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1
1
*
UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJAFacultad de Ingeniería Civil
TESIS DE GRADO
INGENIERO CIVIL
Memoria Técnica Descriptiva de laConstrucción Y Fiscalización de la
Carretera: San Bartolomé - La Unión(14+300-24+720) (Provincia del Azuay)
DIRECTOR:
Ing. Galo Costa Muñoz
AUTOR:
Angel Aníbal Garcés Ortega
LOJA ECUADOR1996
Esta versión digital, ha sido acreditada bajo la licencia Creative Commons 4.0, CC BY-NY-SA: Reconocimiento-No comercial-Compartir igual; la cual permite copiar, distribuir y comunicar públicamente la obra, mientras se reconozca la autoría original, no se utilice con fines comerciales y se permiten obras derivadas, siempre que mantenga la misma licencia al ser divulgada. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.es
2017
CERTIFICACIÓN
Ing. Galo Costa Muñoz
DIRECTOR DE TESISCERTIFICA
Que la presente Tesis de Grado de Ingeniero Civil,realizada por el Sr. ANGEL ANÍBAL GARC1S ORTEGA ha sido
efectuada bajo mi direcci6n, y luego de haber cumplido conlas sugerencias y observaciones señaladas, autorizo a quesea presentada al Honorable Consejo de Facultad de Ingenie-ría Civil, para los fines legales consiguientes.
y
ji
AUTORIA
La responsabilidad de la investigación, resultados,
conclusiones y recomendaciones, vertidos en el presentetrabajo son exclusivos del autor.
AngelT . . . . . . . . . .
Aníbal Garcés O.MJTOR
111
AGRADECIMIENTO
Como uno de los beneficiarios del Convenio de Asisten-cia Técnica entre el Ministerio de Obras Públicas y laUniversidad Técnica Particular de Loja, quiero dejarconstancia de mi más sincero agradecimiento a todas y
cada una de las personas que colaboraron directa eindirectamente en la elaboración del presente trabajo.
Hago extensivo mi agradecimiento al personal técnico deConstrucción y Fiscalización de la Carretera SanBartolomé - La Unión, a los profesores de la Universi-dad Técnica Particular de Loja por haberme brindado susconocimientos y sabias enseñanzas, de manera especial
al Ing. Galo Costa Muñoz, por su valiosa ayuda comoDirector del presente Informe Técnico.
Quiero agradecer especialmente a mis familiares yamigos, quienes me brindaron su constante apoyo ycomprensión, permitiendo de esta manera culminar con
éxito este objetivo.
EL AUTOR.
DEDICATORIA
iv
A mis Padres y Hermanos, por la constancia
y el apoyo que siempre me han brindado.
A mi Hijo, motivación de este Trabajo.
A mis Amigos, cómplices de muchas aventuras.
ANGEL ANÍBAL GARCÉS O.
INDICE
ÍNDICE GENERAL
Certificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • • • . j
Autor.ia . . . . . . 99 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Agradecimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
Dedicatoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
CAPÍTULO UNOGENERALES DEL PROYECTO :
y
1.1.1.2.
1.3.1.4.1.5.
19
101012
Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Importancia y Justificación dél Proyecto
Ubicación del ProyectoTopografía del ProyectoDatos Meteorológicos y Clima .. . . .
CAPÍTMO DOSDISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
2.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2. Criterios Básicos de Diseño 14
2.2.1. Velocidad de Diseño ................... 15
2.2.2. Velocidad de Circulación ... . . . • 0 16
2.2.3. Distancias de Visibilidad .............. 16
2.2.3.1. Distancia de Visibilidad enCurvas Horizontales 17
2.2.3.2. Distancia de Visibilidad enCurvas Verticales 19
2.3. A].inealnientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.1. Alineamiento Horizontal . . . . 23
2.3.2. Alineamiento Vertical
24
2.3.3. Combinación de los Alineamientos
Horizontal y Vertical 25
vi
2.4. Longitud Mínima de las Curvas Verticales 26
2.4.1. Longitud Mínima de las Curvas Vertica-
les Convexas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • .• . • 27
2.4.2. Longitud Mínima de las Curvas Vertica-les Cóncavas . . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . . 27
2.5. Pendiente Longitudinal Mínima ................. 31
2.6. Pendiente Longitudinal Máxima 31
2.7. Radio Mínimo en Curvas Horizontales 31
2.8. Tipos de Curvas Horizontales .. . . . . ..... 32
2.8.1. Curvas Circulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.8.1.1. Elementos de las CurvasCirculares . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.8.1.2. Fórmulas para el Cálculo deCurvas Circulares .. . . 35
2.8.2. Curvas Compuestas (Transición) 36
2.8.2.1. Elementos de las CurvasEspirales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.8.2.2. Fórmulas para el Cálculo deCurvas Espirales . .. 38
2.8.2.3. Resumen Planimétrico delProyecto . . . . * . . . . . . . . . . * . . 41
2.8.3. Localización del Eje del Proyecto en el
Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 . . . . . . . 44
2.9. Curvas Verticales . . . . . . . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . 46
2.9.1. Clasificación de las Curvas Verticales 46
2.9.2. Elementos de las Curvas Verticales
48
2.9.3. Fórmulas para el Cálculo de Curvas
Verticales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.9.4. Replanteo de Curvas Verticales en el
Terreno ....•,••••••e••••......••••• 502.9.5. Resumen Altimétrico del Proyecto 51
2.10. Condiciones Adicionales para el Trazado de
Carreteras . . . . . . . . . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.10.1. Boinbeo . . . . . . . . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . 55
2.10.2. Peralte . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.10.3. Sobreancho . . . . .............. . . . . . . . 61
2.11. Laterales ..................................... 64
vi¡
2.12. Movimiento de Tierras ......................... 65
2.12.1. Excavación y Relleno 66
2.12.1.1. Métodos para el Cálculo deSecciones Transversales 70
2.12.1.2. Cálculo de Volumen de Movi-miento de Tierras .. 73
2.12.1.3. Limpieza de Derrumbes 74
2.12.2. Excavación de Préstamo 75
2.12.3. Sobreacarreo . . . . . • te...... • • . . . 76
CAPÍTULO TRESDRENAJE EN CARRETERAS :
3.1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.2. Aspectos Fundamentales del Drenaje 78
3.2.1. Drenaje Superficial ................... 78
3.2.1.1. Cunetas de Coronación 79
3.2.1.2. Cunetas Laterales o de
Plano .................et 79
3.2.1.2.1. Diseño de Cunetasy Canales 81
3.2.1.3. Alcantarillas 86
3.2.1.3.1. Tipos dé Alcanta-rillas . . . . . . . . 87
3.2.1.3.2. Localización deAlcantarillas 94
3.2.1.3.3. Diseño de Alcanta-rillas . . . . . . . . . 95
3.2.1.3.4. Resumen del Siste-ma de Drenaje(Alcantarillas)
97
3.2.2. Drenaje Subterráneo ................... 99
3.2.2.1. Subdrenes de Tubo Perforado 100
3.2.2.2. Drenes Horizontales . . 103
3.2.2.3. zanjas de Drenaje 104
3.2.2.4. Subdren con Geotextil . 104
vi¡¡
3.2.2.5. Diseño del Subdren .. 106
CAPÍTULO CUATRO
PAVIMENTO FLEXIBLE :
108109109113113119
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Importancia del Estudio de Suelos ... .Características de los Suelos ... .. .. ... . .
Clasificación de los Suelos4.4.1. clasificación de Suelos AASHO4.4.2. Clasificación de Suelos SUCSAnálisis Funcional de las Diferentes Capas delPavimento Flexible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5.1. Terreno de Fundación o Subrasante
4.5.2. Subrasante Mejorada
4.5.3. Subbase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3.1. Subbases de Agregados
4.5.4. Base . . . . . . . •. t e*•et• . . • . . .ete• . e..
4.5.4.1. Bases de Agregados .... . .
4.5.5. Capa de Rodamiento
4.5.6. Capa de Des/gaste o SelloDiseño del Pavimento Flexible Método del M.O.P..
4.6.1. Introducción . . •. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6.2. Factores de Diseño del Pavimento
4.6.3. Ejemplo de Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Anexo Uno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . * .
4.1.4.2.4.3.4.4.
4 .5.
4.6.
123123126127129
132133137139141
141
141
149
156
CAPÍTULO CINCO
PLAN EMERGENTE DE MITIGACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
5 .1. Generalidades . te.... . • . ..•. . . . . . . . . . . . . . . • 174
5 .2. Áreas de Influeiicia. . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . 176
5.2.1. Área de Influencia Directa .. . .. . .. . 176
5.2.2. Área de Influencia Indirecta 176
5 .3. Aspectos Biofísicos . • . . • . . . . . • . . . . . • . . . . . . . 178
5.4.
S.S.5.6.
5.7.
5.8.
5.3.1. Características Ambientales Generales5.3.2. Clima . . . . . . . . . . . . . ....•••• . . . . . . . . .5.3.3. Recursos Hidrográficos ... . . .5.3.4. Calidad del Suelo . . . . . . . . . • . . . . . . . .Medio Abiótico . . . . . . . . • . . . . . . . . . • . . • . . . . . . .
5.4.1. Componente Topográfico - Edáfico
5.4.1.1. Altura y pendiente de los
Taludes de Corte 181
5.4.1.2. Control de la Erosión y
Restauración Geomorfológica 182
5.4.1.3. Sitios de Bote de Materiales 186
5.4.1.4. Minas . . . . . . . . . . . . • • . . . . . . 187
5.4.2. Componente Hidrológico ...........••••• 1875.4.2.1. Alcantarillas y Sistemas de
Drenaje . . . . . . . . . • • . . . . . . . 188
Medio Biótico • . . . . . . • . . . . . . . . . . • . • . . . . . . . • . 190
Aspectos Sociales . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . 192
5.6.1. contaminación del Agua 192
5.6.2. Contaminación del Aire 193
5.6.3. Ruido Ambiental . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . . . 194
5.6.4. Impacto en el Recurso Tierra 194
5.6.5. Impactos en la vegetación 195
Requerimientos de Carácter Ambiental .. . 195
5.7.1. Recolectores de Basura para los Campa-
mentos . . . . . . . • . . . . . . . • . . . • • • . . • . • . . . . 195
5.7.2. Higiene y salubridad Ambiental
196
5.7.3. Material de Difusión e Instructivos 196
5.7.4. Educación Ambiental ...•.•••....•••.••. 196Leyes, Normas y Reglamentos Referidos al Medio
Ambiente . • . • . • . • • . . . • • . . . . • . . . . . . . . • . • . . • . . . 197
ix
178178179179180181
C1IPÍTULO SEIS
FXSCJILIZACIÓN DE CARRETERAS
6 .1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2056.2. Organización Funcional del M.O.P. . ... .. ....... 2066.3. Funciones Básicas de la Fiscalización ......... 2076.4. Tareas de Control en los Principales Grupos de
Rubros .......••••••••ø••••••••e••e•t••••tt* 217
6.4.1. Fiscalización de Materiales y sus Aco-
pios ...•••e••••••••e••••••••e••••••• 218
6.4.2. Fiscalización de Movimiento de Tierras . 2206.4.3. Fiscalización de Subbases y Bases ..... 224
6.4.4. Fiscalización de Superficies de Roda -
dura .. . . . . . .. . . . .. . ... . .. . .. . . ...... . . 226
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES •..................... 230
BIBLIOGRAFÍA 234
x
CAPITULO
UNO
MAPA VIAL DE AZUAY Y CAÑAR (Vías alternas)
\ •'_\__ .--A Rl SAMRA
ALAUSÍ
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SIMBOLOGIA 1
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de Provincia: ONJ& )
JA .- —Z5
retera Panamericana
§ARAGU9.-' 1 1.993
alternas _
DISTANCIAS —
inca a: Guayaquil 250 km.Machala 405 km.Loja 205 km. MINISTERIO
Riobamba 254 km. DE INFORMACIÓNAzogues 34 km.
Gualaceo 45 km. Y TURISMOgues a: Paute 21 km.
BORACION CARTOGRÁFICA SEPARACIÓN DE COLORES E IMPRESIÓN EN EL INSTITUTO GEOGRÁFICO MILITAR MAYO DE 1993.
GENERALES DEL PROYECTO
1
1.1.- ANTECEDENTES :
El Honorable Concejo Provincial del Azuay y el Consor-
cio C.E.C.; conformado por las Compañías Consultoras Caminos
y Canales Cia. Ltda., Consultora Equinoccial, EQUICONSUL
Cia. Ltda., y Corporación de Ingenieros Consultores, C.I.C.
Cia. Ltda., firmaron con fecha 3 de Noviembre de 1980, el
contrato mediante el cual el Consorcio C . E. C., se comprome-
tió realizar con el Honorable Consejo del Azuay [1] los
estudios y diseños definitivos del plan vial del Azuay,
GRUPO II, zonas 2 y 3 en una longitud aproximada de 221 km.
de acuerdo al siguiente detalle:
CAPITULO Wlo 2
CAMINOS VECINALES LONGITUD APROXIMADA
Chordeleg - Principal 25
km.
Gualaceo - San Juan 12
km.
Chicte - Parig 5
km.
Chicte - Chicán - Certác 10
km.
Disha - San Bartolom6 - La Unión 22
Jan.
Ricaurte - Octavio Cordero - La Raya 25
km.
Tocte - Huaycu - Tuncay - Huarainac 12
km.
Disha - Quinjeo - Ludo 34
km.
Shiña - Ayaloma - Chunasana 15
km.
Descanso - San Cristóbal
8
km.
Gima - La Esmeralda - Serrag 15
km.
Nabón - El Paso - Cochapata 15
km.
La Esmeralda - San José de Paranga 8
km.
La Jarata - Las Nieves 15
bu.
Con fecha 7 de Mayo de 1981, mediante Oficio Ng 012 - PV
- 81, el Honorable Consejo Provincial del Azuay, comunic6 alos Consultores la conveniencia de estudiar el caminovecinal Cobshal - Parig de 6.5 km de longitud, a más de laruta baja a orillas del río Paute para el camino vecinalChicte - Chicán de 8 km. de longitud. De esta manera, elcamino vecinal que originalmente era Chicte - Chicán -Certác, ha quedado compuesto por los caminos Chicte - Chicán
y Cobshal - Parig.
Con estos antecedentes y cumpliendo lo estipulado en elreferido contrato y/o sus documentos, anexos, los Consulto-
res presentaron el Informe N 2 1, Estudios Preliminares del
Camino Disha - San Bartolomé - La Unión, en el mes deNoviembre de 1981, el mismo que fue aprobado por la Fiscali-
zación del Honorable Consejo provincial del Azuay, que a su
vez dió la respectiva autorización para la continuaci6n delos Estudios Definitivos. Los Consultores presentan a
consideración del H.C.P.A. el Informe N º 2 Estudios Definiti-
CAPXJLO UNO 3
vos del Camino Vecinal Disha - San Bartolomé - La Unión, en
agosto de 1982.
En el año de 1988 la Compañia Constructora COVIPAL,inicia los trabajos de movimiento de tierras en el tramoDisha - San Bartolomé - La Unión, se termina a nivel demejoramiento con una capa de espesor aproximado 15 cm. y unancho de obra básica de 6 metros. Se da por concluida la
obra en el año de 1990.
Posteriormente, el día 29 de Marzo de 1993, aproximada-
mente a las 211100 se produce un deslizamiento de grandesmagnitudes del cerro Tamuga en la zona de la Josefina,perteneciente a la Parroquia San Cristóbal del Cantón Pauteque cubrió el lecho del río Cuenca, formándose un enormedique de material pétreo de aproximadamente 800 metros de
largo por 300 metros de ancho y 120 metros de altura, esdecir, depositó alrededor de 30 millones de metros cúbicosde este material y llegó a acumular alrededor de 200millones de metros cúbicos de agua, inundando un gran vasonatural estimado en 940 hectáreas, en la confluencia de losríos Cuenca, Burgay, Déleg y Jadán, ocacionando pérdidaseconómicas del sector público y privado. Las Figs. 1 - 1, 1- 2 y 1 - 3, facilitan la interpretación de los expuesto.
El desastre natural tuvo como epílogo el 1 de Mayo de1993, al producirse el desague violento, que afectó granparte de las riveras del río Paute hasta el Cantón Méndez,ocasionando grandes pérdidas en la ciudad de Paute, centrospoblados menores, suelos agrícolas, cultivos, empresas
agroindustriales y gran parte de la infraestructura vial,particularmente carreteras asfaltadas, puentes y caminos
vecinales.
Como localización general, podemos decir que la zonatotal afectada, comprende terrenos de las jurisdicciones delos cantones de Cuenca, GualaceO, Paute, El Pan y Sevilla de
/
CAPITULO UNO
Oro en la Provincia del Azuay; Azogues en la Provincia delCañar; y, Santiago (Méndez) en la Provincia de MoronaSantiago, localizándose estas en la región Sur del País. Elsitio del deslave se sitúa aproximadamente a 22 lun. de la
ciudad de Cuenca, considerada la tercera del Ecuador, con
una población superior a los 200 mil habitantes.
La zona del desastre comprende dos áreas completamentediferenciadas: la que fue inundada como consecuencia del
embolsamiento de las aguas; y, la zona afectada por eldesfogue de las mismas, localizada aguas abajo del dique
natural.
Como consecuencia del desfogue de las aguas de lajosefina se afectó la red vial principal que comunicabaCuenca - El Descanso - Gualaceo y Gualaceo con Paute, El Pany Sevilla de Oro. La carretera Cuenca - Azogues quedóinterrumpida temporalmente debido a la inundación que sufrióparte de la misma en el sector El Descanso, situado a 15 km.de la ciudad de Cuenca. Este hecho trascendental en lahistoria del país, condujo al Gobierno Nacional y a lasautoridades del Ministerio de Obras Públicas y Comunicacio-nes a tomar la decisión de rehabilitar determinados caminosvecinales que en la actualidad conforman el Anillo Vial delProvincia del Azuay, el mismo que comunica a las siguiente
poblaciones:
a) Cuenca - El Valle - Santa Ana - Disha - San Bartolomé -
La Unión, por el lado sur.
- Enlaza al sur - oriente con el cantón Sigsig- Enlaza al nor-oriente con el cantón chordeleg y éstea su vez con los cantones Gualaceo y Paute.
b) Cuenca - El Valle - Santa Ana - Disha - San Bartolomé -
San Juan, por el lado sur.
CAPXTULO UNO 5
- Enlaza al nor-oriente con el cantón Gualaceo.
c) Cuenca - Ricaurte - La Raya - Déleg - Cojitambo -
Azogues - Bulán - Paute, por el lado norte.
Posteriormente, se adjudican a la Compañía ConstructoraCOSURCA, la Rehabilitación del tramo de Camino Vecinal
Disha - San Bartolomé 11 a la Compañía Constructora de
CAMINOS S.A., la Rehabilitación del tramo de Camino Vecinalel San Bartolomé - La Unión '. Esta última Compañía firma su
contrato e inicia sus trabajos el 4 de Agosto de 1993.
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Fig. 1-1 : Esquema de deslizamientos históricos
Escala aproximada, 1:120000
CAPITULO UNO 7
E I8A LSERIO: PAUTE
G.
LEYENDAnivel de embalse
río o quebrada
..,/dirección de deslizamiento
))) l(neas de flü}o del deslizamiento
escarpe rocoso
escarpe de deslizamiento
direc. deslizarn. peque?os
// lineamientos
¡ Cl materiales trasportados (dep. coluviales)lb materiales in situ (meteorizados)2 bloques de roca (lavas)
conos de deyeccióndepósitos coltwiales
.g depósitos aluviales.L terrazas-'-erosidri en sqrcos'-'erosidn en onrcavasA -235l 2OmsnmB *-2375.00msnm Rep. río PauteE F líneo de corte
Fig. 1-2 : Interpretación geomorfológica del deslizamiento
Escala 1:10000
COTASms n m
2540
2500
CORTE E-F(S -N)
Esc.aprx, H.I:5000VI: 1000
Perfil posterior- 01 evento -
COTASmsni5
2500
, 2450
COTASmsn m
24001
CORTE C - D.(SO - NE)
Eec. oprox. H.I:000V.I2500
PRESA PAUTE COTASm snm
CAPITULO UNO 8
24
23
23
22
2315f
Mat,,iaI di,.IIzado,7
/
2350
Perfil original
95m
1 lecho
del rto Paute 2270 -2300
-2260
Embal.* no
PRESA JADAN232
2350
23246 7.3m Material h1z033,6m
2300 Pend 1.4%2291
Lecho original de
2260
Fig. 1-3 : Corte transversal y perfil posterior deldeslizamiento
116,3 m
2310
2279
CAPITULO UNO 9
1.2.- IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO :
La construcción del Camino Vecinal San Bartolomé -La
Unión de 10.42 km. de longitud, es de suma importancia ya
que permitirá comunicar a los cantones de Sigsig, Chordeleg,
Gualaceo y Paute con la capital de la Provincia del Azuay,
así como también incorporará a esta red vial a las parro-
quias y caseríos cercanos, gran parte de los cuales quedaron
prácticamente aislados debido al desagüe violento producido
por el represamiento de las aguas en el sector de la
Josefina. Esta es una de las causas justificables más
importantes para la construcci6n del proyecto. -)
Las zonas de San Bartolomé y La Unión son altamente
productivas, aptas para la siembra de frutas (peras,
manzanas, duraznos, entre otras), maíz y papas. La construc-
ción de la carretera es importante ya que facilitará a los
agricultores del sector sacar la producción a centros de
consumo estable, a sí como también incorporar nuevas áreas a
este fin. Con las comodidades que presta la carretera
construida y con el asesoramiento técnico de INECEL - UMACPA
(Organismo creado para proteger las riberas de la cuenca del
río Paute, mediante trabajos de Agroforestería, Conservación
de Suelos, Reforestación y Manejo de las Areas Protectoras),
a un futuro no muy lejano se podrá contar con una producción
superior y de mejor calidad en los diferentes centros de
consumo del país y porque no del exterior.
La construcción de la carretera es importante además,
porque permitirá que los caseríos ubicados a lo largo de la
misma lleguen a tener infraestructura básica como educación,
salud, vivienda, agua, luz, transporte, comunicaciones, etc.
elevando el estándar de vida de la población en forma
social, cultural, política o económicamente, impidiendo su
emigración.
CAPITULO UNO 10
1.3.- UBICACIÓN DEL PROYECTO :
El Camino Vecinal San Bartolomé - La Unión, se
desarrolla en el Callejón Interandino al sur de la Provincia
del Azuay, en las estribaciones del Nudo Portete, entre el
río Gualaceo (unión del río Santa Bárbara con el río Pamar)
y el río Quinjeo (Parroquia de San Antonio en la Loma de
Disha a 3150 m.s.n.m.).
El proyecto se halla ubicado entre las siguientes
coordenadas:
LUGAR
LATITUD
LONGITUD
San Bartolomé
5 03 oo' 33"
W - 78 0 50' 49"
La Unión 5 03° 00' 08"
W - 78 0 45' 28"
Para mayor comprensión de la ubicación del proyecto
remitirse al Mapa Vial de las Provincias de Azuay y Cañar.
1.4.- TOPOGRAFÍA DEL PROYECTO :
La ruta seleccionada se inicia a partir del km. 14+300
en la Parroquia de San Bartolomé cuya cota de partida es
2740 m.s.n.m. y va descendiendo hasta llegar al km 24+720 en
el Caserío de La Unión (Chunucary), cuya cota final es 2320
in.s.n.m.
El proyecto San Bartolomé - La Unión atraviesa por un
terreno irregular con pendientes transversales fuertes y
quebradas profundas. Las pendientes transversales fluctúan
de 50 a 70% entre las abscisas 14+300 - 19+000 y 23+000 -
24+720 y de 40 a 50% entre las abscisas 19+000 - 23+000. El
proyecto pasa por las siguientes lomas: Llanalpa, Pamar,
CAPITULO uno 11
Guanña y Charún y atraviesa las quebradas de Panzha, Guanña,
Nauchun y Suanyacu.
El proyecto original, por la presencia de una curva de
retorno, tenía que atravesar por dos ocasiones la falda de
un cerro ubicado entre las abscisas 23+000 - 23+500 en el
sector de La Unión, lo cual implicaba dificultades en la
construcción debido a la presencia de dos plataformas en
niveles continuos y advirtiendo además una posible desesta-
bilización en la plataforma del nivel superior. Para superar
este inconveniente fue necesario introducir variantes dentro
del proyecto horizontal y vertical teniendo presente la
topografía del terreno y las normas básicas de diseño para
carreteras.
Por otra parte, el puente que tenía que construirse
originalmente sobre el río Santa Bárbara de acuerdo a los
planos existentes, fue necesario reubicarlo debido a la
dificultad de enlace con la vía que comunica a los cantones
de Sigsig con Chordeleg, este inconveniente radica en que la
carretera de San Bartolomé a La Unión llega con una diferen-
cia de nivel de 10 metros aproximadamente con respecto a la
vía antes citada, impidiendo bajo todo punto de vista un
enlace correcto. La solución a este problema consistirá en
la construcción de un puente de 70 metros de luz aproximada-
mente y que se localizó a 120 metros aguas abajo del actual
puente provisional, siendo necesario diseñar una variante
desde el km. 24+640 al 24+720, dichos cambios se localizan
en el sector de La Unión.
ci pxuo uNo 12
1.5.- DATOS METEOROLÓGICOS Y CLIMA :
Los datos meteorológicos 1 para el Proyecto de San
Bartolomé - La Unión han sido tomados de la estaciónpluviométrica de Ucubarnba localizada en la Parroquia deQuinjeo, por ser ésta la estación más cercana [1]. Los datos
que aporta son:
- Temperaturas de 15 a 22°C en los meses de Octubre,Noviembre, Diciembre y Enero, tomadas durante el día.
- Temperaturas más bajas de 15°C en los meses de Junio,
Julio y Agosto, tomadas durante el día.
- Temperatura media anual entre 15 y 16°C.
- La precipitación pluvial media anual registrada varia
de 500 a 1000 mm.
- El período seco se presenta en los meses de Julio,
Agosto y Septiembre.
- El clima es sub-húmedo hasta ligeramente húmedo
1 Para una investigación más detallada , véase Consorcio C.E.C.(Consultores) , Estudio Definitivo del Camino Vecinal "Disha -San Bartolomé - La uni6n" , 1982 , en toda su extenai6n.
CAPITULO
DOS
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
13
2.1.- GENERALIDADES :
La ubicación del camino, tráfico, clima, etc. son
consideraciones importantes para determinar como puedenincorporarse en el diseño las rasantes satisfactorias, , el
alineamiento horizontal, los cruces de puentes adecuados yla estética. Por lo tanto el diseño de las obras viales engeneral, tienen como propósito fundamental producir losmáximos beneficios a la colectividad con los mínimos costosposibles. Una condición primordial para alcanzar esteobjetivo, es el tener un profundo conocimiento de losproblemas y de la aplicación de las técnicas adecuadas para
resolverlos.
Una correcta localización y un diseño apropiado delcamino, coordinada con los' planes totales para el desarrollode la población y de la zona, acrecienta el valor de •latierra del corredor servido; así como también, se convierteen un excelente medio para el movimiento tanto del tráfico
CAPITULO DOS 14
local como el tráfico de paso. En esencia, como criteriobásico y principio de carácter universal para la elaboraciónde un proyecto vial, se debe tener presente lo siguiente:
a) Que la economía resulta ser un factor decisivo para laelección de un alineamiento, para ello se deberáevaluar con especial atención su costo de construccióny operación, con el empleo de una tecnología avanzada ydebidamente probada. Resultarían más costosas lasfallas del proyecto que se reflejan en una obra termi-nada, que aquel costo adicional que significaría los
estudios complementarios necesarios para reducir oeliminar las falencias que se presenten. Los estudiosque se realicen en el lugar deberán ser realizados conmucha seriedad y profesionalismo, tratando en loposible de contar con el apoyo de Ingenieros Especiali-
zados en. esta materia para cada situación diferente del
proyecto.
b) Cumplir con éxito todos estos objetivos significarácolaborar para mejorar la eficiencia de los proyectis-tas, estimular la sucesión adecuada de las etapas detrabajo, suministrar la información necesaria para laejecución oportuna de esta actividad y en definitiva,
procurar el mejoramiento del proceso de diseño vial enel Ecuador para así asegurar la construcción de obrasbien estudiadas, dentro de los costos presupuestados.
2.2.- CRITERIOS BÁSICOS DE DISEÑO :
Los criterios de diseño se basarán en lo especificadopor el Manual y Normas de Diseño Geométrico de Carreteras
del Ministerio de Obras Públicas.
