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TRABAJO FINAL
FRANCISCO JAVIER PÉREZ REINA
FABIAN MAJIN MALES
MANUELA DEL PILAR ROMERO OSORIO
LUIS RAMIREZ
ESTRUCTURA DE UNA VIA Y OBRAS CONVEXAS
FICHA N° 574109
INSTRUCTOR
Ing. GUSTAVO ADOLFO TAFUR
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENACENTRO DE LA CONSTRUCCIÓN
REGIONAL VALLETECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES
SANTIAGO DE CALI2013
CONTENIDO
1. MOVIMIENTO DE TIERRA................................................................................5
1.1. Clases De Excavación Según El Suelo.......................................................5
1.2. Procesos De Excavación............................................................................6
1.3. Expansividad De Suelos...........................................................................11
1.4. Compresibilidad Del Terreno.....................................................................14
2. PAVIMENTO....................................................................................................16
2.1. Terraplén...................................................................................................16
2.2. Capa subrasante.......................................................................................19
2.3. ¿Qué es sub base?...................................................................................20
2.4. ¿Qué Es Base?.........................................................................................21
2.5. ¿Qué son las bases permeables?.............................................................22
2.6. ¿Qué Es Material Granular?.....................................................................23
2.7. Carpeta de pavimentos flexibles...............................................................24
2.8. ¿Qué Es Un Pedraplén?..........................................................................26
2.9. ¿Qué es una berma?...............................................................................30
3. TALUDES........................................................................................................33
3.1. Tipos de Taludes..........................................................................................33
3.2. Proceso de construcción de los taludes....................................................34
3.3. Construcción de un terraplén y un talud....................................................37
3.4. Fallas de un talud......................................................................................38
3.5. Estabilidad de taludes...............................................................................40
3.6. Protección de taludes................................................................................41
4. OBRAS DE DRENAJE VIAL............................................................................44
4.1. Clasificación De Los Drenajes..................................................................46
4.2. Tipos de Alcantarillas................................................................................46
4.3. Caída De Agua..........................................................................................48
4.4. Amortiguadores De Velocidad Del Agua...................................................49
4.5. ¿Qué Es Una Tajea?................................................................................50
4.6. Batea.........................................................................................................51
4.7. Box Culvert................................................................................................51
5. TUBERÍA DE DRENAJE..................................................................................52
5.1. Tipos de drenaje.......................................................................................52
5.2. Diseño.......................................................................................................53
5.3. Lista de verificación para el diseño del drenaje........................................53
5.4. Diseño del drenaje superficial...................................................................54
5.5. Proceso de construcción...........................................................................55
6. Muros de contención.......................................................................................64
6.1. Tipos, clases de materiales.......................................................................64
6.1.1.1. Muros de gravedad.............................................................................65
6.2. Muros prefabricados o de elementos prefabricados.................................70
6.3. Muros Aligerados......................................................................................71
6.4. Muros Jardinera........................................................................................73
6.5. Muros seco................................................................................................74
6.6. Muros estructurales...................................................................................77
6.7. Muros de tierra armada y de suelo reforzado...........................................79
6.8. Muro de contención armado con geo textil...............................................79
7. GEO MALLA....................................................................................................81
8. TUNELES........................................................................................................82
8.1. Tipos De Diseño Geométrico....................................................................82
8.2. Fases De Construcción Del Túnel.............................................................82
8.3. Equipos Especiales Para Trazado Localización Del Alineamiento Y Nivelación...........................................................................................................86
8.4. Tipos de excavación.................................................................................87
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
CIBERGRAFIA
INTRODUCCION
El presente trabajo tiene como objetivo comprender la importancia de la estructura
de una vía y obras conexas con la misma, para lo cual es necesario realizar una
rigurosa investigación sobre cada uno de sus componentes y a su vez informarnos
sobre las diferentes naciones que han sido aportadas por distintos autores,
obteniendo así varias teorías que nos ayudaran a comprender y a construir
nuestros propios fundamentos sobre este tema.
posteriormente analizaremos las clases de excavación según el suelo dentro las
cuales encontramos las excavaciones y vaciados, los trabajos en tierra y en roca,
las excavación con explosivos (es importante mencionar que esta es una
operación peligrosa que debe ser confiada a personal capacitado para esta
especialidad), las excavación en zanjas y pozos, igualmente se hará alusión a las
pruebas que se pueden realizan para el estudio de hinchamiento o expansibilidad
de los suelos, y a las consecuencias de un suelos expansivo en la construcción,
sin dejar de lado todo lo relacionado con la compresibilidad del terreno, pues es
asi que resulta pertinente vislumbrar temas como: El Terraplén, tierra con que se
rellena un terreno para levantar su nivel y formar un plano de apoyo adecuado
para hacer una obra, La Capa Subrasante y nos adentrandonos con mayor
profundidad sobre lo que es una Base, lo que son las son Bases Permeables, Las
Bermas, Los Taludes haciendo énfasis en la diferencia sobre los naturales y los
artificiales, Las Tubería De Drenaje y los dos tipos más comunes de tuberías de
drenaje como son las tuberías corrugadas y las de alcantarilla y drenaje (interior
liso), entre otros temas que contribuyen a la obtención de conocimientos y al
fortalecimiento de este sobre la construcción de una vía, dado que este no es
absoluto sino relativo, ya que día a día estamos frente a la innovación del mismo,
es por esto que se procura entregar algunos elementos que le permitan al lector
profundizar en el tema y obtener sus propias conclusiones.
Finalmente con base a lo anterior daremos a conocer nuestras propias
conclusiones que hemos adquirido a medida que se ha elaborado el presente
trabajo.
1. MOVIMIENTO DE TIERRA
Se entiende por Movimiento de Tierras al conjunto de actuaciones a realizarse en
un terreno para la ejecución de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede
realizarse en forma manual o en forma mecánica. Previo al inicio de cualquier
actuación, se deben efectuar los Trabajos de Replanteo, prever los accesos para
maquinaria, camiones, rampas, etc.
En los apartados siguientes se describen el conjunto de actuaciones inherentes al
movimiento de tierras.
1.1. Clases De Excavación Según El Suelo
1.1.1. Excavaciones y Vaciados
Es habitual que antes de comenzar el movimiento de tierras, se realice una
actuación a nivel de la superficie del terreno, limpiando arbustos, plantas, árboles,
broza, maleza y basura que pudiera hallarse en el terreno; a esta operación se la
llama despeje y desbroce.
Cuando ya se encuentra el terreno limpio y libre, se efectúa el replanteo y se
comienza con la excavación.
1.1.2. Excavación
La excavación es el movimiento de tierras realizado a cielo abierto y por medios
manuales, utilizando pico y palas, o en forma mecánica con excavadoras, y cuyo
objeto consiste en alcanzar el plano de arranque de la edificación, es decir las
cimentaciones.
1
La excavación puede ser de:
Desmonte
El desmonte es el movimiento de todas las tierras que se encuentran por
encima de la rasante del plano de arranque de la edificación.
Vaciado
El vaciado se realiza cuando el plano de arranque de la edificación se
encuentra por debajo del terreno.
Terraplenado
El terraplenado se realiza cuando el terreno se encuentra por debajo del
plano de arranque del edificio y es necesario llevarlo al mismo nivel.
1.2. Procesos De Excavación
1.2.1. Trabajos en Tierra y en Roca
Vimos que el desmonte consiste en mover volúmenes grandes de tierra sobre la
rasante de la edificación; veamos los factores a tener en cuenta para su mediación
y valoración. Se diferencian dos tipos de trabajos: en tierra y en roca.
1.2.1.1. Excavaciones en Tierras
Se describen aquí las Excavaciones en Tierras, trabajos que dan lugar a la
explanada bajo la rasante inicial del terreno; del transporte a vertedero o al lugar
de empleo de los productos resultantes de estas operaciones; de la nivelación de
la plataforma y el perfilado de los taludes.
Se incluye el análisis de los materiales extraídos, su tratamiento o rechazo.
Tendrá en consideración los siguientes ítems:
2
Características del terreno, tales como: cohesión, densidad, compacidad;
son factores que influyen en el rendimiento de la maquinaria.
Factores intrínsecos del terreno, tales como: asentamientos, niveles
freáticos, zonas plásticas, que pueden incrementar la medición.
Factores externos, tales como: factores climáticos, tendidos aéreos o
subterráneos, edificaciones vecinas, tráfico, que pueden hacer que se
paralice la excavación.
Formas de ejecutar las excavaciones, teniendo en cuenta profundidad,
sección, altura, etc.; esto nos orientará hacia el tipo de maquinaria más
adecuada a emplear.
Los trabajos en tierra se realizan por lo general por medios mecánicos con la
maquinaria adecuada en cada caso.
Durante los Trabajos de Replanteo debemos prever la ubicación de rampas para
salida y entrada de camiones; es necesario delimitar el área de nuestra actuación
y marcar puntos de referencia externos que nos sirvan para tomar datos
topográficos. Se deberá tener en cuenta la cota final de la excavación y dejar las
tierras a nivel, ya que resultaría muy costoso tener que volver a rellenar lo
ejecutado.
Es importante conocer el ángulo de talud natural del terreno, sobre todo los de
poca cohesión, conocer la ubicación exacta al excavar dejando paramentos
ataluzados.
El talud adecuado a cada terreno no solo se aplica al corte principal sino a todos
los frentes de excavación, incluyendo las rampas. En el caso en que por la
3
ocupación del edificio dentro del terreno no se pudieran realizar los taludes
necesarios, deberá recurrirse a la excavación por bataches.
1.2.1.2. Trabajos en Roca
Tendrá en consideración los siguientes ítems:
Características de la roca, su dureza, forma geológica, estratificación, etc.,
de estos datos sabremos el precio del metro lineal de barreno, el número de
unidades, cantidad y tipos de explosivos.
Factores externos tales como: edificaciones lindantes, tráfico, etc.; datos
para saber cantidad y tipos de explosivos a utilizar.
Obtener los permisos requeridos con suficiente antelación; aunque las
operaciones con explosivos son realizadas por empresas especializadas,
las mismas deben aportar las autorizaciones requeridas para su ejecución
en tiempo y forma.
La ejecución en roca depende de la dureza de la roca; si esta es blanda, se puede
excavar con máquinas con martillos rompedores o con explosivos, si son rocas de
gran dureza, su excavación solo se logra con explosivos.
1.2.2. Excavación con Explosivos
La excavación con explosivos involucra riesgos, es una operación peligrosa que
debe ser confiada a personal capacitado para esta especialidad. Por ello se
establece un plan de seguridad antes de comenzar con las detonaciones.
El trabajo se realiza con unos taladros llamados barrenos, en la roca de mayor o
menor longitud, en función del frente a abrir; luego se limpia el barreno, se carga
el cartucho y se lo introduce en el barreno; a continuación se limpia el barreno
4
cuidadosamente, se carga el cartucho, se introduce en el barreno, se retaca, se
conectan los detonadores a la fuente de alimentación y se detonan; después se
debe comprobar que todos los barrenos hayan explotado y que no ha habido
alguno fallido.
Para efectuar desmontes se ejecuta por bancos, no superando nunca los 15
metros de altura.
Para efectuar terraplenado, se rellena con material hasta la marca de la cota. Este
relleno se realiza por tongadas que se van apisonando hasta lograr la
compactación necesaria, se utilizan tierras naturales y limpias; pueden ser
obtenidas de la propia excavación o de préstamos que ya se definen en la etapa
de proyecto, o se autorizan por el Director de Obra.
1.2.3. Excavación en Zanjas y Pozos
La excavación en Zanjas y Pozos es el movimiento de tierras que se efectúa a
través de medios mecánicos o manuales, para llegar al firme a fin de ofrecer el
apoyo de las cimentaciones, en su ejecución se realizan tareas de apertura,
refinado y la limpieza del fondo; si se requiere se incluyen los trabajos de entibado
y achique o agotamiento del terreno si existe agua. De acuerdo a la NTE,
normativa en vigor, se considera zanja a la excavación en el terreno con un ancho
o diámetro que no supere los 2 m. y una profundidad no mayor de 7 m. Por lo
general, los pozos y zanjas son los que se realizan para la construcción de las
zapatas, vigas riostras y para instalaciones de saneamiento.
El ancho de la zanja debe permitir realizar con comodidad los trabajos; de acuerdo
a su profundidad se recomienda tomar las medidas libres y medidas entre las
probables entibaciones, conforme lo siguiente:
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1.2.4. Entibaciones
En terrenos de poca cohesión es preciso emplear las entibaciones.
Como las entibaciones, por lo general, no están contempladas en los proyectos,
es de responsabilidad y decisión del contratista ejecutarlas, proponiendo al
director de obra su realización.
La NTE clasifica las entibaciones en:
Ligeras: cuando no se dispone de tableros.
Semicuajada: cuando se reviste el 50 % de la pared.
Cuajada: cuando se reviste el 100 % de la pared.
Mientras se realizan, las entibaciones deben revisarse a diario antes de comenzar
el trabajo.
Las entibaciones se retiran cuando ya no son necesarias y por franjas
horizontales, comenzando de la parte inferior del corte. Tomar los recaudos
pertinentes ya que es una tarea peligrosa, tanto el entibado como el desestibado.
