrumentos de mano. Pueden apoyarse

    en un bastn o en una vara cualquiera.

    Cuando se dirige una visual en determinada direccin, la aguja de la brjula

    (cuando se suelta y queda en reposo) apunta siempre hacia el norte magntico y seala el

    rumbo magntico en dicha direccin.

    Respecto a la explicacin cientfica de este hecho algunas teoras sugieren que se

    debe al hierro que compone el ncleo de la tierra, mientras que otras la atribuyen a

    corrientes elctricas en la atmsfera debidas a la rotacin terrestre. El hecho es que la

    aguja seala el meridiano magntico. Los polos magnticos norte y sur estn situados

    aproximadamente a 1.600 Km y 2.496 Km respectivamente, de los polos geogrficos

    verdaderos. Las lneas de fuerza magntica de la Tierra que alinean la aguja, tiran de uno

    de los extremos de sta y lo hacen quedar debajo de la posicin horizontal. El ngulo de

    esta inclinacin magntica, vara de 0 en el Ecuador a 90 en los polos magnticos. Las

    brjulas fabricadas para trabajar en el hemisferio Norte traen un contrapeso en la punta

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    Sur para contrarrestar la atraccin magntica en el sentido vertical. Esto ayuda para

    identificar los puntos Norte y Sur.

    El ngulo horizontal comprendido entre el meridiano magntico y el meridiano

    geogrfico verdadero se denomina Declinacin Magntica.

    1.3.3. -CLISIMETROS O ECLIMETROS.

    Este instrumento es un nivel de mano que sirve tanto para la nivelacin directa como

    para medir los ngulos de las pendientes. Consiste en un tubo visor de seccin cuadrada

    y de 127 mm de largo, provisto de un tubo de extensin que lo alarga hasta 178 mm. El

    tubo de extensin tiene una mira de agujero con retculo horizontal en el extremo del

    ocular.

    Atornillado al tubo rectangular de mira, hay un semicrculo graduados en grados y

    que se lee mediante un nonio, y un eje que atraviesa el arco, lleva un brazo con un nivel

    de burbuja. Dentro del tubo hay un espejo bien pulido inclinado 45 con respecto a la

    visual y que permite al observador ver simultneamente al nivel en el espejo y un punto

    distante en el retculo.

    Para medir un ngulo de inclinacin se coloca el nivel de manera que se vea la

    burbuja en el espejo. Se inclina el tubo para observar la estacin prxima y se mueve el

    tornillo que controla en movimiento lento el nivel de burbuja hasta que se tiene la imagen

    del nivel de burbuja en el centro de su posicin, al lado derecho, y al lado izquierdo el

    punto visado; de esta manera el nonio se habr movido por el tornillo de movimiento

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    lento las graduaciones que dan el ngulo de inclinacin con aproximacin de 10 minutos

    de arco.

    De esta manera cuando se est haciendo el estudio de las rutas para la construccin

    de una carretera, se pueden obtener las pendientes del terreno con la exactitud necesaria

    en esta etapa.

    TRAZADO

    El proceso de estudio del trazado de una carretera implica una bsqueda contnua,

    una evaluacin y seleccin de las posibles lneas que se pueden localizar en cada una de

    las fajas de terreno que han quedado como merecedoras de un estudio ms detallado

    despus de haber practicado los reconocimientos preliminares y la evaluacin de las rutas.

    La finalidad de este estudio es la de establecer en dichas fajas la lnea o lneas

    correspondientes a posibles trazados de la carretera. Para ello es necesario llevar a efecto

    un minucioso reconocimiento adicional sobre las rutas seleccionadas.

    Dos enfoques posibles para efectuar los reconocimientos de campo; el areo y el

    terrestre, utilizados por separado o conjuntamente.

    El mtodo terrestre es aconsejable cuando, despus de haber llevado a trmino los

    reconocimientos preliminares los posibles alineamientos del trazado han quedado bien

    definidos; asimismo, cuando el ancho de la faja de derecho de va es reducido y cuando

    el uso de la tierra es escaso.

    El mtodo areo, en cambio, es preferible cuando durante dichos reconocimientos no

    ha sido posible precisar los alineamientos del trazado; cuando el terreno es muy

    accidentado y cuando el uso de la tierra, es muy intenso.

    En ltima instancia, la seleccin del mtodo a usar para el reconocimiento de campo

    deber basarse en un anlisis comparativo de los costos que origine cada una de las

    tcnicas posibles y en la disponibilidad de tiempo acorde a las exigencias de cada una de

    ellas.

    En lo que sigue, se trata solamente el mtodo terrestre, ya que el mtodo

    aereofotogrfico no es materia de este sitio web.

    RECONOCIMIENTOS TOPOGRAFICOS TERRESTRES.

    Los reconocimientos topogrficos terrestres se realizan volviendo a recorrer cada una

    de las fajas definidas por los croquis y consideradas como posibles despus de haber

    llevado a cabo los reconocimientos preliminares. Durante este recorrido se obtiene

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    CONSTRUCCION I Pgina 11

    informacin adicional sobre la ruta y se establece en ella una lnea o poligonal que

    constituye el trazado de la carretera, la cual debe seguir la direccin general de la va entre

    sus extremos, adaptndose a las caractersticas topogrficas de la ruta escogida.

    Esta lnea es una primera aproximacin del eje de la futura va y referidos a ella, se

    anotan los datos que se obtienen durante el reconocimiento topogrfico.

    POLIGONALES DE ESTUDIO.

    Si todava son varias las rutas por estudiar o si dentro de ellas hay posibilidades de

    varios trazados, las poligonales de estudio debern levantarse con rapidez y la precisin

    exigida no ser mucha, aunque s la exactitud y veracidad de los datos.

    De haberse reducido las alternativas a una sola, se podra proceder a estudiar en ella

    la lnea preliminar, la cul si es la poligonal base.

    A continuacin se tratarn las poligonales de estudio para el caso de varias

    alternativas.

    La poligonal de estudio para los reconocimientos topogrficos es una lnea fcil de

    llevar. Puede levantarse de distintas maneras, segn el nmero de zonas a estudiar, la

    rapidez y precisin requeridas, las caractersticas topogrficas del terreno y la extensin

    del proyecto.

    La poligonal de estudio debe ser tal que recoja todos los detalles necesarios para que

    revele claramente cual es la mejor lnea o trazado. Generalmente, los lados de estas

    poligonales se miden con cinta o por medio de la taquimetra, los rumbos se determinan

    con brjula, las cotas con barmetro y las pendientes con nivel de mano o clismetro.

    TAQUIMETRIA.

    Por medio de la taquimetra se pueden medir indirectamente distancias horizontales

    y diferencias de nivel. Se emplea este sistema cuando no se requiere gran precisin o

    cuando las condiciones del terreno hacen difcil y poco preciso el empleo de la cinta.

    Para poder usar este mtodo se requiere de un teodolito en cuyo retculo podemos

    leer el hilo superior (s), el hilo medio (m) y el hilo inferior (i).

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    Para hacer un levantamiento empleando este sistema se procede al igual que en los

    diferentes mtodos de levantamiento de un terreno con teodolito y cinta, tan solo que, en

    lugar de medir distancias, se toman las tres lecturas s, m e i, y el valor de ngulo vertical.

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    FORMULAS PARA EL CALCULO DE LAS DISTANCIAS HORIZONTALES (DH) Y

    VERTICALES (DV).

    CUANDO EL ANTEJO ESTA HORIZONTAL.

    Donde generalmente T = 0 y S = 100

    CUANDO EL ANTEJO ESTA INCLINADO.

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    CONSTRUCCION I Pgina 14

    Generalmente las constantes T y S han sido determinadas por el fabricante y vienen

    indicados en el estuche del aparato. En los aparatos modernos T = 0 y S = 100

    2.2.1.1.2. - CALCULO DE COTAS.

    Para el clculo de cotas, una vez conocida la DV, hay que tener en cuenta si el ngulo

    vertical es positivo o negativo. Se conoce la cota A y se quiere determinar la cota B (ver

    figuras). La altura del aparato (h) se puede determinar dando una "vista atrs" a un punto

    de cota conocida o midiendo directamente la longitud "a", distancia del eje del anteojo al

    punto A.

    La cota B se calcula de la siguiente manera:

    SI EL ANGULO VERTICAL ES NEGATIVO.

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    CONSTRUCCION I Pgina 15

    SI EL ANGULO VERTICAL ES POSITIVO.

    ESTUDIO DEL TRAZADO.

    Entre dos o ms puntos que van a unirse con una carretera pueden trazarse numerosas

    lneas. El problema radica en seleccionar la que mejor satisfaga las especificaciones

    tcnicas que se hayan establecido.

    Por eso, en esta fase, las caractersticas topogrficas de la zona a explorar, la

    naturaleza de los suelos y el drenaje son determinantes.

    Como quiera que el mtodo de estudio variar segn se trate de terreno plano o

    accidentado, se van a considerar por separado estas distintas topografas.

    TRAZADO POR TERRENO PLANO.

    Se conceptan como terreno plano aquel cuya pendiente general, en el sentido de

    avance de la va, es considerablemente inferior a la pendiente mxima estipulada para la

    va y en donde el trazo de la lnea recta puede constituir la solucin de enlace entre dos

    puntos.