CAPITULO DOS 15
2.2.1.- VELOCIDAD DE DISEÑO :
La velocidad de diseño [2, 3 1 4 y 5] , es la velocidadmáxima segura a la cual los vehículos pueden circular a
través de un tramo especificado de la carretera y se utiliza
para determinar los elementos geométricos de la misma tantoen el alineamiento horizontal y vertical, distancias de
visibilidad y peraltes.
Para imponer una velocidad de diseño, 2 y se deberátomar en consideración la configuración topográfica delterreno (llano, ondulado y montañoso), el tipo de carretera
a proyectar, la intensidad de tráfico y el uso de la tierra.Analizados todos estos requerimientos propios de la carrete-ra,, se obtiene un proyecto equilibrado.
El Ministerios de Obras Públicas y Comunicacionesestablece las velocidades de diseño entre 30 y 110 km/hrcomo límites. Aclara además, que la variación recomendadapara la velocidad de diseño de dos tramos de una carreteracon diferentes condiciones topográficas u otras caracterís-ticas debe estar basada en variaciones de 10 km/hr, puestoque incrementos menores definirán poca variación en loselementos del proyecto, e incrementos mayores en la veloci-dad causarán una diferencia muy grande en los elementos del
proyecto.
Para el Proyecto San Bartolomé - La Unión, se adoptósegún los estudios definitivos una velocidad de diseño de 50km/hr para Caminos Vecinales de Primer Orden, debido a quela configuración topográfica del terreno es montañosa conpendientes transversales fuertes.
2 Para una informaoi6n más detallada de los diferentes tipos develocidad, véase particularmente el Manual de Diseño deCarreteras del MO.P.. 1974. Capítulo IV. Págs. 14 - 20
Véase, Velocidad de Diseño, en Hewes y Oglesby, 1972. Págs. 234 -236 y 266 - 267 y José Luis Escario, Caminos, 1967. Pág. 36.
CAPITULO DOS 16
2.2.2.- VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN :
La velocidad de circulación [4] , es la velocidad real
del vehículo que circula por un determinado tramo de la
carretera. Esta velocidad disminuye cuando el volumen de
tráfico aumenta, es importante mencionar que bajo las
condiciones prevalecientes de tránsito y bajo condiciones
atmosféricas favorables, la velocidad de circulación en
ningún caso deberá sobrepasar a la velocidad de diseño.
Las Normas de diseño [5] , nos da la siguiente ecuación
para determinar la velocidad de circulación:
Ve = 1.32*(Vd)09
donde:
Vd = Velocidad de diseño, expresada en km/hr.
Va = Velocidad de circulación, expresada en km/hr.
2.2.3.- DISTANCIAS DE VISIBILIDAD :
Por seguridad, la carretera debe tener en todos sus
puntos las condiciones de visibilidad precisa para que el
conductor pueda tomar a tiempo las decisiones necesarias
para adoptar sus maniobras a los obstáculos.
Véase, distancias de visibilidad y sus ecuaciones en Rewes yOglesby, Ingeniería de Caminos, 1972. Págs. 245, 293 - 295. JoséLuis Escario, Caminos, 1967, Págs. 38 - 50. Normas de DiseñoGeométrico para Carreteras del M.O.P. Págs. 41 - 45.
CAPITULO Dos 17
2.2.3.1.-
DISTANCIA DE VISIBILIDAD EN CURVAS
HORIZONTALES :
La distancia de visibilidad horizontal a través del eje
de la curva [5) , representa un elemento importante en el
diseño del alineamiento horizontal, el mismo que debe
asegurar una linea de visibilidad mínima y una distancia
mínima desde el eje hasta el obstáculo. Para determinar la
distancia de visibilidad en curvas horizontales, se dispone
de la Fig. II - 1, la cual requiere como datos la velocidad
de diseño en km/hr y el radio de la curva en metros.
CAPITULO DOS
r1,:(
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DISTANCIA MINIMA DESDE EL EJE HASTA EL OBSTACULO 91 METROS
ng. 11-1 s Distancia de visibilidad en curva horizontal
CAPXNJLO DOS 19
2.2.3.2.-
DISTANCIA DE VISIBILIDAD EN CURVAS
VERTICALES :
Es aconsejable que todas las curvas verticales sean tan
largas como las condiciones lo permitan, y bajo ninguna
circunstancia deberán ser más cortas que ciertos límites
establecidos. En las cimas de las curvas convexas estos
mínimos son casi siempre dictados por los requerimientos de
la distancia de visión. Los tipos de distancia de visibili-
dad en las curvas verticales son:
- DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE FRENADO :
La distancia de visibilidad de frenado [2 y 3] , es la
distancia exacta para que el conductor de un vehículo que
viaja a la velocidad de diseño, pueda detenerse antes de
llegar a un objeto fijo en su línea de circulación. En
consecuencia, es la distancia mínima de diseño a la que el
conductor [5] cuya altura del ojo se considera que está a
1.15 metros por encima del pavimento, puede detectar la
parte superior de un objeto de 0.15 metros de altura
aproximadamente sobre la carretera. El tiempo considerado
será la suma del tiempo de percepción más el tiempo de
reacción, y se lo toma como 2.5 segundos. En la Fig. II - 2
(a), se presentan los parámetros geométricos necesarios para
determinar la distancia de visibilidad de frenado.
La distancia de visibilidad de frenado se determina en
base a dos instantes claramente diferenciados [3] que son:
a) La distancia que recorre desde el momento en que el
conductor del vehículo divisa el obstáculo hasta que
aplica los frenos. Identificaremos a esta distancia
como di.
CAPITULO DOS 20
di = 1000*Vc*(2.5 seg/3600 seg)di = 0.70*Vc
donde:
Ve = Velocidad de circulación, expresada en km/hr
b) La distancia de frenado, es la distancia que recorre elvehículo hasta que finalmente para y la identificaremos
como d2.
d2 = Vc2/(254*f)
donde:
f = coeficiente de fricción
El coeficiente de fricción (f) , tiene valores quevarían de 0.20 a 0.80 de acuerdo al tipo de rodaduradeterminado en base a los ensayos realizados por la AASHO.Se recomienda que el coeficiente se lo analice bajo condi-ciones de humedad, ya que el coeficiente de fricción parauna misma clase de pavimento puede variar. Su ecuación es:
f = 1.15/Vc°3
- DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE REBASAMIENTO :
Es la distancia de visibilidad mínima a la que unconductor le es posible efectuar un rebasamiento seguro parauna velocidad de diseño dada [2, 3 y 5] . Esta es ladistancia más conveniente a la que un conductor cuyo ojo se
Los valores del coeficiente de fricción recomendados por laAASHO, véase en José Luis Escario, Caminos 1967, Pág. 39 tabla 3- II.
CAPITULO DOS 21
encuentra a 1.15 metros por encima del pavimento, puede verla parte superior de un objeto de 1.37 metros de altura
sobre el camino, en realidad dicho objeto representa un
vehículo que viene. En la Fig. II - 2 (b), se presentan los
parámetros para determinar la distancia de visibilidad de
rebasamiento.
Todos estos criterios se simplifican en la siguiente
ecuación:
dr = 954*V - 218
donde:
dr = Distancia de visibilidad de rebasamiento, expresa-
da en metrosV = Velocidad promedio del vehículo rebasante, expre-
sada en kin/hr
CAPITULO Dos 22
Fig. 11-2 : Distancia de visibilidad en curvas verticales
El cuadro II - 1, presenta las distancias de visibili-dad de frenado y rebasamiento para el diseño de curvasverticales, en función de la velocidad de diseño.
CAPITULO DOS 23
CUADRO II - 1
DISTANCIAS DE VISIBILIDAD DE FRENADO Y
REBASAMIENTO
VELOCIDAD DE DISEÑO (KM/hr)
DISTANCIA 30 40 50 60 70 80
Distancia mínima de visibilidadde frenado (m) 30 40 55 75 90 110
Distancia de visibilidad mínima
de rebasamiento (m) 110 150 210 290 380 480
2.3.- ALINEAMIENTOS :
Los alineamientos están diseñados fundamentalmente en
base a la velocidad de diseño, sin descartar aspectosimportantes tales como el tránsito vehicular, la longitud de
las rectas y la distancias de visibilidad para rebasainientos
principalmente.
2.3.1.- ALINEAMIENTO HORIZONTAL :
El alineamiento horizontal es una proyección en plantade la carretera y consiste en irna serie de rectas llamadastangentes conectadas por curvas circulares o de transición.Un alineamiento horizontal debe cumplir con ciertas normasgenerales de diseño [4] , entre ellas:
a) Deberá ofrecer seguridad al tránsito, mediante unavelocidad de los vehículos suave y cómoda sin descartarque ésta además sea estéticamente agradable a la vista
y adaptada a la configuración del terreno.
CAPITULO DOS 24
b) Se empleará el radio mínimo de diseño permisible parauna velocidad dada sólo para las condiciones máscríticas debidas a la configuración del terreno.
a) Debe evitarse las curvas forzadas después de tangenteslargas, o el paso repentino de tramos de curvas suaves
a otros de curvas forzadas.
d) Debe evitarse quiebres bruscos en el desarrollo de unalineamiento, estos deben ser uniformes.
e) Los terraplenes altos y largos sólo son aceptados enalineamientos rectos o de muy suave curvatura.
f) En terrenos de topografía difícil es común el uso decurvas inversas y se proyectan con radios suficiente-mente amplios para permitir una transición adecuada,eliminando de esta manera la tangente intermedia entrecurvas cerradas.
2.3.2.- ALINEAMIENTO VERTICAL :
Un alineamiento vertical es aquel que está representadoen el perfil longitudinal de la carretera, la subrasante esentonces la línea que define este alineamiento y consiste enuna serie de rectas llamadas tangentes conectadas a curvasverticales cóncavas o convexas. Un alineamiento verticaldebe cumplir con ciertas normas generales de diseño [4)
entre ellas:
a) Las condiciones topográficas del terreno son las quedefinen la posición de la subrasante en sus diferentesformas. Cuando se trata de terrenos planos la altura dela subrasante sobre el terreno natural, es regulada por
CAPITULO DOS 25
el drenaje. En terrenos ondulados, se adoptan subrasan-
tes aproximadas a la topografía del terreno, las cuales
convienen para no elevar el costo de construcción. En
terrenos montañosos el nivel de la subrasante queda
definido estrictamente por la topografía del terreno.
b) Al proyectar un perfil longitudinal con curvas vertica-
les, estas deben ser amplias, evitando numerosos
quiebres en longitudes cortas, y pendientes fuertes en
longitudes grandes de esta manera estaríamos proporcio-
nando al alineamiento seguridad y estética, aunque en
lo económico al ampliar la longitud de curva vertical
conlleve a un incremento en el costo de construcción.
2.3.3.- COMBINACIÓN DE LOS ALINEAMIENTOS HORIZON-
TAL Y VERTICAL :
Por principio de seguridad, comodidad y estética deben
considerarse juntos el alineamiento horizontal y vertical.
Las combinaciones apropiadas se logran por medio de estudios
de ingeniería y tomando en consideración ciertas normas de
diseño [4] , entre ellas:
a) Cuando no se combinan en forma técnica el proyecto
horizontal con el vertical debido a cambios sucesivos
en el perfil puede dar lugar a la aparición de crestas
u ondulaciones visibles al conductor desde alguna
distancia. La solución a este inconveniente sería que
la curva horizontal se imponga a la vertical, constru-
yendo para el efecto una curva horizontal más larga que
la curva vertical.
b) No deben proyectarse curvas horizontales forzadas en, o
cerca del punto bajo de una curva vertical cóncava,
CAPITULO DOS 26
debido a que pueden provocar decisiones erráticas enlas operaciones del vehículo sobre todo durante la
noche.
c) Es importante ubicar tangentes largas para asegurar la
distancia de visibilidad de rebasamiento.
d) No deben proyectarse curvas horizontales forzadas en, ocerca del punto alto de una curva vertical convexa,debido a que el conductor de un vehículo no puedepercibir el cambio en el alineamiento horizontal,
especialmente en la noche.
e) Por último, el alineamiento horizontal y el perfillongitudinal deben proyectarse lo más suave posible,sobre todo cuando en las intersecciones la distancia devisibilidad a lo largo de ambos caminos sea reducida ylos vehículos tengan que disminuir o parar cuando estosse dirigen a una velocidad determinada.
2.4. - LONGITUD MÍNIMA. DE LAS CURVAS VERTICALES :
La longitud mínima de las curvas verticales estaplenamente identificada por las condiciones de visibilidad.Para elegir la curva vertical más conveniente es preferibleregirse por las normas de diseño geométrico para carreteras
del M.O.P.
CAPITULO DOS 27
2.4.1. - LONGITUD MÍNIMA DE LAS CURVAS VERTICALES
CONVEXAS :
Para determinar la longitud mínima de las curvasverticales convexas, es necesario conocer la distanciamínima de visibilidad de frenado y rebasamiento y laspendientes longitudinales. Las Figs. II - 3 y II - 4, nos
permiten obtener la longitud mínima de la curva verticalconvexa, conociendo de antemano la velocidad de diseño y la
diferencia algebraica de pendientes.
Las longitudes mínimas [5] que se obtengan de la Fig II
- 3 serán con relación a la distancia de visibilidad defrenado. En cambio, en la Fig. II - 4 se obtendrán longitu-des mínimas con respecto a la distancia de visibilidad de
rebasamiento.
2.4.2.- LONGITUD Mf NIMA DE. LAS CURVAS VERTICALES
CÓNCAVAS :
Para determinar la longitud mínima de las curvasverticales c6ncavas, es necesario conocer la distancia devisibilidad nocturna mínima de frenado, las pendienteslongitudinales y la velocidad de diseño. La Fig. II - 5 nos
permite obtener la longitud mínima de la curva verticalcóncava, conociendo de antemano la velocidad de diseño y la
diferencia algebraica de pendientes.
CAPITULO DOS 28
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Fig. II-3 : Longitud de la curva vertical convexa
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Fig. 11-4 : Longitud de la Curva vertical convexa
CAPITULO DOS 30
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Fig. 11-5 $ Longitud de la curva vertical cóncava
CAPXTULO DOS 31
2.5.- PENDIENTE LONGITUDINAL MÍNIMA :
La pendiente longitudinal mínima [5] aconsejable es0.5% en tramos de corte, de manera que el agua llegue a lascunetas laterales y puedan ser debidamente drenadas. Sepuede adoptar una pendiente de 0% en terreno llano o enzonas de terraplén de espesor 1 metro o más de altura, eneste caso las aguas serán drenadas lateralmente.
2.6.- PENDIENTE LONGITUDINAL MÁXIMA
La pendiente longitudinal máxima [3 y 5] de un trazado,
no debe estar influenciada por los costos de construcción,debido a que la pendiente influye en la capacidad de tráficode la vía. Para Caminos Vecinales de primer orden se
considera una pendiente longitudinal máxima de 10%; encambio, para Caminos Vecinales de menor importancia sepermite hasta un 12%. Las gradientes máximas no superarán
longitudes mayores a los 500 metros.
En terrenos ondulados y montañosos y en longitudescortas se puede aumentar la pendiente en un 1% a fin dereducir los costos de construcción.
2.7.- RADIO MÍNIMO EN CURVAS HORIZONTALES :
El radio mínimo de la curva horizontal [3 y 51 es aquélen el cual por lo menos existe la visibilidad de parada, otambién, es el radio más bajo que nos presta seguridaddurante el tránsito a una velocidad de diseño dada. En basea varias pruebas realizadas por la AASHO, se ha llegado a laconclusión que el radio mínimo de la curva horizontal se lo
CAPITULO DOS 32
pueda determinar en base a la siguiente ecuación:
R = Vd2/(127(e + f))
donde:
R = Radio mínimo de la curva horizontal, expresada en
metros.Vd = Velocidad de diseño, expresada en km/hr.e = Peralte máximo de la curva, expresada en metros
por metro de ancho de calzada.f = Coeficiente de fricción lateral máximo.
El coeficiente de fricción lateral depende exclusiva-mente de la velocidad del vehículo, el tipo y estado de losneumáticos y la condición de la superficie de la calzada.
El coeficiente de fricción lateral, se lo determina enbase a la siguiente expresión:
f = 0.19 - 0.000626*Vd
De acuerdo a las Normas de Diseño Geométrico, el radiomínimo para curvas horizontales es de 30 metros, debido aque radios menores disminuyen notablemente la capacidad de
operación del flujo de tránsito en una carretera.
2.8.- TIPOS DE CURVAS HORIZONTALES :
Las curvas horizontales se clasifican en: CurvasCirculares y Curvas Compuestas.
El trazado de la carretera que une las poblaciones deSan Bartolomé con La Unión, en la Provincia del Azuay,
CAPITULO DOS 33
cuenta únicamente con curvas circulares simples que seenlazan a tangentes y cuyos radios y longitudes se enmarcandentro de las Normas de Diseño Geométrico para Carretera yque se han establecido con la finalidad de reducir conside-rablemente los costos de construcción que demanda la obra.
2.8.1.- CURVAS CIRCULARES :
Las curvas circulares se clasifican [7] en: simples,
compuestas y reversas.
Las curvas circulares simples [6, 7, 8 y 9], están
constituidas por un tramo de arco de círculo simple enlazadoa dos tangentes. Las curvas circulares compuestas, sonaquellas que están formadas por dos o más arcos de círculosimple, de radio diferentes, tangentes entre sí, con sus
centros del mismo lado de su tangente común [6, 7 y 10]
Las curvas circulares inversas [6, 7, 8 y 10] , consisten endos curvas tangentes entre sí, en la que sus centros quedan
en lados opuestos a la tangente común.
La Fig. II - 6, ilustra una curva circular simple con
todos sus elementos.
CAPITUL Dos 34
Fig. 11-6 : Curva circular simple
2.8.1.1. - ELEMENTOS DE LAS CURVAS CIRCULARES :
Los siguientes elementos se deducen a partir de lacurva circular simple [6, 7, 9 y 11] , debido a que es la
más generalizada (Ver Fig. II - 6).
El punto donde se inicia la curva, se denomina princi-pio de curva (PC), o tangente a curva (TC) y el punto dondefinaliza se denomina (PT), o curva a tangente (CT). El puntode intersección de las tangentes se denomina (PI), ovértice. La distancia del PC al PI y del PI al PT se definecomo tangente (T). La distancia de O al PC y de O al PT, sedefine como el radio de la curva (R). El cambio de direcciónde las dos tangentes, es la deflexión y es igual al ángulo
CAPITULO DOS 35
central (a). La línea que va del PC al PT, se denominacuerda principal o larga (CL). La longitud de curva (L), esla distancia del PC al PT, medida a lo largo de la curva. Ladistancia del PI a la curva en una línea radial hasta C. sedenomina secante externa o simplemente external (E). Laordenada media o flecha (F), es la distancia radial delpunto medio P de una cuerda a la curva circular al puntomedio C del arco correspondiente. El ángulo de deflexión(d), de una cuerda (C), subtendida en tramos en una longitudde circunferencia dada, es el que forma dicha cuerda con latangente trazada a la curva en el punto de tangencia.
2.8.1.2. - FORMULAS PARA EL CALCULO DE CURVAS
CIRCULARES :
Se consigue la demostración de las fórmulas 6 aplicandoconocimientos elementales de Geometría y Trigonometríaplana. Las siguientes son las expresiones [6, 7, 9 y 11] de
las partes que componen una curva circular simple.
a) Cálculo de la Tangente:T R*tan (1/2)*a
b) Cálculo de la Flecha:F = R*(1 - cos a/2)
c) Cálculo de la Longitud de Curva:L 6 LC = ((7r*R*a)/180)
d) cálculo de la Cuerda Principal o Larga:CP 6 CL = 2*R*sen (112)*a
6 La dexnoatraci6n de las fórmulas, véase en Davis E. Raymond,Topografía Elemental, 1971, Págs. 231 - 234. Véase además RussellC. Erinker, Topografía Elemental, 1969, Págs. 472 - 475.
CAPITULO Dos 36
e) Cálculo de la External:E = R*(sec a/2 - 1)
f) Cálculo de la Deflexión:d = 90*LC/(n*R)
2.8.2.- CURVAS COMPUESTAS (TRANSICIÓN) :
Las curvas de transición [2, 3 1 6 y 11] solucionan elproblema de incomodidad y peligro que representan al pasarde una alineación recta a una curva circular. La curva detransición será tanto más necesaria cuanto menor sea elradio de la curva y mayor la velocidad con que se diseña.
Las curvas de transición más usadas son: Clotoide 6Espiral Simple Espiral Compuesta y Lemniscata de Bernou-lii.
Una curva clotoide es aquella cuyo radio de curvaturaes inversamente proporcional a la longitud de la curva [3,12 y 13] , es decir R*L = constante. Las curvas clotoidesofrecen comodidad de conducción, seguridad y se adaptan alterreno utilizando sus dos grados de libertad longitud yradio final. La colocación de transiciones permite a radiosmenores llevar una circulación más rápida. La Lemniscata deBernoulli tiene un concepto similar a la clotoide, sudiferencia radica en que la Lemniscata es una curva un pocomás cerrada y finita, es decir, para una misma longitud dearco disminuye más gradualmente en la Lemniscata que en laclotoide y facilita el paso de la transición a la curvacircular y viceversa.
La espiral [6, 7 y 11] es una curva muy utilizada ennuestro medio y se caracteriza porque su radio disminuye de
/.ICf1¡/0 -ç' •
CAPITULO DOS
manera uniforme desde infinito en la tangente a finito en lacurva circular con la que se une, donde el radio de las dosson iguales. Todos estos antecedentes conllevan a evitar quese produzca bruscamente el cambio en la fuerza centrífuga,
ofreciendo seguridad y comodidad.
2.8.2.1.- ELEMENTOS DE LAS CURVAS ESPIRALES :
Los elementos de las curvas espirales más utilizadas ennuestro medio, se muestran en [6, 7 y 11].
El punto donde termina la tangente y se inicia laespiral se denomine tangente - espiral (TE) y se constituye
en el inicio de la curva. El punto donde termina la espiral
y se inicia la curva circular se denomina espiral - circular(EC). El punto donde termina la curva circular y se inicia
la curva espiral se denomine circular - espiral (CE). Elpunto donde termina la curva espiral y se inicia la tangentese denomine espiral - tangente (ET) y representa el final dela curva. El punto de intersección de los alineamientosrectos se denomine (PI). La distancia PI - TE y Pi - ET, sedenomine tangente principal (Te). La longitud del TE al EC ydel CE al ET, se denomina longitud de la curva espiral (Le).
El radio de la curva circular se representa por (R). Lascoordenadas (Xc y Yc), ubican el EC y CE, sea que se mida
del TE 6 ET, respectivamente; el valor de (Xc) se mide a lolargo de la tangente principal Te, al final de (Xc) y con
respecto a su alineación se mide un ángulo de 900 con
dirección a la curva y se determina la ubicación de (Yc). Apartir del TE 6 ET se mide la cuerda larga (CL) en la
dirección del ángulo ee/3. La tangente que pasa por el punto
EC y se corta con la tangente principal, forma un ángulo Oe,entonces la distancie desde este punto de intersección al
EC, se denomina tangente corta (TC) y la distancia de este
CAPITULO DOS 38
punto de intersección al TE se denomina tangente larga (PL).La tangente larga y la tangente corta se definen de igual
manera cuando la tangente que pasa por CE corta a latangente principal. El valor de (R), es la abscisa del PCdesplazado, referido al TE. El ángulo al centro de la curvacircular es (ac). El ángulo de la curva espiral es (Oe).
Identificaremos como (r) el radio variable de la curva
espiral.
2.8.2.2. - FORMULAS PARA EL CALCULO DE LAS CURVAS
ESPIRALES :
Las fórmulas que permiten calcular los elementos de las
curvas espirales son:
- Ángulo de la curva espiral.Oe = (90*1,e)/(Jr*R)
- Ángulos de deflexión de la cuerda principal.D = ee/3 D' = 2*Oe/3
- Coordenadas del EC 6 CE.Xc = Le*(1 - Oe*(0.3)/10000)Ye = Le*(0.58*0e/100)
- Las distancias p y k.p = Ye - R*(1 - cos Oe)k = Xc - R*sen Oe
- Tangente principal.Te = (R + p)*tan Oe/2 + K
- Ángulo al centro de la curva circular.ac = a - 2*ee
CAPITULO DOS 39
- Longitud de la curva circular.Le = (,r*R*ac)1180
- Longitud de la curva espiral.Le = valor impuesto (Mínimo 30 metros)
- Longitud total de la curva.Lt = 2*Le+LC
- Abscisa del TE.Abs • TE = Abs. PI - Te
- Abscisa del EC.Abs. EC = Abs. TE + Le
- Abscisa del CE.Abs. CE Abs. EC + Le
- Abscisa del ET.Abs. ET = Abs. CE + Le
- Deflexión en la curva espiral.ex = (Oe*dx2)/(3*Le2)
- Deflexi6n en la curva circular.dx = (90*L)/(1r*R)
CAPITULO DOS 40
Fig. 11-7 s Elementos de la curva espiral
CAPITULO DOS 41
2.8.2.3.- RESUMEN PLANIMETRICO DEL PROYECTO
No DE LA ABSCISAS DEL RADIO ANGULO DECURVA CIRCULAR PC Y PT (m) DEFLEXION
PC 14+385.31
89 PT 14+428.94 100 25°0'O"PC 14+564.35
90 PT 14+635.48 90 45017VPC 14+707.14
91 PT 14+757.72 69 4200301
PC 14+944.6592 PT 15+005.51 145 2403'O'
PC 15+044.17
93 PT 15+084.60 30 77°12'30'PC 15+133.20
94 PT 15+175.13 30 80°5'230PC 15+244.61
95 PT 15+286.87 30 80°4237PC 15+329.33
96 PT 15+408.43 100 4501916PC 15+563.05
97 PT 15+640.56 55 80°44'30PC 15+681.30
98 PT 15+740.68 45 75°36'29'PC 15+778.20
99 PT 15+816.42 130 16050'37"PC 15+859.82
lOO PT 15+896.25 50 41045b0l
PC 15+943.55
101 PT 15+997.31 70 44°0"l 1"PC 16+164.72
102 PT 16+195.98 60 29050'50PC 16+341.57
103 PT 16+404.31 30 1190461571
PC 16+550.86
104 PT 16+588.03 30 70°59'O'PC 16+624.23
105 PT 16+676.21 43 690151501
PC 16+760.81
106 PT 16+805.26 90 28°18'OPC 16+850.17
107 PT 16+891.96 80 29055'53PC 16+977.48
108 PT 17+183.16 95 124°3'0»
CAPITULO DOS 42
N0DELA ABSCISAS DEL RADIO ANGULODECURVA CIRCULAR PC Y PT (m) DEFLEXION
PC 17+275.28
109 PT 17+323.60 200 13050130'PC 17+457.71
110 PT 17+544.51 30 165047011
PC 17+609.19
111 PT 17+654.75 50 5201212911
PC 17+717.75
112 PT 17+745.62 30 5301312911
PC 17+794.01
113 PT 17+873.21 100 4502214011
PC 17+974.69114 PT 18+015.53 100 23023'50
PC 18+216.10
115 PT 18+290.01 65 65°8'46"PC 18+431.77
116 PT 18+510.43 35 12804514011
PC 18+554.53
117 PT 18+624.90 30 13402315011
PC 18+680.10
118 PT 18+726.03 40 650471011
PC 18+850.73
119 PT 18+923.25 75 55°23'54'PC 18+973.08
120 PT 19+011.63 70 31037120
PC 19+230.74
121 PT 19+322.03 80 6502310
PC 19+411.10
122 PT 19+513.62 110 5302353PC 19+687.24
123 PT 19+727.53 45 5198,098'O'PC 19+790.32
124 PT 19+844.15 80 3803312011
PC 20+204.33
125 PT 20+283.12 90 5009'2711PC 20+376.97
126 PT 20+413.50 110 190111300
PC 20+450.91
127 PT 20+490.56 140 1601313011
PC 20+601.68128 PT 20+650.92 40 7003V30'
CAPITULO DOS 43
No DE LA ABSCISAS DEL RADIO ANGULO DECURVA CIRCULAR PC Y PT (m) DEFLEXION
PC 20+739.52
129 PT 20+783.01 45 5502235PC 21+041.46
130 PT 21+092.27 40 720470PC 21+250.13
131 PT 21+327.42 80 5502070aPC 21+427.80
132 PT 21+469.95 60 4001510PC 21+540.30
133 PT 21+596.33 40 800151231PC 21+676.42
134 PT 21+718.10 55 43025101PC 21+887.18
135 PT 21+925.26 40 54°32'44"PC 21+980.51
136 PT 22+018.39 40 5491533'PC 22+118.50
137 PT 22+228.85 90 7001510'PC 22+380.15
138 PT 22+481.34 90 64°25'8"PC 22+566.91
139 PT 22+683.29 70 95°15'30PC 22+755.18
140 PT 22+820.95 85 4402010PC 22+838.99
141 PT * 100 51042'34'ECUACION DE DISTANCIA: * PT 22+929.24 - ATRAS
PT 23+220 - ADELANTEPC 23+408.05
142 PT 23+492.32 80 60°2113'PC 23+551.12
143 PT 23+577.48 50 30°12'30PC 23+805.20
144 PT 23+903.53 80 70025'25PC 24+118.12
145 PT 24+301.13 100 104°51'25PC 24+420.08
146 PT 24+479.33 120 2801715'PC 24+570.12
147 PT 24+680.25 100 6305'59PT 22 + 929.24- ATRAS I LONITUU DI ÇUHVA = 9U M.
PARA LA CURVA No 141
CAPITULO DOS 44
2.8.3.- LOCALIZACIÓN DEL EJE DEL PROYECTO EN EL
TERRENO :
Localizar el eje del proyecto consiste en el trasladodel plano al terreno de las tangentes y curvas horizontales,mediante la estacadura correspondiente .