Si aparece agua en las zanjas, se procederá a su eliminación por los medios y
maquinarias convenientes.
1.3. Expansividad De Suelos
La expansivita de suelos es una propiedad física de los suelos que puede
evaluarse en una cimentación. En las estructuras constructivas existe
hinchamiento del suelo cuando aumenta su cantidad de agua y se retraen cuando
la disminuye.
Debe distinguirse el término "potencial de expansión", de la "expansión" de
acuerdo de donde proviene dicha pérdida de agua. Las arcillas expansivas
6
producen empujes verticales y horizontales afectando las cimentaciones,
empujando muros y destruyendo pisos y tuberías enterradas, con esfuerzos que
superan los 20 kg/cm², ocasionalmente. En las vías se presentan ascensos y
descensos que afectan su funcionamiento. También, estos suelos expansivos se
retraen y los taludes1 fallan.
1.3.1. Esponjamiento
Prácticamente todos los terrenos, al ser excavados para efectuar su explanación,
sufren un cierto aumento de su volumen. Este incremento de volumen, expresado
en porcentaje del volumen in situ, se llama esponjamiento. Si el material se
Emplea como relleno puede, en general, recuperar su volumen e incluso puede
reducirse (volumen compactado). Para la ubicación del material de la excavación,
se considera su volumen antes de ser excavado (en banco); en ningún caso debe
ser tenido en cuenta el volumen transportado de las tierras, que es mayor debido
precisamente al esponjamiento referido.
Cuando se realiza la medición del movimiento de tierras de un solar o terreno de
cultivo, debe tenerse muy en cuenta dicho esponjamiento que sufren las tierras, ya
que puede existir una variación volumétrica del 10 % en terrenos sueltos, un 25 %
en terrenos muy duros y hasta de un 40 % en suelo rocoso, como se comprobará
en la tabla y consideraciones subsiguientes. Estos porcentajes pueden llegar a
variar y ser ajustados con mayor especificidad en caso de realizarse ensayos y
determinar el grado de esponjamiento, cuando el volumen de la unidad a valorar
fuese muy alto y se requiriese la consecución de una mayor precisión. Es por ello
que debemos considerar que cuando se deja material de acopio en obra para
efectuar rellenos posteriores, o bien al realizar la explanación de un terreno,
debemos tomar buena cuenta del esponjamiento del mismo, puesto que de lo
1 Talud o pedrero; acumulación de fragmentos de roca partida en la base de
paredes de roca, acantilados de montañas o cuencas de valles.
7
contrario podríamos encontrarnos con falta de material o bien con un exceso de él
que obligara a afrontar costes complementarios de transporte a vertedero o
terreno de cultivo
.
Al realizar un desmonte provocamos que las partículas de tierra pierdan cohesión,
existiendo entre ellas un mayor porcentaje de huecos en la parcela definitiva
donde se depositan que en la original de la cual se extrajeron, de tal forma que la
tierra extraída de una zanja o desmonte ocupará normalmente un volumen mayor
al hueco estricto dejado por la excavación.
El coeficiente de esponjamiento del terreno viene dado por la expresión:
C = [(V - Vh) x 100] / Vh donde V es el volumen de las tierras ya esponjadas y Vh
es el volumen de la excavación o desmonte realizados. Según los diferentes tipos
de terrenos.
TIPO DE TERRENO (C) GRADO DE ESPONJAMIENTO
Terrenos sueltos sin cohesión (vegetal)
10%
Terrenos flojos 20%
Terrenos compactos o de tránsito
30%
Terrenos rocosos 40%
Escombros Varía entre 40% y 80%
1.3.2. Pruebas Que Se Pueden Realizan Para El Estudio De Hinchamiento
O Expansividad De Los Suelos
A) Ensayo de hinchamiento libre:
Consiste en tomar una muestra representativa de un suelo, en estado
inalterado o alterado, ponerlo en una probeta, llenarlo de agua, tomar las
8
medidas, dejar por 24 horas en un lugar fresco, y tomar las medidas, por
ultimo realizar cálculos.
Ensayo Lambe: DETERMINACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS I.N.V. E –
132 – 07.
Esta norma se refiere a un método para determinar si un suelo es
Potencialmente expansivo, así como a los métodos para predecir la
magnitud del hinchamiento que se pueda producir.
B) Ensayo De C.B.R Con Inmersión: Norma Astm D 1883 73.
El ensayo tiene como objetivo determinar la capacidad portante de un suelo
en función de su estado, densidad y humedad, así como de la sobrecarga
que se le aplique.
LÍMITES DE ATTERBERG:
Limite líquido:
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO DE LOS SUELOS I.N.V. E – 125 – 07
El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje
del suelo secado en el horno, cuando éste se halla en el límite entre el estado
líquido y el estado plástico.
Limite plástico:
LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD DE SUELOS I.N.V. E – 126 –
07.
El límite plástico de un suelo es el contenido más bajo de agua, determinado por
este procedimiento, en el cual el suelo permanece en estado plástico. El índice de
plasticidad de un suelo es el tamaño del intervalo de contenido de agua,
expresado como un porcentaje de la masa seca de suelo, dentro del cual el
material está en un estado plástico. Este índice corresponde a la diferencia
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numérica entre el límite líquido y el límite plástico del suelo.
1.3.3. Consecuencias de un suelo expansivo en la construcción.
Los suelos expansivos, son arcilla, limos arcillosos, ya que estos absorben y
retienen más agua, que otro tipo de suelos; estos suelos pueden ocasionar a una
edificación, colapsos, daños en la infraestructura, como:
1.4. Compresibilidad Del Terreno
Los cambios en volumen o compresibilidad, tienen una importante influencia en las
propiedades de lo suelos, pues se modifica la permeabilidad, se alteran las
fuerzas existentes entre las partículas tanto en magnitud corno en sentido. lo que
tiene una importancia decisiva en la modificación de la resistencia del suelo al
esfuerzo cortante y se provocan desplazamientos.
Al consolidarse un suelo, se produce un fenómeno, que provoca una reducción de
los suelos, como las arcillas y limos plásticos, al ejercer sobre él una carga, que
provocara hundimientos verticales en las construcciones, que incluso pueden
dañar seriamente la estructura.
EJEMPLO:
10
1.4.1. Pruebas que se Pueden Realizan De Compresibilidad Del Terreno.
1.4.1.1. Compresion Inconfinada:
COMPRESIÓN INCONFINADA EN MUESTRAS DE SUELOS I.N.V. E – 152 – 07.
El objeto de esta norma es indicar la forma de realizar el ensayo para determinar
la resistencia a la compresión inconfinada de suelos cohesivos bajo condiciones
inalteradas o remoldeadas, aplicando carga axial, usando cualquiera de los
métodos de resistencia controlada o deformación controlada.
Este ensayo se emplea únicamente para suelos cohesivos.
ENSAYO DE C.B.R:
RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL LABORATORIO (CBR DE
LABORATORIO).
Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un
índice de resistencia de los suelos denominado relación de soporte de California,
que es muy conocido debido a su origen, como CBR (California Bearing Ratio).
Este método de ensayo está proyectado, aunque no limitado, para la evaluación
de la resistencia de materiales cohesivos que contengan tamaños máximos de
partículas de menos de 19 mm (3/4”).
Las pruebas que realizan previo a una construcción, con el propósito, de prevenir
futuras fracturas en las edificaciones, accidentes y colapsos, además de realizar
un proyecto de construcción de acuerdo a las normas establecidas, y lo más
importante velar por la seguridad de quienes va a hacer uso de estas.
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2. PAVIMENTO
En ingeniería civil, es la capa constituida por uno o más materiales que se colocan
sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la
circulación de personas o vehículos. Entre los materiales utilizados en la
pavimentación urbana, industrial o vial están los suelos con mayor capacidad de
soporte, los materiales rocosos, el hormigón y las mezclas asfálticas. En la
actualidad se encuentra en investigación pavimentos que ayudan al medio
ambiente como el formado por noxer.
2.1. Terraplén
En ingeniería civil se denomina terraplén a la tierra con que se rellena
un terreno para levantar su nivel y formar un plano de apoyo adecuado para hacer
una obra.
2.1.1. Partes del terraplén
Las partes de un terraplén de carretera son:
Coronación: es la capa superior del terraplén, sobre la que se apoya el firme, con
un espesor mínimo de 2 tongadas y siempre mayor de 50 cm. En esta parte se
dispone los mejores suelos del terraplén, es decir, aquellos que no sean plásticos
o tiendan a resquebrajarse o a asentarse. En España la normativa impone las
características en función del número de vehículos que circulen por la vía.
Núcleo: es la parte del relleno tipo terraplén comprendida entre el cimiento y la
coronación.
Espaldón: es la parte exterior del relleno tipo terraplén que, ocasionalmente
formará parte de los taludes del mismo. No se consideran parte del espaldón los
revestimientos sin función estructural en el relleno entre los que se consideran
plantaciones, cubiertas de tierra vegetal, protecciones anti erosión, etc.
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Cimiento: es la parte inferior del terraplén en contacto con la superficie de apoyo.
Su espesor será como mínimo de 1 metro.
2.1.2. Cuerpo del terraplén
El cuerpo del terraplén es parte de la estructura de una vía terrestre y sus
funciones son las siguientes: alcanzar la altura necesaria para satisfacer
principalmente las especificaciones geométricas (sobre todo en lo relativo a la
pendiente longitudinal), resistir las cargas del tránsito transmitidas por las capas
superiores y distribuir los esfuerzos a través de su espesor para transportarlos en
forma adecuada al terreno natural, de acuerdo a su resistencia.
Los materiales empleados para construir el cuerpo del terraplén deben tener un
V.R.S mayor a 5% y sus tamaños máximos pueden ser de hasta 75 cm.
Los materiales utilizados en la construcción del cuerpo del terraplén se dividen en
compactables y no compactables, aunque esta denominación no es correcta, pues
todos los materiales son susceptibles de compactarse. Sin embargo, se clasifican
con base en la facilidad que tienen para compactarse con los métodos usuales y
para medir el grado alcanzado.
Imagen de muestra:
2.1.3. Construcción del terraplén
El acomodo de los materiales puede realizarse de tres maneras diferentes:
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a. Cuando los materiales son compactables se tiende el material con una
moto conformadora y se nivela, posteriormente se utiliza un vibro
compactador o bien se puede tender el material con un tracto compactador
(pata de cabra) que al mismo tiempo que va tendiendo, va compactando,
posteriormente se nivela con una moto conformadora y se concluye con un
vibro compactador hasta alcanzar la compactación de proyecto. En general,
el grado de compactación de estos materiales en el cuerpo del terraplén es
del 90 % y el espesor de las capas responde al equipo de construcción.
b. Si los materiales no son compactables, se forma una capa con un espesor
casi igual al del tamaño de los fragmentos de roca, no menor que 15 cm.
Un tractor de orugas se pasa tres veces por cada punto de la superficie de
esta capa, con movimientos en zigzag. Para mejorar el acomodo es
necesario incorporar agua que funcionara como lubricante entre las
partículas para lograr un mejor acomodo. Estos materiales en general se
utilizan para desplante de grandes terraplenes en zonas en las que abunda
la piedra o bien como capas rompedoras de capilaridad en suelos
inestables y con
presencia de
agua.
14
c. Si se necesitan efectuar rellenos en barrancas angostas y profundas, en donde es
difícil el acceso del equipo de acomodo o compactación, se permite colocar el
material a volteo hasta una altura en que ya pueda operar el equipo.
2.2. Capa subrasante
Subrasante se denomina al suelo que sirve como fundación para todo el paquete
estructural de un pavimento. En la década del 40, el concepto de diseño de
pavimentos estaba basado en las propiedades ingenieriles de la subrasante. Estas
propiedades eran la clasificación de suelos, plasticidad, resistencia al corte,
susceptibilidad a las heladas y drenaje.
2.2.1. Funciones de la capa sudrasante
Las principales funciones de la capa subrasante son:
a) Recibir y resistir las cargas del tránsito que le son trasmitidas por el
pavimento.
b) Transmitir y distribuir de modo adecuado las cargas del tránsito al cuerpo
del terraplén.
15
Imagen de transmisión de cargas en capas inferiores.
Estas dos funciones son estructurales y comunes a todas las capas de las
secciones transversales de una vía terrestre.
2.3. ¿Qué es sub base?
Es la capa de material seleccionado que se coloca encima de la subrasante tiene
por objeto:
a) Servir de capa de drenaje al pavimento.
b) Controlar o eliminar en lo posible cambios de volumen, elasticidad y
plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la subrasante.
c) Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las napas freáticas
cercanas protegiendo así al pavimento contra los hinchamientos que se
producen en épocas de helada.
El material de la sub.-base debe ser seleccionada y tener mayor capacidad que el
terreno de fundación compactado, este material puede ser grava, arena, grava o
granzón, escoria de los altos hornos y residuos de material de cantera .En algunos
casos es posible emplear para la sub.-base material del subrasante mezclado con
granzón, cemento, etc.
16
El material ha de tener las características de un suelo A1 o A2 aproximadamente.
Su límite líquido debe ser inferior al 35% y su índice plástico no mayor a 6 .El CBR
2
2.4. ¿Qué Es Base?
Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los
vehículos. La carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de carga del
material friccionante es baja en la superficie por falta de confinamiento.