    Al trazar carreteras en terrenos planos, una vez determinados los puntos de control t

    estacados en el terreno, el trabajo se reduce a enlazarlos con el mejor alineamiento

    posible.

    Si bien la lnea recta aparenta ser la mejor solucin para unir dos puntos en terrenos

    planos, las exigencias de seguridad y de esttica de la carretera desaconsejan seriamente

    el uso de tangentes demasiado largas y modernamente an en zonas planas se utilizan los

    trazados curvilneos y semicurvilneos.

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    TRAZADO POR TERRENO MONTAOSO.

    En los terrenos montaosos, el unir dos puntos con una lnea de pendiente uniforme

    o de varios tramos de distintas pendientes uniformes es ms interesante que el enlace de

    ellos mediante una lnea recta. De esta manera se obtiene un trazado que ofrecer mayores

    ventajas a los conductores de vehculos, siempre que no se sobrepasen determinados

    valores en las pendientes.

    En la figura el enlace de los puntos A y B con una lnea recta es imposible, pues,

    aunque se encuentran en la misma cota del terreno, la lnea que los une pasa sobre un

    profundo barranco. El enlace entre estos puntos deber hacerse con una lnea de

    pendiente, pues no solo se trata de unir dos puntos sino tambin de vencer un fuerte

    desnivel.

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    CONSTRUCCION I Pgina 17

    ANTEPROYECTO DE CARRETERAS

    GENERALIDADES.

    Despus de haber hecho en la etapa de estudio del trazado un reconocimiento en el campo

    de cada una de las rutas seleccionadas, y luego de hacer una evaluacin de cada una de

    las alternativas y seleccionar la que rena mejores condiciones llegamos a la etapa del

    anteproyecto donde se debe fijar en los planos la lnea que represente la ruta seleccionada

    y para tal fin hay que realizar un estudio topogrfico de la misma a travs de una poligonal

    base.

    POLIGONAL BASE.

    La poligonal base recibe este nombre debido a que servir de apoyo para el futuro

    replanteo de la obra.

    El levantamiento de esta poligonal consiste en la medicin de los ngulos y los lados, en

    la nivelacin de todos sus vrtices y en la toma de las secciones transversales. Estas

    poligonales son abiertas, por que comienzan y terminan en puntos diferentes, pero deben

    tener controles en su trayectoria, segn esto se pueden presentar dos casos:

    a) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas conocidas, las cuales

    tendrn control azimutal y mtrico.

    b) Poligonales que comienzan y terminan en puntos de coordenadas desconocidas, las

    cuales tendrn control azimutal a travs de acimuts determinados por medio de

    observaciones solares y que se aconsejan realizar cada 5 kilmetros.

    Los instrumentos utilizados en el levantamiento de esta poligonal deben garantizar la

    precisin exigida, los mismos deben ser tales como teodolitos, niveles automticos, cinta

    mtricas, estada invar, etc.

    DETERMINACIN DEL AZIMUT DE UNA LINEA POR EL METODO DE

    OBSERVACIN SOLAR.

    3.2.1.1. - DEFINICIN.

    El acimut de una lnea, es el ngulo diedro formado por el plano meridiano que pasa por

    el lugar del observador (A), y un plano que contiene la vertical del lugar y la lnea que

    se desea orientar.

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    CONSTRUCCION I Pgina 18

    En la figura:

    AB: Lnea que se desea orientar.

    A: Ubicacin del observador.

    B: Seal, el otro punto que define la lnea que se desea orientar

    AN: Direccin norte, traza del plano del meridiano local que pasa por el observador

    "A".

    A: Acimut del Sol

    AZAB : Acimut de la lnea AB

    : Angulo horizontal entre la lnea que desea orientar (AB), y la visual al Sol.

    Este mtodo usado para determinar el acimut de una lnea por altura del sol constituye el

    ms comnmente aplicado en trabajos de topografa, y l consiste en hacer una serie de

    punteras o bisecciones al Sol y a la seal.

    3.2.1.2. - DATOS Y REQUISITOS NECESARIOS PARA LA OBSERVACIN

    SOLAR.

    Se deben presentar los siguientes datos:

    1. - Hora y fecha de observacin.

    2. - Distancia Cenital o altura del Sol.

    3. - Declinacin del Sol.

    4. - Angulo horizontal entre la lnea a orientar y el Sol.

    5. - Latitud y Longitud de la estacin, la cual puede ser tomada directamente de una

    carta geogrfica, o bien, determinada expeditivamente con el Sol en el transcurso de la

    observacin misma, u obtenida a travs de la utilizacin del Sistema de Posicionamiento

    Global o GPS.

    6. - Temperatura.

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    CONSTRUCCION I Pgina 19

    7. - Presin atmosfrica.

    8. - Estado del cronmetro.

    9. - Las observaciones deben ser limitadas entre los treinta (30) y sesenta (60) grados

    de distancia cenital, lo cual ocurre generalmente entre las 8.00 horas hasta 10.00 horas y

    desde las 14.5 horas hasta las 16.5 horas.

    FORMULISMO BASICO.

    Con la altura media obtenida, la latitud de la estacin y la declinacin del Sol en el

    instante correspondiente al trmino medio en el tiempo, el tringulo de posicin

    resultar fcil de resolver, y poder obtener as el acimut del Sol para el momento

    considerado.

    Este acimut solar obtenido, combinado con el ngulo horizontal medido, proporciona el

    acimut deseado.

    Del tringulo de posicin PZS de la figura y aplicando el teorema del coseno al lado PS,

    obtenemos:

    Donde:

    A : Acimut del Sol.

    : Declinacin del Sol.

    Z: Distancia cenital.

    : Latitud de la estacin.

    PROCEDIMIENTO DE CAMPO.

    1. - Centralizacin y verticalizacin del instrumento sobre la estacin "A".

    2. - Colocacin de una seal (jaln, estadia. mireta, ficha, etc.), en la estacin "B".

    3. - En la estacin "A", visualizando a "B" con el instrumento, colocacin de la lectura

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    acimutal cerca de 00 00 00", lectura y anotacin del ngulo de salida. (Se supone ya

    preparada la libreta de campo); lectura y anotacin del Rumbo Magntico de la lnea

    "AB"; lectura y anotacin de la Presin Baromtrica y la Temperatura.

    4. - Colocacin de vidrios ahumados (acodados, etc.), en el anteojo para observar el sol.

    (Posicin Directa).

    5. - Visualizacin del Sol por anteojo (los hilos del retculo deben estar completamente

    ntidos, al igual que la imagen del Sol. Existen varios mtodos entre los cuales uno de

    los ms utilizados es el mtodo de la tangencia. Si se usa el mtodo de la tangencia a los

    bordes del Sol, se puede usar cualquier par de cuadrantes opuestos, pero se recomienda

    el esquema ilustrado en la figura:

    Como regla general se puede adoptar que: Los cuadrantes opuestos al movimiento del

    Sol se tomarn para hacer la tangencia a los bordes del mismo. Se usarn las voces

    caractersticas en Astronoma, como un acuerdo entre el observador y el anotador, para

    una mejor coincidencia entre la tangencia al Sol, tomada por el observador y la hora

    tomada por el anotador.

    Estas voces son: preparado...listo...tic !

    6. - Lectura y anotacin (inmediatamente) de la hora (en hora, minutos y segundos):

    luego lectura y anotacin de los ngulos horizontal y vertical (antes se hace la

    coincidencia del micrmetro y se cala el nivel del circulo vertical).

    7. - Apunte de nuevo al Sol y se siguen los pasos 5 y 6. Para una mejor precisin en la

    determinacin del acimut, se recomienda, un intervalo de un minuto entre dos series en

    distintas posiciones del anteojo, (como intervalos mximos se pueden aceptar dos y tres

    minutos respectivamente). Se tomarn en esta posicin directa tres punteras, para luego

    invertir la posicin del anteojo.

    8. - Se contina el proceso hasta completar tres punteras en posicin inversa.

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    CONSTRUCCION I Pgina 21

    9. - Luego, en esta posicin inversa y quitando el vidrio ahumado del anteojo, se

    observa a la seal sobre la estacin "B", Completando as una serie con los datos

    suficientes para el clculo del acimut de una lnea.

    MINUTA DE CAMPO.

    Las anotaciones en la libreta de campo, se deben realizar de la manera ms amplia

    posible, y siguiendo una misma forma acorde a las exigencias del organismo interesado.

    La siguiente figura, muestra la forma indicada de llevar una libreta de campo:

    OBJETO

    OBSERVAD

    O

    CUADRAN

    TE

    POSICIO

    N

    ANTEOJ

    O

    HOR

    A

    ANGULO

    HORIZONT

    AL

    ANGULO

    VERTICA

    L

    OBSERVACION

    ES

    Seal D

    Sol D

    Sol D

    Sol D

    Sol I

    Sol I

    Sol I

    Seal I

    OBSER.: _______________________ TEMPERATURA:__________

    INST.:__________________

    ANOTAD.: ____________ PRESION:___________ OBS. SOLAR No._______

    FECHA: ________

    CLCULO Y REDUCCIN DE LAS OBSERVACIONES.