Para localizar el eje es indispensable proceder aencontrar las referencias (amojonamiento) de los puntosnotables; así en el eje los POT, los cuales no distarán másde 500 metros uno del otro, en las curvas circularessimples: PC, PP y PI; en las curvas compuestas: TE, EC, CE,
ET y PI. Las referencias se ubicarán en sitios en los cualesse evite su destrucción o pérdida.
Para referenciar cualquiera de los puntos antes citadosse emplearán ángulos y distancias medidos con exactitud. Lasvisuales serán tales que puedan identificarse fácilmente;cada visual tendrá dos puntos de referencia y se medirán lasdistancias parciales entre los puntos. Pueden utilizarseárboles corpulentos y notables, aristas de cualquierconstrucción, etc, para luego ubicar los hitos de hormigónsimple de sección rectangular de 12 cm por lado y 60 cm delongitud, debiendo estar 50 cm. incrustados en el terreno y10 cm libres. Cada hito llevará en la parte superior unclavo debidamente localizado y que sobresalga una mediapulgada.
Existen varias formas de referencia los puntos notablesdel eje del proyecto en el terreno:
Véase los diferentes métodos de replanteo en Alvaro Torres yEduardo Villate, Topografía, 1991, Págs. 215 - 224, Cap. 28.Véase Davis E. Rayinond, Topografía Elemental, Págs. 230 - 237,1971. Véase, Rueseli C. Brinker, Topografía Elemental, 1969,Págs. 474 - 481.
CAPITULO DOS
45
- Se colocan las referencias a 90 0 respecto a la alinea-ción del polígono.
Fig. 11-7(a)
- Se colocan las referencias formando un ángulo cualquie-ra con respecto a la alineación del polígono.
Fig. 11-7(b)
- Se puede referencia en " y ", para este tipo de ref e-renciación se emplean 4 hitos por punto.
PC
Fig. 11-7(0)
CAPITULO Dos 46
Los cambios de dirección se definirán en base al ángulo(a) de deflexión, se calcularán los elementos de la curva yse procederá al replanteo estableciéndose los errores de
cierre admisibles siguientes: 30" (segundos) por ángulo porcada plantada del aparato y 0.5% de la longitud de la curva.
2.9. - CURVAS VERTICALES :
Las curvas verticales emplean curvas parabólicas paraempalmar segmentos adyacentes de pendiente diferente,produciendo efectos de visibilidad y seguridad durante lamarcha (generalmente fijadas por las normas de diseño paracarreteras).
2.9.1.- CLASIFICACIÓN DE LAS CURVAS VERTICALES
Las curvas verticales [6, 7 y 11] se clasifican encóncavas y convexas y pueden ser simétricas o asimétricas.
El alineamiento vertical del proyecto San Bartolomé -La Unión se caracteriza por la presencia de curvas vertica-les cóncavas y convexas simétricas.
Una curva vertical convexa Fig. II - 8 (a) es aquellacuya superficie curva tiene su parte más deprimida en elcentro y es tangente a las rasantes que conecta. Una curvavertical cóncava Fig. II - 8 (b) es aquella cuya superficiecurva tiene su parte más prominente en el centro y estangente a las rasantes que conecta. Las curvas verticalescóncavas y convexas son simétricas cuando sus tangentes soniguales, caso contrario se denominan asimétricas.
CAPITULO DOS 47
Fig. 11-8 : Tipos de curvas verticales
CAPITULO DOS 48
2.9.2. - ELEMENTOS DE LAS CURVAS VERTICALES :
Las curvas verticales se determinan en base a los
siguientes elementos:
Según la Fig. II - 9, se identifica como (PCV) al puntode inicio de la curva vertical. El punto donde termina lacurva vertical se denomina (PTV). El punto de intersecciónde los alineamientos verticales, es el (PIV). La distanciadel (PCV) al (PTV) es la longitud de la curva vertical
(LCV). La distancia del PIV al punto A es la fecha (f). Laspendientes de los alineamientos tangentes a la curvavertical se identifican como (u) e (12). Las ordenadas dela curva en cada punto es (yj.
Fig. 11-9 s Elementos de las curvas verticales
CAPITULO Dos 49
2.9.3. - FORMULAS PARA EL CALCULO DE LAS CURVAS
VERTICALES :
Las fórmulas que permiten calcular los elementos de lascurvas verticales son:
a) La ecuación de la parábola es:=
b) Las pendientes longitudinales (%)
(u) e (i2) = (Diferencia de costas*(100)/Dist. horizontal)
c) La flechaf = ( u - i2)*L/8
d) Las deflexionesy = ( ( 2 )*(j2 - i1)/200*L)
e) Cotas de la curva vertical
Cota curva convexa = Cota tangente - y
Cota curva cóncava = Cota tangente + y.
f) AbscisasAbs. PCV Abs. PIV - L/2
Abs. PTV = Abs. PIV + L/2 = Abs. PCV + LCV
g) Cortes y Rellenos en el eje
C = Cota del terreno - Cota del proyecto
R = Cota del proyecto - Cota del terreno
CAPITULO DOS 50
2.9.4. - REPLANTEO DE CURVAS VERTICALES EN EL
TERRENO :
Para replantear el proyecto vertical en el terreno, esconveniente que el abscisado de los alineamientos horizontal
y vertical sean los mismos, lo cual facilitará la ubicación
de los puntos correspondientes. La nivelación será entoncesla clave para ubicar el proyecto vertical en el terreno.
La nivelación más usada en trabajos de Ingeniería [6,
7, 10 y 11] para determinar las elevaciones de puntos que
están a cierta distancia, es la nivelación geométrica (odirecta) compuesta.
La nivelación se la efectúa en tramos no mayores de 500metros con la finalidad de realizar la contranivelación(nivelación de vuelta para comprobación) únicamente conpuntos de cambio (lecturas atrás y adelante), la cual se lapuede efectuar siguiendo el mismo itinerario de la nivela-ción de ida o por un camino diferente. El error máximoadmisible está dado por la fórmula:
e = ± 0.010*(K)112
donde:
e = Error admisible en metros.K = Longitud de la nivelación tanto de ida como de
vuelta en km.
La diferencia entre la cota de partida y la cota dellegada en una contranivelación, constituye el error de
cierre de la nivelación, y no será mayor de 1.0 cm.
VJ't.
CAPITULO DOS
2.9.5.- RESUMEN ALTIMETRICO DEL PROYECTO
LONGITUD DE LONGITUD DE PENDIENTEABSCISAS TANGENTE( CURVA (m)PCV 14+340PTV 14+460 120
60 -5.90PCV 14+520PTV 14+580 60
20 -8.00PCV 14+600PTV 14+700 100
PCV 14+700PTV 14+800 100
30 9.00PCV 14+830PTV 14+890 60
180 -6.725PCV 15+070PTV 15+170 100
-4.80PCV 15+250PTV 15+350 100
230 -2.15PCV 15+580PTV 15+680 100
70 -5.71PCV 15+750PTV 15+870 120
90 -6.82PCV 15+960PTV 16+080 120
20 -6.30PCV 16+100PTV 16+220 120
50 -2.20PCV 16+270PTV 16+410 140
100 -9.08PCV 16+510PTV 16+630 120
180 -5.00
CAPITULO DOS
52
LONGITUD DE LONGITUD DE PENDIENTEABSCISAS TANGENTE (m) CURVA (m) PCV 16+810PTV 16+910 100
130 -2.81
PCV 17+040PTV 17+160 120
80 -7.50
PCV 17+240PTV 17+360 120
100 +1.10
PCV 17+460PTV 17+580 120
640 -5.20
PCV 18+220PTV 18+280 60
160 -4.19
PCV 18+440PTV 18+520 80
70 -2.10
PCV 18+590PTV 18+730 140
50 -7.00
PCV 18+780PTV 18+860 80
50 -3.80
PCV 18+910PTV 19+030 120
20 -8.80
PCV 19+050PTV 19+170 120
350 -2.70
PCV 19+520PTV 19+660 140
60 -7.70
PCV 19+720PTV 19+780 60
30 -8.63
PCV 19+810PTV 19+890 80
50 -4.50
CAPITULO DOS 53
LONGITUD DE LONGITUD DE PENDIENTEABSCISAS TANGENTE (m) CURVA (m) %PCV 19+940PTV 20+060 120
30 -8.07
PCV 20+090PTV 20+200 110
140 -5.00
PCV 20+340PTV 20+420 80
300 -4.80
PCV 20+720PTV 20+820 100
440 -6.80
PCV 21+260PTV 21+400 140
80 -5.50
PCV 21+480PTV 21+620 140
140 -6.60
PCV 21+760PTV 21+900 140
100 -10.00
PCV 22+000PTV 22+160 160
10 -0.62
PCV 22+170PTV 22+280 110
60 -5.70
PCV 22+340PTV 22+480 120
70 -6.49
PCV22+530PTV 22+670 140
259.24 -9.00
ECUACION DE DISTANCIA:* PCV km 22+929.24-ATRAS** PCV km 23+220 -ADEIAN
Pcv*
PTV 23+420 200**
70 1___________ -8.80
CAPITULO Dos 54
LONGITUD DE LONGITUD DE PENDIENTEABSCISAS TANGENTE (m) CURVA (m) PCV 23+490PTV 23+610 120
100 -10.00PCV 23+710P1V 23+850 140
50 -0.50PCV 23+900PTV 24+040 140
60 -10.00PCV 24+100PTV 24+220 120
50 +2.00PCV 24+270PTV 24+410 140
10 -7.80PCV 24+420PTV 24+480 60
20 -2.80PCV 24+500PTV 24+560 60
40 -7.10PCV 24+600PTV 24+720 120
LONGITUD DEL PUENTE A CONSTRUIRSE 65 mPENDIENTE LONGITUDINAL DEL PUENTE + 4%
*
PCV 22 + 929.24 - ATRAS, LONGITUD DE TANGENTE
259.24 ni.
** PCV 23 + 220 - ADELANTE, LONGITUD DE CURVA
200 ni.
CAPITULO Dos 55
2.10.- CONDICIONES ADICIONALES PARA EL TRAZADO DE
CARRETERAS :
Otras de las condiciones que influyen en el trazado decarreteras y que deben mantenerse siempre presente son:bombeo, peralte y sobreancho.
BOMBEO :
Es la pendiente transversal normal de una carretera anivel de subrasante [2 y 4], cuyas pendientes caen usualmen-te en ambas direcciones a partir del eje. La pendientetransversal normal puede ser de 2% a 4% a nivel de subrasan-te y seria la pendiente transversal normal de la estructuradel pavimento. El bombeo permite exclusivamente evacuar elagua superficial que cae sobre la calzada hacia las cunetaslaterales. (Ver la sección típica en el Cap. IV - PavimentoFlexible).
Las pendientes transversales normales se ubicanúnicamente en los tramos rectos denominados tangentes y enaquellas curvas que tienen radios demasiado amplios.
En el proyecto San Bartolomé - La Unión, el ancho deobra básica es 8.80 metros y el bombeo es del 2%, por tantoa la media vía le corresponde 4.40 metros con una diferenciade nivel a partir del eje de 0.09 metros. Esta diferencia denivel se deberá considerar al momento de ubicar las latera-les en el terreno.
ciTulo DOS 56
2.10.2.- PERALTE :
El peralte es una inclinación transversal del perfil dela carretera en las curvas. A medida que disminuye el radiode una curva aumenta el peralte y viceversa. El peralte [2,3, 4, 5 y 6], consiste entonces en elevar el borde externodel camino en una cantidad previamente calculada, quepermita que la. componente del peso del vehículo se oponga ala fuerza centrífuga, desarrollada por la velocidad decirculación de los vehículos; además de que ayuda en eldrenaje superficial; el valor del peralte varía desde cerohasta un valor máximo, en forma inversamente proporcional alradio de la curva, de acuerdo a la siguiente ecuación:
e = (v2/127*R) - f
Los elementos de ésta ecuación se describen en 2.8Radio Mínimo para Curvas Horizontales.
Para nuestro país las normas que rigen la construcciónde carreteras, establecidas por el Ministerio de ObrasPúblicas, nos permiten hasta un máximo de 10% de peralte enlas curvas.
Se acostumbra a tomar como valor mínimo para eldesarrollo del peralte el equivalente a:
L = 0.60*Vd
donde:
Vd = Velocidad de diseño, expresada en km/hr.
La distancia necesaria para perder el bombeo y empezara desarrollar el peralte es:
CAPITULO DOS 57
X = ( 2*L/e)
donde:
x = Distancia, expresada en ni.L = Longitud de desarrollo del peralte, expresada en ni.e = Peralte, expresado en porcentaje M.Ver Fig. II - 9. (Transición y giro del peralte en el
eje).
Existen 3 métodos para el desarrollo del peralte.
a) Haciendo girara la calzada alrededor del eje. Fig. II -lo.
b) Haciendo girara la calzada alrededor del borde inte-rior. Fig. II - 11.
c) Haciendo girara la calzada alrededor del borde externo.
De estos 3 tipos, cuando se hace girar la calzadaalrededor del eje tiene mucha aplicabilidad en vías nuevas;
mientras que para vías que se ubican en terrenos planos, asícomo para carreteras ya existentes se acostumbra •a colocarel peralte haciendo girar la calzada alrededor del bordeinterno.
En una curva circular el peralte se desarrolla en unadistancia equivalente a. dos tercios de la longitud dedesarrollo del peralte dentro de la tangente y el terciorestante dentro de la curva, en casos difíciles, el peraltepuede desarrollarse a una distancia equivalente a la mitadde la longitud de desarrollo dentro de la tangente y larestante en la curva. En curvas espirales, el peralte sedesarrolla dentro de la longitud de la espiral en toda sumagnitud; la Fig. II - 12 presentan lo expuesto.
CAPITULO DOS 58
&
Fig. II-lO : Desarrollo longitudinal del peralte con giro
en el eje
CAPITULO DOS 59
Fig. II-li : Desarrollo longitudinal del peralte con giroen el borde interno
CAPITULO Dos 60
24AOE
DISPOSICION DEI. PERFIL TRANSVERSAL ENTRAMO DE LJNION DE DOS AliNEACIONES CON
CURVA DETRANSICION
O -
/ CURVA DE TRANSIcION
ZONA DE TRN4SICION DELPERALTE EN RECTA
PERFIL TRANSVERSAL DE LA CARTERA
Fig. 11-12 : Perspectiva de una curva espiral - circularTransición y giro del peralte en el eje y
transición del sobreancho
CAPITULO DOS 61
2.10.3.- SOBREANCHO :
El sobreancho de las curvas horizontales [3, 4 y 5],
permite la facilidad de operación de los vehículos . El
sobreancho en las curvas se debe principalmente a que lasruedas traseras no siguen exactamente la trayectoria de lasruedas delanteras, por la rigidez de la base del vehículo.El sobreancho varía proporcionalmente al radio, disminuyendosegún aumenta aquél. Cuando se tienen radios mayores a los
300 metros generalmente se suelen despreciar los valores de
sobreancho.
En curvas circulares simples, el ensanchamiento se lo
hace con respecto al borde interno del pavimento y deberealizarse en forma progresiva a lo largo de la longitud dedesarrollo del peralte, es decir, los dos tercios en latangente y el un tercio restante dentro de la curva, y encasos difíciles, se realizará un 50% en la tangente y el
otro 50% dentro de la curva.
En curvas espirales, el ensanchamiento se reparte por
igual entre el borde interno y el borde externo de lasuperficie de la calzada, debido que a diferencia de lascurvas circulares la fuerza centrífuga desarrollada por losvehículos es menor y son curvas más abiertas que facilitandesarrollar mayor velocidad y visibilidad.
En este tipo de curvas el ensanchamiento se distribuyea lo largo de la longitud de la espiral, obteniéndose sumáximo valor en el punto espiral circular (EC) o en el puntocircular espiral (CE), dependiendo de la manera como seinicie el trabajo.
8 Véase peraltes y Sobreanahos en 3, Págs. 50 - 54 y 89 - 91. Véase4, Pág. 1, Cap. y y Pág. 3, Cap. V. Véase además en 5, Págs. 22 -23 - 26 - 27 y 30 - 32. Véase en 2, Págs. 295 - 296. Véase 6,Pág. 209.
CAPITULO DOS 62
La Fig. II - 12, permite apreciar el desarrollo del
sobreancho. El ensanchamiento se lo determina en base a las
siguientes fórmulas:E =Ac - AtAc = 2*(H + L) + F + Z
H = R + 2.6 - (R2 - 37)1/2
F (R2 + 16) 1/2 - RZ = V/9.5*(R)112
en donde:
E = Ensanchamiento de la curva para carretera de doscarriles, expresado en metros.
Ac = Ancho total necesario para la curva, expresado en
metros.At = Ancho del pavimento en tangente, expresado en
metros.II = Ancho de la huella de un vehículo,, entre las caras
externas de las llantas, expresado en metros.L = Ancho libre para cada vehículo; se asume 0.60 m.,
0.70 m., 0.75 m. y 0.90 m., para anchos de pavi-mento en tangente de 6.00 m., 6.50 m., 6.70 m. y7.30 m., respectivamente.
E' = Ancho adicional requerido en la curva para laparte de la carrocería del vehículo que sobresalea un lado de la llanta delantera, expresada enmetros.
Z = Ancho adicional necesario en las curvas para la
maniobra del vehículo, expresado en metros.R = Radio de la curva, expresado en metros.V = Velocidad de diseño, expresada en kilómetros por
hora.
En el proyecto San Bartolomé - La Unión, el sobreanchoes de 1.20 metros para todas las curvas circulares simples.La Fig. II - 13, permite obtener directamente el sobreancho,en función del radio de la curva y la velocidad de diseño.
CAPITULO DOB 63
•aiaiuuiuiuuiiiii•
uuiau•uma•uuiiu
•uiuuuiuu•umiaiiii
•uuiauuiuu•viuiia
•uuuuuuuuu•iiriiu
u.I.'a.I..WIVA,JIUuuiuiiiuurvua
uusauiarrraiiaa•IIU•UiW4•iIi
•iauuuaumiuuuu- 1-. -
~Vi ma OHNBU8
Fig. 11-13 : Sobreancho en función del radio y la velocidad
de diseño
CAPITULO DOS 64
Cuando el suelo de fundación de la subrasante se apoyasobre terraplenes, es importante aclarar que tanto en lastangentes como en las curvas se dispondrá un ancho adicionalal ancho normal del camino, con la finalidad de ofrecermayor firmeza a la plataforma. Este ensanchamiento porrelleno varia de 0.60 a 0.70 metros en el proyecto San
Bartolomé - La Unión.
El sobreancho es un valor que se tendrá en cuenta parala posterior ubicación de las laterales en el terreno.
2.11.- L&TERALBS :
Colocar laterales [3] significa determinar los puntosde intersección de los taludes con el terreno natural, comopuntos determinantes de las secciones transversales de unavía en los cortes y en los rellenos. Localizar las estacasde corte y relleno presentan un problema indeterminado,teniéndose que proceder por un sistema de tanteos.
Los datos que se requieren para ubicar las laterales enel campo son: inclinación del talud de corte o relleno,
inclinación que debe darse al terreno con fines de estabili-dad y drenaje (bombeo y peralte), el sobreancho de lacalzada por efecto de curvatura o relleno y la diferencia de
cotas en el eje de la vía entre el terreno y el proyecto.
El tanteo, consistirá en acumular las distancias y los
cortes a partir del eje de la vía, hasta que se cumpla la
siguiente igualdad:
d=b/2+m*C
CAPITULO DOS 65
en donde:
d = Distancia del eje de la vía hacia las lateralessuperior e inferior, expresada en metros.
b/2 = Distancia del eje a la media vía, expresada enmetros.
m = Pendiente del talud, expresado en porcentaje.C = Valor del corte o relleno a una distancia (d) del
eje de la vía, expresada en metros.
Una vez que se ha localizado, replanteado y nivelado eleje de la vía en el terreno y con la disponibilidad de losdatos requeridos, se procede a colocar las laterales decorte y/o relleno. Las abscisas se identificarán en el
terreno sin errores, para ello es necesario auxiliarse enlas referencias dejadas durante el replanteo. Luego selanzan visuales a la derecha e izquierda del eje, con lafinalidad de ubicar la dirección en la cual se colocarán laslaterales respectivas.
2.12.- MOVIMIENTO DE TIERRAS :
El trabajo previo al movimiento de tierras propiamentedicho [14], consiste en la eliminación y remoción de
obstáculos 9 en general la limpieza y desbroce de la vegeta-
ción.
El movimiento de tierras comprende principalmente dospolos opuestos: desbanque y terraplén. El desbanque compren-de en quitar tierras (cortar), hasta llegar a la línea desubrasante, en cambio, el terraplén a la inversa consiste en
Para tener una idea más amplia del movimiento de tierras en todossus rubros, véase, Especificaciones Generales para laConstrucoi6n de Caminos y Puentes del M.O.P., Págs. 1 - 39, Cap.300.
CAPITULO DOS 66
rellenar las áreas vacías o crear explanaciones hasta logrartambién llegar a la subrasante del proyecto. Para realizaresta actividad y tener un rendimiento eficaz se debe
aprovechar al máximo las estaciones secas.
EXCAVACIÓN Y RELLENO :
En el proyecto San Bartolomé - La Unión, los taludes decorte fueron debidamente conformados de acuerdo a loestipulado en los planos (talud 1:2 equivalente al 50%), conla observación que se realizó pequeñas variantes en la
inclinación del talud, con la finalidad de proteger determi-nadas viviendas situadas muy cerca de la vía.
El libro de especificaciones generales para la cons-trucción de carreteras y puentes del M.O.P., señala en elliteral 302.1.02 que los taludes de corte en ningún puntodeberán variar del plano especificado en más de 15 cm. entierra o más de 50 cm. en roca.
En la práctica, para enmarcarse dentro de estastolerancias fijadas por las normas de construcción con el
equipo de topografía se efectúa un chequeo, el cual consisteen bajar puntos de los taludes superior e inferior cuando setrata de cortes cerrados e ir colocando estacas cada 3metros aproximadamente para establecer si el operador de lamáquina está efectuando correctamente su trabajo, casocontrario, se indicará en las estacas bajadas la cantidadque tenga que meterse o salirse del talud para cumplirsatisfactoriamente con lo dispuesto en los planos; estacorrección se la realiza en base al denominado peinado del
talud.
CAPITULO DOS 67
Los taludes de relleno para el proyecto, fueronconstruidos en base a la relación 1.5:1, equivalente al150%. Igualmente el libro de especificaciones generalesestablece que los taludes de terraplenes terminados nodeberán variar del plano especificado en más de 15 cm.,medido en forma perpendicular al plano del talud dentro dela altura de 1 metro de rasante. Más abajo de esa altura lostaludes no deberán variar de lo especificado en más de 25cm. en tierra o 50 cm. en rellenos construidos con piedras opedazos de rocas grandes.
Las normas de diseño geométrico para carreteras delM.O.P., recomienda el uso de los siguientes taludes de corte
de acuerdo al tipo de material.
CUADRO II - 2
TIPO DE MATERIAL
TALUD RECOMENDADO
Granito sano y masivo
Granito sano en bloqueGranito sano fracturadoConglomerado pobremente cementadoo con matriz arcillosaArcillas poco arenosas firmes
Arcillas muy suaves expansivasy compresibles
Hasta 8 m.1/4:1
1/2:11/2:1
1/2:11/2:1
1:1
De 8 a 16 m.1/4:1
3/4:11/2:1
3/4:1112:1 a 3/4:1
1 1/2:1
Las especificaciones generales del M.O.P., establecetres tipos de excavación para la plataforma del camino que
descritos textualmente dicen:
a) 11 EXCAVACIÓN SIN cLASIFICAR.- La excavación sin clasi-
ficar es aquella excavación y desalojo que se realizade todos los materiales de cualquier clase y que sean
CAPITULO DOS 68
encontrados durante el trabajo, exceptuando aquellasexcavaciones que son realizadas de acuerdo a otros
rubros del contrato.
b) " EXCAVACIÓN DE ROCA.- La excavación de roca es aquella
remoción y desalojo de todo tipo de material peñascosode origen ígneo, metamórfico o sedimentario, en formaestratificada o maciza cuyo quebrantamiento, es necesa-rio realizarlo mediante el uso de explosivos. No seconsiderará como excavación de roca ninguna excavaciónque resulte factible por medio del empleo de desgarra-
dores de tipo comercial.
También será clasificado como roca, el quebrantamientomediante explosivos y el desalojo de piedras grandesindividuales de volumen superior a un metro cúbico,
aproximadamente.
c) 11 EXCAVACIÓN EN FANGO.- La excavación en fango esaquella excavación y desalojo que se realiza de mate-riales compuestos de tierra o materia orgánica cuyascaracterísticas y estado son tales que su remociónmediante el empleo de topadoras, traillas o cargadorasno seria factible y su incorporación en la obra no
sería aceptable.
El proyecto San Bartolomé - La Unión se caracteriza porla presencia de dos tipos de excavación plenamenteidentificables y que son: excavación sin clasificar y
excavación en roca.
En el proyecto se ha procedido además a utilizar enrellenos el material proveniente de la excavación de laplataforma del camino, por considerarlo adecuado yaprovechable para este tipo de trabajo.
CAPITULO DOS 69
Cuando a nivel de subrasante [14], en zonas de excava-ción se encuentra material inadecuado (generalmente suelos
orgánicos), deberá reeniplazarselo con material adecuado • En
el proyecto se ha procedido a reemplazar suelo orgánico conmaterial de mejor calidad en espesores que oscilan de 20 a30 cm. o más. Em cambio, cuando sea necesario la excavaciónde roca para llegar a la subrasante el material seráexcavado hasta una profundidad aproximada de 15 cm. bajo elnivel de la subrasante y en todo el ancho de la plataforma,ésta excavación será rellenada con material seleccionado.
El terraplenado se lo construye con materiales debida-mente aprobados provenientemente de los cortes, cuando estosno cubren el volumen requerido, habrá que obtener el
material de las zonas de préstamo. Es importante señalar quepara efectuar el terraplenado las obras de drenaje debenestar concluidas.
Los terraplenes de acuerdo a lo estipulado en 302 -6.02.2 de las especificaciones generales del M.0.P.,establece que para la construcción de estos el material detierra, grava, fragmentos de roca u otro material relativa-mente fino deberá ser colocado en capas aproximadamentehorizontales y no mayores de 20 cm. de espesor en suelosuelto, la cual deberá ser humedecida u oreada y compactada.Se seguirá este método de construcción hasta una altura nomayor de 60 cm. bajo el nivel de la subrasante del camino yel completamiento del resto del terraplén se hará conmaterial relativamente fino y en capas de hasta 20 cm. deespesor. No se permitirá la colocación de piedras mayores a10 cm. de diámetro dentro de un espesor de 20 cm. bajo el
nivel de la subrasante.
CAPITULO Dos 70
2.12.1.1.- MÉTODOS PARA EL CALCULO DE SECCIONES
TRANSVERSALES :
Para calcular las áreasobtenidos de la colocación delos siguientes métodos:
transversales, con los datoslaterales, se pueden aplicar
a) MÉTODO GEOMÉTRICO.- Consiste en descomponer la sección
transversal de la vía en figuras geométricas simples(triángulos, trapecios y rectángulos), los cuales se
los computa por separado para finalmente realizar lasuma total. Este método permite el cálculo de las áreasde las secciones transversales del terreno de una forma
muy sencilla y rápida.
Perfil de la sección: ABCDEFGHIJ
Di y di = Distancias del eje a la media vía
D2 y d2 = Distancias del eje ubicadas entre las lateralessuperior e inferior y la media vía.
D3 y d3 = Distancias del eje a las laterales superiore inferior.
ho = Corte en el eje
Hl y hl = Cortes a la media vía
H2 y h2 = Cortes en los puntos de inflexión localizadosentre la inedia vía y las laterales super. e infer.