Regularmente esta capa además de la compactación necesita otro tipo de
mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin
deformarse y además de transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores.
El valor cementante en una base es indispensable para proporcionar una
sustentación adecuada a las carpetas asfálticas delgadas. En caso contrario,
cuando las bases se construyen con materiales inertes y se comienza a transitar
por la carretera, los vehículos provocan deformaciones transversales.
Base en pavimentos
2 https://www.google.com.co/#q=imagenes++de+sud+base
17
2.5. ¿Qué son las bases permeables?
Son bases con alto grado de permeabilidad que permiten que el agua que penetra
en el pavimento pueda drenar rápidamente. Estas bases pueden ser tratadas o no
tratadas. En el caso de bases tratadas, éstas pueden ser con cemento o con
asfalto. El cemento se agrega en una cantidad de 80 a 170 Kg/m3 y el asfalto
entre un 2.0 y 2.5% en peso. Las bases tratadas deben tener suficiente ligante
como para mantener el material ligado y brindar estabilidad. En ambos casos debe
usarse material de filtro como sub base para evitar que esta base drenante se
contamine con finos provenientes de la subrogante. Alternativamente se puede
usar un geo textil.
El espesor mínimo para bases granulares drenantes es 4” (10 cm). Este espesor
debe ser suficiente para permitir que el agua vaya hacia drenes colectores
laterales.
3 http://www.metaltecpi.com/images/Bordillo_1.jpg
18
Base permeable4
2.6. ¿Qué Es Material Granular?
Es la capa que se encuentra bajo la capa de rodadura en un pavimento asfaltico y
la sud base debido a su proximidad con la superficie, posee alta resistencia a la
deformación, para soportar las altas presiones que reciben.
Se construye con materiales granulares procesados o estabilizados y,
eventualmente con algunos materiales marginales5.
4 https://www.google.com.co/#q=pavimentos+bases+permeables.
5 http://copernico.escuelaing.edu.co/vias/pagina_via/modulos/MODULO%207.pdf.
19
2.7. Carpeta de pavimentos flexibles
Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se flexiona
dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de pavimentos flexibles
se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser
vías, aceras o parkings.
La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas de
material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa. Cuando las
supera la carga que puede sustentar traslada la carga restante a la capa inferior.
De ese modo lo que se pretende es que poder soportar la carga total en el
conjunto de capas.
Las capas de un pavimento flexible que conforman un suelo se colocan en orden
descendente en capacidad de carga. La capa superior es la que mayor capacidad
de soportar cargas tiene de todas las que se disponen. Por lo tanto la capa que
menos carga puede soportar es la que se encuentra en la base. La durabilidad de
un pavimento flexible no debe ser inferior a 8 años y normalmente suele tener una
vida útil de 20 años.
20
Las capas de un pavimento flexible suelen ser: capa superficial o capa superior
que es la que se encuentran en contacto con el tráfico rodado y que normalmente
ha sido elaborada con varias capas asfálticas. La capa base es la capa que está
debajo de la capa superficial y está, normalmente, construida a base de
agregados y puede estar estabilizada o sin estabilizar. La capa sub – base es la
capa o capas que se encuentra inmediatamente debajo de la capa base. En
muchas ocasiones se prescinde de esa capa sub – base.
6
2.7.1. Pavimento Rígido
Los pavimentos rígidos constan de un pavimento formado por una losa
de hormigón, apoyada sobre diversas capas, algunas de ellas estabilizadas. Se
distinguen diversos tipos en función de la clase de pavimento empleado.
Pavimento de hormigón en masa vibrado: Es el más empleado, dada su gran
versatilidad. Está dividido en losas mediante juntas para evitar la aparición de
fisuras debido a la retracción del hormigón. Las juntas transversales se disponen a
distancias comprendidas dentro de un rango de valores (4-7 m) para evitar
fenómenos de resonancia. También pueden emplearse pasadores de acero para
asegurar la transmisión de cargas entre losas.
6 https://www.google.com.co/#psj=1&q=imagen+de+un+pavimento+flexible
21
2.8. ¿Qué Es Un Pedraplén?
El pedraplén es un elemento constructivo que consiste en la extensión y
compactación de materiales pétreos procedentes de excavaciones de roca. Se
usa para la construcción rellenos, bien de gran altura o que sean inundables. El
pedraplén suele estar formado por fragmentos de roca de gran tamaño que oscilan
entre los 100 mm y los 900mm.
Son mucho más resistentes a la erosión y a la inundación de larga duración que
los terraplenes (rellenos realizados con tierra) y pueden tener taludes más
verticales al mayor el ángulo de rozamiento interno lo que les hace ocupar una
superficie menor y utilizar también una menor cantidad de material siendo el
espesor de la tongada (cada capa o manto que le va dando altura) es menor.
2.8.1. Partes de un pedraplén
Un pedraplén consta de las siguientes partes:
Transición
Es la parte superior del pedraplén, suele tener un metro de espesor.
Núcleo
22
La parte que va desde el cimiento a la transición en la zona central del relleno.
Cimiento
Es la parte que está en contacto con el terreno y en la que se apoya el resto de la
construcción. Suele tener un espesor mínimo de 1 metro.
Espaldón
Es la parte exterior del relleno pudiendo formar parte de los taludes del mismo.
Luego pude haber zonas que requieran un tratamiento diferenciado por alguna
circunstancia concreta.
2.8.2. Materiales
Se suelen usar fragmento de rocas procedentes de alguna excavación cercana o
del mismo proyecto. El tipo de roca adecuado suele ser: granitos, granodioritas y
sienitas. Aplitas, pórfidos y porfirista. Gabros. Diabasas, ofitas y lamprófidos.
Riolitas y dacitas. Andesitas, basaltos y lumbarcitas. Cuarcitas y mármoles.
Calizas y dolomías. Areniscas, conglomerados y brechas. Las rocas porosas o
solubles no se pueden utilizar. Algunos tipos de roca precisan de estudio concreto.
Las formas de las rocas que se utilicen deben ser adecuadas. El contenido de
rocas con forma inadecuada no puede sobrepasar, salvo que se diga lo contrario,
el 30% del relleno.
2.8.3. Ejecución
Para la ejecución de un pedraplén se parte de la adecuación del área donde se va
a asentar. Para ello se limpia el terreno y se retira todo el material no adecuado
existente como la tierra vegetal. En caso de que no se pueda retirar todo el
material inadecuado hay que asegurar su consolidación.
Seguidamente se van realizando las diferentes capas, tongadas, que irán dando
altura al relleno. Estas capas serán de espesor uniforme y paralelas entre si y a al
23
superficie explanada. El espesor de la tongada dependerá del material utilizado en
la misma, para pequeños fragmentos se usarán espesores de unos 50 cm
mientras que para fragmentos grandes se usarán espesores de 1 metro o más.
El espesor de las capas de pedraplén depende del tamaño máximo de los
fragmentos de roca. Los fragmentos de menos de 30 cm suelen disponerse en
capas de 50 cm de espesor en estado suelto. En el caso le los grandes
fragmentos, este espesor puede aumentar hasta un metro o más.
Después de la extensión de la tongada se realiza su compactación. Para ello se
utilizará la maquinaria necesaria dependiendo de las características del material
utilizado. Se suelen utilizar rodillos vibratorios de 10 a 15 toneladas de peso
realizando al menos 6 pasadas. Si el material se grueso se suelen usar tractores
pesados, con un mínimo de 4 pasadas. Si hay más de un 15% de material fino
plástico se usan rodillos neumáticos muy pesados, de 50 toneladas o aún más.
Se debe controlar la granulometría del material realizándose al menos 10 ensayos
de cada tipo. También se comprobaran las deformaciones surgidas en el mismo
después de cada pasada del equipo de compactación.
Se recomienda realizar un humedecimiento intenso de la piedra ya que se produce
en ese momento un aumento drástico y muy rápido en la deformación. De esta
manera, la práctica del humedecimiento conduciría a producir la deformación del
pedraplén durante la construcción, evitando que se presentase posteriormente.
24
Imagen de un Pedraplén
Terraplén de un dique con dos bermas
2.9. ¿Qué es una berma?
Una berma es un espacio llano, cornisa, o barrera elevada que separa dos zonas.
El origen de la palabra es el término berm del neerlandés. En arqueología una
berma es espacio nivelado entre un terraplén y su foso anexo o el estrecho
espacio entre un terraplén y su foso y el terraplén externo.
25
Uso moderno
En la ingeniería militar moderna, berma ha llegado a significar la pared de tierra o
césped o el parapeto en sí mismo. El término se refiere especialmente a una
pared de tierra baja adyacente a una zanja. La excavación de la zanja (a menudo
por una excavadora o vehículos de ingeniería de combate) puede proporcionar la
fuente de donde se construye la berma. Las paredes construidas de esta manera
son un obstáculo a los vehículos, incluidos la mayoría de los vehículos blindados
de combate, pero son fácilmente atravesadas por la infantería. Debido a la
facilidad de construcción, estas paredes se pueden hacer de cientos, o miles, de
kilómetros de largo.
Las bermas también se utilizan para el control de la erosión y sedimentación
mediante la reducción del índice de escorrentía superficial. Las bermas o bien
reducen la velocidad del agua, o bien dirigen el agua a zonas que no son
susceptibles a la erosión, reduciendo así los efectos adversos del agua corriente
sobre la capa superficial del suelo expuesta.
Tras el derrame de petróleo en 2010 por la plataforma Deepwater Horizon en el
Golfo de México, la construcción de bermas diseñadas para evitar que el crudo
llegue a los frágiles humedales de Luisiana (que puede podría resultar en una
erosión masiva) se propuso desde el principio, y fue aprobado oficialmente por el
gobierno federal a mediados de junio de 2010, después de numerosos fracasos
para frenar y contener la fuga de petróleo con tecnologías más avanzadas.
Las bermas son aquella parte de la corona del pavimento que se encuentra
aledaña a la superficie de rodamiento y que tiene corno función principal,
proporcionar un espacio adecuado para la detención de vehículos en emergencia.
En nuestro medio el ancho de las bermas es variable, entre 0.50 y 2.00 metros, y
depende de la importancia de la carretera. La pendiente transversal de las bermas
es algo mayor a la de la carretera. La pendiente transversal de las bermas es algo
26
mayor a la de la superficie del pavimento para permitir una adecuada evacuación
de las aguas lluvias.
Las bermas de las carreteras importantes están pavimentadas y en ocasiones
tienen la misma estructura de la calzada, aunque en general, en nuestras
carreteras, su estructura tiene una menor capacidad de soporte, las bermas
deberán tener una adecuada estructura con respecto a la prevista para la calzada,
de tal forma, que deben ser capaces de soportar cargas estáticas de
vehículos pesados ocasionalmente estacionados y ser económicas.
Es deseable además una diferenciación visual entre las superficies de rodadura de
calzada y bermas.
Imagen de una Berma
27
3. TALUDES
Talud o pendiente de un muro; en arquitectura e ingeniería civil, diferencia de
grosor en un muro (más grueso en la parte inferior que en la parte superior, de
modo que resista la presión de la tierra tras él). Son obras, normalmente de tierra,
que se construyen a ambos lados de la vía (tanto en excavaciones como en
terraplén) con una inclinación tal que garanticen la estabilidad de la obra.
Los taludes tienen zona de emplazamiento que comprende, además de la vía, una
franja de terreno a ambos lados de la misma. Su objetivo es tener suficiente
terreno en caso de ampliación futura de la carretera y atenuar en gran medida, los
peligros de accidentes motivados por obstáculos dentro de dicha zona, los cuales
deben ser eliminados. Su función principal es evitar la erosión.
28
Objetivo de los taludes
Su objetivo es tener suficiente terreno en caso de ampliación futura de la carretera
y atenuar en gran medida, los peligros de accidentes motivados por obstáculos
dentro de dicha zona, los cuales deben ser eliminados.
3.1. Tipos de Taludes
Los taludes se dividen en 2 que son:
Taludes naturales: Existen de dos tipos:
a) Erosión: Lomas y taludes en valle, acantilados costeros y de ríos.
b) Acumulación: Laderas
Taludes Artificiales: Existen 2 clases de estos:
a) Terraplenes: Terraplenes y presas, botaderos
b) Cortes: Cortes y excavaciones (sin soporte).
TALUDES NATURALES TALUDES ARTIFICIALES
7
7 https://www.google.com.co/#q=imagenes+de+taludes+naturales
29
3.2. Proceso de construcción de los taludes
Para preservar los taludes de las obras de ingeniería, o los taludes naturales, de
los daños causados por el escurrimiento del agua o el cambio de las ondas de un
lago, río, o mar contra sus costados, se emplean diferentes procesos de
protección, entre estos:
a) Plantando especies vegetales que sean adecuadas y crezcan en el agua,
Ejemplo la totora.
b) Se recubren las orillas, en la cenefa donde ondea el agua en rocas sueltas
que han sido puestas en forma irregular en el talud a ser protegido. Esto se
conoce como enrocado y es muy utilizado en los taludes aguas arriba de
las presas hidráulicas.
c) Se recubre el talud con una plancha de concreto o algunas veces con un
revestimiento en piedra. El enrocado debe de estar compuesto por rocas
sanas, fuertes, sólidas, y de gran duración, que tengan un peso específico,
que no baje de 2.6 T/m3. No es aconsejable el uso de rocas meteorizadas.