    Una vez obtenidos los datos de campo, ellos deben ser verificados antes de proceder a

    calcular el acimut solar.

    Esta verificacin se realiza mediante el ploteo sobre una cuadrcula de los valores de H

    y V contra el tiempo, t, donde H y V representan los ngulos horizontales y verticales

    respectivamente y t, los correspondientes tiempos de la observacin. De estos grficos

    pueden determinarse las distintas correcciones que debidas a errores groseros pudieron

    presentarse en las observaciones y las cuales debemos corregir.

    Del ploteo obtenemos 4 rectas:

    I) Horizontal - tiempo; posicin directa.

    II) Horizontal - tiempo; posicin inversa.

    III) Vertical - tiempo; posicin directa.

    IV) Vertical - tiempo; posicin inversa

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    CONSTRUCCION I Pgina 22

    Las rectas I, II, III y IV deben ser paralelas entre s.

    Una vez que se han ploteado H y V contra t y efectuadas las correcciones a que hubiere

    lugar, pasamos a efectuar los clculos que se precisan para una observacin solar, a

    saber:

    Clculo de la hora.

    Clculo de la distancia cenital.

    Clculo del ngulo horizontal.

    Clculo de la declinacin del Sol.

    CLCULO DE LA HORA:

    De la minuta de observacin se toma el promedio de las horas. Este valor debe ser

    corregido por el estado del cronmetro.

    A la hora corregida se le suma la longitud del lugar para obtener finalmente la hora en

    GREENWICH correspondiente al instante de la observacin. Este valor ser luego

    empleado en el clculo de la declinacin del Sol, conviene para los clculos posteriores,

    expresar en decimales la hora obtenida.

    CLCULO DE LA DISTANCIA CENITAL:

    Sea Zp, el promedio de los ngulos ledos, se hallar un valor Z, corregido por

    refraccin y paralaje, aplicando la siguiente expresin Z = Zp + R - P. Donde R es la

    correccin por refraccin y P es la correccin por paralaje.

    CLCULO DEL NGULO HORIZONTAL:

    Sea Hp el ngulo horizontal promedio entre la lnea a orientar y el Sol y sea Ho la

    direccin promedio dirigida a la seal "B". El ngulo horizontal definitivo "H" se

    obtiene segn la siguiente expresin: H = Hp - Ho

    CLCULO DE LA DECLINACIN DEL SOL:

    Las efemrides traen este valor tabulado para las 0 horas de tiempo universal, y adems

    la variacin por hora. (Actualmente existen programas de computarizados que

    determinan este valor).

    Para conocer la declinacin del Sol, en el instante de la observacin, se corrige el valor

    de la declinacin que trae la efemride, por el valor que se obtiene al multiplicar el

    nmero de horas transcurridas desde las 0 horas de tiempo universal, hasta el instante de

    observacin, por el factor de variacin por hora de la declinacin.

    3.2.1.6.1. - CORRECCIONES.

    3.2.1.6.1.1. -CORECCIN POR PARALAJE:

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    CONSTRUCCION I Pgina 23

    El tringulo esfrico astronmico que resolvemos respecto a "Z", acimut, tiene su centro

    en el centro de la tierra.

    Pero nosotros estacionamos en "A" en la superficie de la Tierra la Distancia Cenital

    medida deber reducirse para obtener la Distancia Cenital correcta, que se medir

    estando el observador situado en el centro de la Tierra.

    Luego la correccin por paralaje (P") viene dada por la expresin:

    P" = 8.75", Sen Z P en segundos sexagesimales

    Z: Distancia cenital medida.

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    CONSTRUCCION I Pgina 24

    PROYECTO DE CARRETERAS

    GENERALIDADES.

    En los primeros tres captulos fueron estudiados en detalle las tres etapas que

    preceden a la realizacin de un proyecto de carreteras. Son stas, el estudio de rutas, el

    estudio del trazado y la ejecucin del anteproyecto.

    Conviene recordar que el estudio de las rutas fue el proceso preliminar de acopio de datos

    y reconocimientos de campo, hecho con la finalidad de seleccionar la faja de estudio que

    reuniese las condiciones ptimas para el desenvolvimiento del trazado. En esta etapa se

    obtiene informacin, se elaboran croquis, se efectan los reconocimientos preliminares y

    se evalan las rutas.

    El estudio del trazado consisti en reconocer minuciosamente en el campo cada una de

    las rutas seleccionadas. As se obtiene informacin adicional sobre los atributos que

    ofrece cada una de estas rutas y se localizan en ella la lnea o las lneas correspondientes

    a posibles trazados en la carretera.

    Finalmente, en el anteproyecto se fij en los planos la lnea que mejor cumpla los

    requisitos planimtricos y altimtricos impuestos a la va. En esta etapa se elaboran planos

    por medios areos o terrestres y se establece la lnea trazada del eje.

    Completadas estas tres etapas del trabajo, corresponde ahora realizar el llamado proyecto

    de la carretera. Como tal, se entiende el proceso de localizacin del eje de la va, su

    replanteo en el terreno y referenciacin, geometrizacin, anlisis paisajstico del trazado

    y de sus reas adyacentes, establecimiento de los sistemas de drenaje, estimacin de las

    cantidades de obra a ejecutar y redaccin de los informes y memorias que deben

    acompaar a los planos.

    LOCALIZACIN DEL EJE DEFINITIVO DE LA CARRETERA.

    En la etapa del anteproyecto qued establecida una lnea que define el eje tentativo

    de la carretera de acuerdo a los requisitos planimtricos y altimtricos impuestos a la

    carretera.

    En la etapa de proyecto, dicha lnea debe ser transferida al terreno a fin comprobar

    su adaptacin al mismo, y, si fuese necesario, poder efectuar pequeos ajustes en los

    alineamientos y pendientes. Esta oportunidad se aprovecha para tomar los volmenes de

    tierra, para efectuar los levantamientos requeridos para el diseo de las estructuras de

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    CONSTRUCCION I Pgina 25

    drenaje, para establecer los detalles geomtricos del proyecto, definir el derecho de va y

    dejar referenciado el trazado para la construccin.

    El eje de la carretera en planta y perfil longitudinal est definido por una serie de

    tramos rectos (tangentes y pendientes) conectadas por curvas. Antes de entrar a estudiar

    en detalle el replanteo de la carretera es necesario analizar la geometra de las diferentes

    curvas que como hemos dicho forman parte del eje de la carretera.

    GEOMETRIA DE LAS CURVAS CIRCULARES.

    En su forma ms simplificada, el alineamiento en planta de una carretera consiste

    en una serie de tramos rectos (tangentes) conectadas por curvas circulares.

    Las curvas circulares, son entonces, los arcos de crculo que forman la proyeccin

    horizontal de las curvas empleadas para unir dos tangentes consecutivas.

    CLASIFICACIN Y ELEMENTOS DE LAS CURVAS CIRCULARES.

    Cuando dos tangentes son enlazadas por una sola curva, sta se llama curva simple.

    Una curva simple puede doblar hacia la derecha o hacia la izquierda, recibiendo entonces

    ese calificativo adicional.

    Cuando dos ms curvas circulares contiguas, de diferente radio, cruzan hacia el

    mismo lado, reciben el nombre de curvas compuestas, en tanto que cuando cruzan en

    sentido opuesto y tienen un punto de tangencia comn, y siendo sus radios iguales o

    diferentes, reciben el nombre de curvas revertidas.

    ENLACE DE ALINEAMIENTOS RECTOS CON CURVAS CIRCULARES SIMPLES

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    CONSTRUCCION I Pgina 26

    DIBUJO DE ENLACE DE ALINEAMIENTOS RECTOS CON CURVAS

    COMPUESTAS Y REVERTIDAS

    ELEMENTOS DE LA CURVA CIRCULAR SIMPLE

    En una curva circular simple hay que distinguir los siguientes elementos:

    Los puntos donde los alineamientos rectos (tangentes) son tangentes a la curva se llama

    tangente de entrada T.E. (tambin TC) y tangente de salida T.S. (tambin CT)

    respectivamente.

    La interseccin de las dos tangentes a la curva se designa punto de interseccin

    P.I; el ngulo de deflexin en el PI formado por la prolongacin de una tangente y la

    siguiente se designa con la letra Delta (tambin Alfa) y tiene por valor el ngulo al

    centro subtendido por la curva.

    El tramo de tangente entre el TE ( TC) y el PI o entre y el TS ( CT) se denomina

    semitangente y se designa con la letra T.

    El arco TE-CC-TS es la longitud de la curva, L.

    La recta entre TE y TS es la cuerda larga CL.

    CC es el punto medio de la curva. Siendo PI-CC la Externa E. La distancia desde

    el CC a la cuerda larga es la Ordenada Media M.

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    CONSTRUCCION I Pgina 27

    DIBUJO DE CURVAS COMPUESTAS Y CURVAS REVERTIDAS

    En las curvas circulares compuestas, adems de los elementos acabados de

    sealar hay que distinguir el punto de tangencia comn; este punto se llama punto de

    curvatura compuesta PCC.