H3 y h3 = Cortes en las laterales superior e inferior.
G
CAPITULO DOS 71
A
JDI df
Fig. 11-14 z Sección transversal (corte cerrado)
Sumatoria de áreas de la parte izquierda de la sección:
Al = 1/2(H3 + H2)*(D3 - D2) = 1/2(113D3 - H3D2 + H2D3 - H2D2)
A2 = 1/2(H2 + Hl)*(D2 - Dl) = 1/2(H2D2 - H2D1 + H1D2 - HM)
A3 = 1/2(H1 + ho)*(Dl)
= 1/2(H1D1 + hoDi)
A4 = - 1/2(H3)*(D3 - Dl)
= - 1/2(H3D3 - HM)
AT1 = ½(- 113D2 + H2D3 - H2D1 + H1D2 + hoDi + HM)
CAPITULO DOS 72
Sumatoria de áreas de la parte derecha de la sección:
Al = 1/2(h3 + h2)*(d3 - d2) = 1/2(h3d3 - h3d2 + h2d3 - h2d2)
A2 = 1/2(h2 + hi)*(d2 - di) = 1/2(h2d2 - h2dl + hid2 - hldl)
A3 = ½(hl + ho)*(dl)
= 1/2(hld1 + hodi)
A4 = - 1/2(h3)*(d3 - di) = - 1/2(h3d3 - h3dl)
AT2 = ½(- h3d2 + h2d3 - h2dl + hld2 + hodi + h3dl)
Efectuando la sumatoria de todas estas áreas parcialesse obtiene el valor del área total de la sección transver-sal:
At = 1/2(hO(D1+d1) + H2(D3-D1) - H3(D2-Dl) + H1D2 + h2(d3-d1)
- h3(d2-d1) + hld2)
La importancia de este método radica en que es aplica-ble para el cálculo de sección transversal en corte yrelleno.
b) MÉTODO DE LAS CRUCES . - Consistirá en adicionar a los
extremos de los datos obtenidos de las laterales la
distancia entre el eje y la media vía, para un valor decorte igual a cero, como a continuación se demuestra:
Dl D2 Dl ABSCISA di d2 di
O H2 Hl ho h1h2 O
El método de las cruces se reduce a aplicar la siguien-
te relación:
Área = ½(Eproductos unidos t - Eproductos unidos / \)
CAPITULO DOS 73
c) MÉTODO DE LOS PERFILES .- Este método consistirá en
tomar la sección transversal como un perfil, es decir,iniciar en un punto con cero y terminar en otro igual-mente con cero, cerrando el circuito. Su fórmula
general es:
2A = h2(d3 - di) + h3(d4 + d2) + h4(d5 - d3)...............
2.12.1.2.- CALCULO DE VOLUMEN DE MOVIMIENTO DE
TIERRAS :
Para determinar y cuantificar las cantidades dematerial que hay que desalojar o de rellenar en la construc-ción de una carretera, se denomina cálculo de volumen. Estaactividad se lleva a cabo generalmente en la oficina,realizando sencillas operaciones matemáticas o utilizando
calculadoras programadas.
El cálculo de volúmenes entre dos secciones transversa-les consecutivas puede determinarse aproximadamente a partirde los diferentes tipos de volúmenes geométricos, de la
siguiente manera:
- Volumen entre dos secciones de corte o relleno.
- Volumen entre dos secciones, una de corte y una de
relleno,
- Volumen entre dos secciones, una en corte o relleno y
una sección mixta.
El método más utilizado en la práctica, consiste enmultiplicar el promedio de las áreas de dos seccionestransversales consecutivas por la distancia que las separa,
CAPITULO DOS 74
es decir:
V = (Al + A2)*d/2
donde:
V = Volumen de corte o relleno, expresado enmetros cúbicos.
Al y A2 = Secciones transversales consecutivas, expre-sadas en metros cuadrados.
d = Distancia entre las dos secciones, expresadaen metros.
2.12.1.3.- LIMPIEZA DE DERRUMBES :
La limpieza de derrumbes [141, es una actividad queestá dentro de la excavación para la plataforma del camino,y consiste en la remoción y desalojo de materiales que caendentro de la vía, de la calidad de estos dependerá su empleoen terraplenes o rellenos, caso contrario serán desalojadosen lugares previamente establecidos. La limpieza de derrum-bes puede ser de dos tipos: con desalojo lateral cuando lasituación topográfica lo permita, y con transporte cuando setrata de evitar daños al paisaje, ríos, arroyos, viviendas,sembríos, etc.
Las Especificaciones Generales en el literal 302-2.02.4establece que cuando el volumen de material acumulado en elcamino en el momento en que se ordene su remoción sea menorde 200 m3 en 50 m. lineales de distancia, será obligación delContratista efectuar su remoción, desecho y limpieza sinconsiderar pago alguno por este concepto.
Pij3
/
CAPITULO DOS
La sección transversal de un derrumbe se determinaaplicando el método de los perfiles, anteriormente explica-do.
2.12.2.- EXCAVACIÓN DE PRÉSTAMO :
El literal 302-4 de las especificaciones generales,textualmente dice:
La excavación de préstamo consiste en la excavación,acarreo e incorporación en la obra de material apto para laconstrucción de terraplenes y rellenos, cuando no se puedeobtener la cantidad suficiente de material de excavacióndentro de los límites fijados para la plataforma, canaleszanjas y estructuras.
Bajo ningún concepto se permitirá la excavación dematerial de préstamo de los lechos de los ríos dentro de unadistancia de 500 metros del sitio de un puente, porque seestaría dando lugar a que se produzca algún tipo de socava-ción que en lo posterior pueda originar el cambio del cursodel río.
La excavación de préstamo puede ser de dos tipos:
a) MATERIAL DE PRÉSTAMO LOCAL.- (302-4.01.1) de las
especificaciones generales. Este material se obtendráde zonas de préstamo localizadas junto a la plataformadel camino y dentro de la zona del proyecto.
b) MATERIAL DE PRÉSTAMO IMPORTADO.- (302-4.01.2) de lasespecificaciones generales. Este material se obtendráde aquellas zonas de préstamo localizadas fuera delderecho de vía.
CAPITULO DOS 76
Cuando se obtenga material de préstamo, las zonasexplotadas deberán ser conformadas y emparejadas para que
brinden un buen aspecto.
2.12.3.- SOBREACARREO :
Descrito por el literal 302-8 de las especificacionesgenerales del M.O.P.. Es el transporte de material a unacierta, distancia que excede a la correspondiente al límitede acarreo libre fijado en las disposiciones especiales (500
metros). Se conoce como distancia libre de acarreo aquella
distancia que un material excavado deberá ser transportadosin derecho a pago del transporte, salvo que los documentos
contractuales contemplen otra cosa.
CAPITULO
TRES
DRENAJE EN CARRETERAS
77
3.1. - GENERALIDADES :
La importancia del drenaje en carreteras radicaprincipalmente en establecer los medios necesarios pararecoger, conducir y evacuar el agua superficial que seacumula sobre o cerca de los caminos o que fluye en corrien-tes que cruzan o bordean a los mismos, así como tambiénescoger los métodos y técnicas más adecuadas que permitanneutralizar la acción de las aguas subterráneas. El drenajeconstituye un factor decisivo y de enorme trascendenciasobre todo en la estabilidad y conservación de los elementosde la carretera. La proyección de un correcto trazado en elalineamiento horizontal y vertical, permitirán reducir almáximo los problemas de drenaje y facilitarán el escurri-miento del agua que cae sobre la carretera y taludes. Untrazado ideal deberá evitar pendientes fuertes, grandescortes y rellenos, ya que estos ocasionan problemas en elcontrol de la erosión. Una correcta distribución del sistemade drenaje permitirá un buen comportamiento de la carretera
cxTuLo rs 78
a través de su vida útil con un costo mínimo de mantenimien-to.
3.2. - ASPECTOS FUNDAMENTALES DEL DRENAJE :
El sistema de drenaje '° se basa fundamentalmente parasu estudio en dos aspectos principales que son: el drenaje
superficial y el drenaje subterráneo.
3.2.1.- DRENAJE SUPERFICIAL :
Se considera como drenaje superficial del agua [2, 3, 4y 5] aquella que escurre por la superficie del suelo o delpavimento de un camino en forma lateral i oblicuamente bajola influencia de la pendiente transversal y longitudinal.
Para resolver problemas de drenaje superficial hay queapoyarse necesariamente en la hidrología de la cuenca delsector en estudio, la misma que nos permitirá estimar loscaudales máximos de escurrimiento que se deben drenar yluego determinar el diseño hidráulico, es decir, el tipo ytamaño de las obras de drenaje para evacuar los escurrimien-tos estimados sin que ocurran problemas de socavación oembalsamiento. Por tanto, el agua que corre por gravedad, seencuentra libre de moverse por la acción de dicha fuerza yes la única que puede extraerse por medio del drenaje
superficial.
lO Véase loe diferentes tipos de drenaje en: José Luis Escario,Caminos, 1967, Págs. 455 - 463. Véase Eewea y Oglesby, Ingenieríade Carreteras, 1972, Págs. 372 - 384. Véase Normas de DiseñoGeométrico para Carreteras, M.O.P., 1974, Págs. 73 - 85. Véaseademás Especificaciones Generales para Construcción de Caminos yPuentes del M.O.P., 001 - F, 1976, Cáp. 700, Págs. 1 - 38.
CAPITULO TRES 79
A este tipo de drenaje corresponden: cunetas decoronación, cunetas laterales o de plano, canales, alcanta-
rillas y puentes.
3.2.1.1. — CUNETAS DE CORONACIÓN
Se denominan cunetas de coronación aquellos canales
continuos y sencillos que permiten interceptar el aguasuperficial de la ladera que queda por encima del camino.Las cunetas de coronación cumplen con la función específicade evitar la erosión de los taludes de corte, evacuando susaguas recolectadas a la entrada de las alcantarillaspermitiéndole así a las cunetas laterales no recoger másagua aquellas para las que fueron diseñadas [2, 3 y 51
Las cunetas de coronación se construyen a una distanciamínima de 10 metros sobre la parte alta del talud y aumenta-rá conforme aumente la altura del mismo. No deben seguir unadirección paralela al eje de la carretera, sino que más bien, formará con el eje de ésta, un ángulo comprendido entre 10
y 30 grados para evitar con esto que sé produzca derrumbes
en los taludes de corte.
Las cunetas de coronación pueden ser revestidas conhormigón, recubiertas con piedra, material vegetal osimplemente tierra, debiéndose tener bastante cuidado sobretodo en ésta última que requiere de un mayor mantenimiento.
3.2.1.2. —CUNETAS LATERALES O DE PLANO
Las cunetas laterales son zanjas que se construyen enambos bordes del camino con la finalidad exclusiva de
CAPITULO TRES 80
escurrir el agua que cae sobre la carretera y que fluyelateral y oblicuamente a la misma bajo la influencia de lapendiente transversal y longitudinal hacia la entrada y
salida de las alcantarillas, o por uno de sus bordes cuandola situación topográfica lo permite.
Cuando la carretera se encuentra localizada a medialadera, el agua de la calzada se recoge en cunetas, a loslados del camino, comúnmente de sección trapezoidal,rectangular o triangular. En zonas demasiado lluviosas queoriginan caudales considerables es aconsejable el empleo delas formas trapezoidal y rectangular debido a que sueficiencia hidráulica es mayor que las secciones triangula-res. La cuneta de forma rectangular es utilizada generalmen-te en áreas rocosas con la finalidad de garantizar laverticalidad de sus paredes y consecuentemente la estabili-
dad del camino.
Las cunetas tienen una área de drenaje relativamentepequeña, se proyectan de manera general para precipitacionesfuertes de 10 a 20 minutos de duración. La forma y dimensiónde la cuneta se la establece de acuerdo a las condicionesclimáticas, topográficas y geológicas del lugar.
Por lo general, la pendiente longitudinal de una cunetacorresponde a la pendiente del proyecto vertical.
Las Normas de Diseño Geométrico para carreteras delM.O.P. establece que las cunetas pueden descargar suscaudales de manera satisfactoria hacia las alcantarillas enlongitudes de 600 a 700 metros en terrenos planos y de 250 a400 metros en terrenos montañosos. En el proyecto SanBartolomé - La Unión se empleó un tipo de cuneta de sección
transversal en y , cuya forma y dimensiones se indican en la
Fig. III - 1.
1-a0.65 m
1 05k'°-J
0.12023
0.12
CAPITULO TRES 81
1-' 0.øm -1009
Fig. 111-1 : Detalle de cuneta
3.2.1.2.1.- DISEÑO DE CUNETAS Y CANALES :
Las dimensiones, la pendiente y otras característicasde las cunetas, se determinan en base al caudal que va apasar por ellas, haciendo uso de los siguientes métodos:
a) MÉTODO RACIONAL.- Está basado en la relación directaentre la lluvia y la escorrentía.
Para el diseño de las estructuras de drenaje menores, en loque a su tamaño se refiere, es necesario determinar previa-mente el caudal de la cuenca respectiva, utilizando losregistros de caudales cuando éstos existan, o en su defecto,la fórmula empírica qué corresponde al ' Método Racional ",la cual es aplicable hasta superficies de 50 hectáreas y se
expresa por:
Q C*I*A/360
en donde:
CAPITULO TRES 82
Q = Caudal, expresado en metros cúbicos por segundo.C = Coeficiente de escurrimiento que representa la
relación entre la cantidad de agua que corre sobreel terreno (escorrentía) y la lluvia calda; o sea,el porcentaje de impermeabilidad del área.
1 Intensidad máxima de la precipitación pluvial que
puede caer sobre toda la cuenca durante el tiempode concentración, expresada en milímetros por hora.
A = Área de la cuenca aguas arriba del sitio en queestará ubicada la estructura de drenaje propuesta,
expresada en hectáreas.
El coeficiente o factor de escorrentía [2, 4 y 5], es
el porcentaje de lluvia caída, en un área determinada, quecorre por la superficie en forma de agua libre. Al seleccio-nar el valor (C), se deberá considerar cuidadosamente losfuturos cambios de uso del terreno en el área de drenaje.
Los coeficiente de escorrentía sugeridos para variostipos de áreas de drenaje, se muestran en el cuadro III - 1.
CUADRO III - 1
VALORES DEL COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO (C) PARA
SU USO EN LA FORMULA RACIONAL
TIPO DE SUPERFICIE
COEFICIENTE DE
Superficies pavimentadasSuperficies de grava y macadamTierra desnuda ligeramente permeableTierra con hierba ligeramente permeableTierra desnuda moderadamente permeableTierra con césped moderadamente permeable
0.85 - 0.900.35 - 0.700.50 - 0.850.30 - 0.700.25 - 0.500.00 - 0.20
CAPITULO TRES 83
Valores válidos para pendientes que varían entre 1/2 y
2 porciento.
Para un área de drenaje que tenga diferentes tipos detierras, debe usarse un valor ponderado de (C), es decir:
Cp = (Al*C1 + A2*C2)/(A1 + A2)
en donde:
Cp = Coeficiente de escorrentía promedio.
Al y A2 = Área con diferente tipo de superficie.Cl y C2 = Valores de escurrimiento correspondiente a
cada área.
El coeficiente de escurrimiento, se lo determina en
base a las siguientes fórmulas:
- Para superficies impermeables: C = t/(8 + t)
- Para superficies permeables y
cultivadas: C = 0.3*t/(20 + t)
en donde:
t = Es la duración de la lluvia, expresada en minutos.
Es conveniente, analizar dentro de este método eltiempo de concentración, como el necesario para que unapartícula de agua del punto más alejado de la zona drenadaalcance la entrada de la estructura de drenaje. Al diseñarla estructura, el caudal máximo a considerar será aquél quese produce cuando la precipitación pluvial haya continuadodurante un período de tiempo igual al de concentración, yaque en este momento todos los puntos de la cuenca estaráncontribuyendo simultáneamente a engrosar el caudal a travésde la estructura de drenaje. El tiempo de concentración estáademás relacionada con la velocidad de fluencia del agua
CAPITULO TRES 84
superficial, la cual varía desde 1.5 a 4.5 metros por minutopara superficies con césped y de 6 a 15 metros por minutopara superficies pavimentadas y para pendientes medias
comprendidas entre 0.5 y 2% , siendo necesario para mayores
pendientes estimar la velocidad correspondiente. El tiempode concentración (Te), se lo calcula dividiendo la longituddel área drenada (L) para la velocidad de escurrimiento
(Ve), o sea:
Te = L/Ve
El valor de la intensidad de precipitación al serseleccionado depende de la curva de intensidad de lluvia
escogida para la localidad en estudio y del período derecurrencia asumido, así como del tiempo de concentraciónrequerido para el flujo superficial de la escorrentía desdeel punto más distante del área bajo estudio al punto derecolección. El diseño debe ser gobernado por la más grandeintensidad de lluvia durante estos períodos de concentra-ción, más no por intensidad para estos períodos. La ecuaciónpluviométrica obtenida de la estación de Ucubamba, para unafrecuencia de 5 años que es la mínima que debe considerarsepara pronósticos pluviales en materia de drenaje de carrete-ras asignada a la Parroquia de San Bartolomé, Provincia del
Azuay es:
1 = 398/t°62
El diseño hidráulico aplicado a carreteras emplea losprincipios básicos de la mecánica de fluidos, particularmen-te aquellos que se relacionan con los canales abiertos y
conductos cerrados.
b) ECUACIÓN DE CONTINUIDAD.- La capacidad de loselementos de drenaje que
ayudan a evacuar el agua de la superficie de la carretera y
CAPITULO Tus 85
del terreno adyacente, se mide en base al gasto hidráulico ypuede ser determinada por la ecuación de continuidad.
QA*V
en donde:
Q = Gasto hidráulico, expresado en metros cúbicos por
segundo.A = Área efectiva en metros cuadrados de la obra de
drenaje. Por área efectiva se entiende el área dela sección transversal de la estructura de drena-je. No es conveniente que toda el área de lasección transversal del elemento de drenaje seautilizada para conducir el agua.
V = La velocidad del agua, en metros por segundo.
La velocidad se determina por medio de la ecuación de
Manning:
V = (P.2"3*S112)/n
en donde:
V = Velocidad, en metros por segundo.R = Radio hidráulico que es igual al área efectiva (A)
dividida por el perímetro mojado (P), así:
RA/P
El perímetro mojado es la longitud de la sección,transversal del drenaje que se halla mojada por el agua.
S = La pendiente de la estructura del drenaje en metros
por metro.n = El coeficiente de rugosidad.
CAPITULO TRES 86
El coeficiente de rugosidad " n ", para la ecuación deManning [4.y 51 se presenta en el siguiente cuadro:
CUADRO III - 2
COEFICIENTE DE RUGOSIDAD A USARSE EN LA FORMULA
DE MANNING
TIPO DE RECUBRIMIENTO
Tubos de hormigónTubos de metal corrugado o tubos en arco:
a) simple o revestido
b) solera pavimentada
Alcantarilla de ladrilloPavimento asfálticoPavimento de hormigón
Tierra lisacésped con más de 15 cm. de profundidad de aguaCésped con menos de 15 cm. de profundidad de agua
Revestimiento rugoso con piedra
Cunetas revestidas de hormigón
Grava
RocaÁreas cultivadasMatorrales espesosBosques espesos - Poca Maleza
COEFICIENTE
0.012
0.0240.0190.0150.015
0.0140.0200.0400.0600.0400.0160.020
0.0350.030 - 0.0500.070 - 0.1400.100 - 0.150
ALCANTARILLAS :
El término alcantarilla se refiere prácticamente a
todos los conductos cerrados 12, 3 1 4 y 5], empleados para
el drenaje en carreteras. A este tipo •de drenaje se le llamadrenaje transversal, estas tienen por objeto recolectar,transportar y evacuar el agua proveniente de causes, cunetas
CAPITULO TRES 87
de coronación y cunetas laterales, por debajo de la plata-forma de la vía. Las alcantarillas son mucho más numerosasque los puentes y merecen especial atención en su diseño y
construcción.
3.2.1.3.1.- TIPOS DE ALCANTARILLAS :
Los tipos más comunes de alcantarillas empleadas encarreteras y los materiales con las cuales se las hace son:alcantarillas de tubo de metal corrugado y alcantarillas de
cajón de concreto reforzado.
a) ALCANTARILLAS DE TUBO DE METAL CORRUGADO. - Lasalcantari-
llas metálicas corrugadas para su trabajo consistirán [14]en el suministro e instalación de tubos de metal corrugadode los tamaños, tipo, calibre, espesor y dimensionesindicadas en los planos, y de acuerdo con las especificacio-nes generales. El tipo de materiales empleados tiene altaresistencia a la corrosión. Estas alcantarillas seráncolocadas en los lugares, y con el alineamiento y pendientesdeterminadas con anterioridad.
Cuando las planchas de metal corrugado vienen galvani-zadas, deberán protegerse con un recubrimiento o revesti-miento bituminoso. Las secciones se empernan en formatraslapada con la finalidad de que el anclaje sea mayor (sepueden armar dentro del lugar destinado para la misma ofuera de ella). Las secciones de tubo deberán colocarse con
el traslape circunferencial exterior hacia aguas arriba y la
costura longitudinal en los costados. El fondo de la zanjadeberá ser conformado y compactado de tal manera que ofrezcaun apoyo firme y uniforme a lo largo de toda la tubería. En
ningún caso se asentarán sobre relleno.
CAPITULO TRES 88
El relleno consistirá en la colocación y compactacióndel material seleccionado alrededor de las estructuras, encapas horizontales no mayor de 20 cms. antes de ser compac-tado y deberá obtenerse cuando menos el 95% de la densidadmáxima de laboratorio, en la compactación de cada capa. Los
fabricantes de tubería de acero corrugada (ARMCO) aconsejanque se obtienen mejores resultados cuando se utiliza unmaterial granular bien drenado, además que la compactaciónpuede realizarse con la ayuda de maderos de 5 por 10 cms. desección para trabajar en espacios reducidos y bajo loscostados de la estructura; los pisones neumáticos compactancon facilidad el relleno hasta unos 30 cms. de la pared deltubo. Los compactadores vibratorios pueden utilizarse en la
zona distante de 30 oms. hasta 1.20 ni. de la pared del tubo;y los grandes rodillos compactadores se utilizan en las
zonas más distantes.
En el Proyecto San Bartolomé - La Unión se empleotubería de metal corrugado de 48 pulgadas de diámetro en laconstrucción de un 95% del total de las alcantarillas. La
finalidad de emplear tubería de 48" de diámetro en elProyecto obedece que a parte de facilitar el normal, flujodel agua en los lugares donde requiere de ésta sección;permite además, efectuar un mantenimiento adecuado.
Los muros de cabezal y cualquier otra estructura deentrada y salida de la alcantarilla deberán construirseluego de que se tienda la tubería, rellena y compacta, deacuerdo a lo especificado en los planos. Los muros decabecera pueden construirse con piedra, hormigón, etc.,usualmente las condiciones locales dictan el diseño y losmateriales a usarse. Generalmente las entradas y salidas delas alcantarillas se construyen de hormigón ciclópeo; lapiedra empleada para esta actividad deberá ser de calidadaprobada, procedente de cantera o yacimiento, será sólida,resistente y durable, exenta de grietas y rajaduras u otrosdefectos que perjudiquen su resistencia, estará libre de
CAPITULO TRES 89
material vegetal, tierra u otros materiales objetables. Losextremos de la tubería deberán ser cortados al ras con elmuro, salvo que exista otra disposición por parte del
Ingeniero Fiscalizador.
Las Figs. III - 2 y III - 3, muestran la estructura de
entrada y salida le las alcantarillas construidas en el
proyecto.
b) ALCANTARILLAS DE CAJÓN.- Cuando la sección de la
alcantarilla metálica
corrugada simple o doble no es suficiente para drenar todael agua, se construyen alcantarillas de cajón, las mismasque por su naturaleza y sección facilitan la recolección,transporte y evacuación de las aguas provenientes de los
escurrimientos.
Cuando no se dispone de datos pluviométricos y el caucenatural tenga un ancho y una profundidad que avizoren lapresencia de un caudal considerable, es conveniente realizaruna encuesta a los moradores del lugar para tener una ideamás lógica del comportamiento de dicho cause. Entonces, enbase a éstas consideraciones, en el Proyecto de SanBartolomé - La Unión, se han construido dos alcantarillas de
cajón de sección 2*2 metros (17 + 300 y 18 + 469) y una de
3*3 metros (24 + 200).
En la Fig. III - 4 se indican las dimensiones y elarmado de una alcantarilla de cajón de sección 2*2 metros,
ubicada en la abscisa 18 + 469.
El relleno y la compactación de este tipo de estructu-ras tienen las mismas exigencias que las alcantarillas de
tubo de metal corrugado.
Los muros de ala tanto de la entrada como de la salidadeberán formar un sólo cuerpo con los muros de sostenimien-
., \
L
:
to. Las exigencias en la calidad de los materiales a usar'
son las mismas que para las alcantarillas de tubo de acero
corrugado.
T
O.20m
CAPITULO TRES 91
MUROS LATERALES
0.30 m
PUNTA
ELEVACION
Fig. 111-2 : Estructura de cajón (entrada)
T
020m
CAPITULO TRES
92
PLANTA
2.00m
0.90 mU
ELEVACION
Fig. 111-3 : Estructura de salida
oEo
c
1
1
CAPITULO TRES 93
o
II
E
IlJJ
o
o
E E E EEEE E
u • 1 a a u u-, 1- O w u. O
ng. 111-4 : Alcantarilla tipo cajón (18 + 469)
CAPITULO TRES 94
3.2.1.3.2.— LOCALIZACIÓN DE LAS ALCANTARILLAS :
Los factores más importantes para obtener una mayor
eficiencia y seguridad de las alcantarillas [2, 4 y 5] son:
a) ALINEAMIENTO.- El alineamiento de una alcantarilladeberá ajustarse a la topografía del
terreno, tratando en lo posible que el eje de la alcantari-lla coincida con el lecho de la corriente facilitando la
entrada y salida directa del agua.
En terreno montañoso y ondulado, el cambio de direcciónnotable en el curso del cauce,.ocasiona erosión en ese punto
y deposición en el lado opuesto. Cuando se colocan alcanta-rillas esviajadas con respecto al eje de la carretera estasresultan ser más largas y costosas que las que se colocan en
ángulos rectos con relación al eje. Generalmente unasolución consistirá en reducir las grandes oblicuidades yproporcionar un cambio de cauce con protección de la erosión
en uno o ambos extremos de la estructura.
Es conveniente indicar que en la práctica, el cambio dealineamiento en las alcantarillas es muy común y obedeceexclusivamente a las condiciones topográficas que impone el
sector.
b) PENDIENTE.- La pendiente es un factor de vitalimportancia que deberá en lo posible
ajustarse al lecho de la corriente, evitando al máximo quese produzcan perturbaciones de la corriente y problemas deerosión. Es decir, el uso de pendientes reducidas producenun exceso de sedimentación y una pendiente exagerada produceserias erosiones a la salida, minando la estructura.
CAPITULO TRES 95
La pendiente recomendada para evitar los problemas de
sedimentación y erosión oscilan entre el 2 y el 4%.
Se debe tener presente que las alcantarillas en taludespronunciados, siempre descargan el agua a velocidades
supercríticas y crean serios problemas de erosión en losencauzamientos sin protección. En este caso, será necesariorevestir los canales de encauzamiento para controlar la
erosión y disminuir el exceso de energía de la descarga. Laausencia de un dentellón en la salida de las alcantarillas,con frecuencia causa la pérdida de parte del revestimientode hormigón, por lo tanto el dentellón es particularmentenecesario cuando se produce un resalto hidráulico.
o) ELEVACIÓN.- Las alcantarillas deben instalarse conuna cota tal que su fondo coincida con la
del lecho de la corriente siempre y cuando se deje ver que
el lecho ha llegado a un estado de equilibrio.
3.2.1.3.3.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS :
Cuando se dispone del caudal 12 y 5], el diseño
hidráulico de las alcantarillas consistirá en encontrar eltipo y tamaño de la estructura de drenaje que evacue máseconómicamente el flujo de una tormenta de frecuenciaestablecida. Cuando no existen registros de caudales ni lasmediciones de las velocidades necesarias para realizar uncálculo más exacto, la sección transversal de las alcantari-llas se determina mediante el uso de la fórmula de Talbot
modificada 11 que se indica a continuación:
A = 0.183*C*14314*(I/100)
CAPITULO TUS 96
en donde:
A = Sección transversal de la alcantarilla, expresada
enm2H = Área a drenarse, expresada en hectáreas.1 = Intensidad de la precipitación pluvial, expresada
en mm/hr.C = Coeficiente que depende del tipo de terreno.