El material es sensatamente gradado, y debe de gestionarse que las cargas
de material que se vayan poniendo tengan la mezcla bien compacta de roca
en todos los tamaños. El enrocado debe contener aproximadamente:
Un 40% de rocas de tamaño igual al espesor teórico de la capa.
Un 40% de bloques de tamaño igual al 60% del espesor de la capa.
Un 15% de bloques menores del 60% del espesor de la capa.
Un 5% máximo, de arena y polvo de roca.
3.2.1. método de su elaboración
a) La roca debe ser de canteras adecuadas, en las que se hayan realizado los
ensayos de durabilidad, y cualquier otro ensayo necesario.
b) El método debe de ser dispuesto de forma tal que la roca no se
desmembré, mientras se efectúa el proceso de manejo de material,
30
produciendo la carga selectiva de las volquetas, en caso de que sea
necesario.
c) Se perfilan los taludes sobre los que se van a ubicar los enrocados
perfilados, el final es donde están las líneas teóricas que se indican en los
planos,
d) La tolerancia máxima de 10 cm.
e) Se colocará geotextil no tejido, sobre los taludes perfilados.
f) Al momento necesario se coloca sobre este una cama de apoyo para las
rocas. Este debe de ser de material fino sin cantos vivos y de un espesor
que no supere los 10 cm.
g) Cuando el enrocado sea puesto, van a quedar del espesor especificado, en
solo una o dos operaciones.
h) El enrocado puesto será gradado correctamente, con un por ciento mínimo
de vacíos.
i) No tendrá áreas con piedras acumuladas de distintos tamaños, ya sean
pequeños o grandes.
j) O se utilizaran canoas o cualquier método que pueda llegar a provocar
segregación del material, cuando se estén colocando la rocas y se hará el
trabajo manualmente en caso de ser esto requerido.
3.2.2. Tres grupos de soluciones para lograr la estabilidad de un talud:
I. Aumentar la resistencia del suelo: son las soluciones que aplican
drenaje en el suelo para bajar el nivel freático o la inyección de
substancias que aumenten la resistencia del suelo, tales como el
cemento u otro conglomerante.
II. Disminuir los esfuerzos actuantes en el talud: soluciones tales como el
cambio de la geometría del talud mediante el corte parcial o total de éste
a un ángulo menor o la remoción de la cresta para reducir su altura.
31
III. Aumentar los esfuerzos de confinamiento (σ3) del talud: se puede lograr
la estabilización de un talud mediante obras, como los muros de
gravedad, las pantallas atirantadas o las bermas hechas del mismo
suelo.
Corte de Talud: El corte de taludes es un trabajo que se hace con las
explicaciones de los planos. Según la inclinación que va tener el talud.
9
III.3. Construcción de un terraplén y un talud
8 https://www.google.com.co/#q=imagenes+de+como+proteger+un+talud+DES
9 https://www.google.com.co/#q=maquinas+para+hacer+el+corte+en+taludes
32
Las tareas necesarias para la ejecución de terraplenes, con maquinaria de
elevado rendimiento, son los siguientes: La preparación de la superficie de
asiento: comprende la retirada del terreno vegetal y a veces la ejecución de una
capa que separe el terraplén artificial con el terreno natural: capas drenantes, geo
textiles; extensión, desecación o humectación de las tongadas; compactación de
cada tongada; refinado de los taludes y coronación.
III.3.1. Maquinaria que se utiliza
a. Buldócer
b. Excavadoras o retroexcavadora
c. Palas cargadoras
d. Camiones
e. Camiones Dumpers
f. Tractores
g. Traíllas
h. Moto traíllas
i. Moto niveladora
III.4. Fallas de un talud
33
III.4.1. Desprendimientos
Son fallas repentinas de taludes verticales o casi verticales que producen el
desprendimiento de un bloque o múltiples bloques que descienden en caída libre
(figura 3.1). La volcadura de los bloques generalmente desencadena un
desprendimiento (figura 3.2).
En suelos, los desprendimientos son causados por socavación de taludes debido
a la acción del hombre o erosión de quebradas. En macizos rocosos son causados
por socavación debido a la erosión. En algunos casos los desprendimientos son el
resultado de meteorización diferencial. Los desprendimientos o caídas son
relevantes desde el punto de vista de la ingeniería porque la caída de uno o varios
bloques puede ocasionar daños a estructuras o a otros taludes que se encuentren
en la parte inferior y podría originar una destrucción masiva. Los desprendimientos
se producen comúnmente en taludes verticales o casi verticales en suelos débiles
a moderadamente fuertes y en macizos rocosos fracturados. Generalmente, antes
de la falla ocurre un desplazamiento, el cual puede ser identificado por la
presencia de grietas de tensión.
Tipo de falla Forma Definición
Desprendimientos Caída libre Desprendimiento repentino de uno o más bloques de suelo o roca que descienden en caída libre.
Volcadura Caída de un bloque de roca con respecto a un pivote ubicado debajo de su centro de gravedad.
Derrumbes Planar Movimiento lento o rápido de un bloque de suelo o roca a lo largo de una superficie de falla plana.
Rotacional Movimiento relativamente lento de una masa de suelo, roca o una combinación de los dos a lo largo de una superficie curva de falla bien definida.
Desparramamiento Movimiento de diferentes bloques de
34
lateral suelo con desplazamientos distintos.
Deslizamiento de escombros
Mezcla de suelo y pedazos de roca moviéndose a lo largo de una superficie de roca planar.
Avalanchas De roca o escombros
Movimiento rápido de una masa incoherente de escombros de roca o suelo-roca donde no se distingue la estructura original del material.
Flujo De escombros Suelo o suelo-roca moviéndose como un fluido viscoso, desplazándose usualmente hasta distancias mucho mayores de la falla. Usualmente originado por exceso de presiones de poros.
Repteo Movimiento lento e imperceptible talud abajo de una masa de suelo o suelo-roca
10
III.5. Estabilidad de taludes
10https://www.google.com.co/?gws_rd=cr&ei=YEptUoCRHcmLkAeU04AY#q=cuales+son+las+fallas+de+un+talud
35
La estabilidad de taludes es la teoría que estudia la estabilidad o posible
inestabilidad de un talud a la hora de realizar un proyecto, o llevar a cabo una obra
de construcción de ingeniería civil, siendo un aspecto directamente relacionado
con la geotecnia. La inestabilidad de un talud, se puede producir por un desnivel,
que tiene lugar por diversas razones:
Razones geológicas: laderas posiblemente inestables, orografía acusada,
estratificación, meteorización, etc.
Variación del Nivel Freático: situaciones estacionales, u obras realizadas
por el hombre.
Obras de ingeniería: rellenos o excavaciones tanto de obra civil, como de
minería.
Los taludes además serán estables dependiendo de la resistencia del material del
que estén compuestos, los empujes a los que son sometidos o las
discontinuidades que presenten. Los taludes pueden ser de roca o de tierras.
Ambos tienden a estudiarse de forma distinta.
III.6. Protección de taludes
III.6.1. Mallas de triple Torsión
“Colocación de mallas de triple torsión. Vía http://www.boairigh.com”
36
Las mallas de triple torsión cubren la totalidad de la superficie de un talud que
pueda presentar desprendimientos, impidiendo la salida de cualquier fragmento
rocoso al exterior. La malla se sujeta en la coronación del terraplén mediante
correas de anclaje, lastrándose en el pie del mismo con barras de acero o
gaviones. Además, se recomienda disponer puntos de anclaje cada 2 o 3 m a lo
largo del talud para ajustar la malla al terreno, aunque no excesivamente para
evitar bolsas de acumulación de fragmentos.
El material desprendido se queda atrapado o acumulado en el pie del talud, en un
espacio previsto para ello El objetivo principal de la estabilización de taludes es
establecer medidas de prevención y control para reducir los niveles de amenaza y
riesgo. Sin embargo, la eliminación total de los problemas no es posible mediante
métodos preventivos en todos los casos y se requiere establecer medidas de
control para la estabilización de taludes susceptibles de sufrir deslizamientos
activos o potencialmente inestables. Una vez definidos los niveles de amenaza y
riesgo, el mecanismo de falla y analizados los factores de equilibrio, se puede
pasar al diseño del sistema de prevención control o estabilización
III.6.2. Pernos de anclaje
El dispositivo de anclaje o conjunto de perno de anclaje adhesivo GANTREX® se
utiliza para fijar soportes y placas de raíles a soportes o cimientos de hormigón. El
conjunto de perno de fijación estándar está formado por un perno, una arandela,
una tuerca y adhesivo. Para instalar los pernos de anclaje se taladran agujeros en
la base de hormigón, se mezcla la resina y se rellena con ella el agujero, y se
introduce el perno de anclaje. La mezcla de resina funciona como un adhesivo,
sujetando el perno en su sitio hasta que se cura para completar el proceso. Los
pernos que utilizan resina de poliéster se pueden instalar a temperaturas tan bajas
como -12 ºC (10.
37
11
III.6.3. Revistemento de taludes
Estas intervenciones tienen por finalidad proteger taludes geotécnicamente
estables, de erosión superficial evitando su degradación ambiental y propiciando la
recuperación del medio circundante.
Redes de alta resistencia, colchones Reno, geomantas y biomantas, son las
soluciones que más se adaptan a esas exigencias, debido a sus características de
resistencia, flexibilidad, alta permeabilidad y porosidad.
11https://www.google.com.co/?gws_rd=cr&ei=YEptUoCRHcmLkAeU04AY#q=cuales+son+los+pernos+de+anclaje.
38
12
El ACI13 (American Concrete Institute) define el concreto lanzado como un mortero
o concreto transportado a través de una manguera y proyectado neumáticamente
a alta velocidad sobre una superficie. Dicha superficie puede ser concreto, piedra,
terreno natural, mampostería, acero, madera, poli estireno, etc. A diferencia del
concreto convencional, que se coloca y luego se compacta (vibrado) en una
segunda operación, el concreto lanzado se coloca y se compacta al mismo tiempo,
debido a la fuerza con que se proyecta desde la boquilla.
Si la mezcla que se va a lanzar cuenta sólo con agregados finos, se le llama
mortero lanzado, y si los agregados son gruesos se le denomina concreto lanzado.
Por otra parte, el concreto con agregado fino es conocido como gunite, y cuando
incluye agregado grueso, como shotcrete, aunque también se llama gunite al
concreto lanzado por la vía seca, y shotcrete al concreto lanzado por la vía
húmeda.
12https://www.google.com.co/?
gws_rd=cr&ei=YEptUoCRHcmLkAeU04AY#q=cual+es+el+revestimiento+de+taludes.13 American Concrete Institute (ACI), Instituto Americano del Concreto, es una organización de Estados Unidos de América que publica normas y recomendaciones técnicas con referencia al concreto reforzado.
39
14
4. OBRAS DE DRENAJE VIAL
Se conocen como zonas inundables las que son anegadas durante eventos
extraordinarios, por ejemplo aguaceros intensos, crecientes poco frecuentes o
avalanchas. No se incluyen entre las zonas inundables los cauces mayores o
rondas de los ríos, los cuales son ocupados con frecuencia del orden de una vez
en 10 años. Las zonas inundables se clasifican de acuerdo con las causas que
generan las inundaciones.
Estas causas son las siguientes:
1) Encharcamiento por lluvias intensas sobre áreas planas,
2) Encharcamiento por deficiencias de drenaje superficial.
3) Desbordamiento de corrientes naturales.
4) Desbordamiento de ciénagas.
14 https://www.google.com.co/?gws_rd=cr&ei=YEptUoCRHcmLkAeU04AY#q=como+es+el+concreto+lanzado
40
5) Avalanchas por erupción volcánica, sismos, deslizamientos y formación de
presas naturales.
6) Obstáculos al flujo por la construcción de obras civiles: Puentes, espolones
y obras de encauzamiento, viviendas en los cauces y represamientos para
explotación de material aluvial.
7) Sedimentación o causas pueden presentarse en forma individual o
colectiva.
El Drenaje En Carreteras Comprende
Las obras para permitir el paso de las aguas cuyos cauces son interferidos por las
carreteras.
Las obras requeridas para disponer y eliminar las aguas que caen sobré la
carretera misma.
Las obras necesarias para drenar las aguas subterráneas con el fin de proteger la
estabilidad y el comportamiento de terraplenes y pavimentos.
Importancia del Drenaje en Carreteras
La importancia que tiene un proyecto de drenaje integral, ejecutado conjuntamente
con el proyecto de la vía, se comprende si se analizan los problemas que pueden
presentarse cuando a las obras de drenaje no se les da la consideración debida.
Por ejemp1o, si las obras necesarias para permitir el paso de las aguas, tales
como alcantarillas y cajones son excedidas en su capacidad, bien sea por el gasto
líquido o el arrastre sólido, se producirá un embalsamiento d las aguas que traerá
como consecuencia el deterioro y la inestabilidad de la obra.