    En las curvas revertidas, el punto de contacto recibe el nombre de punto de

    curvatura revertida PCR.

    4.3.2.-CALCULO DE LOS ELEMENTOS DE LAS CURVAS CIRCULARES.

    Los distintos elementos de una curva circular se pueden calcular segn las

    siguientes expresiones:

    ELEMENTOS DE LAS CURVAS CIRCULARES SIMPLES

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    CONSTRUCCION I Pgina 28

    Semitangente: T = R.Tg(Delta/2)

    Cuerda Larga: CL = 2.R.Sen(Delta/2)

    Externa: E = R.{[Sec(Delta/2)-1]}

    Ordenada Media: M = R.{1-[Cos(Delta/2)]}

    Longitud: Lc = (Pi.R.Delta)/180

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    CONSTRUCCION I Pgina 29

    2. MOVIMIENTOS DE TIERRA

    EXPLANACIN

    Se denomina explanacin, al movimiento de tierras, conformado por cortes y rellenos

    (terrapln), para obtener la plataforma de la carretera hasta el nivel de la sub-rasante del

    camino.

    PREPARACIN DEL TERRENO

    Se denomina preparacin y conformacin del terreno natural: el allanado, nivelado y

    compactado sobre el que se construir la infraestructura del camino. En territorios con

    fuertes pendientes transversales (pendiente natural 20%), la explanada se construye

    formando terrazas. Cuando el terreno natural de la explanada es de mala calidad,

    ste debe ser reemplazado o estabilizado para que la explanada sea estable.

    CORTE

    El corte es la parte de la explanacin constituida por la excavacin del terreno natural hasta alcanzar el nivel de subrasante del camino. El fondo de las zonas excavadas se prepararn mediante escarificacin en una

    profundidad de 0.15m, conformando y nivelando de acuerdo con las pendientes

    transversales especificadas en el diseo geomtrico vial; y se compactar al 95%

    de la mxima densidad seca del ensayo proctor modificado.

    En zonas de corte en roca, se deber excavar como mnimo 0.15m por debajo del nivel

    superior de la subrasante, la superficie final del corte en roca deber quedar allanada,

    limpia y encontrarse libre de cavidades, de puntas de roca, de excesos y libre de todo

    material deletreo. Las zonas profundizadas debern ser rellenadas, hasta el nivel

    superior de subrasante, con material de relleno seleccionado o de subbase granular, que

    tenga un CBR 40%

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    CONSTRUCCION I Pgina 30

    Desbroce y limpieza del Terreno.-Consiste en extraer y retirar de la zona afectada

    por el trazo de la carretera todos los rboles, maleza, escombros, residuos vegetales,

    etc.

    Una regla general, es recomendable extraer todos los troncos y races, especialmente

    aquellos de dimetro superior a 10 cm., que debern ser eliminados hasta una

    profundidad de al menos 50 cm por debajo e la superficie natural del terreno. De esta

    forma se evitaran heterogeneidades que puedan dar lugar a pequeos asentamientos

    diferenciales, causantes de baches y alabeos en la carpeta de rodadura.

    Eliminacin de la Capa de Tierra Vegetal.-Consiste en la eliminacin de la capa de

    tierra compuesta por un alto porcentaje de materia orgnica (humus). Esta capa debe ser

    eliminada dada la susceptibilidad que presenta a procesos de oxidacin y

    mineralizacin. Por ello, la tierra vegetal que no haya sido eliminada durante el desbroce

    deber removerse de la zona y almacenarse adecuadamente para su posterior uso.

    Escarificado.- tambin conocida como ripiado, es una tarea consistente en la

    disgregacin de la capa superficial del terreno, efectuada por medio mecnicos.

    Generalmente se emplean herramientas especiales acopladas a mquinas tractoras de

    gran potencia (bulldozers) que se encargan simultneamente de la eliminacin del

    terreno vegetal y del proceso de escarificado.

    El objetivo de este proceso es uniformizar la composicin del suelo y facilitar su

    posterior recompactacin. Haciendo que este proceso sea ms efectivo. Eventualmente

    puede recurrirse al empleo de conglomerantes (cal y cemento) para mejorar las

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    CONSTRUCCION I Pgina 31

    caractersticas mecnicas del suelo.

    Sitio de prstamo.- Zona en la que se ajustan excavaciones para producir materiales

    para obras terreas, tales como material de de relleno para terraplenes generalmente es

    una zona pequea que se usa para arena, grava, roca o suelo sin ningn procesamiento

    posterior

    Transporte al sitio final.-La remocin y acarreo del material excavado fuera del sitio de

    la obra hasta una zona estable de desecho (en vez de colocar el material de relleno cerca

    del lugar de excavacin).

    TALUD

    Talud de corte (talud exterior o corte marginal:

    La cara artificial o el talud cortado en suelo o en roca a lo largo del borde interior del

    camino.

    Talud del relleno (Talud del terrapln:

    Talud inclinado que abarca desde el borde exterior del acotamiento del camino hasta el

    pie (parte inferior) del relleno. Esta es la superficie que se forma donde se deposita el

    material para la construccin del camino.

    .

    OPCIONES DE DISEO PRA TALUDES DE CORTE

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    CONSTRUCCION I Pgina 32

    TERRAPLN El terrapln es la parte de la explanacin situada sobre el terreno preparado. Tambin se

    conoce como relleno.

    La base y cuerpo del terrapln o relleno ser conformado en capas de hasta 0.30m y

    compactadas al 90% de la mxima densidad seca del ensayo proctor modificado. La corona es la parte superior del terrapln tendr un espesor mnimo de 0.30m y ser

    conformada en capas de 0.15m, compactadas al 95% de la mxima densidad seca del

    ensayo proctor modificado.

    Construccin de Terraplenes:

    El proceso constructivo de un terrapln comprende diversas etapas y operaciones

    encaminadas a conseguir las caractersticas resistentes y estructurales exigidas a cada

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    CONSTRUCCION I Pgina 33

    capa, y que aseguren un correcto funcionamiento el mismo. La calidad de un terrapln

    depende en gran medida de una correcta realizacin, es decir, de la apropiada colocacin

    y posterior tratamiento de los diferentes materiales empleados en su construccin.

    Una mala ejecucin puede ocasionar diversos problemas que afectarn a la

    funcionalidad de la carretera. As, una humectacin o compactacin deficiente

    provocar asentamientos excesivos del terrapln que fisurarn y alabearn la superficie

    de rodadura; la incorrecta ejecucin del cimiento en una ladera puede provocar

    problemas de inestabilidad, ocasionar el colapso y desmoronamiento de la obra.

    Dentro del proceso de construccin de este tipo de obras, puede distinguirse diversas

    fases de ejecucin:

    1. Operaciones previas de desbroce de la vegetacin existente, remocin de la capa

    superficial del terreno, escarificacin y pre compactacin.

    2. Construccin del terrapln propiamente dicho, compuesta por tres operaciones

    cclicas, aplicables a cada capa de terrapln:

    Extendido de la capa de suelo

    Humectacin a la humedad ptima Proctor

    Compactacin de la capa.

    2. Terminacin del terrapln que comprende operaciones de perfilado y acabado de

    taludes y de la explanada sobre la que se asentar el firme.

    EJECUCIN DE TERRAPLENES:

    Se compone de tres operaciones que se repiten cclicamente para cada capa, hasta

    alcanzar la cota asignada en proyecto; siendo estas el extendido, humectacin y

    compactacin.

    Extendido: Primeramente se proceder al extendido del suelo por capas de espesor

    uniforme y sensiblemente paralelas a la explanada. El material que componga cada capa

    deber ser homogneo y presentar caractersticas uniformes; en caso contrario deber

    conseguirse esta uniformidad mezclndose convenientemente.

    El espesor de cada capa ser lo suficientemente reducido para que con los medios

    disponibles en obra, se obtenga en todo su espesor el grado de compactacin exigido.

    Por lo general, dicho espesor oscila entre los 15 a 20 cm. de capa para suelos finos o

    secos y los 20 a 40 cm. de capa media empleada para suelos granulares o hmedos.

    Humectacin o desecacin: una vez extendida la capa de terreno, se procede a

    acondicionar la humedad del suelo. Este proceso es importante ya que cumple una doble

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    CONSTRUCCION I Pgina 34

    funcin:

    Asegura una ptima compactacin del material, asegurando la suficiente resistencia y

    reduciendo los posteriores asentamientos del terrapln. Evita que las variaciones de

    humedad que se produzcan despus de la construccin provoquen cambios excesivos

    de volumen en el suelo, ocasionando daos y deformaciones en la carpeta de rodadura.

    Suele tomarse como humedad de referencia la determinada en el ensayo de proctor

    Normal o modificado, denominada humedad ptima Proctor. Su valor es cercano a la

    humedad de equilibrio, que es la que alcanza definitivamente el material pasado un

    tiempo despus de su construccin.

    Compactacin: efectuada la humectacin se procede a la compactacin, cuyo

    objetivo es el de aumentar la estabilidad y resistencia mecnica del terrapln, la que se

    consigue comunicando energa de vibracin a las partculas que conforman el suelo,

    produciendo una reordenacin de estas, que adoptarn una configuracin

    energticamente ms estable.