El cuadro III - 3, proporciona el valor del coeficiente
en relación al tipo de terreno.
CUADRO III - 3
COEFICIENTE (C) A USARSE EN LA FORMULA DE TALBOT
" MODIFICADA " PARA DETERMINAR LA SECCIÓN
TRANSVERSAL DE UNA ALCANTARILLA
CLASE DE TERRENO
Terrenos con suelo rocoso y pendientes abruptasTerrenos quebrados con pendientes fuertesTerrenos quebrados con pendientes moderadasTerrenos de valles irregulares, muy anchos en
comparación con su largoTerrenos agrícolas ondulados, en los que ellargo del valle es de 3 a 4 veces el ancho
Terrenos a nivel no afectados por acumulaciónde nieve o inundaciones fuertes
COEFICIENTE (C)
0.90 - 1.00
0.800.60
0.50
0.30
0.20 *
* Para condiciones aún más favorables, o terrenos condrenaje subterráneo, se puede disminuir C en 50 por ciento,pero debe aumentarse este para laderas con pendientespronunciadas, o cuando la parte alta del valle tenga undeclive muy superior al del canal de la alcantarilla.
CAPITULO TRES
97
3.2.1.3.4.- RESUMEN DEL SISTEMA DE DRENAJE(ALCANTARILLAS DEL PROYECTO):
ABSCISA TIPO DE DIAMETRO SECCION LONGITUDALCANTARILLA PULG. M. M.
14+362 ARMO 48 10.80
14+590 ARMCO 46 11,50
14+830 ARMCO 48 12.00
15+070 ARMCO 48 12.50
15+ 166 ARMCO 46 12.50
15+270 ARMO 48 12.00
15+580 APMCO 48 12.50
15 + 864 ARMO 46 11.50
16+215 ARMCO 48 11.70
16+356 ARMCO 48 22.50
16+658 ARMCO 46 11.75
16+932 ARMCO 48 10.80
17+090 ARMCO 48 11.75
17+300 CAJON 2X2 15.40
17+510 ARMCO 48
17+720 ARMCO 48 11.70
17+955 ARMCO 48 10.90
18+240 APMCO 48 10.85
18+ 469 CAJON 2X2 14.80
18 + 812 ARMCO 48 10.75
19+029 ARMCO 48 10.40
19+360 ARMO 48 11.50
19+540 ARMCO 48
11.70
19+625 ARMO 46 10.80
20+420 ARMO 48 11.00
20+645 ARMCO 46 11.15
20+910 ARMO 48 12.00
21 + 110 ARMO 46 11.70
21 +310 ARMCO 48 11.70
21 +490 AAMCO 48 11.130
CAPITULO TRES 98
ABSCISA TIPO DE DIAMETRO SECCION LONGITUDALCANTARILLA PULG. M. M.
21 + 745 ARMCO 48 11.80
21 +600 ARMCO 46 11.15
21 +976 ARMCO 48 11.70
22+ 118 ARMCO 46 11.70
22+440 AAMCO 48 13,10
22+655 ARMCO 46 1210
22+850 ARMCO 48 11.70
23+ 160 ARMCO 48 12.00
23+ 438 ARMCQ 48 11.50
23+ 733 ARMCO 48 10.90
23+990 ARMCO 48 11.50
24+200 CAJON 3X3 18.15
CAPITULO TRES99
3.2.2.- DRENAJE SUBTERRÁNEO :
Se considera como drenaje subterráneo [3, 4 y 51 la
intercepción y control del agua que fluye internamente enforma lateral bajo la influencia de la gravedad o que seeleva verticalmente por efecto de la capilaridad, reblande-ciendo el terreno de cimentación y afectando a la estructurade la carretera. El propósito de este estudio consistirá enla remoción de cantidades perjudiciales de aguas subterrá-
neas para proporcionar un lecho del camino y taludeslaterales estables. La solución a los problemas de drenajesubterráneo, a menudo requiere conocimientos de Geología y
la aplicación de la Mecánica de Suelos.
Para mantener firme la estructura del pavimento y las
zonas próximas a él, se tendrá presente que el agua capilarse adhiere por tensión superficial a las partículas delsuelo, llegando a las mismas ya sea cuando el agua librepasa a través del suelo o por atracción capilar desde unestrato mojado a otro más seco, entonces la gravedad notiene influencia sobre esta agua que puede moverse haciaarriba o hacia abajo o en cualquier otra dirección y aúncuando no pueda extraerse por medio del drenaje, si puedecontrolarse haciendo bajar el manto freático a una distancia
suficiente de la plataforma; otra manera de conservar laobra es dar fácil salida a las aguas de lluvia que puedenfiltrarse a través del afirmado y evitar que reblandezcan la
plataforma.
Se recomienda que la capa freática quede por lo menos a
1.0 metro de distancia de la superficie de la explanada oplataforma. Cuando no se cumpla esta condición es precisobajarla; el procedimiento normal consiste en colocar drenes
longitudinales a la profundidad precisa.
CAPITULO TRES 100
La manera más idónea para controlar el agua subterráneaen los actuales momentos es mediante la colocación desubdrenes los mismos que permiten interceptar el aguasubterránea y conducirlas a sitios de desfogue, reorientandoel flujo de tal forma que cambie la dirección de las fuerzasde filtración y de esta manera no afecte a la resistencia de
los suelos.
3.2.2.1.- SUEDRENES DE TUBO PERFORADO :
Estos subdrenes consisten en tubería perforada que secoloca, en el fondo de una zanja estrecha rellena conmaterial filtrante, dicha tubería puede ser de hormigón uotro material aprobado. El material granular de filtro pararelleno de zanjas [14] y para poner por debajo, al rededor ysobre los tubos de drenaje, como medio permeable parasubdrenes y otros propósitos semejantes, deberá ser grava o
piedra triturada y arena dura, limpia y durable, libre dematerias orgánicas, terrones de arcilla u otras sustanciasinconvenientes. Comúnmente, este tipo se usa como subdrenúnico en los siguientes casos:
a) Al pie de un talud en corte para interceptar el aguaque se filtra, cuando la estabilidad del talud no sehalla en discusión.
b) Al pie de un relleno en el lado en que se origina el
agua subterránea.
c) Longitudinalmente a través del camino al final del
corte en una bajada.
Tanto en el dren interceptor como en el longitudinal,el agua sale a través del tubo perforado hacia un arroyo o
CAPITULO TRES 101
algún sistema colector que la descarga donde ésta no seaperjudicial.
Las perforaciones deberán colocarse en la mitadinferior y entre los ángulos de 22,5° y 45° con respecto ala horizontal, tal como se muestra en la Fig. III - 5
[=0=
ng. 111-5 : Subdren
Perforaciones en la parte superior permiten la fuga delmaterial fino que forma parte del filtro, perjudicando aéste; perforaciones en la parte mas baja del tubo permitiránla salida del agua ya captada, perjudicando al suelo decimentación; es por estos dos inconvenientes que no esalternativa práctica el dejar entre las secciones de tuberíasin perforar uniones abiertas.
Es importante indicar que en áreas de cimentación derelleno puede requerirse un sistema de subdrenes " encostilla de pescado " u otra disposición efectiva, lo cualdependerá de la cantidad de agua y área que debe serestabilizada. Cuando no es factible colocar subdrenes acierta profundidad, puede utilizarse una capa permeablesobre la subrasante acompañada con subdrenes.
La Fig. III - 6, proporciona una visión detallada de lasección transversal del subdren utilizado en el Proyecto SanBartolomé - La Unión.
CAPITULO TRES 102
Entre los requisitos de diseño adicional es importanteindicar que el diámetro [4] interior de la tubería, será de15 cms. para longitudes de 150 metros o menos. Para longitu-des mayores a los 150 metros, el diámetro mínimo será de 20cms. No se deberá permitir además que el drenaje superficial
descargue sus aguas en el subdren, únicamente está permitidoque el subdren descargue sus aguas en un desagüe de aguaslluvias o en una alcantarilla. por lo general, la gradientede un subdren no será menor de 0.5 por ciento, aunque puedenaceptarse gradientes de 0.20 por ciento cuando se trate desubdrenes laterales y de 0.25 por ciento para los principa-
les.
Para el proyecto San Bartolomé — La Unión se presentó
por parte de la Fiscalización el siguiente tipo de subdren:
lOOm
15cm
0000 0 0 0 0pvv vvvvvvvv•VVVVVVVVVVVVy'VV VVVVVVVV?VVVVVVVVVV1v• VVvV VVVVVi
\VVV vvv
VV V
VV y Vvv!
ARENA
0020
SELLO DE MATERIAl. ARCILLOSO
MATERIAL DEI II2
MATERLAI. DE 0
DRAMONES; 02 ai 0 20 cm
2000
1T00
1000
Fig. 111-6 : Sección Transversal para subdren longitudinal
CAPITULO TRES 103
3.2.2.2.- DRENES HORIZONTALES :
Los drenes horizontales [4 y 14] son tubos de metal
perforado (acero), bañadas con cemento asfáltico o galvani-zadas de 5 centímetros de diámetro que se colocan enperforaciones que se realizan en la capa acuífera. Seinstalan en los taludes de corte y debajo de los rellenos,con la finalidad de protegerlos contra posibles deslizamien-tos y evitar ciertas saturaciones que se pueden presentar enla plataforma del camino. La tubería se colocará con las
perforaciones hacia arriba y se unirán en obra mediantesuelda a tope continuo, ésta unión debe ser pintada con
asfalto.
Los drenes horizontales se utilizan en una carreteracon la finalidad de captar las aguas internas y para abatirlas presiones naturales mejorando tanto la estabilidad delos taludes de corte como la del terreno de cimentación enterraplenes. La longitud de los drenes horizontales son muy
variables, pero pueden llegar a los 100 metros o más; suinclinación con la horizontal suele variar desde 3 a 20%.
Los drenes se conectan a un colector exterior que es otrotubo de unos 20 cms. de diámetro' y que se encarga de
eliminar las aguas a donde sean inofensivas.
La Fig. III - 7, representa el funcionamiento y
ubicación de un dren transversal.
c pzuxo Tus 104
OORTEOREN
PLATAFOMA HORIZONTAL/RELLENO
OIREOaON naRIMO SINDRENES
DIRECON oaDEl40j0t
/ RWO CONDRENES
Fig. 111-7 : Ubicación de un dren transversal
3.2.2.3. — ZANJAS DE DRENAJE
Son zanjas anchas con taludes laterales inclinados
normalmente 1:1 y que tienen una capa de material filtrantede 1.0 metros de espesor que se deposita en el fondo y enlos taludes laterales, posee uno o más tubos de drenaje de20 a 30 centímetros de diámetro y que se colocan en el fondode la zanja. Su uso se hace indispensable en zonas pantano-sas, quebradas y charcas, siendo estas dos últimas las más
comunes en carreteras [3 y 4].
3.2.2.4. — SUBDREN CON GEOTEXTIL
El uso de geotextil en la construcción de subdrenes, enla actualidad en muy común y consiste en una membranapermeable que bordea la zanja y que encierra dentro de ellamaterial granular, preferentemente grava. En el fondo de
CAPITULO TRES 105
dicha zanja se ubica un tubo perforado, cuyas característi-cas se describen en 3.2.2.1. Las principales característicasdel material de geotextil son las siguientes:
- Es flexible y estable al mismo tiempo, ofrece una granresistencia a la tracción y simultáneamente un elevado
alargamiento a la rotura.
Deja pasar el agua y retiene la tierra; para elloofrece resistencia mecánica al filtrado del material.Las aberturas de los poros del material de gotextildeben ser tan pequeñas que impidan la penetración delas partículas hacia el material granular que conforma
el subdren.
- Es sencible al deterioro mecánico, es decir, no sepudre y substituye a un manto filtrante, puden ser
cubiertas con piedra sin que sufra daños.
En la Fig. III - 8, indica la sección transversal de unsubdren con el empleo de membrana de geotextil.
z
8
l '/ C)
gogogogog000 go g G-g-
tmtuogogogogo
o g o 0 0000
o9o9o2o2
M&BRANA CE GEOTEXTIL
TUBO PERFORADO
T15 cm
600n1(MINItJO)
-1
Fig. 111-8 : Sección transversal de un subdren
CAPITULO TRES
106
3.2.2.5.- DISEÑO DE SUBDRENES :
Mediante observaciones directas en una zanja o en unpozo de prueba, se puede determinar el caudal de escurri-miento del agua subterránea. El trabajo consistirá en medirla altura de agua, en milímetros de profundidad, en lugaresdiferentes de la cuenca de escurrimiento o área de drenaje yque pueden ser desalojados en 24 horas [5].
El escurrimiento de agua subterránea se determina enbase a la siguiente ecuación:
Q = A*Z
en donde:
Q = Descarga, en metros cúbicos por segundo, respectoal área servida por cada tubería.
A = Área a drenarse, expresada en hectáreas.Z = Factor de escurrimiento subterráneo, expresado en
metros cúbicos por segundo por hectárea.
Para cada altura de agua el Cuadro III - 4, nos da elfactor de escurrimiento (Z):
CAPITULO TRES 107
CUADRO III - 4
CAPACIDAD REQUERIDA EN UN SUBDREN PARA DESALOJAR
DIFERENTES ALTURAS DE AGUA EN 24 HORAS
ALTURA DE AGUA EN FACTOR DE ESCURRIMIENTO EN
ram m3/0eg/ha = Z
100 0.01157
90 0.01042
80 0.00926
70 0.00810
60 0.00694
50 0.00579
40 0.00463
30 0.00347
20 0.00231
10 0.00116
5 0.00058
2 0.00023
1 0.00012
CAPITULO
CUATRO
PAVIMENTO FLEXIBLE
108
4.1.- GENERALIDADES :
De manera general, los pavimentos se clasifican en:flexibles y rígidos, sin descartar que existen otrospavimentos de tipo especial (adoquinado, piedra, etc.),convirtiendo esta clasificación en la más generalizada.
Un pavimento flexible [4, 14, 15 y 16] es aquél que
tiene una base flexible o semirígida, es decir, aquellos quepueden estar constituidos por una o varias capas de espesordeterminado y conformadas con materiales previamenteseleccionados, sobre la cual se ha construido una capa derodamiento formada por una mezcla bituminosa de alquitrán oasfalto: Tratamientos superficiales bituminosos, macadán yhormigón asfáltico. Un pavimento flexible está limitado porla capa de rodamiento y el terreno de fundación (subrasan-te). Un pavimento flexible puede disponer en su estructuralas siguientes capas: mejoramiento, subbase, base, capa derodamiento y sello. La ausencia de una o varias de ellas,
CAPITULO CUATRO 109
dependerá de la capacidad de soporte del suelo de fundación,de la clase de material a usarse, del tipo de pavimento,
intensidad de tráfico y carga de diseño entre las más
importantes.
4.2.- IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE SUELOS :
Para que la estructura del pavimento tenga un funciona-miento correcto acorde a las condiciones del sector, sedeberá realizar el estudio de suelos, materiales y cimenta-ciones lo cual comprende una investigación para establecerlas condiciones y propiedades de los suelos de subrasante ysubsuelos, materiales de préstamo, materiales para agrega-dos, etc., necesarios para el diseño de carreteras y obrasciviles en general, determinando la utilización más económi-
ca de los mismos.
4.3.- CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS
El empleo adecuado del Laboratorio de Suelos nospermitirá despejar cualquier duda acerca de las caracterís-ticas de los suelos. Las principales características de los
suelos son (15):
a) COMPOSICIÓN QUÍMICA T MINERALÓGICA.- Sus propiedadesestán íntimamen-
te relacionadas con su contenido de metales o metaloi-
des ".
b) EL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS.- Es la primera caracte-
rística que se observa
y es la más fácil de medir. Paralelamente a ésta
CAPITULO CUATRO 110
característica, es necesario tener un concepto definidoen cuanto a la identificación de los suelos por sutamaño o fracción, para ello haremos referencia a lasiguiente nomenclatura sugerida por la AASHTO M-146-70.
- CANTOS RODADOS.- Son fragmentos rocosos de forma redon-deada por desgaste o por acción del
tiempo que quedan retenidos en el tamiz de 3" (75 mm).
PIEDRAS.- Son fragmentos rocosos de forma angular,
pueden ser naturales o provenientes de unproceso de trituración, que pasan el tamiz de 3" (75
mm), pero quedan retenidas en el tamiz N g 10 (2 mm).
- PIEDRA GRUESA.- La que pasa el tamiz de 3" (75 mm) peroqueda retenida en el tamiz de 1" (25
mm).
- PIEDRA MEDIANA.- La que pasa el tamiz de 1" (25 mm),pero queda retenida en el tamiz de
3/8" (9.5 mm).
- PIEDRA FINA.- La que pasa el tamiz de 318" (9.5 mm),
pero queda retenida en el tamiz N º 10 (2
MM).
- GRAVAS.- Son partículas redondeadas de roca, que pasanel tamiz de 3" (75 mm), pero quedan retenidas
en el tamiz N 2 10 (2 mm).
- GRAVA GRUESA. - Material que pasa el tamiz 3" (75 mm),y queda retenido en el tamiz de 1" (25
mm).
- GRAVA MEDIANA.- Material que pasa el tamiz de 1" (25mm), y queda retenido en el tamiz de
CAPITULO CUATRO 111
3/8" (9.5 mm).
- GRAVA FINA.- Material que pasa el tamiz de 3/8" (9.5
aun), y queda retenido en el tamiz N g 10 (2
mm).
ARENA.- Todo material granular que resulta de ladesintegración, desgaste o trituración de las
rocas, que pasa el tamiz NQ 10 (2 mm), pero queda
retenido en el tamiz Ng 200 ( 0.075 mm)
- ARENA GRUESA.- Material que pasa el tamiz NQ 10 (2 aun),
y queda retenido en el tamiz Nº 40 (0.425
mm).
- ARENA FINA.- Material que pasa el tamiz N9 40 (0.425
nmt), y queda retenido en el tamiz NQ 200
(0.075 mm).
- LIMOS Y ARCILLAS.- Partículas finas que pasan el tamiz
Ng 200 (0.075 mm).
- LIMOS.- Material que pasa el tamiz Nº 200 (0.075 aun) y
cuyas partículas son mayores de 0.002 mm.
- ARCILLAS.- Material que pasa el tamiz Ng 200 (0.075 mm)
y cuyas partículas son menores de 0.002 mm.
- COLOIDES.- Material menor de 0.001 mm ".
c) " LA FORMA DE LAS PARTÍCULAS.- Está relacionada con lacomposición mineralógica
del material. La forma de las partículas influye en laformación de vacíos o espacios en la masa de un suelo".
CAPITULO cuo 112
d) " EL PESO ESPECÍFICO DE LOS SUELOS. - Depende de la
clase de material
o de minerales que lo componen, así como de su mayor o
menor contenido de materia orgánica, y varía de 2 a 3.
El peso específico de las arenas de cuarzo, es se-
mejante a 2.65. El peso específico de las arcillas está
comprendido, generalmente, entre 2.7 y 3.0. La materiaorgánica hace disminuir el peso específico del suelo ".
e) " EL CONTENIDO DE RUMEDAD.- El agua que se encuentra enlos suelos, puede ser de
dos clases (Ver capítulo III - Drenaje en Carreteras):drenable y no drenable; es decir, el agua libre quepuede ser drenada fácilmente por acción de gravedad, yaquella que es imposible drenar por medios mecánicosconocidos. En esta última categoría están: el aguacapilar, el agua higroscópica y el agua "películar", osea, las películas de agua, que en forma más o menossolidificadas rodean a las partículas, bajo presionesmoleculares de miles de atmósferas. Para determinar el
contenido de humedad de un suelo nos limitaremos aconsiderar únicamente el agua libre, el agua capilar y
el agua higroscópica ".
f) " ESTRUCTURA DE LA MASA.- Es de mucha importancia enlas arcillas, pues ella puede
ser destruida por la acción de fuerzas exteriores,modificando la estructura de la masa arcillosa yalterando su volumen de vacíos. Por lo expuesto lossuelos arcillosos son los que requieren mayor aten-
ción ".
CAPITULO CURO 113
4.4.- CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS :
Los diferentes métodos de clasificación de suelos,
adoptados con mayor frecuencia en nuestro medio son [15 y
161:- Clasificación de suelos AASHO.
- Clasificación de suelos SUCS.
4.4.1.- CLASIFICACIÓN DE SUELOS AASHO
La AASHO (Sociedad Americana de Autoridades de Carrete-ras Estatales), clasifica a los suelos en siete grupos,
basándose en la composición granulométrica, en el límitelíquido y en el índice de plásticidad de un suelo. Pararealizar la evaluación de cada grupo se necesita conocer elíndice de grupo, el mismo que se determina empleando lafórmula empírica que se citará más adelante. La clasifica-ción de los suelos se la obtiene de los cuadros IV - 1 y IV- 2, clasificación general en grupos y clasificación en
grupos y subgrupos respectivamente.
La AASHO clasifica a los suelos en dos clases: suelosgranulares y suelos de granulometría fina, limo-arcillosos.Se identifican como suelos granulares aquellos que tienen
35% o menos, del material fino que pasa el tamiz N Q 200
(0.075 mm). Estos suelos forman los grupos A-1, A-2 y A-3.
Los suelos finos limo-arcillosos, contienen más del 35% del
material fino que pasa el tamiz NQ 200.
a) " GRUPO A-1.- Está constituido por fragmentos depiedras, grava, arena y material ligante
poco plástico, proveniente de las mezclas bien gradua-das. Dentro de este grupo tenemos los siguientes
subgrupos:El
114CAPITULO Cu~
- SUBGRUPO A-la.- Están formados principalmente pormateriales de piedra o grava, con o sin
material ligante bien graduado.
- SUBGRUPO A-lb.- Están formados principalmente pormateriales de arena gruesa, con o sin
material ligante bien graduado ".
b) " GRUPO A-2.- Está constituida por materiales granula-res que contienen menos del 35% de
material fino. Dentro de este grupo encontramos los
siguientes subgrupos:
SUSGRUPOS A-2-4 Y A-2-5.- Estos subgrupos están confor-mados por aquellos materiales
cuyo contenido de material fino es igual o menor del
35% y cuya fracción que pasa el tamiz N 2 40 tiene las
mismas características de los suelos A-4 y A-5 respec-tivamente. Estos grupos incluyen además suelos gravosos
y arenosos (arena gruesa), que posean un contenido delimo, o índices de Grupo, en exceso en los indicadospara el grupo A-1. Incluyen además aquellas arenasfinas con un contenido de limo no plástico en exceso al
indicado para el grupo A-3.
SUBGRUPOS A-2-6 Y A-2-7.- Los materiales que conformanestos subgrupos son similares
a los anteriores, con la diferencia que la fracción que
pasa el tamiz N Q 40, tiene las mismas características de
los suelos A-6 y A-7, respectivamente ".
c) " GRUPO A-3.- Está constituido por las arenas finas, deplaya y aquellas con poca cantidad de
limo que no tengan plásticidad. Este grupo incluye,además, las arenas de río que contengan poca grava y
arena gruesa .
CAPITULO CUATRO 115
Según la AASHO, se consideran suelos limo arcillososaquellos que tienen más del 35% del material fino que
pasa el tamiz NQ 200 (0.075 mm). Estos suelos limo-
arcillosos están conformados por los grupos A-4, A-5,A-6 y A-7.
d) " GRUPO A-4.- Está constituido por suelos limosos con osin plásticidad, que tienen un 75% o más
del material fino que pasa por el tamiz N º 200. Dentro
de este grupo se incluyen las mezclas de limo con grava
y arena hasta en un 64% 11.
e) " GRUPO A-5.- Los materiales que conforman a este gruposon semejantes a los del grupo A-4, pero
contienen material micáceo o diatomáceo, son elásticosy tienen un límite líquido elevado ".
f) " GRUPO A-6.- El material típico de este grupo es laarcilla plástica. Por lo menos el 75% de
estos suelos debe pasar el tamiz NQ 200, incluyen
también las mezclas arcillo-arenosas cuyo porcentaje de
arena y grava sea inferior al 64% ".
g). " GRUPO A-7.- Los materiales que conforman a este grupo
son semejantes a los del grupo A-6, peroson elásticos. Sus limites líquido son elevados. Dentrode este grupo tenemos los siguientes subgrupos:
- SUBGRUPO A-7-5.- Está conformado por materiales cuyosíndices de plásticidad son muy altos
con respecto a los limites líquidos.
- SUBGRUPO A-7-6.- Está conformado por materiales cuyosíndices de plásticidad son muy
elevados con respecto a sus limites líquidos, experi-mentando cambios de volumen muy grandes entre sus
CAPITULO CUATRO 116
estados seco y húmedo ".
El índice de grupo se establece con la finalidad de
clasificar a los suelos de un grupo en subgrupos siempre quetengan un comportamiento similar. La clasificación de un
suelo se basa en el límite líquido, grado de plásticidad y
el porcentaje de material fino que pasa el tamiz N Q 200. El
índice de Grupo, puede determinarse mediante el empleo de la
siguiente fórmula:
IG = (F - 35)(0.2 + 0.005(Li - 40)) + 0.01(F - 15)(Ip - 10)
donde:
IG = Índice de grupo
F = Porcentaje que pasa. el tamiz N g 200
Li Límite líquidoIp Índice de plásticidad
CUADRO IV-1
CLASIFICACION DE SUELOS Y MEZCLAS DE SUELO-AGREGADO
Materiales granulares Materiales limo -arcillosos
Clasificaciori general (35%, o menos, pasa el tamiz No 200) (Más del 35% pasa el tamiz N° 200)Grupos A-1 - A3* A-2 -- A-4 A-5 A-6 A-7
Porcentaje que pasa eltamiz:No 10(2,00 mm) ......No 40 (0,425 mm) 50 mex 51 mmNo 200 (0,075 mm) - 25 mex - 10 min 35 mex - 36 min 36 min 36 mi 36 mmCaracteristicas del ma-terial que pasa el tamizNo 40 (0,425 mm):Limite liquido 40 mex 41 min 40 mex 41 mmIndice de plasticidad - 6 mex - N.P. O max 10 mex 11 min 11 mmIndice de grupo 0 0 4 mex 8 mex 12 mex 16 mcx 20 mexTerreno de fundacion - Excelente a bueno -- Regular a malo* Lacolocacion de A-3 antes que A-2, se hace unicamente por razones de ordenamiento de cantidades.
CUADRO IV -2
CLASIFICACION DE SUELOS Y MEZCLAS DE SUELO-AGREGADO
Clnelllc.ción goner.l Maisrizies gramare. Materiales Ibno - arcillosos
C38%. o monos, pava el tamiz N° 200) (Más dci 35% pava el tamiz N° 200). ______
- Grupos A-1 A-2 A-7A-1-11
A4 A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A4 A-5 A-6 A-lsA-7-6
Porcentaje que pava el,tamizN° 10(200 mm) 50max
N° 40 (0.425 ints) 30 max 50 mex 51 mi nN° 200 (0075 mm) 15 max 25 max 10 mex 35 mex 35 max 35 mex 35 max 36 min 36 min 36 mm
Características del ma-terial que pasa el tamizN°40(0.425 mm)Límite líquido 40 min 41 min 40 mex 41 mín 40 mex 41 min 40 mex 41 mm
Indloedeplasticidad 6 mex N.P.10 mex 10 mex 11 mlii 11 mín 10 max lOrnax 11 miii 11 mm
Indice de grupo O O 0 0 0 4 mex 4 mex 8 mex 12 Max 16 max 20 max
Terreno de fundación Fragmentos de Arena Gravas y arenas limosas y Suelos limosos Suelos arcillosos
piedra, grave fina arcillosasyarena
Terreno de fundación Exoalen-Excelente a bueno tea Excelente a bueno Regular a malo
bueno
* El índice de plasticidad del subgrupo A-75. es Igual, o menor, &Li -30El índioe de plasticidad del subgrupo A-7-6, es mayor que 1-1-30
-
1
os
/11 - -
1
\J 'oCAPITULO CURO
4.4.2.- CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS :
SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos),
este método permite clasificar a los suelos, mediante el uso
de un procedimiento auxiliar de identificación, véase elCuadro IV - 3. La Fig. IV - 1, está en función del índice deplásticidad y del límite líquido y nos permite obtener laclasificación en laboratorio de suelos de grano fino, (Carta
de Plásticidad de Casagrande).
Para clasificar un suelo por este método es necesariodisponer de los ensayos de granulometría, límite líquido y
límite plástico.