4.1. Clasificación De Los Drenajes15
Drenaje longitudinal
Drenajes de borde
15 Clasificación de drenaje vial http://www.slideshare.net/nevely/drenaje-vial-presentation
41
Sub drene
Drenes trasversales y horizontales
Bases permeables
Sistema de pozos
4.2. Tipos de Alcantarillas
Primeras alcantarillas
El tipo más antiguo de alcantarilla tenía efectivamente forma de puentecito: sobre
dos muros de ladrillo, se sujetaba una bóveda de cañón también de ladrillo. En la
parte inferior se formaba un canal que, cuando la alcantarilla era de tamaño
pequeño, iba de pared a pared y cuando era de mayor tamaño, dejaba unos pasos
en uno o en los dos lados del canal. En cualquier caso, el tamaño más pequeño
de la alcantarilla, permitía el paso de una persona, aunque fuera necesario
adoptar posturas incómodas para trabajar.
Cuando en vez de una bóveda se cubría con una losa de piedra o de hormigón
(generalmente en tamaños pequeños) tomaba el nombre de atarjea, nombre que
actualmente se da también a otros tipos de conducciones.
42
Alcantarillas actuales
Ahora se hacen generalmente con conductos prefabricados de hormigón, con
diferentes tipos de sección transversal.
Sección circular, para pequeños caudales.
Sección ovoide, para caudales medianos.
Para caudales grandes pueden utilizarse secciones con la forma de la vieja
alcantarilla, aunque a veces en vez de abovedada, tienen la parte superior
adintelada. En su parte inferior, tiene un canal semejante al descrito
anteriormente. Las alcantarillas forman una red, el alcantarillado, que va reuniendo
las aguas usadas mediante ramales, hacia grandes conducciones que se
llaman colectores.
Alcantarillas a cielo abierto
Aunque ya no se usa, cuando las aguas sucias iban a cielo abierto, sin cubierta, la
conducción se llamaba esgueva.
16
16 http://es.wikipedia.org/wiki/Alcantarilla_(construcci%C3%B3n)
43
4.3. Caída De Agua
Se llama cascada, caída, catarata o salto de agua al tramo de un curso fluvial
donde, por causa de un fuerte desnivel del lecho o cauce, el agua cae
verticalmente por efecto de la gravedad. Las caídas de agua se consideran uno de
los fenómenos más bellos de la naturaleza.1 Algunas caídas de agua se utilizan
para generar energía hidroeléctrica.
En español se emplean varios términos para designar este accidente, como caída,
salto, cascada, catarata, torrente, rápido o chorro, sin que estén claramente
definidos ni científicamente determinados. Se emplea el término cascada para
designar la caída desde cierta altura de un río u otra corriente por un brusco
desnivel del cauce y se habla de catarata cuando se trata de una cascada muy
grande o caudalosa. En cualquier caso no siempre es fácil la correspondencia
entre el nombre del accidente geográfico y el descriptor y muchas cascadas son
en realidad cataratas, agravado por que es difícil saber cuándo se emplea el
descriptor en singular y cuando en plural (como por ejemplo, «catarata de Paulo
Alfonso» vs. «Cataratas del Niágara») y cuando se hace uso del determinativo
«de» o «del» («salto Ángel» vs «salto de Tungela»). También se emplean voces
de otros idiomas, como cacho eirá, chute o waterfalls.
Las caídas de agua son sistemas dinámicos que varían con las estaciones y con
los años, aunque esto último sólo se hace perceptible a escala geológica.
Presentan distintas formas (por ejemplo, si su caída es vertical o si sigue una
pronunciada pendiente, etc.), determinadas por el volumen de agua, la altura de la
caída, la anchura del lecho y la conformación de las paredes entre las cuales corre
44
el líquido, dependiendo del tipo de roca y de las distintas capas en las que se
disponen.
17
4.4. Amortiguadores De Velocidad Del Agua
Establecido un modelo y una ecuación del movimiento ondulatorio vamos a
analizar cómo se comportan las ondas mecánicas en varias situaciones. Nos
planteamos en primer lugar el problema de cómo puede variar (si lo hace) la
intensidad del movimiento ondulatorio a medida que se propaga una onda.
Para estudiar esta cuestión retomamos el ejemplo de las ondas que se pueden
producir en la superficie de un lago. Estas ondas se transmiten en todas las
direcciones de un plano horizontal (el de la superficie del agua), por lo que la
energía transmitida se va repartiendo puntos de circunferencias concéntricas. Por
lo tanto cada punto sólo recibe una porción de la energía original del foco, tanto
menor cuanto más nos alejemos del origen de las vibraciones.
18
17 http://es.wikipedia.org/wiki/Cascada18 http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Ondas/Ondas07.htm
45
4.5. ¿Qué Es Una Tajea?
Una tajea, obra de paso (empleando un término más técnico),
o alcantarilla (nombre común que se le suele dar habitualmente), es una
construcción que permite el drenaje transversal de las aguas superficiales bajo
otra infraestructura, como un camino, carretera o vía férrea. Funcionalmente, una
tajea es totalmente similar a un puente, pero el término se aplica a obras de porte
relativamente pequeño, desde la sección mínima de paso que permita evitar la
obstrucción accidental de la misma (usualmente unos 0,10 m² de sección) hasta el
punto difuso en el que ya se hablaría de puentes o pontones, que podría estar
determinado por la sección que permite el paso de personas o vehículos por su
ojo, o por la luz libre que implique el empleo de soluciones estructurales propias
de un puente.
El nombre alcantarilla deriva de la voz árabe al-qantara, diminutivo de ‘puente’,
dado que, como se ha expresado son semejantes a un puente pequeño.
4.6. Batea
Zanja de desagüe en medio de los fosos secos de las fortificaciones. Zanja en los
lados de un camino o carretera para recoger las aguas llovedizas.
46
4.7. Box Culvert
Los box culvert son elementos versátiles que pueden ser utilizados para
conducción de fluidos, puentes, túneles de servicio, paso subterráneo y transporte
de material, entre otros, y que requieren de facilidad y rapidez en la instalación
cuando el tiempo de ejecución de obra es limitado o en condiciones difíciles de
excavación.
5. TUBERÍA DE DRENAJE
Drenaje, cloacas o red de saneamiento, en ingeniería y urbanismo, es el sistema
de tuberías, sumideros o trampas, con sus conexiones, que permite el desalojo de
líquidos, generalmente pluviales, de una población. Conexión de un lavabo al
drenaje en una casa.
47
5.1. Tipos de drenaje
Drenaje sanitario
Son las tuberías por las cuales se trasladan las aguas negras.
Se llama drenaje del baño sanitario al que transporta los desechos líquidos de
casas, comercios y fábricas no contaminantes. En algunas ciudades son dirigidos
a plantas depuradoras para su tratamiento y posterior vertido a un cauce que
permita al agua continuar el ciclo hidrológico.
Drenaje pluvial
Se conoce con éste nombre al sistema de drenaje que conduce el agua de lluvia a
lugares donde se organiza su aprovechamiento.
En muchas localidades no se realiza la diferenciación entre drenaje sanitario y
pluvial y todo el material recolectado es concentrado al mismo destino causando
que todos los tipos de deshechos se junten.
APLICACIONES
El sistema de tubería de drenaje se emplea para la eliminación de acumulaciones
de agua debidas a lluvia o a filtraciones de suelo. Se distinguen dos aplicaciones
básicas: drenaje lineal y drenaje superficial. Por "drenaje lineal" entendemos una
línea de tubos con una pendiente determinada y un diámetro que va aumentando
a medida que se alarga la longitud del tramo (drenaje de carretera, vías férreas,
etc.). El "drenaje superficial" es un sistema de tuberías instalados a una distancia
adecuada en líneas paralelas o a espina de pez que se incorporan a un colector
general (drenaje de jardines y campos deportivos)
BLE PARED SN/4
Las tuberías están fabricadas en polietileno de alta densidad con ranuras en
posición circular a 360º, 240º, 180º ó 120º. Su especial estructura le permite
mantener los niveles freáticos alejados de la superficie. Debido a su mejor
capacidad de drenaje y su alta resistencia al aplastamiento, sustituye a la tubería
tradicional de PVC.
48
FABRICADO EN CONFORMIDAD A LA NORMA:
EN-ISO 9969 / UNE-53994:2000 EX
6 RANURAS 360º
5.2. Diseño
Diseño de drenaje básico
Las tres funciones básicas de cualquier sistema de drenaje para aguas de
tormentas son:
1) Recolectar el agua
2) Transportar el agua por las tuberías
3) Descargar el agua.
5.3. Lista de verificación para el diseño del drenaje
I. Analice la topografía del terreno
II. Examine la pendiente de la inclinación
III. Determine de dónde proviene el agua
IV. Determine hacia dónde se dirige el agua
V. Identifique y marque los puntos bajos
VI. Busque los tubos de bajante
VII. Busque estructuras que impidan el flujo de agua
VIII. Muros de contención, bordes, corredores, etc.
IX. Identifique un punto de descarga seguro
X. Seleccione el tipo y el tamaño de los productos de drenaje que va a
utilizar
XI. Comience su diseño desde el punto de descarga o el sumidero de
retención
XII. Mejores prácticas para el diseño de drenajes
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XIII. Siempre comience al revisar los requisitos de los códigos locales
XIV. Trabaje desde el punto de descarga hacia los puntos altos
XV. El agua descargada no debe cruzar por los paisajes no vegetales
XVI. El agua descargada nunca debe dirigirse a otra propiedad
XVII. Tubería de interior liso – 1% (3 cm por 3 m)
XVIII. Tubería corrugada – 2% (6 cm por 3 m)
XIX. Incluya una salida de seguridad en caso de que se bloquee el drenaje
hágalo de manera simple.
5.4. Diseño del drenaje superficial
Los sumideros y los drenajes de canal Los sumideros y las entradas están
clasificados como drenajes de áreas y son ideales para las jardines. El agua se
transporta hasta el desagüe mediante los contornos del jardín. El sumidero se
conecta a la tubería que transporta el agua hasta el punto de descarga.
Los drenajes de canal son ideales para los áreas de concreto, ladrillos y
pavimento de hormigón. Operan con el mismo principio de un canal para el techo.
El drenaje de canal funciona como un drenaje de perímetro en el borde de la
pendiente. El agua es interceptada por estos drenajes lineales y luego
transportada al punto de descarga a través de las tuberías.
5.5. Proceso de construcción
5.5.1. Materiales e Instalación del drenaje
Tuberías
Tubería de drenaje – materiales
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Los dos tipos más comunes de tuberías de drenaje para las aplicaciones de
drenaje son las tuberías corrugadas y las de alcantarilla y drenaje (interior liso).
Las tuberías corrugadas de interior sencillo son económicas, flexibles y fáciles de
instalar, pero carecen de un interior liso que permita el uso de una serpiente de
drenaje en caso de que se obstruyan. La tubería corrugada de doble pared es más
costosa y menos flexible, pero tiene una pared interior lisa. Debido a que todas las
tuberías Corrugadas están fabricadas con polietileno de alta densidad (HDPE), las
conexiones de las tuberías tienen que ser enroscadas en vez de pegadas.
Las tuberías de alcantarilla y drenaje son más rígidas que las corrugadas, lo cual
facilita mantener una pendiente continua en áreas críticas. Su interior liso le brinda
características ideales para el flujo y permite el uso de una serpiente de drenaje
cuando se obstruya.
Las tuberías de alcantarilla y drenaje están fabricadas con cloruro de polivinilo
(PVC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), estireno y polietileno. Por
consiguiente, las conexiones de las tuberías pueden pegarse mediante el uso de
cemento de PVC o ABS.
Los sistemas de tuberías de alta presión “Schedule 40” (SCH 40) o para drenaje,
desagüe y ventilación (DWV), rara vez se utilizan para recolectar el agua para los
proyectos de drenaje, debido a su costo elevado. Hay disponibles una variedad de
Adaptadores para conectar los sistemas de tuberías de DWV o SCH 40 a los
sistemas de tuberías corrugadas o de alcantarilla y drenaje.
Las tuberías perforadas (con orificios o grietas) se utilizan para el drenaje de
Superficie y las tuberías sólidas se usan para transportar el agua desde los
sistemas de drenaje de superficie y/o subterráneo hasta un punto de descarga.
GENERALIDADES
51
Esta especificación se refiere a las actividades de suministro, transporte,
almacenamiento, manejo y colocación de tubería para alcantarillado, con los
diámetros, alineamiento, cotas y pendientes mostrados en los planos del proyecto,
las libretas de topografía o los ordenados por la Interventoría.
Comprende además la construcción de la cimentación y el empotramiento
definidos para el proyecto, el suministro de materiales, el empalme de las juntas
entre tubos y las conexiones de la tubería a cámaras, cabezotes u otras obras
existentes o nuevas. La posición de las redes de alcantarillado en las vías públicas
debe obedecer a lo indicado en la especificación NEGC 415.
La tubería utilizada para la construcción de alcantarillados será la indicada en los
planos de diseño y debe cumplir con las normas técnicas vigentes en el momento
de la construcción correspondiente a cada material (NTC, ASTM, ISO, etc.). La
tubería será inmune al ataque de los elementos presentes en el agua que se va a
transportar. La superficie interior de los tubos será lisa y uniforme, libre de resaltos
que puedan perturbar la continuidad del flujo.
Los requisitos de diseño, la rigidez, los espesores de pared, los diámetros, las
tolerancias, los ensayos, los criterios de aceptación o rechazo y el rotulado, serán
los definidos en las normas técnicas exigidas para cada tipo de tubería.