    En trminos ms explcitos, la compactacin trata de forzar el asiento prematuro del

    terrapln para que las deformaciones durante la vida til de la carretera sean menores,

    ya que cuanto ms compacto est un suelo, ms difcil ser volverlo a compactar.

    La calidad de la compactacin suele referirse a la densidad mxima obtenida en el

    ensayo Proctor. En cimientos y ncleos se exigen densidades de al menos el 95% del

    Proctor Normal, mientras que en la coronacin, la densidad obtenida debe superar el

    100% de la obtenida en dio ensayo.La compactacin de las capas siempre se efecta

    desde fuera hacia el centro del terrapln; debe llevarse un especial cuidado en los bordes

    y taludes del mismo, debiendo emplearse una de las siguientes tcnicas constructivas:

    Compactar una franja de por lo menos 2 m. de anchura desde el talud, en capas

    ms delgadas y mediante maquinaria ligera apropiada (rodillos pequeos, bandejas,

    vibradoras, etc)

    Dotar de un ancho suplementario (1 m.) al terrapln sobre los valores estipulados

    en proyecto. Posteriormente se recortar el exceso colocado, pudiendo ser utilizado.

    Terminacin del Terrapln

    Una vez construido el terrapln se realizar el acabado del mismo, reperfilando los

    taludes y la superficie donde posteriormente se asentar la estructura de rodadura,

    emplendose para ello la motoniveladora. Se estila tambin efectuar una ltima pasada

    con la compactadora (sin aplicar vibracin) con el fin de corregir irregularidades

    producidas por el paso de la maquinaria y sellar la superficie.

    Los taludes podrn ser revegetados para aumentar la estabilidad y favorecer su

    integracin ambiental.

  • CONSTRUCCION I Pgina 35

    OPCIONES DE DISEO PRA TALUDES DE TERRAPLEN

  • CONSTRUCCION I Pgina 36

    PROBLEMAS EN TALUDES Y SOLUCIONES Y SOLUCIONES CON MEDIDAS

    DE ESTABILISACION

    EL PROBLEMA:

  • CONSTRUCCION I Pgina 37

    SOLUCION:

    COMPONENTES DEL CAMINO:

    TERMINOS USADOS PARA DEFINIR A LOS CAMINOS RURALES (Seccin

    trasversal)

  • CONSTRUCCION I Pgina 38

    3. Captulo de Bases y Sub Bases: Cuando se llevan a cabo movimientos de tierras para la construccin de carreteras o vas frreas, se

    construyen bases, subbases y presas y se preparan explanaciones, es necesario compactar mecnica-

    mente el material para conferirle un elevado grado de densidad

    Este procedimiento incrementa la resistencia al corte, disminuye la permeabilidad y la absorcin de

    agua y reduce la tendencia al asentamiento con la exposicin a cargas repetidas.

    Por lo tanto, la compactacin se define como el proceso para aumentar la densidad de un material por

    medios mecnicos.

    Para simular el procedimiento adoptado en los movimientos de tierras con la finalidad de obtener un

    nivel definido de compactacin en el terreno, a lo largo de los aos se han desarrollado diversos

    ensayos de laboratorio que solo se diferencian en los distintos niveles de energa aplicados a la muestra

    de suelo.

    Los trminos compactacin porcentual o compactacin relativa hacen referencia normalmente a la proporcin entre el peso seco por unidad de volumen de un suelo

    compactado en el terreno mediante equipos mecnicos con el peso seco mximo por unidad

    de volumen del mismo suelo compactado en el laboratorio de acuerdo con un procedimiento

    estndar con el contenido ptimo de humedad. Las nuevas normas EN:

    EN 13286 Mezclas no ligadas y ligadas hidrulicamente. Mtodos de ensayo de densidad seca

    y contenido en agua en laboratorio.

    Sobre este aspecto se ha desarrollado o est en fase de desarrollo un conjunto de normas EN

    nuevas. Los mtodos de ensayo son prcticamente idnticos a los de las dems normas, con

    excepcin de determinadas dimensiones y especificaciones de los aparatos de ensayo. Por este

    motivo, hemos preferido presentar por separado todos los aparatos de ensayo EN a pesar de

    que, muy a menudo, son idnticos a los que se refieren a otras normas.

    Este captulo trata las actividades referente a la conformacin de la estructura inicial de la

    infraestructura vial. Las actividades o partidas sealadas en este captulo presentan las

    disposiciones que son generales a los trabajos sobre afirmados, sub bases granulares y

    estabilizadas, siendo estas:

    Capa Anticontaminante

    Afirmado

    Sub Base Granular

    Base Granular

    Suelo Estabilizado con Cemento Portland

    Suelo Estabilizado con Cal

    Suelo Estabilizado con compuestos Multienzimticos Orgnicos

  • CONSTRUCCION I Pgina 39

    Para la conformacin de estas estructuras los materiales a utilizarse son agregados naturales

    procedentes de los excedentes de las excavaciones efectuadas en la va o de canteras

    clasificadas y aprobadas por el proyectista y Entidad, las mismas que podrn requerir de

    procesos de trituracin mecnica (rocas y gravas).

    Para el traslado de estos materiales se requerira del empleo de volquetes de mediana a gran

    capacidad de carga, que trasladan el material de la manera ms cuidadosa para evitar la

    presencia de arcillas u otras sustancias perjudiciales, siendo el grado de limpieza dependiendo

    el uso que se le vaya a dar al material.

    Para la preparacin de los materiales a utilizarse se requerir la participacin de una planta

    chancadora o trituracin, la cual se instalara en el lugar con la amplitud necesaria que le

    permita la instalacin de los equipos, contar con patios de materias primas, as como contar

    con las casetas para oficinas y administracin. Asimismo, su instalacin por su ubicacin

    escogida, deber causar el menor dao posible al medio ambiente y estar dotada de filtros,

    pozas de sedimentacin y captadores de polvo u otros aditamentos necesarios a fin de evitar

    la contaminacin de aguas, suelos, vegetacin, poblaciones aledaas, etc. por causa de su

    funcionamiento.

    Capa Anticontaminante: Determina a la capa de arena que se coloca sobre la

    subrasantes de material fino como arcillosas, limosas, hmedas o susceptibles de

    humedecimiento para impedir la intrusin de materiales inadecuados que puedan contaminar

    las capas superiores de la estructura del pavimento

    Afirmado: Se utilizar en carreteras que no van a llevar otras capas de pavimento. Los

    trabajos comprendidos para la realizacin de esta partida consisten en el suministro,

    transporte, colocacin y compactacin de los materiales de afirmado sobre la sub rasante

    terminada.

    Sub base Granular: Consiste en el suministro, transporte, colocacin y compactacin

    de material de sub base granular sobre una superficie preparada, en una o varias capas. En lo

    correspondiente al tema ambiental, se observan los procesos del suministro, transporte,

    colocacin y compactacin de material de subbase granular, ello por los posibles impactos

    ambientales referidos a la emisin de partculas en suspensin, ruido, emisin de gases de los

    equipos y otras contaminaciones derivadas del uso de maquinaria pesada. Tambin se tiene

    atencin al proceso de combinacin del material de ser requerido por el proyecto, el mismo

    que pudiera ser mediante la utilizacin de plantas dosificadoras con el uso de cargadores u

    equipos similares.

    Base Granular: Consiste en el suministro, transporte, colocacin y compactacin de

    material de base granular sobre una subbase, afirmado o subrasante, en una o varias capas.

    Para la elaboracin de la base se podra efectuar en planta, utilizando para ello dosificadoras

    de suelo con el uso de cargadores u equipos similares. Para el trabajo de extendido de dicha

    base, se utilizaran equipos como una terminadora mecnica una motoniveladora.

  • CONSTRUCCION I Pgina 40

    Suelo estabilizado con cemento portland: Consiste en la construccin de una capa,

    constituida por material natural o por material de prstamo estabilizado con cemento Portland,

    material colocado en los espesores sealados por el proyectista.

    Suelo estabilizado con Cal: Consiste en la construccin de una o ms capas constituidas

    por material natural o por material de prstamo mezclados con cal y agua. Como todo proyecto

    o mezcla de obra, las proporciones son determinadas por el proyectista. Una de las

    consideraciones importantes para este tipo de suelo estabilizado, es que los suelos que se usan

    deben estar limpios y no deben de tener ms de tres por ciento (3%) de su peso en materia

    orgnica, el tamao mximo del agregado que tenga el suelo no debe ser mayor a 1/3 de la capa

    compactada del suelo. Asimismo, la fraccin del suelo que pasa la Malla N 40 debe tener un

    ndice de Plasticidad comprendido entre 10% y 50%.

    Suelo estabilizado con Compuestos Multienzimticos Orgnicos: Consiste en la

    construccin de una capa constituida por material de prstamo seleccionado o resultante de la

    escarificacin de la capa superficial existente, o una mezcla de ambos, estabilizndolos con

    compuestos multienzimticos orgnicos.