Este método emplea la siguiente simbología:
a) GW.- Gravas bien graduadas, mezclas de grava y arena
con pocos finos o sin ellos.
b) GP.- Gravas mal graduadas, mezclas de arena y gravacon pocos finos o sin ellos.
c) 4.- Gravas limosas mal graduadas, mezclas de grava,
arena y limo.
d) GC.- Gravas arcillosas, mezclas mal graduadas de
gravas, arena y arcilla.
e) SW.- Arena bien graduadas, arenas con grava, con pocosfinos o sin ellos.
f) SP.- Arenas mal graduadas, arenas con grava, con pocos
finos o sin ellos.
g) SM.- Arenas limosas, mezclas de arenas y limo mal
graduadas.
CAPITULO cuo 120
h) SC.- Arena arcillosas, mezclas de arena y arcilla mal
graduadas.
i) ML.- Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo deroca, arenas finas arcillosas o limosas con ligera
plásticidad.
j) CL.- Arcillas inorgánicas de baja a media plásticidad,arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillaslimosas, arcillas magras.
k) OL.- Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de
baja plásticidad.
1) MR.- Limos inorgánicos, suelos finos arenosos o limo-sos con micas o diatomeas, limos elásticos.
m) CE.- Arcillas inorgánicas de elevada plásticidad,
arcillas grasas.
n) OH.- Arcillas orgánicas de plásticidad media a alta,
ñ) Pt, Turba y otros suelos inorgánicos.
SUELOS ALTAMENTEORGAI4RXS (Pt)Tcewn 5lgoe, mw oloror sIa.enido de ,us*rbnilss de nmtffá veet.I(talk hos, --tc)
del 50% se retiene en k aseEs
HAGAS GRAI4UWMETRIA
SUELOS DE PARTSULES PINAS
Más dci .50% asela per i. mili. E. 200
Dctensmneee LLY LP en el n*tcrial minarque i. ~No. 40
Cuadro IV-3: PROCED [MIENTO AUXILIAR PARA LA IDENTIFICACION DE SUELOS EN EL LABORATORIO
s.Uc.s-
HAGASE UNEA)EE4 V1S1iiL DEL StJfflÁ) PARA DBXERSW4ARSI ES ALTMNORGAMCODE PARISCULAS GRUESAS ODE PAR1ICULAS. 2NAS EN LOS CASOS DE PRON1 DETER5UESEL&CA241U)AD QUE PASA POR LAW.LZANo. 200
CURVA
GRAVAS (0)Más del 50% de k baccido nnsa e retie-ne en la cesE. No. 4
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Fig. IV-]. : Carta de plásticidad de casagrande
CAPITULO CUATRO122
CAPITULO CUATRO 123
4.5.- ANÁLISIS FUNCIONAL DE LAS DIFERENTES CAPAS
DEL PAVIMENTO FLEXIBLE :
La función y características [15) de las diferentescapas de un pavimento flexible (Ver la sección típica parala carretera San Bartolomé - La Unión Fig. IV - 3), son:
4.5.1.- TERRENO DE FUNDACIÓN O SUBRASANTE
Se obtiene el terreno de fundación o subrasante, unavez concluido el movimiento de tierras, luego de habercompactado su superficie y haber cumplido con las seccionestransversales y pendientes especificadas en los planos dediseño. La subrasante sirve como soporte de la estructuradel pavimento y de la capacidad de ésta dependerá suespesor. Se diseñará un espesor de pavimento determinado
cuando el terreno de fundación cumpla con los siguientes
requisitos:
a) Un terreno de fundación se cataloga como PÉSIMO, cuando
a nivel de la subrasante, el suelo posee un altocontenido de materia orgánica, cuando esto ocurredeberá desecharse y reemplazarse por otro material de
mejor calidad.
b) Un terreno de fundación se cataloga como MALO, cuando anivel de subrasante se encuentra suelo fino limoso oarcilloso, susceptible de saturación, para ello será
necesario • adicionar una capa de subbase granular dematerial seleccionado antes de colocar la base.
o) Un terreno de fundación se cataloga de REGULAR a BUENO,cuando a nivel de subrasante el suelo está formado porun suelo bien graduado que no ofrece peligro de satura-
CAPITULO curio 124
ción, o por un material de granulometría gruesa,entonces posiblemente se puede prescindir de la capa de
subbase.
d) Un terreno de fundación se cataloga como EXCELENTE,cuando el valor de la capacidad de soporte del suelosea elevado y no existe la posibilidad que se sature deagua, bastaría únicamente colocar encima la capa derodamiento, es decir, que se puede prescindir de las
capas de subbase y base.
Por tanto, el comportamiento de la estructura de unpavimento flexible está en relación directa con las propie-
dades físicas y la resistencia de la subrasante.
La compactación de la subrasante aumenta su resistencia
y reduce los asentamientos y fallas del pavimento que seproducen por el tráfico, debido a que establece un contactomás firme entre las partículas. Se aconseja compactarteniendo en cuenta las siguientes densidades mínimas:
CUADRO IV - 4
COMPACTACIÓN RELATIVA SUPERFICIES O CAPAS
(PORCENTAJE)
90% Terreno natural en zonas derelleno.
95% Terreno natural en zonas decorte.
95% Terraplenes o rellenos.
Estos valores son aplicables para compactación desubrasantes normales, ya que existen casos especiales en que
CAPITULO cuo 125
los suelos se contraen excesivamente durante los períodossecos y se expanden en exceso cuando absorben humedad, haytambién suelos que pierden estabilidad al ser escarificados,
trabajados y compactados; cuando se encuentra este tipo desuelos es necesario darles un tratamiento especial.
La compactación de los suelos, según las Especificacio-nes Generales del M.O.P., se deberán comprobar desde loscostados hacia el centro de la plataforma del camino demanera alternada, de acuerdo al siguiente criterio general.
un promedio de cada 100 metros lineales para la capa de
subrasante en terraplenes y rellenos y cada 150 metroslineales para la subrasante en corte y para suelos decimentación por debajo de terraplenes cuya altura sea menorde 2 metros. Estas longitudes podrán variar cuando existaalguna otra disposición por parte del Ingeniero Fiscaliza-
dor.
EL MÉTODO DE ENSAYO s Densidad del Suelo en Sitio pormedio del Cono y Arena (AASHO
T-191-61), corresponde al utilizado en el proyecto SanBartolomé - La Unión, para determinar el porcentaje decompactación del suelo, sin descartar que existen otrosmétodos de ensayo tales como: Densidad de Campo por mediodel Medidor Volumétrico (AASHO 205-64) y el Método Nuclear
(especificaciones especiales). Los Ensayos de Laboratorioaplicados a la superficie subrasante constan en el Anexo -
2, al final del capítulo.
Una vez concluido el movimiento de tierras, paraobtener la superficie subrasante del proyecto y luego deefectuar la nivelación correspondiente, esta no deberávariar en ningún punto de la cota y sección transversalestablecidas en los planos o por el Ingeniero Fiscalizador,
en más de dos centímetros.
c pxTuLo cuao 126
4.5.2. - SUBRASANTE MEJORADA :
Consiste en modificar el terreno de fundación mediantela colocación de una capa de material seleccionado oestabilizándola con cal o cemento. En el Proyecto SanBartolomé - La Unión se colocó suelo seleccionado comomaterial de mejoramiento cuya función principal es ofreceruna mayor capacidad de soporte al resto de la estructura delpavimento, así como también reducir al mínimo los efectos
adversos producidos por las variaciones de la subrasante
existente.
El Manual de Diseño para Carreteras del M.O.P. exige
que el material de mejoramiento para la subrasante cumplacon las siguientes exigencias:
a Todos los materiales deben ser compactados por lo menosal 95% de la densidad máxima. La relación Humedad -Densidad de los Suelos se determina empleando el
procedimiento indicado en el Método de Ensayo AASHO T-
180.
b) El material de mejoramiento deberá ser cribado. Elmétodo de ensayo AASHO T-27 indica el procedimientopara determinar la granulonietría, la misma que deberáenmarcarse dentro de las siguientes especificaciones:
- Serie gruesa : Pasa el tamiz de 4 pulgadas el 100%- Serie fina : Pasa el tamiz # 200 entre O y 20%
c) El Limite Líquido (Método de Ensayo AASHO T-89), deberá
ser menor o igual al 35%
d) El Índice de Plásticidad (Método de Ensayo AASHO T-90),
deberá ser menor que 9%
CAPITULO CUATRO 127
e) El CBR (Método de Ensayo AASHO T-193), deberá ser no
menor de 7%.
Las Especificaciones Generales del M.O.P., establecenque la capa de suelo seleccionado para mejorar la subrasantetenga una compactación mínima del 95%, y que los ensayos decompactación se realicen cada 100 metros y de maneraalternada, es decir, puede iniciarse primero en el centro dela vía, luego hacia la derecha y posteriormente a laizquierda del eje. Además la superficie de la subrasante
mejorada con suelo seleccionado, en ningún punto de la cotadel eje del proyecto y sección transversal establecidas enlos planos o por el Ingeniero Fiscalizador, deberá variar enmás de dos centímetros luego de que se haya efectuado la
nivelación de comprobación correspondiente.
Los Ensayos de Laboratorio necesarios que se requierende la capa de mejoramiento de la subrasante constan en elAnexo - 1, al final del capítulo.
4.5.3.- SUBBASE :
La subbase es una capa de material seleccionado que secoloca encima de la subrasante previamente preparada yaprobada por el Ingeniero Fiscalizador y se utiliza tantopara la construcción de pavimentos rígidos como flexibles.El espesor de esta capa dependerá de algunos factores, tales
como:
- Volumen y Clase de Tráfico.
- Condiciones Climáticas.- Tipo y condición del suelo.- Ubicación del nivel freático.
CAPITULO CUATRO 128
Por lo general el espesor de la subbase varía entre 10
y 60 centímetros, dependiendo de la capacidad de soporte de
la subrasante y de la calidad del material a emplear para
este fin.
La capa de subbase tiene por objeto cumplir con las
siguientes funciones:
- Absorber las cargas de tráfico transmitidas por laBase y transmitirlas a la subrasante, mediante la
disipación de los esfuerzos producidos por las cargas
del tráfico.
- Servir como capa de drenaje del agua que por ascensión
ha atravesado la subrasante, impidiendo que llegue a la
Base.
- Disminuir los costos de construcción por cuanto losmateriales para subbases son más fáciles de obtener yde menor costo que el de las capas superiores.
- En forma temporal puede servir como superficie derodadura hasta que se continúe con la construcción de
las otras capas del pavimento.
- Reducir al mínimo los peligros efectos de congelamien-to, teniendo en cuanta que el sistema vial del Ecuador
no está sujeto a este fenómeno.
- Controlar, o eliminar en lo posible, los cambios de• volumen, elasticidad y plásticidad perjudiciales que
pudiera tener el material de la subrasante.
El material de la subbase, debe ser seleccionado ydeberá tener mayor capacidad de soporte que el terreno de
fundación o capa de mejoramiento debidamente compactados.
CAPITULO CUATRO
129
SUMASES DE AGREGADOS :
Las subbases de agregados son aquellas que estáncompuestas de agregados gruesos triturados o sólo cribadosmezclados con agregado fino proveniente de trituración o unsuelo fino seleccionado, o ambos. El tipo de subbase autilizarse en la obra será indicada en los planos o en las
disposiciones especiales.
Las subbases de agregados se clasifican según lasDisposiciones Generales del M.O.P., en las siguientesclases:
a) " SUBBASE, CLASE 1 : Son subbases construidas conagregados obtenidos por tritura-
ción de piedra o grava y graduados uniformemente degrueso a fino dentro de los límites de graduaciónespecificados en la Cuadro IV - 5 ".
b) " SUMASE, CLASE 2 : Son subbases construidas conagregados obtenidos por cribado de
piedras fragmentadas naturalmente o de grava y gradua-das uniformemente de grueso a fino dentro de loslimites de graduación especificados en el Cuadro IV -5 u.
4.5.3.1.-
c) " SUBBASE, CLASE 3 z Son subbases construidas con mate-rial obtenido de la excavación
para la plataforma o de fuentes de préstamo, en lossitios señalados en los documentos contractuales oindicados por el Ingeniero Fiscalizador. El Contratistadeberá desmenuzar, triturar, cribar, mezclar o quitarmaterial conforme sea necesario para producir unasubbase que cumpla con los requisitos de uniformidaddentro de los limites de graduación especificados en el
Cuadro IV - 5 ".
c pxTuz.o cuo 130
El Manual de Diseño y las Especificaciones Generalespara Carreteras del M.O.P., exige que la capa de subbasecumpla con las siguientes exigencias:
a) La densidad de la capa compactada deberá ser comomínima, el 100% de la densidad máxima obtenida según el
método de ensayo AASHO T-180, método D.
b) Las exigencias de graduación serán comprobadas por losensayos granulométricos de la AASHO T-11 y T-27, sea
que el material haya sido mezclado en planta o distri-
buido en el camino.
c) Los agregados gruesos deberán tener un porcentaje dedesgaste no mayor de 50% a 500 revoluciones, determina-
do según la AASHO T-96.
d) Para todas las graduaciones indicadas en el Cuadro IV -
5, la porción, del agregado que pase el tamiz Nº 40
deberá tener un límite líquido menor que 25, de acuerdoa lo determinado en el método de ensayo AASHO T-89.
e) Para todas las graduaciones indicadas el Cuadro IV - 5,
la porción del agregado que pase el tamiz NQ 40 deberá
tener un índice plástico menor que 6, de acuerdo a lo
determinado en el método de ensayo AASHO T-90.
f) Los materiales granulares no tratados para las capas desubbase se considera que tienen valores de CBR entre
20% - 50% 6 más.
3"
2"
1 1/2"
N24
N2 200
(76,2 ltUfl)
(50,4 mm)
(38,1 mm)
(4,75 mm)
(0,075 mm)
CLASE 3
100
50 - 90
O - 25
CLASE 2
10090 - 100
40 - 80
O - 20
CLASE 1
100
30 - 70
O - 15
131CAPITULO CUATRO
CUADRO IV - 5
REQUERIMIENTOS ESPECIFICADOS DE GRADUACIÓN
PARA SUBBSE
PORCENTA3! EN PESO QUE PASA POR LOS TAMICES
TAMIZ DE MALLA CUADRADA, MÉTODOS AASEO T-11 Y T-27
- PROCEDIMIENTO DE TRABAJO:
La compactación deberá progresar gradualmente desde loscostados hacia el centro de la capa en sentido paralelo al
eje del camino [14], traslapando en cada pasada la mitad delancho la mitad del ancho de la pasada inmediata anterior y
deberá continuarse, conjuntamente con la conformación,humedecimiento, y emparejamiento necesario, hasta que todala capa haya sido compactada a la densidad especificada y seobtenga una superficie uniforme y de conformidad con laalineación, pendiente y sección transversal típica especifi-cadas. La densidad de la capa compactada deberá ser comomínima, el 100% de la densidad máxima obtenida según el
ensayo AASI4O T-180, método D, excepto que en las especifica-
ciones especiales se estipule otro porcentaje. La subbasedeberá ser construida en capas compactadas de espesor nomayor de 15 centímetros. Cuando sea necesario construir lasubbase en más de una capa el espesor de ésta deberá ser
aproximadamente igual.
c pxuo cuo 132
El promedio del espesor de la subbase terminada deberáser igual o mayor que el espesor indicado en los planos y enningún punto el espesor deberá variar de la cota y seccióntransversal especificada en los planos en más de doscentímetros.
En el Proyecto San Bartolomé - La Unión (14+300 -24+720), por disposición del departamento de Fiscalizacióndel M.O.P., encargado de la obra, se escogió las Minas deGuanña (a 5.3 km. de San Bartolomé) y Bullcay (a 27.5 km. deSan Bartolomé), para la explotación de materiales que al ser
mezclados debidamente en laboratorio den como resultado unasubbase clase 3, de acuerdo a lo estipulado en los documen-tos contractuales; el espesor de la subbase para el Proyectoes de 20 cm.
Los Ensayos de Laboratorio necesarios requeridos por lacapa de subbase constan en el Anexo - 1, al final delcapítulo.
4.5.4.- BASES :
La Base es la capa de material seleccionado que seconstruye sobre la subbase, luego de que ésta haya sido
aprobada por el Ingeniero Fiscalizador. La capa de basetiene por objeto cumplir con las siguientes funciones:
Absorber los esfuerzos producidos por las cargas de losvehículos y transmitirlos a la subbase y subrasante demanera uniforme evitando que se produzcan deformacionesen las capas mencionadas.
- Servir como elemento de drenaje de las aguas que porascensión capilar hayan atravesado la capa de subbase
CAPITULO cuo 133
impidiendo que lleguen a la superficie de rodadura.
- Servir temporalmente como capa de rodadura, en caminos
de tráfico liviano.
- Reducir al mínimo los peligrosos efectos de congela-miento, teniendo en cuenta que el sistema vial delEcuador no está sujeto a este fenómeno.
- No presentar cambios de volumen que sean perjudiciales.
- Ser resistente a los cambios de humedad y temperatura.
4.5.4.1.- BASES DE AGREGADOS :
Las Bases de agregados son aquellas que están compues-tas de agregados triturados en el ciento por ciento, o deagregados triturados parcialmente o sólo cribados, todosestabilizados con agregados finos provenientes de tritura-ción o un suelo fino seleccionado, o ambos. La clase de basea emplearse será indicada en los planos o en las disposicio-nes especiales.
Las bases de agregados se clasifican en las siguientes
clases:
a) " BASE, CLASE 1 : Son bases construidas con agregadosgruesos y agregados finos triturados
en un 100%, mezclados necesariamente en planta centraly graduados uniformemente de grueso a fino dentro delos límites de granulometría especificados en el CuadroIV - 6 ".
ci prruz10 cuno 134
b) " BASE, CLASE 2 : Son bases construidas con agregadosde los cuales por lo menos el 50% por
peso de los agregados gruesos sean triturados, mezcla-dos necesariamente en planta central y graduadosuniformemente de grueso a fino dentro de los límites degranulometria especificados en el Cuadro IV - 6 11.
c) BASE, CLASE 3 : Son bases construidas con agregadosde los cuales por lo menos el 25% por
peso de los agregados gruesos sean triturados, mezcla-dos preferentemente en planta central y graduadosuniformemente de grueso a fino dentro de los límites degranulometría especificados en el Cuadro IV - 6 ".
d) " BASE, CLASE 4 : Son bases construidas con agregadosobtenidos por cribado de piedras
fragmentadas naturalmente o de gravas y graduadosuniformemente de grueso a fino dentro de los límites degranulometría especificados en el Cuadro IV - 6 ".
El Manual de Diseño y las Especificaciones Generalespara Carreteras del M.O.P., exige que una capa de basegranular cumpla con los siguientes requisitos:
a) La densidad de la capa compactada deberá ser comomínima el 100% de la densidad máxima obtenida según elmétodo de ensayo AASHO T-180, método D.
b) Las exigencias de graduación serán comprobadas por losensayos granulométricos de la AASHO T-11 y T-27, luegoque el material ha sido mezclado en planta, como cuandoha sido distribuido en el camino.
a) Para todas las graduaciones indicadas en el Cuadro IV -
6, la porción del agregado que pase el tamiz Nº 40,
CAPITULO cuio 135
incluyendo el relleno ligante, deberá carecer deplásticidad o tener un límite líquido menor que 25 y un
índice de plásticidad menor que 6, de acuerdo a lodeterminado según AASHO T-89 y T-90, respectivamente.
d) Los materiales granulares para la capa de base deberántener valores de CBR superior a 50%.
e) Los agregados gruesos, deberán tener un porcentaje dedesgaste no mayor de 40% a 500 revoluciones determinado
según AASHO T-96.
CAPITULO cuJrRo 136
CUADRO IV - 6
REQUERIMIENTOS DE GRADUACIÓN PARA BASES DE
AGREGADOS TRITURADOS
PORCENTAJE EN PESO QUE PASA POR LOS TAMICES
TAMIZ DE MALLA CUADRADA, MÉTODOS AASHO T-11 Y T-27
CLASE 1 CLASE 2 CLASE 3 CLASE 4
2"máx 1 1121Imáx
2"1 1/2"
1"
3/4',318@*
N94
Nº 10
N*º 40
N9 200
(50,8 mm)
(38,1 mm)
(25,4 mm)(19,0 mm)( 9,5 mm)
(4,76 mm)
(2,00 mm)
(0,425 mm)
(0,075 mm)
10070-10055-85
50-8035-70
25-50
20-40
10-25
2-12
10070-100
55-8560-9045-75
30-60
20-50
10-25
2-12
10070-10050-80
35-65
25-50
15-30
3-15
100
60-90
100
45-80
20-50
30-60
20-35
3-15
0-15
PROCEDIMIENTO DE TRABAJO :
La compactación deberá progresar gradualmente desde loscostados hacia el centro de la capa, en sentido paralelo aleje del camino, traslapando en cada pasada la mitad delancho de la pasada inmediatamente anterior y deberá conti-nuarse, conjuntamente con la conformación, humedecimiento, yemparejamiento necesarios hasta que toda la capa haya sidocompactada a la densidad especificada y se obtenga unasuperficie uniforme y de conformidad con la alineación,
pendiente y sección transversal típica indicadas en losplanos. La densidad de la capa compactada deberá ser comomínima el 100% de la máxima densidad obtenida según elensayo AASHO T-180, método D, excepto que en las disposicio-nes especiales se estipule otro porcentaje. La base deberá
CAPITULO CUATRO 137
ser construida en capas compactadas de espesor no menor de10 cm. y no mayor de 15 cm. • Cuando sea necesario construirla base en más de una capa de espesor, el espesor de ésta
deberá ser aproximadamente igual.
El promedio del espesor de la base terminada no deberávariar del espesor indicado en los planos en más de uncentímetro, luego de que se haya efectuado la nivelación de
comprobación correspondiente.
En el Proyecto San Bartolomé - La Unión (14+300 -24+720), por disposición del departamento de Fiscalizacióndel M.O.P. encargado de la obra, se escogió la Mina deBullcay (a 27.5 km. de San Bartolomé) para la explotación dematerial, y del cual se obtendrá una Base clase 2, deacuerdo a lo estipulado en los documentos contractuales. El
espesor de la Base para el Proyecto es de 15 cm.
Los Ensayos de Laboratorio aplicados a la capa de base,
constan en el Anexo - 1, al final del capítulo.
4.5.5.- CAPA DE RODAMIENTO :
La capa de rodadura consiste en una mezcla de agregadosy materiales bituminosos 6 una capa de hormigón de cementoportland que se construye sobre la base previamente prepara-da y aprobada por el Ingeniero Fiscalizador. Esta capa tienepor objeto cumplir con las siguientes funciones:
- Contribuir al mejor comportamiento de la base conside-rada como elemento portante de la calzada.
- Suministrar a la calzada condiciones de resistencia a
la abrasión, impidiendo la desintegración y segregación
CAPITULO CUATRO138
de sus partículas bajo la acción del tránsito.
- Auxiliar a la base en la eliminación de las irregulari-
dades de su superficie.
- Conferir a la superficie de la calzada, condicionesespeciales de rodamiento, absorción y reflexión de
luces naturales y artificiales.
- Reducir al mínimo la filtración del agua al resto de la
estructura del pavimento.
- Ofrecer una superficie antideslizante y para que sirva
de superficie de rodadura suave y uniforme para el
tráfico.
Al Proyecto San Bartolomé - La Unión, según lo estipu-
lado en los documentos contractuales, le corresponde una
capa de rodadura, denominada Doble Tratamiento superficialBituminoso (D.T.S.B.); la cual consiste en dos distribucio-
nes sucesivas y alternadas de material bituminoso y lacorrespondiente aplicación de agregados (314 y 3/8 depulgada), sobre una base imprimada. El espesor total de unacapa construida con estas características es aproximadamenteigual al tamaño máximo nominal del agregado pétreo distri-
buido en la primera aplicación (3/4 11 ). El agregado fino de
la segunda aplicación tiene como función llenar los huecos
dejados por el agregado grueso y dar una mejor trabazón óacuñamiento a estos. La Fig. IV - 2, resume lo expuesto para
este tipo de capa de rodadura:
CAPITULO ctwro 139
-
Fig. IV-2 Sección transversal de un D.T.S.B.
4.5.6.— CAPA DE DESGASTE O SELLO :
Consiste en una aplicación bituminosa con o sin laaplicación de agregados, y tiene por objeto sellar lasuperficie, impermeabilizándola, a fin de evitar la infil-tración de las aguas de lluvia y protege además, a la capade rodadura contra la acción abrasiva de las ruedas de losvehículos. En los documentos contractuales referentes alproyecto San Bartolomé - La Unión no existe un rubro parasellado de la capa de rodadura.
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CAPITULO CUATRO
140
Fig. IV-3 : Sección típica para caminos del anillo vial
CAPITULO CUATRO 141
4.6. - DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE MÉTODO DELPA
4.6.1.- INTRODUCCIÓN
Diseñar un pavimento flexible significa determinar elespesor de su estructura [4], aplicando la informacióntécnica obtenida de los ensayos de laboratorio de Suelos
aplicados a la Carretera, en concordancia con las normas
establecidas por la AISlO; también se ha tomado información
de otras fuentes (de los estudios definitivos se ha tomadolos datos referentes al tráfico y el orden de la carretera)y se las ha adaptado de acuerdo a las condiciones locales de
la zona.
Este método se caracteriza por necesitar datos talescomo el tráfico combinado de vehículos livianos y pesados,expresado como un equivalente de la carga de un eje simplede 8.180 kilogramos. El valor del soporte del suelo del
Método AISlO, ha sido correlacionado a una escala estimadade valores CBR, que se considera refleja las condiciones desuelos en el Ecuador. Este método emplea además, loscoeficientes de resistencia de los materiales para cada unade las capas del pavimento y el factor regional que se basaen las condiciones de precipitación pluvial.
4.6.2.- FACTORES DE DISEÑO DEL PAVIMENTO :
El procedimiento de diseño del pavimento requiere de lasiguiente información:
CAPITULO CURO 142
a) ÍNDICE DE SERVICIO O SUFICIENCIA (P) .- Esta condicióndel
pavimento se determina en base a las características físicasdel pavimento [4], tales como: huellas o surcos producidospor el tráfico, rugosidad general de la superficie, grietas,etc. El Índice de Servicio para pavimentos de carreteras deprimer orden es pt = 2,5 (Fig. IV - 4) y para carreterassecundarias pt = 2,0 (Fig. IV - 5). Algunas veces, lasconsideraciones de carácter económico pueden imponer que setolere un Pt = 1,5 en carreteras secundarias, lo cual debidoa experiencias obtenidas por parte del M.O.P., reconocen quese necesitará una pronta reconstrucción para resistir elservicio satisfactorio de la carretera, por lo que esaconsejable tomar un valor de Pt = 2 • Para diseñar laestructura del pavimento de la carretera San Bartolomé - LaUnión, emplearemos el Nomograma de la Fig. IV - 5, portratarse de un Camino Vecinal.
b) VALOR DE SOPORTE DE LA SUBRASANTE • - Depende del tipo ycaracterísti-
cas de los suelos de la subrasante del camino [4], sobre lacual se colocará el pavimento. El valor de soporte se basaen el método CBR de la AAHO P-193. En consecuencia cuando seefectúan varios ensayos de CBR, se obtiene una amplia gamade valores los cuales dependen del grado de compactación ydel contenido de humedad durante esta actividad. Los suelosque conforman la subrasante son raramente uniformes, por logeneral, presenta varias clases de suelos en diferentestramos del camino y además están claramente separadosocupando longitudes considerables, es factible diseñar paracada tipo de suelo, pero en la práctica, el diseño delpavimento se limita en base al suelo cuyo valor de CBR dediseño sea igual o menor del 80% de los suelos ensayados.
El CBR de diseño para la subrasante del Proyecto SanBartolomé - La Unión, es 5% de acuerdo a los ensayos de
CAPITULO CUATRO 143
Laboratorio que constan en el Anexo - 1, al final delcapítulo.
c) TRAFICO .- Es el volumen y peso de los vehículos quedebe soportar el pavimento [4]. El
tráfico vial es una mezcla de vehículos livianos, medianos ypesados sabiendo que los vehículos pesados frecuentementetienen doble eje posterior, o eje simple, y en el caso delos trailers, eje múltiple. Para usar el tráfico en eldiseño del pavimento, debe ser convertido en un númeroequivalente a cargas de eje simple de 8.180 kilogramos.Posteriormente se emplearán las Figs. IV - 4 6 IV - 5,dependiendo del índice de suficiencia Pt = 2,5 6 Pt = 2,0.
• El período de proyección del tráfico para los diseños
geométricos es generalmente de 20 años, pero los pavimentosflexibles deben ser diseñados para un periodo menor, debidoal deterioro de las superficies bituminosas por acción deltráfico y de la intemperie, siendo generalmente necesario yaconsejable algún tipo de repavimentación, entre los 10 y 15años, después de la construcción.