Los ensayos exigidos en las normas técnicas se realizarán a los lotes de tubería
entregados en obra. Se entenderá por lote el conjunto de tubos de un mismo
diámetro fabricados en una misma fecha. En ningún caso se utilizarán menos de
tres especímenes por lote para la realización de un ensayo. Los costos de los
ensayos, de los materiales examinados y del transporte al laboratorio aprobado
por la Interventoría, serán de cuenta del Contratista y se considerarán incluidos en
el precio del ítem suministro, transporte e instalación de tubería. Para el recibo de
los tramos de tubería instalada se realizarán los ensayos de infiltración y
estanqueidad.
52
El número de tubos para ensayar por lote deberá ser el especificado en la norma
técnica sin que sea inferior al medio por ciento (0,5%) del número de tubos, ni a
tres ejemplares por ensayo.
El Contratista tomará las precauciones necesarias para prevenir daños a las
tuberías durante su transporte y descargue. La Interventoría rechazará los tubos
que presenten grietas o imperfectos tales como hormigueros, textura abierta o
extremos deteriorados que impidan la construcción de juntas estancas. Los tubos
defectuosos serán marcados y retirados de la obra sin reconocer su costo. Los
diámetros indicados en los planos de diseño corresponden a los diámetros
internos mínimos que debe garantizar el Contratista.
El Contratista deberá tener en cuenta que si durante la ejecución de las obras, los
diámetros por él cotizados y exigidos en el proyecto no pueden ser instalados por
causas no imputables a las empresas, deberá colocar en su reemplazo y bajo la
aceptación de la interventoría, el diámetro comercial inmediatamente superior al
diámetro exigido; lo anterior no acarreará costo alguno para Las Empresas y se
entiende que el pago se hará por el ítem del diámetro exigido en el proyecto (el
que se está reemplazando) y no por el diámetro realmente colocado.
Se utilizarán juntas flexibles para la unión de la tubería de tipo circular que
garanticen la continuidad del flujo y la estanqueidad del conjunto. En todas las
fases de la actividad de suministro, transporte e instalación de tubería para
alcantarillado deben tenerse en cuenta las especificaciones NEGC 1200 y NEGC
1300, correspondientes a señalización e impacto comunitario.
5.5.2. Reglamento Técnico De Tuberías
Las tuberías y accesorios de cualquier material utilizados en los sistemas de
alcantarillado, deben cumplir los requerimientos de la Resolución número 1166
53
del 20 de Junio de 2006 y la Resolución número 1127 del 22 de Junio de 2007,
que emitió el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, por la
cual se expide el Reglamento Técnico que señala los requisitos técnicos que
deben cumplir los tubos de acueducto, alcantarillado, los de uso sanitario y los
de aguas lluvias y sus accesorios que adquieran las entidades prestadoras de
los servicios de acueducto y alcantarillado.
5.5.3. Normas Generales Para Instalación De Tuberías Para Alcantarillado
La instalación de la tubería debe realizarse de acuerdo con los planos de diseño y
las normas de instalación correspondientes. Las tuberías de concreto se instalarán
según la norma NTC 1259. La instalación de tubería PVC deberá realizarse
cumpliendo la norma NTC 2795 y la instalación de tubería de fibra de vidrio se
realizará según la norma NTC 3878.
5.5.4. Cimentación de las Tuberías
La cimentación de la tubería deberá construirse con los materiales y la geometría
indicados en los planos del proyecto. El cuerpo del tubo y la campana, en caso de
tenerla, deben quedar totalmente apoyados en la cimentación. Para el logro de la
anterior condición se abrirá un nicho debajo de cada campana que permita el
apoyo completo del tubo.
Cuando el nivel freático se encuentre por encima del nivel de la cimentación se
deberá abatir utilizando los métodos propuestos por el Contratista y aprobados por
la Interventoría (pozos de alivio, bombeo, etc.). Se tendrá especial cuidado con el
control de la flotación de la tubería.
Si el fondo de la zanja presenta suelos expansivos, blandos o sueltos se
procederá a sobre excavar para reemplazar estos suelos con material de base o
54
sub-base granular con un espesor no inferior a 0,15 m hasta alcanzar las cotas
indicadas en los planos.
Algunos de los tipos más comunes de cimentación utilizados para tuberías de
concreto en condición zanja se presentan en el esquema 1. En los planos del
proyecto debe establecerse el tipo de cimentación para cada uno de los tramos
según la clase de tubería que se especifique, las cargas a que vaya a estar
sometida la red, el tipo de material nativo y de lleno, así como otras condiciones
de instalación o cimentaciones para condiciones especiales de apoyo como llenos
reforzados.
5.5.5. Instalación de Tubería
La tubería se colocará en forma ascendente desde la cota inferior y con los
extremos acampanados dirigidos hacia la cota superior. El fondo de la tubería se
deberá ajustar a los alineamientos y cotas señalados en los planos del proyecto.
Antes de iniciar la colocación, los tubos serán limpiados cuidadosamente de lodos
y otras materias extrañas, tanto en la campana como en el espigo.
La norma 1300 no permite dejar zanjas abiertas de un día para otro. Cuando por
fuerza mayor o alguna circunstancia especial, la zanja quede abierta durante la
noche o la colocación de tuberías se suspenda, los extremos de los tubos se
mantendrán parcialmente cerrados para evitar que penetren basuras, barro y
sustancia extrañas, pero permitiendo el drenaje de la zanja.
5.5.6. Juntas de las Tuberías
Las uniones serán las especificadas por el fabricante para el tipo de tubería que se
va a utilizar y se atenderán durante el proceso de instalación las instrucciones
dadas por el mismo. Las juntas serán herméticas e impermeables y estarán libres
de fisuras, imperfecciones, aceite o materiales extraños que afecten su
55
comportamiento. Los lubricantes utilizados para la colocación de empaques, en
caso de requerirse, deben ser los especificados por el fabricante de la tubería, en
ningún caso se usarán materiales derivados del petróleo.
Las uniones de caucho y sus sellantes se almacenarán en sus empaques y no se
expondrán a los rayos del sol, grasas y aceites derivados del petróleo, solventes y
sustancias que puedan deteriorarlos.
5.5.7. Nivelación
Antes de proceder con el lleno de las zanjas, la nivelación de todos los tramos de
tubería instalados será revisada con comisiones de topografía, dejando registro
de los levantamientos realizados.
El error máximo tolerable en las cotas de batea por cada tramo de 10 m de tubería
colocada será:
Para pendientes entre el 0,1% y el 1,0% se admitirá un error proporcional
entre 1,0 mm y 10,0 mm.
Para pendientes entre el 1,0% y el 5,0% el error será hasta 15,0 mm.
Para pendientes mayores del 5,0%, hasta 20,0 mm.
Para el chequeo de tramos con longitud menor a 10,0 m el máximo
tolerable será proporcional a los valores anteriores.
Para el chequeo de dos tramos consecutivos el error acumulado será
menor al máximo permitido para el tramo de mayor longitud.
56
El error máximo acumulado para la tubería colocada entre dos cámaras
consecutivas no excederá 20,0 mm.
Las anteriores tolerancias no serán aplicables cuando así se especifique en el
plano de diseño, por ejemplo en el caso de tuberías de entrada y salida de
estructuras de alivio.
5.5.8. Lleno de las Zanjas
El lleno de la zanja se podrá iniciar sólo cuando la Interventoría lo autorice con
base en la revisión de la nivelación y la cimentación. Se ejecutará conforme a lo
indicado en la especificación NEGC 204. La utilización de equipo mecánico para la
compactación de los llenos sólo se permitirá una vez se haya alcanzado una altura
de 0,30 m sobre la clave de la tubería. Por debajo de este nivel se utilizarán
pisones manuales.
Atrás Contenido Adelante El lleno de las zanjas se hará simultáneamente a ambos
lados de las tuberías, de tal manera que no se produzca desequilibrio en las
presiones laterales.
5.5.9. Pruebas de Infiltración y Estanqueidad de la Tubería
El Contratista, en presencia de la Interventoría, probará la impermeabilidad y
estanqueidad de las tuberías instaladas con el objeto de corregir las infiltraciones
o fugas que se presenten. Estas pruebas deberán realizarse una vez se termine
de instalar el tramo y se construyan las cámaras de ambos extremos. El
Contratista avisará oportunamente la fecha en la cual efectuará las pruebas de
infiltración y estanqueidad, actividad para la cual suministrará los equipos,
accesorios y el personal que se requiera. Será requisito necesario para el pago
final de uno o más tramos de tubería instalada, el que las pruebas hayan sido
efectuadas con resultados satisfactorios.
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El tiempo mínimo para las pruebas será de 4 horas, con lecturas a intervalos de 30
minutos. Al calcular la longitud de tuberías que contribuyen con infiltración o fugas,
se incluirán las longitudes de las conexiones domiciliarias si las hubiere, en la
longitud total. Las domiciliarias y la tubería deberán taponarse adecuadamente.
1. Prueba de infiltración. La prueba de infiltración se realizará cuando el nivel
freático está por encima de las tuberías una vez conformados los llenos de
acuerdo con lo establecido en la NTC 3676.
Consiste en medir la cantidad de agua infiltrada en un tramo de tubería taponada
en ambos extremos, superior e inferior. La medición del agua se hará por
cualquier método que garantice una precisión aceptable. Antes de iniciar la
prueba, el tramo de tubería que va a ensayarse se dejará saturar de agua para
evitar que la absorción por la tubería de concreto afecte los resultados. Una vez
producida la saturación se procederá a extraer el agua de la tubería con el fin de
iniciar la prueba.
2. Prueba de estanqueidad. Se efectuará la prueba de estanqueidad mediante
sello provisional del alcantarillado en la cámara situada en el extremo inferior del
tramo que va a probarse y luego llenando la red con agua hasta una altura de 0,30
metros por encima de la clave, en la cámara de la parte superior del tramo que se
prueba, de acuerdo con lo establecido en la norma ASTM C 969 y C 1091.
La fuga será la cantidad medida de agua que sea necesario agregar para
mantener el nivel a esa
5.5.10. Altura
Criterio de aceptación, una vez realizadas las pruebas, el criterio de aceptación de
la tubería será el que se indica en la siguiente tabla. La infiltración o fuga máxima
permisible, en litros por hora por metro de tubería, será:
Diámetro de la tubería Valor máximo de infiltración o fuga l/h/m
58
150 mm (6") 0,14
200 mm (8") 0,19
250 mm (10") 0,23
300 mm (12") 0,28
375 mm (15") 0,36
450 mm (18") 0,42
500 mm (20") 0,47
600 mm (24") 0,56
Atrás Contenido Adelante
El exceder los valores anotados será motivo para rechazar la instalación de la
tubería y por lo tanto el Contratista debe proceder a hacer las reparaciones en las
juntas o inclusive a variar el sistema y material de la junta, si esto se requiere, bajo
su costo y responsabilidad hasta corregir los defectos encontrados
5.5.11. Empotramientos y Anclajes
Donde lo indiquen los planos las tuberías de alcantarillado deberán empotrarse o
anclarse en concreto observando la especificación NEGC 501.
En el esquema 2 se presentan los detalles de empotramientos por profundidad y
en el esquema 3 los de anclajes por pendiente, incluyendo la geometría y las
especificaciones del concreto.
La Interventoría, de acuerdo con las condiciones del terreno o por otras
circunstancias, podrá ordenar el empotramiento o anclaje de otras tuberías no
previsto en los planos o la modificación de las dimensiones, sin que este hecho dé
lugar a revisión del precio unitario pactado19.
19 http://www.epm.com.co/site/Portals/3/documentos/Aguas/801.pdf
59
6. Muros de contención
Un Muro de Contención es aquel que se construye para evitar el empuje de
tierras, por ello los mayores esfuerzos son horizontales. Los esfuerzos
horizontales tienden a deslizar y volcar; la presión de las tierras está en función de
las dimensiones y el peso de la masa de tierra; por otro lado, dichas dimensiones
y peso dependen de la naturaleza del terreno y contenido de agua. Para lograr la
estabilidad de un muro de contención, deben oponerse un conjunto de fuerzas que
contrarresten los empujes horizontales y también los esfuerzos verticales
transmitidos por pilares o paredes de carga, incluso las cargas de los forjados que
apoyan sobre éstos.
6.1. Tipos, clases de materiales
6.1.1. Principales tipos de muros de contención
6.1.1.1. Muros de gravedad
Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus grandes
dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele
armarse. Los muros de gravedad a su vez pueden clasificarse en:
60
a. Muros de hormigón en masa. Cuando es necesario, se arma el pie (punta
y/o talón).
Fases de Construcción de Muro de Contención de Hormigón Armado
1) Replanteo
2) Excavación y Movimiento de Tierras
3) Ejecución del Hormigón de Limpieza
4) Colocación de la Armadura de la zapata, dejando esperas.
5) Hormigonado de la zapata.
6) Ejecutar el encofrado de la cara interior del muro (intradós).
7) Colocación de la armadura del muro de contención.
8) Encofrado de la cara exterior (extradós)
9) Puesta en Obra y Vibrado del hormigón.
10) Desencofrado.
b. Muros de mampostería seca
Se construyen mediante bloques de roca (tallados o no).