  • CONSTRUCCION I Pgina 41

    3. Captulo de Bases y Sub Bases:

    Cuando se llevan a cabo movimientos de tierras para la construccin de carreteras o vas frreas, se

    construyen bases, subbases y presas y se preparan explanaciones, es necesario compactar mecnica-

    mente el material para conferirle un elevado grado de densidad

    Este procedimiento incrementa la resistencia al corte, disminuye la permeabilidad y la absorcin de

    agua y reduce la tendencia al asentamiento con la exposicin a cargas repetidas.

    Por lo tanto, la compactacin se define como el proceso para aumentar la densidad de un material por

    medios mecnicos.

    Para simular el procedimiento adoptado en los movimientos de tierras con la finalidad de obtener un

    nivel definido de compactacin en el terreno, a lo largo de los aos se han desarrollado diversos

    ensayos de laboratorio que solo se diferencian en los distintos niveles de energa aplicados a la muestra

    de suelo.

    Los trminos compactacin porcentual o compactacin relativa hacen referencia normalmente a la proporcin entre el peso seco por unidad de volumen de un suelo

    compactado en el terreno mediante equipos mecnicos con el peso seco mximo por unidad

    de volumen del mismo suelo compactado en el laboratorio de acuerdo con un procedimiento

    estndar con el contenido ptimo de humedad. Las nuevas normas EN:

    EN 13286 Mezclas no ligadas y ligadas hidrulicamente. Mtodos de ensayo de densidad seca

    y contenido en agua en laboratorio.

    Sobre este aspecto se ha desarrollado o est en fase de desarrollo un conjunto de normas EN

    nuevas. Los mtodos de ensayo son prcticamente idnticos a los de las dems normas, con

    excepcin de determinadas dimensiones y especificaciones de los aparatos de ensayo. Por este

    motivo, hemos preferido presentar por separado todos los aparatos de ensayo EN a pesar de

    que, muy a menudo, son idnticos a los que se refieren a otras normas.

    Este captulo trata las actividades referente a la conformacin de la estructura inicial de la

    infraestructura vial. Las actividades o partidas sealadas en este captulo presentan las

    disposiciones que son generales a los trabajos sobre afirmados, sub bases granulares y

    estabilizadas, siendo estas:

    Capa Anticontaminante

    Afirmado

    Sub Base Granular

    Base Granular

    Suelo Estabilizado con Cemento Portland

    Suelo Estabilizado con Cal

    Suelo Estabilizado con compuestos Multienzimticos Orgnicos

  • CONSTRUCCION I Pgina 42

    Para la conformacin de estas estructuras los materiales a utilizarse son agregados naturales

    procedentes de los excedentes de las excavaciones efectuadas en la va o de canteras

    clasificadas y aprobadas por el proyectista y Entidad, las mismas que podrn requerir de

    procesos de trituracin mecnica (rocas y gravas).

    Para el traslado de estos materiales se requerira del empleo de volquetes de mediana a gran

    capacidad de carga, que trasladan el material de la manera ms cuidadosa para evitar la

    presencia de arcillas u otras sustancias perjudiciales, siendo el grado de limpieza dependiendo

    el uso que se le vaya a dar al material.

    Para la preparacin de los materiales a utilizarse se requerir la participacin de una planta

    chancadora o trituracin, la cual se instalara en el lugar con la amplitud necesaria que le

    permita la instalacin de los equipos, contar con patios de materias primas, as como contar

    con las casetas para oficinas y administracin. Asimismo, su instalacin por su ubicacin

    escogida, deber causar el menor dao posible al medio ambiente y estar dotada de filtros,

    pozas de sedimentacin y captadores de polvo u otros aditamentos necesarios a fin de evitar

    la contaminacin de aguas, suelos, vegetacin, poblaciones aledaas, etc. por causa de su

    funcionamiento.

    Capa Anticontaminante: Determina a la capa de arena que se coloca sobre la

    subrasantes de material fino como arcillosas, limosas, hmedas o susceptibles de

    humedecimiento para impedir la intrusin de materiales inadecuados que puedan contaminar

    las capas superiores de la estructura del pavimento

    Afirmado: Se utilizar en carreteras que no van a llevar otras capas de pavimento. Los

    trabajos comprendidos para la realizacin de esta partida consisten en el suministro,

    transporte, colocacin y compactacin de los materiales de afirmado sobre la sub rasante

    terminada.

    Sub base Granular: Consiste en el suministro, transporte, colocacin y compactacin

    de material de sub base granular sobre una superficie preparada, en una o varias capas. En lo

    correspondiente al tema ambiental, se observan los procesos del suministro, transporte,

    colocacin y compactacin de material de subbase granular, ello por los posibles impactos

    ambientales referidos a la emisin de partculas en suspensin, ruido, emisin de gases de los

    equipos y otras contaminaciones derivadas del uso de maquinaria pesada. Tambin se tiene

    atencin al proceso de combinacin del material de ser requerido por el proyecto, el mismo

    que pudiera ser mediante la utilizacin de plantas dosificadoras con el uso de cargadores u

    equipos similares.

    Base Granular: Consiste en el suministro, transporte, colocacin y compactacin de

    material de base granular sobre una subbase, afirmado o subrasante, en una o varias capas.

    Para la elaboracin de la base se podra efectuar en planta, utilizando para ello dosificadoras

    de suelo con el uso de cargadores u equipos similares. Para el trabajo de extendido de dicha

    base, se utilizaran equipos como una terminadora mecnica una motoniveladora.

  • CONSTRUCCION I Pgina 43

    Suelo estabilizado con cemento portland: Consiste en la construccin de una capa,

    constituida por material natural o por material de prstamo estabilizado con cemento Portland,

    material colocado en los espesores sealados por el proyectista.

    Suelo estabilizado con Cal: Consiste en la construccin de una o ms capas constituidas

    por material natural o por material de prstamo mezclados con cal y agua. Como todo proyecto

    o mezcla de obra, las proporciones son determinadas por el proyectista. Una de las

    consideraciones importantes para este tipo de suelo estabilizado, es que los suelos que se usan

    deben estar limpios y no deben de tener ms de tres por ciento (3%) de su peso en materia

    orgnica, el tamao mximo del agregado que tenga el suelo no debe ser mayor a 1/3 de la capa

    compactada del suelo. Asimismo, la fraccin del suelo que pasa la Malla N 40 debe tener un

    ndice de Plasticidad comprendido entre 10% y 50%.

    Suelo estabilizado con Compuestos Multienzimticos Orgnicos: Consiste en la

    construccin de una capa constituida por material de prstamo seleccionado o resultante de la

    escarificacin de la capa superficial existente, o una mezcla de ambos, estabilizndolos con

    compuestos multienzimticos orgnicos. Los materiales por estabilizar podrn ser triturados,

    clasificados o una mezcla de ambos y debern estar exentos de materia orgnica y cualquier

    otra sustancia perjudicial.

  • CONSTRUCCION I Pgina 44

    4. PAVIMENTOS

    Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma

    directa las cargas del trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada,

    proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente. Las

    condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo

    horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los

    agrietamientos, edemas de una adherencia adecuada entre el vehculo y el pavimento aun en

    condiciones hmedas. Deber presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos

    del trnsito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada visibilidad y contar con un

    paisaje agradable para no provocar fatigas.

    Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se debern colocar los

    materiales de, mayor capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los

    que se colocan en las terraceras adems de que son los materiales que ms comnmente se

    encuentran en la naturaleza, y por consecuencia resultan los ms econmicos.

    La divisin en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor econmico, ya que

    cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es darle el grosor mnimo que reduzca

    los esfuerzos sobre la capa inmediata inferior. La resistencia de las diferentes capas no solo

    depender del material que la constituye, tambin resulta de gran influencia el procedimiento

    constructivo; siendo dos factores importantes la compactacin y la humedad, ya que cuando

    un material no se acomoda adecuadamente, ste se consolida por efecto de las cargas y es

    cuando se producen deformaciones permanentes.

    TIPOS DE PAVIMENTOS.

    Bsicamente existen dos tipos de pavimentos: rgidos y flexibles.

    El pavimento rgido se compone de losas de concreto hidrulico que en algunas ocasiones

    presenta un armado de acero, tiene un costo inicial ms elevado que el flexible, su periodo de

    vida vara entre 20 y 40 aos; el mantenimiento que requiere es mnimo y solo se efecta

    (comnmente) en las juntas de las losas.

    El pavimento flexible resulta ms econmico en su construccin inicial, tiene un periodo de

    vida de entre 10 y 15 aos, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para

    cumplir con su vida til. Este tipo de pavimento est compuesto principalmente de una carpeta

    asfltica, de la base y de la sub-base.

    Imprimacin Asfltica: Corresponde al suministro y aplicacin de material butiminoso a una base o capa del camino, preparada con anterioridad, lo que significa la incorporacin de asfalto a la superficie de una Base, a fin de prepararla para recibir una capa de pavimento asfltico.

    El material bituminoso a que se refiere esta partida son las emulsiones asflticas de curado rpido (CRS-1, CRS-2) diluido con agua y tambin considera al asfalto lquido de grados MC-30, MC-70 MC-250.

  • CONSTRUCCION I Pgina 45

    Para la ejecucin de los trabajos de esta partida se requerira de equipos de limpieza conformados por una barredora mecnica y/o una sopladora mecnica, compresoras y carro tanques irrigadores de agua y asfalto.