CAPITULO CUPRO 144
CER DE OIEENO (ECUADOR)
c, Aa O, ¿
1 III III 1 t it tuL 1 l I 1 ue * s •
E . VALOR 0€ SOPORTE oa SUEi.O - (MEMO)
IN0CE DE GRUPO
APLICACIONES DE CARGA DE EJESSIMPLES EQUIVALENTES Al. DE 8.1 KOS
IENTOS DE LES
uuuiuuuit u uuuiuuuui u u
o8
- NE NUMERO ESTRUCTURAL
II 1 III tIIlllltIllIIlIIItI(IIIlIlItIII(llIIltA
R - FACFORREIONAL
III)b.
NE - NUMERO ESTRUCTURAL CORREGIDO
1 IIlI1)IlIIlIlllIulllIltIIlIlIllIluII 1 1 II 1 1 1 1 1
o, o, a ro -
EL NOl€GRAMA ES IGUALSI. WCG.AWEN M.$HOINTEAWGJLV 1172A*AI USIJLAE TRU *NTO 17cPreI.AE.0EA
Fig. IV-4 : Nomograma para diseño de pavimento
flexible, P=2.5 (Nomograma AASHO 400-1)
CAPITULO CUATRO 145
can oe DISENO CUADOR)
C £ffiO) 8 888
itt Iii It III lii ihl IIL 1 I'l t 1 1 1
e a • • O -e
8- VALOR DE SOPORTE DEL SUELO - (AASHO)
EStcacEoIJPO
APLICACIONES DE CARGA DE EJES
SOPLES EQWALBITESAL DE 8.160MS,
(CTOSDE MLES)
1 tII liIi tilIlIllilO
8
- NE NUMERO ESTRUCTURAL
1 II II III IIIIIlIIIljIIII(ItIIIIIIlIIIIIIIl{III
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R - FACTOR REGIONAL
Tu 1 1 1
NE NUMO ESmUCJURAI. CORREGIDO
1 II 11O, A CO FC -
aNOAEsI.COLALINEGADOEN 'AAE4OINTE EJE 072
PC&7*U cIOJLAE.E72UCT07A IPACtNTOaE(O'PTOLAJEMA
Fig. XV-5 : Nomograma para diseño de pavimentoflexible, P=2.0 (Nomograma AASHO 400-1)
CAPITULO cuao 146
d) FACTOR REGIONAL .- Es decir, las condiciones ambienta-les y climáticas bajo las cuales
el pavimento deberá rendir su trabajo [4], teniendo encuenta los siguientes factores: el congelamiento, eldeshielo, las condiciones de sequedad y humedad, el drenaje,la topografía, etc
El sistema vial del Ecuador, no está sujeto a congela-miento, y la variación de los valores correspondientes alfactor regional puede ser de 0,25 a 2,0. La precipitaciónpluvial probablemente es el factor de mayor influencia ypuede asumirse, por lo tanto, una relación entre la precipi-tación pluvial y el factor regional, tal como se indica en
el Cuadro IV - 7.
CUADRO IV - 7
RELACIÓN ENTRE LA PRECIPITACIÓN PLUVIAL Y EL
FACTOR REGIONAL
PRECIPITACIÓN PLUVIAL ANUAL FACTOR REGIONAL
(nan)
Menos de 250
0,25
de 250 a 500
0,50de 500 a 1000
1,00
de 1000 a 2000
1,50
de 2000 a 3000
1,75Más de 3000
2,00
:•,) I
- ,
CAPITULO CUATRO
e) PROPIEDADES ESTRUCTURALES DE LOS MATERIALES Y CAPAS DEL
PAVIMENTO .- Se establece de acuerdo a la calidad delos materiales disponibles para construir
el pavimento [4] y está en término de un número estruc-tural (NE), que expresa la resistencia estructuralnecesaria que debe tener un pavimento para una combina-ción del valor de soporte del suelo de la carga totalequivalente a un eje simple de 8.180 kilogramos, delíndice final de suficiencia y del factor regional. El(NE), representa el espesor total del pavimento y debeser transferido al espesor efectivo de cada una de lascapas que lo constituirán. La conversión se obtiene
así:
NE = a lh 1 + a2 h2 + a3 h3 +. . . . . . . . . . . . . . e . . . e e e •
donde:
NE = Número estructural abstracto, que expresa el
espesor total del pavimento.al,a2,a3 = Coeficientes estructurales de la resistencia
relativa del material que debe utilizarsepara cada capa del pavimento. Ver Cuadro IV
- 8.h1,h2,h3 = Espesor correspondiente a cada capa
CUADRO IV-8
COEFICIENTE DE CAPASDISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES MET000 AASHO
CLASE DE MATERIAL NORMAS- COEFICIENTE (o.)
CAPA DE SUPERFICIE
CONCRETO ASFALTICO ESTABILIDAD DE MARSHALL 1.000 . 1.800 LBS 0.134 -0,173
ARENA ASFALTIGA ESTABILIDAD DE MARSHALL 500- 800 LBS 0.079 - 0.118
CARPETA BITUMINOSA MEZCLADA EN EL CAMINO ESTABILIDAD De MARSHAU. 300- 600 LBS 0,069 - 0.008
CAPA DE BASE
AGREGADOS TRITURADOS. GRADUADOS UNIFORMEMENTE P104, CBR > 100% 0.047-0.055
GRAVA, GRADUADA UNIFORMEMENTE FI 0-4, 08k .30-80% 0,028 -0,051
CONCRETO ASFALTICO ESTABILIDAD DE MARSHALL 1.000-1.S00 LBS 0.096 -0,138
ARENA ASFALTICA ESTABILIDAD DE MARSHAU 600 - 800 LBS
0.0551-0.098
AGREGADO GRUESO ESTABILIZADO CON CEMENTO REISTENCIA A LA COMPRESION 28-46 kg./cm2 0,079 -0,1313
AGREGADO GRUESO ESTABILIZADO CON CAL REISTENCIA A LA COMPRESN 7 Kg./cm2 0,0%-0.1180.118
SUELO CEMENTO REISTENCIA A LA COMPRE5N 18-32 kg./om2 0.047- 0.070
CAPA DE SUB.GASE
ARENA GRAVA. GRADUADA UNIFORMEMENTE PI 04, CBR 304 % 0,035 -0.043
SUELO - CEMENTO REISTENCIA A LA GOMPREBN 18-32 k9.!om2 0.059 - 0.071
SUELO - CAL REISTENCIA A LA COMPRESICN 5 k9slcm2 0.059 -0.071
MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE
ARENA O CUELO SELECCIONADO PI 0-10 - 0.020- 0.035
SUELO CON CAL 3% MINIMO DE CAL. EN PESO DE LOS SUELOS 0.028 - 0,030
TRATAMIENTO SUPERFICIAL BITUMINOSO
TRIPLE RIEGO * 0.40
DOBLE RIEGO * 0,25
SIMPLE RIEGO
* 0,15 -
• USAR ESTOS VALORES PARA LOS DIFERENTES
TIPOS DE TRATAMIENTOS BITUMINOSOS. SIN
CALCULAR ESPESORES
2
1—'
00
c pxTuIo cuo 149
4.6.3.— EJEMPLO DE DISEÑO :
a) TRÁFICO .- El análisis del tráfico obtenido de losEstudios Definitivos para el Proyecto
San Bartolomé - La Unión, son para una carretera de segundoorden de dos carriles. El Tráfico Promedio Diario Anual(T.P.D.A.), para el año 1995 corresponde a 260 vehículos, el35% de los cuales son pesados (11% camiones y 24% buses), yel 65% restante son vehículos livianos (automóviles ycamionetas). La tasa de crecimiento anual para los 20 añospróximos ha sido estimada en el 7% para vehículos livianos yel 6% para vehículos pesados.
- Proyección Estimada :
Tf = Ta(1 +
donde:
Pf = Tráfico futuro, expresada en número de vehículos.Ta = Tráfico actual, expresada en número de vehículos.r = Tasa de crecimiento anual, expresada en porcentajen = Período de diseño, expresado en años.
TIPO DE VEHÍCULO ACTUAL EN 10 AÑOS EN 20 AÑOS
Livianos
168
330
650Pesados 92
165
295
260
495
945
Se debe convertir el tráfico en el número equivalente a8.180 kilogramos que debe soportar el pavimento duranteel período de diseño, que se asume es de 10 años parala primera etapa y 20 años para la segunda. Se descar-tan los vehículos livianos por ser considerados insuf i-
CAPITULO cuo 150
cientes.
TIPO DE VEHÍCULO
ACTUAL
EN 10 AÑOS EN 20 AÑOS
PORCENTAJE (%)
(1995) (1995-2005) (2005-2015)
Camiones 29
52
93
31.5Buses 63
113 202
68.5
92 165 295
100.0
Encontramos el número de ejes equivalentes a . 8.180
kilogramos, para ello asumimos un NE = 2.80.
Encontramos el factor de carga equivalente con la ayudadel valor NE(asumido) = 2.80, y para un índice deservicio Pt = 2. Se emplea para ello, la Fig. IV - 6,de la cual se obtiene para camiones 3.10 y para buses
1.40 como ejes equivalentes a 8.180 kilogramos porvehículo; estos valores al ser multiplicados por elporcentaje de camiones y buses, permite . obtener elfactor de carga equivalente, tal como se indica en elsiguiente Cuadro:
VEHÍCULOS PESADOS
PORCENTAJE
FACTOR DE CARGA EQUIVALENTE ( F.0 • E.)
Camiones 31.5 3.10 0.977
Buses 68.5 1.40 0.959
1.936
El tráfico normalmente se distribuye en una carretera
de dos carriles, el 50% a cada lado.
- Equivalencia Total de Ejes 8.180 kilogramos.
N = ((Ta + T f )/2)*365 días*n*(F.C.E.)*d
CAPITULO CUATRO 151
donde:
N = Equivalencia total de ejes 8.180 kilogramos,
expresado en cientos de miles.
Ta = Tráfico actual, expresado en numero de vehícu-
los.
Tf = Tráfico futuro, expresado en número de vehícu-
los.n = Período de diseño, expresado en años.
F.C.E. = Factor de carga equivalente (valor adimensio-
nal).d = Distribución del tráfico por carril, expresado
en porcentaje.
Primer período de 10 años:
N = ((92 + 165)/2)*365*10*1.936*0.50 = 4,54*10
Segundo período de 10 años:
N = ((165 + 295)/2)*365*10*1.936*0.50 = 8.13*10
Total para los 20 años 1.27*106
La Precipitación Media Anual para el Proyecto SanBartolomé - La Unión, es de 500 a 1000 mm; por tanto,le corresponde un Factor Regional de 1.00 (Ver Cuadro
IV - 7).
- El valor del CBR de diseño de la subrasante del Proyec-to es 5% (Ver los ensayos de Laboratorio de Suelos en
el Anexo - 1, al final del Capítulo).
- Con todos los factores de diseño, antes indicados,determinamos los números estructurales con la ayuda del
nomograma de diseño de la Fig. IV - 5, así:
CAPITULO CUATRO 152
Primer período de 10 años NE = 2.80
Segundo período de 10 años de tráfico NE = 3.30
luego:
PERIODO (añoa) CER dieeño NR (asumido)
P. C. E. NE(obtenido)
Primero de 10
5
2.80
4.54*10 2.80Segundo de 10
5 2.80 1.27*1063.30
Como el valor de NE(asumido) es igual al valor NE(obte-nido), se continúa normalmente con el diseño.
Conversión de los números estructurales en espesores dediseño (con respecto al tipo de pavimento estipulado enlos documentos contractuales). Según los planos corres-pondientes del Proyecto San Bartolomé - La Unión, lecorresponde como capa de rodadura un D • T.S. B., una capa
de Base clase 2, una subbase clase 3 y una subrasante
mejorada, con un valor de CBR de diseño 9% (obtenido de
los Estudios Definitivos).
Datos de diseño disponibles:
Ne, basado en el CBR 5% de la subrasante existente.Etapa 1, 10 años de tráfico = 2.80
Etapa 2, 20 años de tráfico = 3.30
Los siguientes coeficientes son obtenidos del Cuadro IV
- 8.
al = 0.25 espesor de la capa de rodadura, para DTSBa2 = 0.051, coeficiente de la capa de base.
CAPITULO CUATRO 153
a3 = 0.043, coeficiente de la subbase.CBR = 9, material seleccionado para la subrasante
mejorada.
1) DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA SUBRASANTE MEJORADA:
NE(CBR = 5) = alhl + a2h2 + a3h3 + a4h4- NE(CBR = 9) = alhl + a2h2 + a3h3
Períodos en años20 años 10 años
3.30 2.80
- 2.90 -2.40
0.40 0.40
h4 = NE - ( alhl + a2h2 + a3h3)a4
De la Fig. IV - 7, a4 = 0.031
Espesor en una etapa de 20 años :
h4 = 0.40/0.031= 12.90 cm.
Espesor en una etapa de 10 años : h4 = 0.4010.031
= 12.90 cm.
Espesor mínimo de la subrasante mejorada = 20 cm.(Manual de Diseño del M.0.P.).
2) DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA SUBBASE:
CBR subbase (impuesto) = 30%Períodos20 años
NE(CBR = 9) = alhl + a2h2 + a3h3 2.90
- NE(CBR = 30) = albi + a2h2 - 2.10
0.80
en años
10 años
2.40
- 1.70
0.70
CAPITULO cui!rRo 154
Espesor en una etapa de 20 años : h3 = 0.80/0.043= 18.60 cm.
Espesor en una etapa de 10 años : h3 = 0.70/0.04316.28 cm.
Redondeando tenemos una subbase de espesor = 20 cm.
3) DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA BASE:
CBR (impuesto) = 60%
NE(CBR = 30) = alhl + a2h2- NE(CBR = 60) = alhl
Espesor en una etapa de 20 años :
Espesor en una etapa de 10 años :
Espesor mínimo de la base = 10 cm.(Manual de Diseño del M.O.P.)
Resumiendo los resultados tenemos:
CAPA
EN 1 ETAPA ESPESOR
DE 20 AÑOS CM.
Capa de rodadura (DTSB) 2.5
Base (piedra triturada)
10.0
Subbase (piedra triturada+ suelo seleccionado)
Subrasante (suelo selec -
cionado) 20.0
52.5
Períodos en años20 años 10 años
2.10 1.70
- 1.70 -. 1.40
0.40 0.30
h2 = 0.40/0.051= 7.8 cm.
h2 = 0.3010.051= 5.9 cm.
EN 2 ETAPAS ESPESOR
DE 10 AÑOS CM.
2.5
10.0
20.0
20.0
52.5
CAPITULO CURO 155
El espesor del pavimento es igual para las etapas de 10
y 20 años, debido que los espesores de cada una de las capashan sido redondeados siguiendo las recomendaciones sugeridaspor el Manual de Diseño para la construcción de Carreteras
del M.O.P.
8.
2o
0,
1 2 2 4 5 8
CAPITULO CUATRO156
NUMERO ESTRUCTURAL SN
!NDIcE D SEIICO • 2,5
~ICE DE 8ERVICO 2.0
Fig. IV-6 : Promedio de factores de carga equivalente
Diseño estructural de pavimentos flexibles
método AASHO
CAPITULO cuRo 157
Qe
CS
'a
o
'a
oo
__ - --
---------\\\ k
_ -
NNe
9a-
w •0 e. o
3iNY$YIflS 3a ONBSIQ 3a I3
Fig. IV-7 : Correlación entre CBR de diseño y coeficiente
estructural equivalente para subrasante
mejorada
ANEXO
UNO
ANALISIS GRANULOMETRICO
Lab. No. ZONAL - AZUAY
INGENIERÍA RURAL 1993 . 1994 PROYECTO SAN BARTOLOME - LA UNION
EGDO. ANGEL GARCES o. MATERIAL SUBRASANTEYACIMIENTO 18+500FECHA 12-02-94
TAMIZ PESO RETENIDO % % %No. ACUMULADO RETENIDO QUE PASA ESPECIFICADO
2" 0.00 0 1001 1/2" 0.00 0 100
111 0 100
3/4" 000 0 1003/8" 0.00 0 100No.4 0.00 0 100
Pasa No.4 0.00 0 100No.10 60.00 13 87No.40 129.00 28 72
No.200 237.00 51 49Pasa No.200 232.00 49
PESO TOTAL : 469.00 % HUMEDAD 5.64MOD,FINURA : ANTES LAVADO 495.00
DESPUES LAVA 469.00
ANALISIS GRANULOMETRICOBASE DE HORMIGON ASFALTICO MESCLADO EN SITIO CLASE 'A'
Lab. No.: ZONAL - LOJA
INGENIERIA RURAL 1993-1994 PROYECTO SAN BARTOLOME-LA UNION
EGDO. ANGEL GARCES o. MATERIAL MEJORAMIENTOYACIMIENTO 15+460FECHA 10-03-94
TAMIZ PESO RETENIDO % % %
No. ACUMULADO RETENIDO QUE PASA ESPECIFICADO
202050.00 7 93
1 112" 5632.00 18 82
1" 9487.00 31 69
3/40 12442.00 40 60
3/811 60 40
No.4 23812.00 77 23
Pasa No.4 7233.00 23
No.10 140.00 8 16
No.40 260.00 14 9
No.200 335.00 18 5 0-20
Pasa No.200 9500 5
PESO TOTAL : 31 045.00
%HUMEDAD
18.14
MOD. FINURA
ANTES LAVADO
508.00
DESPUES LAVA
430.00
ANALISIS GRANULOMETRICOBASE DE HORMIGON ASFALTICO MESCLADO EN SITIO CLASE 'A'
INC ENIERIA RURAL 1993- 1994
EGDO. ANGEL GARCES O.
Lab. No.: ZONAL - LOJA
PROYECTO SAN BARTOLOME-LA UNION
MATERIAL SUBBASE CLASE 3YACIMIENTO 17+500FECHA 01-06-94
TAMIZNo.
2"11/2'
1
3/4"
3/8"No.4
Pasa No.4No.l0No. 40
No.200Pasa No.200
ESO RETENICACUMULADO
4082.005697.008807.0010637.0012907.00151 98.0015725.00
89.00210.00354.00124.00
RETENIDO1318
28344249519223813
QUE PASA878272665851
412913
ESPECIFICADO
50-90
[IIW11
PESO TOTAL
30923.00
%HUMEDAD
7.74
MOD. FINURA
ANTES LAVADO
515.00DESPUES LAVA
478.00
CURVA GRANULOMETRICA
E/ ... ..........30.
^ ..............: ....... . . . . . . . . ......
..............
0.001 0.01 001 1 10
T AM 1 CES
o,
w
E-z
o,
o-
1
2 fl..'f
,-
1 ____ _O •- HII 1 i —i—a
a i 1W —1-
0,001
120
96
72
48
24
0.01 0.1
TAMiCES
ANALISIS GRANULOMETRICO
Lab. No.: ZONAL- AZUAY
F.NIERIA RURAL 1993 - 1994 PROYECTO SAN BARTOLOME - LA LINIONO. ANGEL GARCES o. MATERIAL BASE CLASE 2
YACIMIENTO 15+300¡FECHA o6-91
AMIZ ¡PESO RETENI %No. ¡ACUMULADO II RETENIDO QUE PASA j_ESPECIFICADO
11/2"1"
314"318"No.4No.4No.10
No200No.200
631.003855.0010365.0014223.007575.0087.00
231.00
139.
loo
70-10050-8035-65
25-5015-303-15
lo(3
9718
8248
353572
2883
17lo
10
PESO TOTALMOD.FINURA: ANTES LAVADO
497.00
DESPUES LAVADO
464.00CURVA GRANULOMETRICA
TAMIZ 1 PESO RT PESO RT. % % PAS
No.. PARCIAL ACUMOL. RETENIDO PASA 1 ESPECI
GRANULOMETRIA SERIE GRUESA(0111
- IxlIIJ_sXiisi isisi
isíluiiiO _vitiRXIII!
PT - 0.00 SERIE FINANo.4No.8No.10 60.00 13 87No. 16No.20No.30No.40 - 129.00 28 72No.50No.60No.100No.200 237.00 51 49
PESO INIC Gr. 469.00 1 (BIS):PESO PARA CALCULO DE Gr. 469.00
CLASIFICACION.
GRAVA OARENA 51FINOS 49
SUCS: SCAASHTO: A-4
IG(86: 3IG45,: 3
- PROYECTO: CARRETERA SAN BARTOLOME-LA UNION PROFUNDIDAD : --ENrER1ARURAL 1993-1994 SECTOR: 18+500 MUESTRA DE : SU13RASANFE
GDO. ANGELGARCES o. MUESTRA.: FECHA : 14-02-94MARGEN:
CAPSDLA 1 No. DE 1 PES CAP 1 PBS CAP PESO
No. GOLPES + 5. HM - + 5 SEC CAPS vi % RES1JLTA
__- HUMEDAD NATURAL2.00 64.21 61.61 15.20 5.60 _____4.00 61.18 58.85 15.09 5.32 5.46
LIMITE_LI(UIDO10.00 36 30.11 26.39 15.08 32.896.00 30 29.97 26.18 15.05 34.057.00 14 29.13 25.22 15.06 38.485.00 6 28.20 24.33 15.12 42.02 1 34.99
LIMITE PLASTICO6.00 1_8.10] 71 6.041 27.168.00 1 7.98 1 7.58 1 6.07 1 26.49 1 26.83
LIMITE LIQUIDO
42
40 .i4i
--------------
34 --- - 1-4 ---e - -ia iDo
LL= 34.99
NUMERO DE (OLPES
LP = 26.83IP= 8.17
L.3?Z LttO
42
40
34
32
30
CAPSULA 1 No. DE 1 RES CAP 1 PES CAP PESO
No. GOLPES +5. HM + 5 SBC CAP3 w % RESULTA
HUMEDAD NATURAL
6.00 73.90 64.85 15.08 F18.18
10.00 [______ 72.60 63.64 15.08 1 18.45LIMITE_LIOUIDO
7.00 36 25.76 23.15 15.09 32.38
3.00 30 24.41 22.08 15.09 33.33
8.00 18 25.91 23.00 15.06 36.65
9.00 10 26.75 23.37 1 15.06 40.67LIMITE PLASTICO
18.32
34.62
12.001 1 6.94 1
6.74 6.00 1 27.03
2)0 1 1 6.98J 6.78 6.07 1 28.17 1 27.60CLASIFICACION.
GRAVA 77ARENA 18FINOS 5
SUCS: SCAASHTO: A-2-4
IG(86): O10(45): 0
10 100l&?P.O 00 GOLPES
PROYECTO: CARRETERA SAN BARTOLOME-LA UNI:oN PROFUNDIDADGENIERIA RURAL 1993-1994 SECTOR: 15+460 MUESTRA DE : MEJORAMIENTO
GDO. ANGEL GARCES o. MUESTRA: FECHA : 11-03-94MARGEN:
TAP4IZ PESO RT 1 PESO Br. % PAS
No. PARCIAL ACtJMt)L. RETENIDO PASA ESPECI
GRANULOMETRIA SERIE GRUESA3"00 0 100
2 11 _ ______ 2050 7 93 -
11/2" 5632 18 821" - 9887 32 68
3/4"
12442 40 60 -
112" 16207 - 52 48 -
318" 18752 60 40No.4 - 23812 77 23
PT = 31045.00 SERIE FINANo.4No.8No. 10 - 140.00 84 - - 16No. 16No.20No.30
No.40 260.00 91 9No30Na.60No.100
No.200 ______ 335.00 95 5
PESO INIC Gr.= 430.00 (HIS):PESO PARA CALCULO DE Gr. 43000
LL= 34.62LP = 27.60IP= 7.02
28
28
24
la loo
CÁPSULA No. DE 1 RES CAP 1 PES CAP PESO
No. GOLPES +S.4 +SSEC CAES w% RESULTA]
UMEDAD NATURAL
81,07176.33 1 1 .101 7.87
84.22 1 79.12 15.06 7.96IMITE LIQUIDO
30 30.43 27.50 15.08 23.59
- 28 28.44 25.84 15.06 24.12
20 28.34 25.59 15.06 26.12
16 31.57 27.97 15.08 27.93IMITE_PLASTICO____
7.98 1_7.65 6.00 20.00
8.87 1_8.40 6.00 19.58
LIMITE LIQUIDO
1.008.00
10.009.00
12.007.00
5.004.00
CLASIFICACION.
GRAVA 49ARENA 38FINOS 13
SUCS: SCAASHTO: A-1-a
IG(86): O10(45): 0
.81
.7
M.*o DE GOUE
PROYECTO: CAB1FIERA SAN BARTOLOME-LA UNION PROFUNDIDADGENIER1A RURAL 193-1994 SECTOR: 17+500 MUESTRA DE : SUD-BASE CLASE 3
01)0. AN0J1 GARCES o. MUESTRA: FECHA : 03-06-94MARGEN:
TAMIZ 1 PESORT 1 PESOPS. %PAS
No. PARCIAL ACIJMUL. RETENIDO PASA 1 ESPBCI
GRANULOMETRIA SERIE GRU]
3" 0 0 100
2" 2112 7 93 -1 1/2" 5697 - 18 82 -
- 1" 8807 28 72
314"
10637 34 66 -
1/2" 1197 39 61
318 01 42 58 -No.4 15198 49 51
PT = 30923.00 SERTE FINA
Iro
EfLIII
PESO INIC ()r.= 478.00 (BIS'):PESO PARA CALCULO DE (ir. = 478.00
LL= 24.81LP= 1.9.79IP= 5.02
Cms-ULA f No. DE PES CAP PES CAP 1 PESO {No. 1_GOLPB + S. EM - + 5 SEC - CAPS w % 1 RESULTA.
HUMEDAD NATURALLOO 61.24 1 58.16 1 13.22 1 6.859.00 1 1 68.55 1 64.73 1 12.95 1 7.38 1 - 7.12
LIMITE LI( UIDO
0.00 01 0.00
0.00 o¡ 0.00 0.00
0.00 0 - 0.00 - 0.00
0.00 0 - 0.00 0.00LIMITE_PLASTIC
0.00L 0.00 0.00
0.00 1 0.00 0.00
0.00 0.00
0.00 0.000.00 - 0.00
0.00 0.00 0.00
0.00] 0.00 L
0.00 1 0.00 F (LOOCLASIFICACION.
GRAVA 65ARENA 24FINOS 10
SUCS: SCAASHTO: A-1-a
10(86): 0¡(3(45): 0
NOTA: MUESTRA DE MATERIAL NO PLASTICO
PROYECTO: CARREI'ERA SAN BARTOLOME-LA iJNION PROFUNDIDAD«ENIERIA RURAL 1993-1994 SECTOR: 15+300 MUESTRA DE : BASE CLASE 2
GDO. ANGEL GAR.CES O. MUESTRA: FECHA : 24-06-94MARGEN
TM1IZ PESO RT PESO RT. % PA$
No. PARCIAL ACUMOL. REIEN1DO 1 PASA ESPECI
GRANULO METRIA SERIE GRUESA
3 "
0 0 lOO
2" 0 0 1001.1/2
0 0 100
1"
631 3 97
314"
3855 18 82
1/2"
7485 34 66
3/8" 10365 48 52No.4 14223 65 35
PT = 21798.00 SERIE FINANo.4No.8No. 10 87.0() 72 28No. 16No.20No.30No.40 231.00 83 17No.50No.60No. 100No.200 325.00 90 10
PESO INIC (3r.= 464.00 (E-liS):
PESO PARA CALCULO DE Gr. 464.00
LL =0.00LP =0,00IP= 0.00
INOENIERIA RURAL 1993-1994
RODO. ANGEL GARCES
PROYECTO: SAN BARTOLOME -LAUNION CAPA DE ROD:e =SECTOR : 18+500 PROFUNDIDADMUESTRA: 1.00 MUESTRA DE : SUB-RASANTE
CALLE : FECHA : 20-02-94
ENSAYO DE C.B.R.DATOS DE MOLDEO => No. DE CAPAS =5
PESO MARTILLO= 10 lbs.