61
Fases de Construcción de Muro de mampostería seca
1. El proceso de construcción de la mampostería confinada comienza por armar
el acero de refuerzo vertical, incluyendo las ligaduras.
2. A continuación, se levantan las paredes dejando el espacio necesario para
los machones, los cuales usualmente son de sección cuadrada y su
dimensión es igual al espesor de las paredes, es decir, 10 cm o 15 cm.
3. Luego se encofran y vacían los machones de concreto.
4. Se arman, encofran y vacían las vigas de corona, con secciones similares a
las de los machones.
5. Por último se construye el entrepiso o se colocan los techos.
6.1.1.2. Muros de escollera.
Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de
mampostería.
20
20 http://www.arquitecturarivera.com/wp-content/gallery/muro-de-escollera/7.png
62
Fases de Construcción de Muros de escollera.
Las fases en la construcción de un muro de escollera son dos: cimentación y
colocación de los bloques de escollera.
1) Fase de cimentación:
La cimentación de un muro de escollera se realiza mediante el vertido de
hormigón pobre entre los huecos de la escollera situada bajo la rasante del
muro. Con este vertido de hormigón se persigue dar mayor rigidez a la
cimentación, unificando los asientos y facilitando la redistribución de las
tensiones del terreno. La zapata presentará una sobre excavación y una
profundidad mínima de un metro, dependiendo de la capacidad portante del
terreno.
2) Fase de colocación de los bloques de escollera:
Los bloques de piedra se colocarán de forma estable, manteniéndose en
todo momento una contra inclinación respecto a la horizontal de 1:3. El
margen de abertura entre los bloques no deberá superar en ningún punto
los doce centímetros. Una correcta colocación proporcionará densidades
aparentes próximas a las 2 t / m3, alcanzando así una adecuada resistencia
al vuelco y al deslizamiento.
En su colocación, cada bloque se apoyará en su cara inferior en al menos
dos bloques, manteniendo contacto con sus bloques laterales adyacentes,
con el fin de asegurar así la mejor trabazón posible. A medida que se vayan
colocando las diferentes hiladas, se irá colocando el relleno granular en el
trasdós, no siendo su ancho inferior a un metro.
Con la colocación de este material en el trasdós se consigue lo siguiente:
Reparto más uniforme de los empujes del terreno sobre la escollera.
Reducción de los empujes sobre el muro.
63
Garantizar el correcto drenaje del muro facilitado por los huecos en la
escollera.
Evitar la salida de material arcilloso a través de la escollera y el aforamiento
del agua en la superficie del paramento.
Plataforma de trabajo para posicionar la maquinaria en muros de mediana o
gran altura.
La construcción del muro depende de tres factores:
I. Potencia de la máquina y capacidad del caso.
II. Tamaño de los bloques de escollera.
III. Duración del ciclo básico.
6.1.1.3. Muros de gaviones
Son muros mucho más fiables y seguros que los de escollera ya que, con estos,
se pueden realizar cálculos de estabilidad y, una vez montados, todo el muro
funciona de forma monolítica.
21
Fases de Construcción de Muros de gaviones.
21http://images01.olx.com.co/ui/18/24/78/1359495504_477491678_1-Fotos-de--Gaviones-triple-torsion-
barranquilla-3004130810.jpg
64
Caja de forma prismática (paralelepípedos) rectangular, construidas con malla
metálica de celdas hexagonales de Triple Torsión, confeccionada con alambre
galvanizado Galfan® (en función de las necesidades constructivas puede estar
recubierto de P.V.C), para ser llenadas con piedra u otros materiales mampuestos
de forma homogénea, tensadas y unidas entre sí con alambre para así trabajar de
forma monolítica como estructura de contenido y/o protección.
Estas estructuras son de extremada resistencia, ya que al no permitir la
acumulación de presiones hidrostáticas, (ya que son totalmente permeables y
permiten ser atravesadas por el agua) alivian las importantes tensiones que se
acumulan en el trasdós de los muros de tipo tradicional, debido a esta
característica pueden tener su base incluso bajo el nivel freático siempre que este
sea de carácter portante. Asimismo debido a su gran flexibilidad soportan
movimientos y asientos deferenciales sin pérdida de eficiencia.
Además este tipo de estructuras se integran con gran facilidad dentro del paisaje
ya que permiten el desarrollo de la vegetación reduciendo así en gran medida el
impacto medioambiental en los mismos
COMPOSICIÓN
Malla de 8x10 con alambre de 2,70 mm de diámetro, malla de 8x10 con alambre
de 2,70 mm de diámetro + P.V.C., opcional malla de 5x7 con alambre de 2 mm de
diámetro. Todos los alambres son galvanizados Galfan® (Zn95AI5 y unas
adiciones de Lantano y Cerio). El espesor mínimo de recubrimiento Zn95AI5 es de
245 g/m2 para el diámetro de 2,70 mm y de 214 g/m2 para el diámetro de 2 mm.
6.2. Muros prefabricados o de elementos prefabricados
Se pueden realizar mediante bloques de hormigón previamente fabricados.
65
22
23
Fases de Construcción de Muros prefabricados.
La prefabricación de muros con hormigón armado permite competir con los
sistemas tradicionales de hormigón “in situ”. De hecho, numerosas casas de
prefabricados se dedican a este menester por la gran versatilidad y ligereza del
sistema, capaz de dar una gran calidad de acabados y presentando en numerosas
ocasiones ventajas económicas.
Con estos sistemas, no se hace necesario el uso de paneles de encofrado, ni
tampoco se tiene que renovar el tablero de madera fenólico de los paneles. Así, un
muro prefabricado tipo podría colocarse mediante auto grúa en 10-20 minutos. Por
contra, un muro tradicional de unos 6 m de altura y 15 m de longitud, tardaría unos
3 días en ejecutarse y precisaría de un andamio para ejecutar la segunda altura
del muro. No son necesarias ni reglas alineadoras ni latiguillos o barras tipo
dywidag.
Un aspecto relevante en este tipo de montajes es el relativo a la seguridad. Es
muy importante que se realice un estudio del montaje y de cómo realizar tal
22 http://farm5.static.flickr.com/4040/4515928056_72622dc47f_o.jpg23http://img.archiexpo.es/images_ae/photo-g/muros-dobles-prefabricados-hormigon-armado-59640-
2230539.jpg
66
operación (posicionamiento de grúas, manipuladores telescópicos, gatos y
puntales de montaje, etc.). El diseñador de los prefabricados debe considerar las
acciones de carga de viento, sísmicas, lluvia con lavado de cimientos, y otras,
para evitar que se desplome la estructura durante su montaje con el peligro que
conlleva. Os sugiero una publicación de la Asociación Nacional de la Industria del
Prefabricado de Hormigón (ÁNDESE) denominada “Recomendaciones de
seguridad en la ejecución de estructuras de edificación con elementos
prefabricados de hormigón“.
6.3. Muros Aligerados
Aquellos en los que los bloques se aligeran (se hacen huecos) por diversos
motivos (ahorro de material, reducción de peso...)
24
Fases De Construcción De Muros Aligerados
Las etapas constructivas del muro son las siguientes:
24 http://www.ladrillerasanbenito.com/fotos/murodecontencionenaligerado.gif
67
Excavación de la sub-base o cimentación y del área de terreno a reforzar.
Una vez excavada la cimentación se debe verter una base de relleno
granular de drenaje o de hormigón.
Colocación de las primeras hiladas de piezas. La primera hilada se debe
fijar a la cimentación asegurándose una correcta nivelación. La colocación
de las piezas se puede realizar de forma manual gracias al poco peso de
las mismas. Las piezas se irán encajando unas con otras, ya sea mediante
trabazón o usando elementos auxiliares.
Vertido y compactación del relleno. Se rellena tanto el trasdós como los
orificios interiores o alvéolos de las propias piezas. El relleno y
compactación del trasdós se realiza por tongadas, utilizando para la
compactación maquinaria ligera.
Colocación del refuerzo. Se extiende el geo textil desde el muro hacia el
terraplén, estando éste trabado o enganchado al muro a través de
elementos auxiliares.
Se irá repitiendo el proceso hasta completar la altura total del muro.
6.4. Muros Jardinera
Si los bloques huecos de un muro aligerado se disponen escalonadamente, y
en ellos se introduce tierra y se siembra, se produce el muro jardinera, que
resulta mucho más estético, y de menor impacto.
68
25
Fases de Construcción de Muros jardinera.
Una variante de la tipología anterior resulta de la sustitución de las placas de
hormigón por bloques de hormigón huecos, rellenos de tierra, y sembrados,
creando los denominados muros jardinera.
Dependiendo de la tipología de pieza de hormigón, de la climatología de la zona y
de la elección de las especies a plantar, el resultado desde el punto de vista
ambiental, puede ser muy diferente, si bien pueden lograrse grandes resultados.
Lamentablemente, en la mayoría de las ocasiones, la falta de un correcto
mantenimiento impide que cumplan con su misión estética de manera plena,
convirtiéndose con el paso del tiempo en un muro más.
6.5. Muros seco
Constituido por piedra de 8"@10" que van sobre puestos y amarrados entre sí no
lleva ningún tipo de mortero o concreto, conforme se va construyendo se va
rellenando con piedras de lugar o cascajo de 3/4" de diámetro en caso que se
utilice con drenar el agua.
25 http://www.geostinseramb.com/Muro%20Almazara%20peq.jpg
69
26
Fases de Construcción de Muros seco.
Un muro de piedra “seca” significa un muro sin argamasa para sostener las
piedras juntas. Debido a que las piedras individuales se pueden levantar
levemente en respuesta al levantamiento por helada, no hay necesidad de tener
cimientos debajo de la altura de helada. Aún así, la construcción con piedra
requiere de un compromiso sustancial de tiempo y esfuerzo. Los siguientes pasos
le ayudarán a crear un muro independiente o un muro de contención que
embellecerá su propiedad.
1. Marque con estacas y cordel la línea interna que debe seguir el muro. Es
posible que al ver el área delimitada prefiera hacer algunos cambios de posición y
proporción del sendero.
2. Para calcular la cantidad de piedra que necesitará, haga un dibujo del proyecto
y mida la longitud total del muro propuesto; mida también la anchura si se trata de
un muro independiente. La piedra se compra por tonelada, y cada tonelada de los
diferentes tipos de piedra rinde longitudes distintas. Cuando lleve las medidas, el
encargado del lote de piedras le dirá la cantidad de toneladas que necesita para el
proyecto.
26 http://www.estecha.com/imagen/paredes-piedra-natural.JPG
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3. Hay literalmente cientos de colores y variedades diferentes de piedra, tales
como arenisca, caliza, granito, mica esquistos, cuarzo, pizarra, etc. Pero hay tres
formas básicas:
La piedra de río es de forma redondeada como “bola de boliche”.
La piedra “apilada” tiene forma irregular, aunque es relativamente plana.
La piedra labrada está cuidadosamente cortada para que tenga un tamaño
uniforme y sea completamente plana.
Puede elegir la variedad particular deseada, con base en el aspecto que
usted quiere y el precio. La piedra labrada es más costosa que las otras
dos, pero le da al muro una apariencia más formal. El encargado del lote de
piedras entregará su pedido sobre paletas de madera unos días después
de ordenarlo.
4. Cave una zanja poco profunda para la base de aproximadamente 8 pulgadas de
profundidad. La zanja debe ser de 2 a 3 pulgadas más ancha que la base de la
pared propuesta. Si tiene acceso a una cultivadora de dientes traseros, será
necesario aflojar el suelo. Construya una escalera en una pendiente empinada si
la pendiente es de más de 10 grados. Cave una zanja en escalera para la pared
de manera que cada sección esté colocada sobre un cimiento nivelado. El suelo
debajo de la pared puede deslizarse en una pendiente, especialmente en la
primavera cuando la superficie se deshiela mientras el subsuelo está congelado
aún.
5. Llene la zanja con material de piedra triturada hasta el nivel original del suelo
para tener una cimentación estable. Nivele cuidadosamente el material con un
nivel de carpintero; una tabla del ancho de su zanja es útil para esparcir la piedra
triturada. El material se comprimirá y endurecerá con el tiempo.
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6. Lleve una buena selección de piedras al lugar donde desea construir, utilizando
una carretilla o un volquete para jardinería. Éste es un trabajo pesado, pero es
importante contar con una diversidad de tamaños y formas para trabajar si no está
utilizando piedras labradas.
7. Comience colocando las piedras para formar su muro. Ajuste las piedras juntas,
como si fuera un rompecabezas. Puede ayudarse a darle forma con un cincel y un
martillo. Es mejor colocar una hilada a la vez. Varíe el tamaño de las piedras a
medida que avanza; después de una piedra grande coloque varias piedras más
pequeñas. Utilice piezas más grandes en un extremo de la pared para aumentar la
estabilidad. Utilice material de piedra triturada para nivelar y sostener las piedras
disparejas.
8. Dos cosas le ayudarán a reforzar un muro de piedra. La primera es el número
de piedras que se colocan en todo el ancho del muro. Coloque piedras del tamaño
correcto en todo el ancho periódicamente a medida que apila cada hilera. (Los
muros de piedras labradas generalmente son del ancho de una piedra; de manera
que todas las piedras serán del ancho completo de la pared).