    Riego de Liga: Corresponde a los trabajos a efectuarse para la aplicacin del material de

    adherencia entre la superficie bituminosa o de concreto de cemento portland y la capa

    bituminosa superior. El material de liga debe ser muy delgado y debe cubrir uniformemente

    el rea hacer pavimentada. Los materiales considerados para el riego de liga es el cemento

    asfltico 40/50; 60/70; 85/100 o 120/150 y la emulsin catinica de rotura rpida CRS-1 o

    CRS-2.

    Tratamientos Superficiales: Consiste en la ejecucin de una capa o de capas mltiples de

    tratamiento asfltico. Los tratamientos a los que hace referencia esta partida comprenden en

    el caso de un tratamiento simple la aplicacin inicial de un revestimiento de imprimacin, un

    revestimiento de liga y un revestimiento de agregado ptreo. Para los casos de tratamientos

    multiples se repite la aplicacin de un revestimiento de liga y un revestimiento de agregado

    ptreo, para cada una de las capas a ser aplicadas.

    Sello de Arena Asfalto: Consiste en la aplicacin de un material bituminoso sobre la superficie de un pavimento existente, seguida por la extensin y compactacin de una capa de

    arena.

    Lechada Asfltica: Consiste en la elaboracin de una mezcla de agregados ptreos, agua,

    emulsin asfltica, polvo mineral y, eventualmente, aditivos, y su posterior aplicacin sobre

    la superficie de una va.

    Pavimento de Concreto Asfltico Caliente: Consiste en los trabajos de colocacin de una capa

    asfltica bituminosa fabricada en caliente y, construida sobre una superficie debidamente

    preparada e imprimada. Estas mezclas bituminosas para empleo en pavimentacin en caliente

    se compondrn de agregados minerales gruesos, finos, filler mineral y material bituminoso.

    Las mezclas podrn ser del tipo asfaltico normal (MAC) y Superpave Nivel 1.

    Los equipos a ser requeridos para la ejecucin de esta partida estaran conformados por la

    planta de trituracin que est conformada de una trituradora primaria y una secundaria

    obligatoriamente. Una terciaria siempre y cuando se requiera. Se deber incluir tambin una

    clasificadora y un equipo de lavado. Adems de una planta mezcladora de tipo continuo o

    discontinuo, capaces de manejar simultneamente en fro el nmero de agregados que exija la

    frmula de trabajo adoptada, pudiendo ser plantas del tipo tambor secador-mezclador. Las

    plantas que no sean del tipo tambor secador-mezclador, estarn dotadas, as mismo, de un

    sistema de clasificacin de los agregados en caliente, de capacidad adecuada a la produccin

    del mezclador, en un nmero de fracciones no inferior a tres (3) y de tolvas de

    almacenamiento. Tambin las instalaciones de tipo discontinuo debern estar provistas de

    dispositivos de dosificacin por peso cuya exactitud sea superior al medio por ciento y las

    instalaciones de tipo continuo, el mezclador ser de ejes gemelos.

    Adems, los equipos para la extensin y terminacin de las mezclas densas en caliente ser

    una pavimentadora autopropulsada, adecuada para extender y terminar la mezcla con un

  • CONSTRUCCION I Pgina 46

    mnimo de precompactacin, la misma que deber estar equipada con un vibrador y un

    distribuidor de tornillo sinfn, de tipo reversible, capacitado para colocar la mezcla

    uniformemente por delante de los enrasadores. Para la compactacin se utilizarn rodillos

    autopropulsados de cilindros metlicos, estticos o vibratorios, triciclos o tndem y de

    neumticos.

    Las consideraciones ambientales para las plantas a montarse en obra se seala para la planta

    de trituracin, la obligatoriedad de la provisin de los filtros para prevenir la contaminacin

    del aire. Para la planta mezcladora adems de las consideraciones para prevenir la

    contaminacin del aire, se exige los medios para prevenir el vertido de lodos a cauces de agua

    o instalaciones sanitarias.

    Cemento Asfltico: Se refiere exclusivamente al suministro de cemento asfltico en el sitio de

    colocacin. Por consideraciones de seguridad y medio ambientales, debido a que este material

    durante su proceso de calentamiento genera emisiones de vapores, se recomienda ubicar los

    tanques que contienen dichos elementos en zonas alejadas de centros urbanos o asentamientos

    humanos con el propsito de que dichas emisiones no afecten la salud de las personas.

    Emulsin Asfltico: Al igual que la partida anterior, se refiere al suministro de una emulsin

    asfltica, del tipo y caractersticas de rotura apropiados, en el sitio de ejecucin de riegos de

    imprimacin y liga, sellos de arena-asfalto, tratamientos superficiales y lechadas asflticas.

    Asfaltos Diluidos (Cut Back): Se refiere exclusivamente al suministro de un asfalto diluido

    del tipo y caractersticas apropiadas en el sitio de aplicacin de riegos de imprimacin y

    tratamientos superficiales.

    Filler o Relleno Mineral: Se refiere a la utilizacin de un relleno mineral en las mezclas

    asflticas preparadas y distribuidas en caliente. Deja en constancia la preferencia de la Cal

    Hidratada como mejorador de adherencia, pudindose utilizar tambin polvo calcreo

    procedente de trituracin de rocas.

    Mejoradores de Adherencia: Se refiere exclusivamente al suministro de mejoradores de

    adherencia en el sitio de colocacin de tratamientos o mezclas asflticas. Los mejoradores de

    adherencia entre los productos bituminosos y los agregados ptreos pueden ser aditivos

    producidos comercialmente de calidad certificada, cenizas (AASHTO M 295), Cal (AASHTO

    M 303) y Base tipo amina.

    Pavimento de Concreto Hidrulico: Corresponde a la elaboracin, transporte, colocacin,

    consolidacin y acabado de una mezcla de concreto hidrulico como estructura de un

    pavimento, con o sin refuerzo; la ejecucin de juntas, el acabado, el curado y dems

    actividades necesarias para la correcta construccin del pavimento, de acuerdo con los

    alineamientos, cotas, secciones y espesores indicados en los planos del proyecto.

    Considerando que el Concreto hidrulico es una mezcla homognea de cemento, agua,

    agregado fino (arenas) y grueso (piedra, grava, hormign, etc) y aditivos cuando sea necesario.

  • CONSTRUCCION I Pgina 47

    Es necesario tener en consideracin los requerimientos tcnicos para su elaboracin, lo que

    incluye los materiales, procedimientos y equipos hacer empleados.

    Los materiales para el concreto debern ser abastecidos de canteras idneas y aprobadas por

    la Entidad. Para la obtencin de agregados gruesos que quieran trituracin se requerir de una

    unidad clasificadora y, de una planta de trituracin provista de trituradoras primaria,

    secundaria y terciaria siempre que esta ltima se requiera, as como un equipo de lavado. Estos

    equipos debern estar provistos de filtros para controlar la contaminacin ambiental.

    La planta de elaboracin del concreto deber efectuar una mezcla regular e ntima de los

    componentes, dando lugar a un concreto de aspecto y consistencia uniforme, dentro de las

    tolerancias establecidas. La mezcla se podr elaborar en plantas centrales o en camiones

    mezcladores. En cual quiera de los dos casos debern proporcionar mezcla uniforme y

    descargar su contenido sin que se produzcan segregaciones; adems, estarn equipados con

    cuentarrevoluciones.

    El concreto se podr transportar a cualquier distancia, siempre y cuando no pierda sus

    caractersticas de trabajabilidad y se encuentre todava en estado plstico en el momento de la

    descarga. Para obras de esta magnitud se estima el uso de camiones concreteros para el

    transporte (Mixer).

    Pavimento de Adoquines en Concreto: Consiste en la colocacin de una capa de arena, la

    colocacin, compactacin y confinamiento de adoquines de concreto y el sello del pavimento,

    de acuerdo con los alineamientos y secciones indicados en los documentos del proyecto.

    Teniendo en consideracin los trabajos o actividades requeridas para la elaboracin,

    transporte, colocacin, consolidacin y acabado de una mezcla de concreto hidrulico, la

    misma que requiere la utilizacin de equipos especializados en cada fase, se debe de

    considerar dos actividades bien definidas, la preparacin del concreto hidrulico y el

    suministro e instalacin del mismo.

    Para la preparacin del concreto hidrulico en sus diferentes variedades y tipos en obra, se

    requiere de la instalacin de una planta de preparacin de materiales que contenga una

    clasificadora y una chancadora. Sin embargo para la preparacin en s de la mezcla de concreto

    hidrulico, si se requerir de una planta de concreto que demandara de la habilitacin de un

    rea seleccionada en el rea de influencia del proyecto, y posterior montaje de los equipos.

  • CONSTRUCCION I Pgina 48

    5. OBRAS DE ARTE Y DRENAJE

    Las carreteras constituyen la principal va de transporte de personas y mercadera a travs de

    las tres regiones naturales del Per. Por este motivo es necesario mantenerlas en buen estado

    para garantizar la seguridad de los usuarios y permitir el abastecimiento de los productos que

    se consumen en cada regin. El sistema de drenaje de una carretera permite el paso ordenado

    del agua de origen pluvial o subterrneo a travs de las vas. Se considera que este sistema est

    compuesto por los siguientes tipos de elementos:

    a) Drenaje transversal.

    b) Drenaje longitudinal.

    c) Subdrenaje.

    d) Elementos auxiliares.