9. La segunda regla para reforzar es "uno sobre dos, dos sobre uno". En otras
palabras, cuando tiene dos piedras muy juntas en una hilera, coloque una piedra
sobre la junta en la siguiente hilera. De igual manera, en donde tenga una piedra
grande en una hilera, en la siguiente hilera coloque una junta entre dos piedras de
esa longitud.
10. Tenga especial cuidado en las esquinas y extremos verificando que las juntas
nunca se alineen desde una hilada a la siguiente. Utilice piedras más grandes para
las esquinas, pues es el extremo de dos direcciones y alterne la dirección de la
pared que contiene el extremo con más piedras a medida que apila hiladas.
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11. Con piedras sin labrar, coloque cada hilada en los espacios entre piedras de la
hilada inferior. Coloque las piedras sin labrar con el lado plano hacia abajo. Como
dijo alguna vez un experimentado habitante de Vermont, "Hasta una piedra
redonda tiene un lado plano si la observas lo suficiente".
12. Guarde una selección de piedras grandes para utilizarlas como la hilada final o
como “tapa” de la pared. El peso adicional ayuda a estabilizar la pared.
6.6. Muros estructurales
Son muros de hormigón fuertemente armados. Presentan ligeros movimientos de
flexión y dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor
requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro.
Presentan un saliente o talón sobre el que se apoya parte del terreno, de manera
que muro y terreno trabajan en conjunto.
Siempre que sea posible, una extensión en el puntal o la punta con una dimensión
entre un tercio y un cuarto del ancho de la base suministra una solución más
económica.
Tipos distintos de muros estructurales son los muros "en L", "en T invertida".
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27http://www.construmatica.com/construpedia/images/thumb/f/f1/Muros_de_Contenci%C3%B3n_gr %C3%A1fico.jpg/450px-Muros_de_Contenci%C3%B3n_gr%C3%A1fico.jpg
73
En algunos casos, los límites de la propiedad u otras restricciones obligan a
colocar el muro en el borde delantero de la losa base, es decir, a omitir el puntal.
Es en estas ocasiones cuando se utilizan los muros en L. Como se ha indicado, en
ocasiones muros estructurales verticales de gran altura presentan excesivas
flexiones. Para evitar este problema surge el 'muro con contrafuertes', en los que
se colocan elementos estructurales (contrafuertes) en la parte interior del muro
(donde se localizan las tierras). Suelen estar espaciados entre sí a distancias
iguales o ligeramente mayores que la mitad de la altura del muro. También existen
muros con contrafuertes en la parte exterior del mismo.
28
En ocasiones, para aligerar el contrafuerte, se colocan elementos con un tirante
(cable metálico) para que trabaje a tracción. Surgen así los 'muros atirantados'.
6.7. Muros de tierra armada y de suelo reforzado.
Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno (grava) en los que se
introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. Con ello se
consigue que el material trabaje como un todo uno. La importancia de esta
28 http://1.bp.blogspot.com/-Pt2SMIFgF-U/TZEtS7gsATI/AAAAAAAADyA/2kWRG38aDRo/s640/muros3.jpg
74
armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de actuar
disminuyendo el empuje de tierra que tiene que soportar el muro. La fase
constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de
pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo.
29
6.8. Muro de contención armado con geo textil.
Se le suelen colocar escamas (planchas de piedra u hormigón), sin fin estructural
alguno, sino para evitar que se produzcan desprendimientos.
Los muros de tierra armada pueden rematarse también con bloques de hormigón
huecos, rellenos de tierra, y sembrados, creando muros jardinera. Un 'muro de
suelo reforzado' es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras
metálicas, por geo textil. Es una solución más barata.
Análogamente a los muros de tierra armada, se pueden recubrir con escamas, o
rematarlos con muros jardinera. Aunque existe otra alternativa, que consiste en
29 http://dc96.4shared.com/doc/E4GxByi6/preview_html_m24333de0.gif
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colocar un geo textil sobre la ladera del muro, y cubrirlo de tierra y semillas. Surge
así un 'muro vegetal izado.
30
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7. GEO MALLA
Los geo mallas son geo sintéticos para refuerzo con una estructura plana abierta
fabricadas con polímeros de alta resistencia y durabilidad. Actualmente
disponemos de geo mallas de poliéster y fibra de vidrio con recubrimientos
30 http://ecomur.com.mx/wp-content/gallery/mallas-geotextiles/geomallas-contension2.jpg
31http://1.bp.blogspot.com/-fPVSJg1J4qc/UVkViVRVKII/AAAAAAAAAC8/PXPNMVrFNkQ/s1600/Muros-de-suelo-reforzado-Sierra.jpg
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específicos para cada aplicación, que proporcionan una resistencia a los rayos
U.V. y rozaduras o mejoran su adherencia sobre superficies bituminosas.
Características:
Gran resistencia a la tracción
Deformación muy reducida
Módulo de elasticidad elevada
Excelente comportamiento a largo plazo por su baja fluencia
Resistencia a agentes químicos, físicos y orgánicos
Buena interacción con el material de relleno
Facilidad de instalación
Diferentes resistencias en una o ambas direcciones
8. TUNELES
Se diseñan para favorecer el paso fluyente continuó y seguro de vehículos
motorizados atreves de los obstáculos topográficos que impone el trazado de una
carretera cruzando montañas y macizos rocosos con objeto de lograr un trazado
cómodo.
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8.1. Tipos De Diseño Geométrico
Requieren características geométricas particulares que le son impuestas por las
necesidades del tráfico vehicular. Los túneles se caracterizan por su trazado y
sección definidos por criterios geométricos de gálibos pendientes y radio de
curvatura.
El trazado en planta y perfil del túnel depende del trazado del resto de la carretera
y de las características de esta con la que tiene que mantener una cierta
homogeneidad y suele ser más bien un parámetro de entrada al diseño del túnel
que un resultado de este; el trazado en planta generalmente viene determinado
por la traza general de la carretera y normalmente no puede variarse en forma
sustancial. No responde a un planteamiento único, ya que depende de la longitud,
ubicación e incidencia en la ladera.
8.2. Fases De Construcción Del Túnel
Las fases dependen del tipo de método que se utilice
I. METODO AUSTRIACO
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II. METODO BELGA O CLASICO DE MADRID
La ejecución se realiza en 4 etapas consecutivas por el siguiente orden:
Bóveda
Destroza
Hastiales
Solera
8.3. Equipos Especiales Para Trazado Localización Del Alineamiento Y
Nivelación
El trazado del túnel dependerá de la configuración topográfica y de la Función del
mismo. Dependiendo de ésta podemos encontrarnos con determinadas
limitaciones en el trazado, relativas a la pendiente, al Radio de las curvas, etc.
La sección del túnel dependerá del estudio Geológico previo, de la profundidad y
de la Función del mismo. Estos factores Condicionan, también, el tipo de
revestimiento A emplear para que la obra pueda resistir las Presiones del terreno.
En los túneles los equipos avanzados son las centrales de topografía y el GPS La
instrumentación es idéntica a la estudiada en la asignatura de topografía, salvo
unas pequeñas consideraciones para medir con baja iluminación.
Sistemas de iluminación:
De los instrumentos: los equipos van provistos de sistemas de iluminación,
adaptables, aunque no son necesarios siempre.
De las galerías: sistemas de iluminación de mina que mejoren la visibilidad
del punto de mira.
Teodolitos de mina: usados únicamente en mina ya que se han diseñado
Íntegramente para ello; en túnel se puede usar la instrumentación
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convencional. El gran problema de la medición en galerías es el
estacionamiento del instrumento, por lo cual, se puede disponer colgado del
techo o apoyado sobre barras metálicas en los hastiales.
Teodolito giroscópico: o también denominado “inercial”, permite de forma
directa y puntual la determinación de la dirección del Norte Geográfico con
un grado de precisión suficiente para la mayoría de los trabajos, ya que en
galerías es fundamental la correcta orientación con respecto al exterior de
la mina a través de un pozo.
Estacionamientos especiales: en ocasiones es necesario efectuar el
estacionamiento del instrumental sobre aparejos diversos que permiten, no:
Posicionamiento.
8.4. Tipos de excavación
Métodos de excavación de túneles mediante perforación y voladura
Replanteo en el frente del esquema de tiro.
Perforación de los taladros.
Carga de los taladros con explosivo (barrenos).
Voladura y ventilación.
Retirada del escombro y saneo del frente, bóveda y hastiales.
Máquinas de perforación
La perforación de los taladros se puede hacer por dos procedimientos: el primero
es mediante el uso de martillos manuales accionados por aire comprimido, y el
segundo es mediante martillos hidráulicos montados sobre una maquina automóvil
denominada jumbo.
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Martillos manuales
Los martillos manuales de aire comprimido funcionan a percusión, es decir, la
barrena golpea contra la roca y gira de forma discontinua entre cada percusión,
separándose del fondo del taladro. El detritus es arrastrado hasta el exterior del
taladro mediante agua, que tiene también la finalidad de refrigerar la barrena. Los
martillos manuales son actualmente de uso poco frecuente, sólo se usan,
obviamente, en túneles muy pequeños o de forma accidental, pues tienen
rendimientos muy inferiores a los jumbos y requieren mucha mano de obra.
Jumbos
La máquina habitual de perforación es el jumbo, como se muestra en la imagen
que incluimos más abajo. Consta de una carrocería de automóvil dotada de dos o
tres brazos articulados, según los modelos. En cada brazo puede montarse un
martillo de perforación (perforadora) o una cesta donde pueden alojarse uno o dos
operarios y que permite el acceso a cualquier parte del frente. El funcionamiento
de los jumbos es eléctrico cuando están estacionados en situación de trabajo y
pueden disponer también de un motor Diésel para el desplazamiento. Los martillos
funcionan a roto percusión, es decir, la barrena gira continuamente ejerciendo
simultáneamente un impacto sobre el fondo del taladro. El accionamiento es
hidráulico, con lo que se consiguen potencias mucho más elevadas que con el
sistema neumático. El arrastre del detritus y la refrigeración se consiguen
igualmente con agua.
Los rendimientos de perforación que se consiguen en los jumbos hidráulicos
modernos, pueden superar los 3,5 m/min de velocidad instantánea de perforación.
Los jumbos actuales tienen sistemas electrónicos para controlar la dirección de los
taladros, el impacto y la velocidad de rotación de los martillos e incluso pueden
memorizar el esquema de tiro y perforar todos los taladros automáticamente. En
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este caso un único maquinista puede perforar una pega completa en unas pocas
horas.
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CONCLUSIONES
Lo primero que conviene señalar a la hora de realizar la investigación sobre las
vías y las obras convexas, es la importancia que tienen estos temas en el
conocimiento de cada profesional en el respectivo campo y a su vez sobre los
procedimientos organizados que tiene cada obra frente al desarrollo e innovación
que día a día vive la sociedad.
De ahí la importancia de tener claro cada proceso constructivo para poder
supervisar una obra en curso y no pasar por alto ningún detalle por pequeño que
parezca, pues es así que desde el estudio del suelo hasta la colocación de un
pavimento requieren de la misma importancia. De esto podemos concluir que de
la seguridad, efectividad y eficiencia de un corredor vial, en especial un corredor
de importancia regional como lo son las Carretera autopistas puentes viaductos
túneles etc. depende la posibilidad de generar en forma planificada, y por lo tanto
sostenible, los máximos beneficios regionales y nacionales del transporte tanto de
carga como de pasajeros.
Razón por la cual se agiliza en el conocimiento que día a día es tan cambiante, lo
que hoy se realiza como procedimientos técnicos mañana tal vez no, y como
hecho se conoció y se comprendió estos temas que a su vez siempre los
necesitaremos tener claro.
A partir de la investigación el hecho que un sistema de transporte vial seguro,
eficiente y menos vulnerable a peligros naturales, genera confianza en los
usuarios del sistema, fortaleciendo la exportación y por lo tanto el crecimiento
económico de la región.
Finalmente la investigación arroja datos en los cuales captamos que la naturaleza
paga el precio más alto por esto ya que se ve vulnerada por muchos aspectos, un
ejemplo de esto es la contaminación que en ocasiones se genera por la
construcción. Por lo cual es necesario comprender que se debe hacer lo posible
por reducir dicho impacto en las obras con el propósito de disminuir los
movimientos de tierras y la afectación de la flora y la fauna, de esta manera
“Buscando medios para contribuir al desarrollo del país sin olvidarnos de la madre
naturaleza”.
BIBLIOGRAFIA
I.N.V. E – 148 – 07
I.N.V. E – 152 – 07.
SUELOS I.N.V. E – 126 – 07.
SUELOS I.N.V. E – 125 – 07
CIBERGRAFIA
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suelos.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Consolidaci%C3%B3n_de_suelos
http://es.wikipedia.org/wiki/Expansividad_de_suelos
http://www.eumed.net/libros-gratis/2011b/967/esponjamiento%20compactacion
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http://www.presesan.cl/?p=208
http://www.parro.com.ar/definicion-de-tubo+de+drenaje
http://www.construmatica.com/construpedia/
Archivo:AthaManualTuberiasfoto54.jpg
http://www.construmatica.com/construpedia/
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http://www.polieco.com/es/cavidotti/tecnica_di_posa/
http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/
SGAPDS-44-12.pdf