    Se debe entender que no existen soluciones parciales al manejo de aguas que afectan una va.

    En esta ponencia se denominan obras complementarias a las obras que deben construirse como

    consecuencia de la construccin de los sistemas de drenaje. De no construirse este tipo de

    obras se estara perjudicando a las personas que viven en las inmediaciones.

    Lamentablemente, no se le da la importancia debida a los sistemas de drenaje que existen en

    un camino. Cuando se intenta ahorrar en la construccin de una carretera, las primeras partidas

    en sufrir recortes son precisamente las obras de drenaje y subdrenaje. Esto disminuye de

    manera dramtica la vida til de la carretera porque ante la presencia de agua, los esfuerzos

    generados en el pavimento por el paso de los vehculos crecen marcadamente, producindose

    agrietamientos y deformaciones severas como se ve en la Figuras1. Por este motivo, es

    necesario contar con un sistema que conduzca el agua de manera ordenada hacia un punto de

    entrega de manera tal que no el flujo no afecte el pavimento usado para el trnsito de los

    vehculos. Esta ponencia resume los criterios para la seleccin de los sistemas usados y se

    presentan algunos casos que permitirn ilustrar el uso de los mismos en diferentes regiones

    del Per.

    2. Criterios Generales para la seleccin del diseo de un sistema de drenaje

    Para seleccionar un sistema adecuado se debe tener en cuenta la relacin que existe entre la

    carretera, los usuarios, los vehculos, los afectados, el medio ambiente en general, las

    actividades humanas aguas arriba (en la cuenca de aporte), los ejecutores de obra y los dueos

    de la misma. Se le est llamando "afectados" a aquellas personas o poblaciones que viven

    prcticamente al borde del camino. En el medio ambiente se incluyen tanto las caractersticas

    naturales del rea (topografa, geologa, hidrografa, vegetacin, recursos disponibles. etc)

    sobre la que se desarrolla como el patrimonio histrico existente. Es importante conocer las

    actividades que se desarrollan en la cuenca de aporte y medir la calidad del agua en el punto

    de interseccin con la va.

    Por ejemplo, aguas arriba de un punto de control pueden existir minas antiguas o clandestinas

    que aumenten de manera descontrolada la acidez del agua (disminuyendo el PH). Esto podra

    ocasionar el rpido desgaste de alcantarillas metlicas y un desgaste ms pronunciado en

    alcantarillas de concreto.

  • CONSTRUCCION I Pgina 49

    Figura 1. Deterioro del pavimento en un tramo en el que el drenaje es deficiente.

    Los ejecutores de obra son bsicamente los contratistas que construirn la carretera y los

    dueos de la obra son los que finalmente realizarn o encargarn el mantenimiento de la va.

    Es importante tener en cuenta el tipo de mano de obra disponible para poder construir la va,

    particularmente si sta se construye por administracin directa con fondos escasos. Otro punto

    que se debe considerar es el tipo de inspeccin y mantenimiento que se le va a dar a la obra

    terminada.

    3. Sistema de drenaje transversal

    Los sistemas de drenaje transversal son aquellos elementos que transportan agua cruzando el

    eje de la carretera. Por lo general, el cruce se realiza de manera perpendicular al eje y

    transportan el aporte de la cuenca que se encuentra aguas arriba de la va en direccin aguas

    abajo. El caudal se calcula usando un mtodo como el racional si la cuenca es pequea, algn

    mtodo que se base en el hidrograma unitario de la misma. Las alternativas de drenaje

    transversal son fundamentalmente tres:

    a) Alcantarillas

    b) Badenes

    c) Puentes o Pontones

    3.a. Alcantarillas

    La verificacin hidrulica en una alcantarilla se realiza de la siguiente manera:

    d) Control de entrada. Se verifica la capacidad de pase a travs del orificio de entrada. Slo

    depende del tamao y la forma del conducto.

    e) Control de salida. Se verifica el nivel producido aguas arriba de la alcantarilla por el remanso

    de las condiciones aguas abajo de la salida de la alcantarilla.

    Existen varios criterios de diseo, siendo el ms comn el usado por el Departamento de

    Transporte de California. Para una va principal, se verifica que la avenida cuyo periodo de

  • CONSTRUCCION I Pgina 50

    retorno es 10 aos pase libre (es decir sin producir un remanso que eleve el nivel por encima

    del tope de la alcantarilla en la entrada) y que la avenida de 100 aos no llegue el nivel

    permisible en el terrapln. El nivel permisible es aqul que no pone en peligro la vida humana,

    permite la destruccin del terrapln, produce inundaciones inaceptables aguas arriba de la

    alcantarilla, etc.

    Existen varios programas que permiten la simulacin de flujo a travs de una alcantarillas

    tales como CulverMaster de Haestad Methods y CULVERT del Departamento de

    Transporte de Texas (Estados Unidos).

    El HEC-RAS tambin permite simular el flujo a travs de una alcantarilla. Se pueden emplear

    materiales diversos para la construccin de alcantarillas tales como acero corrugado, concreto,

    PVC, etc. La eleccin del material debe hacerse en base a criterios tcnicos y econmicos.

    Dentro de los criterios tcnicos la calidad del agua juega un rol importante. Una alcantarilla

    de acero corrugado por ejemplo no resiste el paso de aguas cidas. Adems se debe tener en

    cuenta la altura del material relleno que soportar la alcantarilla, la eficiencia hidrulica y por

    supuesto el costo y la disponibilidad local. El tipo

    De material de arrastre debe considerarse en el dimensionamiento de la alcantarilla. En lugares

    donde se espera que el curso de agua transporte rboles y arbustos es recomendable

    dimensionar las alcantarillas de manera tal que permitan el paso del material de arrastre. La

    Figura 2 muestra el colapso de una alcantarilla de dos ojos. En este caso era preferible usar

    una sola alcantarilla de mayor tamao que impida la retencin de la vegetacin flotante y

    posterior bloqueo de la obras de arte. La alcantarilla ms econmica es la que tiene el costo

    total ms bajo durante la vida til del proyecto. No se debe basar la seleccin solamente en el

    costo inicial. Los costos de reemplazo y demoras en el trfico son los factores principales al

    seleccionar un material que tenga una larga permanencia en el tiempo. Si dos materiales son

    igualmente competentes, se puede permitir en la licitacin que el contratista realice su oferta

    para poder seleccionar la alternativa ms econmica.

    Figura 2. Bloqueo de alcantarilla por material de arrastre proveniente de la cuenca de

    aporte.

    Aguas abajo de la alcantarilla debe construirse una proteccin para impedir la erosin del

    cauce o la superficie del terreno. La Figura 3 muestra un ejemplo en el que la proteccin inicial

  • CONSTRUCCION I Pgina 51

    en la salida no ha sido suficiente y se ha producido erosin regresiva. Una alternativa es el

    diseo de una poza de disipacin con enrocado tales como la poza Saint Anthony Falls (SAF).

    Debajo de la poza se coloca un filtro para evitar el efecto de "bombeo" (paso de finos del

    material natural a travs del enrocado. La poza puede construirse con gaviones, si fuera

    econmico hacerlo. Por lo general, simplemente se protege la salida con concreto o

    rocas embebidas en concreto ("roca acomodada y

    Emboquillada"). Es necesario asegurarse que la proteccin cubre una extensin suficiente para

    evitar la erosin regresiva

    Figura 3. Erosin del cauce aguas abajo de la alcantarilla. En este caso la proteccin

    no se extendi de manera suficiente, ocasionado erosin regresiva.

    Existen situaciones en las que el uso de una alcantarilla tradicional es imprctico. Por ejemplo,

    si existe una quebrada que arrastra material de gran tamao que puede bloquear la entrada de

    la alcantarilla, se prefiere el uso de un badn.

    3.b. Badenes. Los badenes son depresiones en el perfil de una carretera que permiten el paso

    de vehculos y adems del flujo de la quebrada que atraviesa la va. La superficie de rodadura

    acta tanto como una porcin del canal como el tramo corto de una carretera. Una desventaja

    del badn es que por lo general implica una reduccin en la velocidad de los vehculos que

    pasan por dicha estructura. La mayor ventaja es que permite el paso de material de arrastre

    que trae el curso de agua, particularmente si este es de gran tamao. El badn debe tener una

    longitud aproximadamente igual al ancho del cauce, de manera que la topografa natural se

    altere mnimamente. Asimismo el perfil de la va debe mantener una transicin suave y se

    debe instalar seales que prevengan al conductor de la existencia de un badn para evitar el

    trnsito durante lluvias muy intensas y cuando la va se encuentre seca, los vehculos no

    "salten" debido al cambio brusco de pendiente en los extremos del badn. Es importante

    proteger el cauce aguas abajo de los mismos debido a que se puede producir erosin regresiva

    que termina destruyendo el camino.

    3.c. Puentes. Los puentes son estructuras auto portantes de gran ta


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