MOLDE No. X Y ZGolpes/capa 56 27 11Peso comp. 9944 9940 8924Peso molde 4811 4847 4154Peso suelo 5133 5093 4770Volumen 2331.0 2400.0 2384.0Dens. Hum. 2.202 2.122 2.001
CONTENIDOS DE HUMEDAD DE MOLDEO:W. humedo 54.50 57.32 54.27W. seco 49.82 52.26 49.55
W. capsula 15.09 15.05 15.12w (%) 13.48 13.60 13.71
w(%) prom. 13.48 13.60 13.71Dens. Seca 1.941 1.868 1.760
CONTENIDOS DE HUMEDAD LUEGO DE LA SATURACION:W. humedo 54.20 54.20 58.15 58.15 55.83 55.83
W. seco 49.45 49.45 52.40 52.40 49.33 49.33W. capsula 15,06 15.06 15.07 15.07 15.08 15.08
w (%) 13.81 13.81 15.40 15.40 18.98 18.98w(%) prom. 13.81 15.40 18.98
PORCENTAJE DE AGUA ABSORVIDA:Peso satr. 10032 9978 9208
Agua abs. 88.00 38.00 284.00% agua ab. 1.71 0.75 5.95
PORCENTAJE DE COMPACTACION:DENSIDAD MAXIMA: 1.969 OPTIMA HUMEDAD: 13.4% Compact.: 98.569 4.87 89.37
Variacion w%: -0.08 -0.20 -0.31
INGENIERIA RURAL 1993-1994
EGDO. ANGEL GARCES
PROYECTO: SAN BARTOLOME - LA UNION CAPA DE ROD:e =SECTOR : VIA PROFUNDIDADMUESTRA: MUESTRA DE : SUR-RASANTE
CALLE : FECHA
ENSAYO DE C.B,R.DATOS DE MOLDEO => No. DE CAPAS =5
PESO MARTILLO = 10 lbs.
MOLDE No. X Y ZGolpes/capa 56 27 11Peso comp. 9944 9940 8924Peso molde 4811 4847 4154Peso suelo 5133 5093 4770Volumen 2331.0 2400.0 2384.0Dens, Hum. 2.202 2.122 2.001
CONTENIDOS DE HUMEDAD DE MOLDEO:W. humedo 54.50 57.32 54.27W. seco 49.82 52.26 49.55W.capsula 15.09 15.05 15.12
w (%) 13.48 13.60 13.71w(%) prom. 13.48 13.60 13.71
Dens. Seca 1.941 1.868 1.760
CONTENIDOS DE HUMEDAD LUEGO DE LA SATURACION:W. humedo 54.20 54.20 58.15 58.15 55.83 55.83
W. seco 49.45 49.45 52.40 52.40 49.33 4933W.capsula 15.06 15.06 15.07 15.07 15.08 15.08
w (%) 13.81 1381 15.40 15.40 18.98 18.98w(%) prom. 13.81 15.40 18.98
PORCENTAJE DE AGUA ABSORVIDA:Peso satr. 10032 9978 9208
Agua abs. 88.00 38.00 284.00% agua ab. 1.71 0.75 5.95
ji
E
ee
(O•0e
-ee
e
6
E
1
ji
Contenido de Agua(11)
PROYECTO: SAN BARTOLOME - LA UNION MUESTRA No. : 1
SECTOR : 18+500 RELLENO: e=
CALLE : PROFUNDIDAD
FECHA : 16-02-94 MUESTRA DE : SUB-RASANTE
DATOS PARA LA CURVA
NORMA ENSAYO
GOLPES/CAPA
No. DE CAPAS:
PESO MARTILLO
ALT. DE CALDA:
Ti 80-A
56
5
4.5
46
DATOS DEL MOLDE
DIAMETRO:
Kg. VOLUMEN:
cm. PESO
6.0 PuIg.
944.0 cm3
4210.0 gr.
DATOS PARA LA CURVANo.ENS. 1 2 3 4
P.S.H+M 6215 6285 6321 6334
P.S.H 2005 2075 2111 2124
Den. H. 2.124 2.198 2.236 2.250
%W 9.95 11.93 13.56 15.62
Den. S. 1.932 1.964 1.969 1.946
CONTENIDO DE AGUA
MUESTRA 1 2 3 4
Peso H. 67.48 68.69 63.25 65.50 59.32 62.20 75.18 69.85
Pesos. 62.84 63.73 58.38 59.96 54.11 56.55 67.29 62.36
Peso T. 15.08 15.08 16.10 15.06 15.49 15.09 16.04 15.07
W% 9.71 10.20 11.52 12.34 13.49 13.63 15.40 15.84
Promed. 9.95 11.93 13.56 15.62
DENSIDAD SECA MAXIMA = 1.969 gr/cm3
CONT. DE AGUA OPTIMO = 13.40 %
14 •
',' \ .-1
rn
SUB-RASANTEJPROYECTO: SAN BARTOLOME - LA UNION
ESP. CAPA ROD.SECTOR : 18+500
PROFUNDIDADMUESTRA: 1.00
MUESTRA DECALLE FECHA
ENSAYO DECBR HOJA
ESPONJAMIENTO:
MOLDE No.: X Y ZTiempo (dias) dial % dial % dial %
E-3 11 E-3" E-3"
0 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1 0,018 0.357 0.033 0.655 0.061 1.222
2 0.024 0.476 0.044 0.873 0.078 1.562
3 0.035 0.695 0.060 1.191 0.084 1.682
4 0.037 0.734 0,063 1.250 0.086 1.722
PENETRACION CTE. DEL ANILLO = 2.484MOLDE No.: X Y Z
penetracion dial presion dial presion dial presion
(pulgadas) lb/plg2 lb/plg2 lbIplg2
0.000 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0
0.025 30.00 79.0 13.00 36.7 6.00 19.4
0.050 57,00 146.0 25.00 66.6 11.00 31.8
0.075 78.00 198.2 39.00 101.3 14.00 39.2
0.100 100.00 252.9 50.00 128.7 17.00 46.7
0.150 134.00 337.3 68.00 173.4 21.00 56.6
0.200 155.00 389.5 83.00 210.6 23.00 61.6
0.250 171.00 429.2 94.00 237.9 25.00 66.6
0.300 183.00 459.0 105.00 265.3 28.00 74.0
0.400 110.00 277.7 30.00 79.00.500
VALORES CORREGIDOS:presion valor % de
lb/plg2 CBR compact.
252.900 25.290 98.556
128.700 12.870 94.873
46.700 4.670 89.366
ANOTACIONES:
(\1
zO(1)wcra-
5
2Oo
oo-
Oowo
CURVA DE PENETRACION
PENETRACION EN PULGADAS
-9-56 -4-- 27 x 11
CBR DE DISENO
0 5 10 15 20 25 30VALOR CBR
VALOR CBR AL 90 01 DE M.D.S. =5.50%
CAPITULO
CINCO
174
PLAN EMERGENTE DE MITIGACIÓN
DE IMPACTOS AMBIENTALES
5.1.- GENERALIDADES
Los estudios de impacto ambiental y su aplicación es uncampo que relativamente se le ha dado poca importanciadentro de la construcción de obras viales en el Ecuador.Actualmente el Banco Internacional de Desarrollo (B.I.D.),en vista del deterioro creciente del medio ambiente yconsiderando que la construcción de las carreteras engeneral inciden en el Ecosistema principalmente en la Floray Fauna, cambios de patrones de drenaje, etc., ha introduci-do como uno de los requerimientos básicos de toda obra civilel mantener el paisaje y recuperar las áreas afectadas enespecial por el movimiento de tierras.
El proceso de construcción de la carretera San Bartolo-mé - La Unión de 10.42 km. de longitud, ha provocado ciertosdaños tanto a las condiciones físicas como ecológicas en la
CAPITULO CINCO175
zona del proyecto. No obstante, este tramo de carreterarepresenta una obra de urgente necesidad para establecer lared de comunicaciones viales interrumpida años atrás por el
desastre de la josefina.
Por este motivo, el conocimiento de las causas de los
problemas ambientales constituye un elemento importantedentro de la preservación del ambiente, debiéndose proponeracciones y actividades orientadas a contrarrestar losefectos nocivos de la construcción en los factores edáficos,topográficos, hídricos y bióticos del área de influencia delProyecto e incluye las medidas necesarias para evitar,moderar o remediar los daños ocasionados a fin de conservar
o restaurar el equilibrio ecológico.
En otro aspecto, se hace una breve descripción de las
características socio-económicas de la población de la zonade influencia con el objeto de trazar un plan de emergenciapara afrontar las demandas de la población y atenuar losimpactos negativos de la construcción de la vía. Se poneespecial énfasis en la descripción de los problemas, comopor ejemplo peligro de deslizamientos de tierras, o materialde bote (exceso) sobre las parcelas para ello se plantean
algunas soluciones o alternativas. Por otra parte, elobjetivo de realizar este plan de mitigación es reducir loscostos sociales que la construcción de la vía puede ocasio-
nar en la población.
Para la elaboración de este capítulo de impactoambiental, se tuvo que recolectar información de los
organismos sectoriales como el CREA, UMACPA, IERAC y el MAG,
instituciones que tienen relación con el manejo del plan
ambiental, de la provincia del Azuay.
CAPITULO CINCO176
5.2.- ÁREAS DE INFLUENCIA :
Las áreas de influencia que deben ser tomadas enconsideración desde el punto de vista ambiental en la
construcción de una carretera son:
- Área de Influencia Directa.
- Área de Influencia Indirecta.
5.2.1- ÁREA DE INFLUENCIA DIRECTA
Dentro de este aspecto, se considera primordialmente lacarretera principal y su derecho de vía, así como tambiénlos desvíos, variantes y puentes que son referidos comoobras lineales, a más de las obras puntuales que sonaquellos en donde se extrae el material que se ocupa en eltendido de la vía y de los campamentos temporales ubicados
por cada compañía constructora. Todos ellos constituyenelementos que ocasionan daños como: alteración de la flora,fauna, degradación del suelo y consecuentemente la contami-nación de las redes hidrográficas involucradas dentro de la
zona.
5.2.2- ÁREA DE INFLUENCIA INDIRECTA :
Desde el punto de vista ambiental se define como área
de influencia indirecta aquella que por la presencia de unacausa externa como la apertura de una carretera , la lluviael viento, etc., interfiere en el equilibrio del ecosistema,
produciendo cambios positivos y negativos en cualesquiera delos elementos y recursos en la zona de un proyecto. Laconstrucción de la carretera San Bartolomé - La Unión dará
CAPITULO CINCO 177
como resultado los siguientes efectos :
a) ASPECTOS POSITIVOS :
Integración a la red vial de algunas poblaciones ycomunidades asentadas dentro de este sector, ellopermitirá a los mismos formar parte de un desarrollopotencialmente armónico y económico, en lo posterior.
Integración de la población económicamente activa,fundamentada en el comercio de sus productos, manufac-turas y artesanías que de una u otra manera estaban
rezagadas.
b) ASPECTOS NEGATIVOS :
- El acarreo del suelo a las fuentes hídricas redundaráen el arrastre de sedimentos con consecuencia serias
para el proyecto hidroeléctrico Paute.
La aglomeración y formación de una nueva topografíaabrupta y de carácter falso, que a la postre seráarrastrada por causas naturales (viento, lluvia, etc),si es que no se toman los correctivos inmediatos.
Se altera el patrón de uso del suelo en la mayoría delas zonas como puede observarse que áreas de cultivohan sido cubiertas con suelo siendo este producto deldesalojo de la vía, igualmente zonas de pastoreo hansido alteradas por ese mismo concepto, y en algunoscasos, el arrastre de piedras han dañado los cultivos.
- Otro factor preponderante y negativo que se encuentra alo largo de toda la vía, es el mal tendido del material
desalojado.
CAPITULO CINCO 178
5.3.- ASPECTOS BIOFÍSICOS :
5.3.1. - CARACTERÍSTICAS AMBIENTALES GENERALES :
En función de las actividades que vienen cumpliendodiversas instituciones del Austro en el Manejo de los
Recursos Naturales Renovables, podemos citar las siguientes:
INEEL - UMACPA : El área en mención está involucrada
dentro del proyecto de Manejo de la Cuenca del ríoPaute, en donde se vienen cumpliendo trabajos deagroforestería, conservación de suelos, reforestación ymanejo de las áreas protectoras.
- CREA : Se encuentra dedicada al manejo frutícola.
- MAG - PROTECA : Transferencia de Tecnología para el
incremento de la producción y productividad.
- ONG'S : Realizan labores complementarias de infraes-
tructura de servicios.
5.3.2.- CLIMA
De acuerdo a los estudios obtenidos de la cuenca delrío Paute, basados en la clasificación de Holdridge, la zonaecológica para el proyecto es: Bosque Seco Montano Bajo (bs- MB: que corresponde a la zona comprendida entre SanBartolomé y La Unión, que se caracteriza por estar dentro dela cota de 2000 a 3000 m.s.n.m., en donde se registra una.
precipitación media anual entre los 500 y 1000 mm; el clima
es definitivamente sub-húmedo hasta ligeramente húmedo y las
179CAPITULO CINCO
lluvias se generan durante tres meses; en cuanto a latemperatura promedio suele ser cálidas durante el día, pero
frescas o algo frías durante la noche; se pueden llegar aregistrar temperaturas elevadas durante el día entre 18 y
22°C y en la madrugada hasta ± 2°C.
5.3.3.- RECURSOS HIDROGRFXCOS
El patrón de drenaje que más frecuentemente se presenta
en el área motivo de estudio, es la de tipo dendrítiCOentre las fuentes hídricas más representativas, en orden de
importancia están las siguientes:
QUEBRADAS : El Salado, Sorche, Aroc, Panzha, Nauchun,Gordeleg, Chalaco, Manchil y Cuncun, que
son depositarias del río Pamar, para luego unirse al ríoGualaceO. Esta red hidrográfica forma parte de la cuenca del
río Paute, siendo ésta de gran significació n por los
caudales y sedimentos que acarrea y en donde, como se anotóanteriormente, se vienen cumpliendo trabajos agroforestales,conservación de suelos, reforestación, rehabilitación de
áreas de exclusión y manejo de bosques protectores por parte
de INECEL - UMACPA.
5.34.- CALIDAD DEL SUELO :
En la zona del Proyecto se encuentran diferentes tipos
de suelos, los más representativos se describen a continua-
ción:
a) UMBRIC (ANDIC) OXIC D!STROPEPT (GD) : Pertenecen alorden de los
CAPITULO CINCO 180
inseptisoles, esta unidad se caracteriza -por tener un
horizonte superior negro oscuro, de textura limo - arcillosade 10 a 20 cm de profundidad generalmente derivado de ceniza
muy fina, con un contenido de materia orgánica de aproxima-damente 10%. En profundidades mayores, el suelo tiene uncolor pardo rojizo pesado de 30 a 100 cm.
El material del sector es más o menos meteorizado con
algunos elementos de origen duro (grava, roca, etc.),generalmente a menos de dos metros de profundidad, es
derivado de rocas volcánicas o material con un poco deceniza, aunque existe la posibilidad de mezcla de ceniza
volcánica con la superficie.
b) PARALITHIC CRROMUSTERT (UM) : Pertenecen al orden de
los vertisoles, son
suelos arcillosos con una profundidad que varia entre 40 y60 cm. de espesor encima de un material más o menos duro,tiene poco material meteorizado; estos suelos se encuentranen áreas relativamente húmedas y son derivados de tobasfinas volcánicas sedimentos de arcilla marina o materialaluvial o coluvial, la arcilla es del tipo montmorillonitamezclada con más o menos caolinita y clorita.
5.49- MEDIO ABIÓTICO :
En función de la naturaleza de la afección que causa laconstrucción de la carretera, el medio abiótico integra alos componentes topográfico-edáfico e hidrológico.
181CAPITULO CINCO
5.4.1.- COMPONENTE TOPOGRÁFICO - EDÁFICO
Se presentan cambios en la topografía y pendientes,
desestabilización del terreno y consecuentemente la dinami-zación de los procesos erosivos de los suelos.
El movimiento de tierras ha originado la mayor afección
identificada debido principalmente a que el trazado se ubicaen terrenos con fuerte pendiente transversal. Las modifica-ciones que sufre la topografía debido a los cortes practica-dos, y los botes de materiales, han ocasionado en algunossitios la pérdida de áreas de producción primaria (bosque O
agricultura) e impacto en el paisaje.
5.4.1.1.- ALTURA Y PENDIENTE DE LOS TALUDES DE
CORTE :
El impacto más sobresaliente en el tramo de la vía esel causado por los grandes cortes que han producido taludesque superan los 10 metros de altura. Las pendientes de estos
taludes trazadas en la proporción 1:2 (uno horizontal y dosvertical), determinadas en los planos respectivos, hanpermitido paredes, a mi juicio, demasiado verticales por lomenos para permitir el revestimiento con cobertura vegetal.
El corto pero intenso período de lluvias que se dio enla región ocasionó los primeros deslizamientos de lasparedes de los taludes, situación normal como proceso deestabilización. Para proteger determinadas viviendaslocalizadas en las partes altas de los taludes en lasabscisas 16 + 300, 16 + 500 y 23 + 000, se procedió a
realizar pequeñas variantes en el proyecto horizontal y
CAPITULO CINCO 182
vertical, garantizando la integridad de vidas humanas y sus
pertenencias.
5.4.1.2.- CONTROL DE LA EROSIÓN Y RESTAURACIÓN
GEOMORFOLÓGIcA R
El movimiento de tierras que incluye cortes, rellenos ymaterial de bote (exceso), en laderas o veredas, ocasionaprocesos erosivos y desestabilización del terreno, para
evitar o atenuar estos efectos es necesario que los taludestengan pendientes mejoradas por sobre los requerimientos deingeniería, que al superar 6 o 7 metros de altura seconstruyan terrazas o escalones de 2 o 3 metros de anchopara ser reforestadas y que se construyan cunetas decoronación en los taludes de mayor altura. Las Figs. y - 1,
V - 2 y y - 3 permiten apreciar lo expuesto.
En el proyecto entre las abscisas 20 + 500 y 20 + 570(sector de la Unión), se procedió a tender el material desuelos producto de un proceso erosivo creciente y conpresencia de cárcavas, protegiéndolas además con cunetas decoronación, franjas biológicas (sembrar césped en el flancosuperior a lo largo de la cuneta), zanjas de infiltracióntransversales y paralelas a las curvas de nivel y finalmenteaprovechando el material de tendido, para ejecutar lassiembras con vegetación autóctona del lugar (retamas).
Los volúmenes de bote en laderas debe ser tal que no
altere las pendientes naturales existentes para que seaposible la colocación de suelo orgánico que permita realizaruna cobertura vegetal estable. Además cuando el bote dematerial (exceso) tenga que realizarse necesariamente entierras dedicadas a los cultivos, se deberá llegar a unacuerdo con el propietario para posteriormente realizar lasobras de recuperación de la fertilidad del suelo, mediantereposición de tierra vegetal o con el uso de fertilizantes.
CAPITULO CINCO183
Los botes en veredas o sitios de relleno no utilizados paracultivos que formen amontonamientos de gran volumen debenser reconformados para mejorar la topografía, el paisaje yfacilitar la cobertura vegetal, actividad que se la realizó
en sitios estratégicos dentro del proyecto.
Muchos de los cambios geomorfológicos serán permanen-tes, pero los sitios de préstamo de materiales, minas,sitios de bote entre otros, deberán ser tratados de manera
que recobren su estructura y función original.
CAPITULO CINCO 184
Fig. V-1 : Ordenamiento de material de bote voluminoso para
efectos de cobertura vegetal (corte transversal)
CAPITULO CINCO 185
Fig. V-2 : Sección transversal de cobertura vegetal en
talud típico
CAPITULO cxco 186
Fig. V-3 : Muros de contención (barreras muertas), paracontrarestar la erosión de los taludes de bote
y salvaguardar cultivos.
SITIOS DE BOTE DE MATERIALES :
No existió un criterio ambiental generalizado en elbote de materiales, por eso existen volúmenes excesivos endeterminados sitios. El material no debe interferir losbosques naturales, áreas de cultivo, drenajes naturales, quese conectan a los ríos, etc. En muchos de los casos deberíallegarse a un acuerdo con los propietarios de las tierras
para definir los sitios de bote de materiales.
CAPITULO CINCO187
5.4.1.4.- MINAS :
Se definieron dos sitios de explotación de materiales:
a) MINA DE GUANÑ&.- Se localiza a 5.3 km. de San Bartolo-mé en la vía que conduce a la Parro-
quia de San Juan. El material de esta mina correspondea rocas volcánicas con un cierto grado de metamorfismoque presenta foliación y esquistosidad. El yacimientoen sí ha servido para la explotación de material demejoramiento para la subrasante y para realizar mezclas
con otros materiales para la subbase.
b) MIMA DE BULLCAY.- Se localiza a 27.5 km. de San Barto-lomé en el aluvial del río Gualaceo,
teniendo reservas considerables de material de usomúltiple y de buena calidad tanto para la construcción
de obras viales como de obras civiles.
En la mina de Guanña, se procedió a la restauración
geomorfológica del lugar. En cambio la mina de Bullcay seconstituye en una enorme reserva de materiales aptos para laconstrucción que deberán ser explotados durante algún tiempopara recuperar las zonas perdidas por el desastre de la
Josefina.
5.4.2.- COMPONENTE HIDROLÓGICO :
Durante la construcción de la carretera los sistemas dedrenaje existentes se han visto directamente afectados,siendo necesario reubicarlos de la manera más conveniente yacorde a las condiciones topográficas del sector. Sinembargo, el nuevo sistema de alcantarillas tendido sobre la
c pxruz.o cxco 188
vía está provocando algunos impactos negativos en elambiente por no estar ubicadas en cauces naturales, lo cualorigina el arrastre de un volumen considerable de sedimentosdebido al advenimiento de las lluvias de la época invernal,siendo de preocupación este desmejoramiento de la calidad
del agua cauce abajo.
5.4.2.1.- ALCANTARILLAS Y SISTEMAS DE DRENAJE :
Las alcantarillas deben ser construidas siguiendo loscauses naturales para evitar cambios físicos y biológicos en
el ambiente. Si por razones técnicas de ingeniería seproducen modificaciones en la ubicación, la constructoradebe realizar las obras de drenaje desde las alcantarillashasta conectarse con el cause natural, además restaurar elsuelo y la cobertura vegetal alterados por la obra.
Las alcantarillas son parte de las actividades que serealizan para el control de la erosión hídrica y es partecomplementaria de los elementos de drenaje que se extiendena lo largo del derecho de vía. En el proyecto de SanBartolomé - La Unión se ha protegido las alcantarillas másfactibles de erosionarse en las partes adyacentes a lasentradas y salidas, mediante la siembra de vegetación propiadel lugar (pencos y retamas) y la construcción de pequeñosmuros de piedra lateralmente; estos trabajos se han realiza-do por iniciativa de los moradores del sector. Ver las Figs.
V-4yV-5.
CAPITULO CINCO 189
VIA
/
/
-- //
-------
ALCANTARIIJ_A
1-1-
k
PLANTACIONES EN TALUDES
Y
CANALES DE DESAGLJE
DE
AjC.6ftTARIUAS
tWALD€
DESAGIJE
Fig. V-4 : Protección del encausamiento de salida en
las alcantarillas.
CAPITULO CINCO 190
Fig. V-5 : Encausamiento de salida de alcantarilla condiques de piedra para disminuir la velocidaddel agua y evitar la erosión.
5.5.- MEDIO BIÓTICO
El medio biótico comprende la flora y la fauna silves-tres y en general los sistemas antrópicos. En el áreapredominan los cultivos agrícolas, plantaciones de eucalip-tos y especies autóctonas del lugar tales como pencos,chicas, retamas, sigsales, etc.. La magnitud o importanciadel impacto ambiental, depende notablemente del trazado de
la vía.
Predominan en el área los cultivos agrícolas y pocos
remanentes de especies nativas y plantaciones de eucaliptosprincipalmente en las laderas de los cauces. Los cortes y
191CAPITULO CINCO
los botes de material de exceso han afectado de maneramoderada principalmente á las plantaciones de frutales,
hortalizas y otros cultivos.
A continuación se presenta una lista de la flora nativa
del lugar:
FAMILIA
Apiaceae
Asterracoae
Betulaceae
orraginaCeae
Sromeliaceae
EyperiCaaeae
Jugi andaceae
Meliaceas
Myricaceae
Poacea
Rosaceae
Polypodaceae
Myrtaoeae
GENERO / ESPECIE
Daucus sp
Baccharis genistelloidea
Baceharis glutinosa
Baecharis polyantha
Loricaria Eerruginea
Taraxaculu offioitialia
Alnus jorullensis
TournefOrlia augustifolia
Guzmania ap
Eyperiøum larcifolium
Junglanda neotrópica
Cedrella sp
Raphanea andina
Cortadería nítida
stipa ichu
Prunus serotina
Rubus opa
ElaphoglOSaUXfl unduavense
Eucaliptua glóbulus
NOMBRE COMÚN
Ajillo
Chilca
Chilca
Chiba
Cipré de cerro
Diente de león
Aliso
Laurel de cerro
Achupilla
Romerillo
Nogal
Cedro
Laurel
Sig - aig
Paja
capulí
Mora
Llashipa
Eucalipto
El presente inventario faunístico se lo obtuvo mediante
consulta a los campesinos de la zona, entre las especies que
podemos anotar son:
CAPITULO CINCO 192
NOMBRE VULGAR NOMBRE CIENTÍFICO
Gavilán Buteo polyosoma
Quillilico Falco sparverius
Torcasa Columba fasciata
Zorro Didelphis sp
Conejo Sylvilagus brasilensis
Raposo Dusicyon culpaeus
Venado Odocoileus sp
Chucuril lo Mustela frenata
En la práctica de recuperación de suelos, se aconsejalas siguientes especies: sig-sal, moras, kikuyo, retama,
chilca, aliso, pencos y gramalote, para la zona del proyec-
to.
5.6.- ASPECTOS SOCIALES :
La construcción de la carretera en sí traerá un mayorflujo vehicular e incremento del comercio, lo cual indica elaspecto positivo de la misma.
Los efectos negativos en el sector del proyecto, se hanconsiderado de acuerdo a los recursos: agua, aire, suelo,vegetación, por ser estos los más afectados.
5.6.1.- CONTAMINACIÓN DEL AGUA
Las aguas son contaminadas principalmente por constitu-yentes químicos producto de la actividad agrícola y mineradel sector. El recurso hídrico se ha visto sujeto a un
PAR
1
-,.'- _JoCAPITULO CINCO /
/proceso constante y cada vez más grave de consobre todo por la actividad minera en la Parroquia de San
Bartolomé.
Igualmente, la forma de explotación minera y demateriales para uso en la plataforma de la vía por tratarsede una extracción a cielo abierto tiene un aspecto negativoal despedazar los suelos, destruir la vegetación y dejargrandes hoyos como lacras en el paisaje, a más de situarzonas falsas que por los aspectos naturales pueden derribar-se, entonces dichos materiales extraídos de una u otramanera van a contribuir directamente en la contaminación delos ríos mediante el acarreo de sólidos sedimentables, queaceleran el asolvamiento. Por la construcción de la vía y aldepositar los materiales que ello ocasiona a los lados de lamisma, se forman taludes netamente falsos, los mismos quecon la incidencia de las lluvias son arrastrados a losdrenajes naturales, produciendo igualmente la contaminaciónde las aguas. Este es un problema social debido a que lapoblación del sector de La Unión no dispone del servicio deagua entubada ni de vertientes que permitan su captación,razón por la cual se ven en la necesidad de emplear para usodoméstico las aguas del río Gualaceo contaminadas por laactividad constructiva (carretera), por el uso de fertili-zantes (agricultura) y por la actividad minera (ARNENONIC).
5.6.2.- CONTAMINACIÓN DEL AIRE :
El empleo de maquinaria pesada y vehículos de transpor-te en general, producen sustancias extrañas de alta toxici-dad que ocasionan el deterioro en la calidad del aire,sabiendo de antemano que cualquier sustancia puede ser un
contaminante aéreo.
CAPITULO CINCO 194
La contaminación del aire es un problema de extremagravedad que puede producir efectos negativos sobre humanos,
animales, plantas y/o materiales, sobre todo por el despren-dimiento de monóxido de carbono de los motores a gasolina ydiesel; originando en los humanos afecciones al tejido
respiratorio.
5.6.3.- EL RUIDO AMBIENTAL :
El ruido producido por los motores econtaminantes inmateriales más difícilesporque, entre otras cosas, la gente no estáque son victimas de sus efectos.
uno de losce combatir,consciente de
La contaminación por ruido ambiental es una forma comúnde degradación del ambiente que produce efectos de variada
índole sobre los seres humanos y los animales. Este tipo decontaminación produce trastornos nerviosos, ansiedad,
desordenes digestivas y vasculares.
5.6.4.- IMPACTO EN EL RECURSO TIERRA :
Este recurso constituye sin duda alguna el capital másvalioso con que el hombre dispone para satisfacer sus
necesidades de subsistencia. Los principales impactos quecontribuyen a dañarlo son: la explotación de los recursosmineros y materiales de construcción, complementados con la
construcción de la vía.
En el proyecto, muchas, de las viviendas sufrieron lasconsecuencias del desalojo no programado del material decorte teniéndose que realizar su rehasentamiento previo a la
CAPITULO CINCO 195
evaluación de daño y perjuicios para la indemnizaciónrespectiva. Se tendrá que tomar medidas proteccionistastécnicamente dirigidas en todas las vías que se realicen enel país con el fin de proteger el bienestar de la población.
5.6.5.- IMPACTOS EN LA VEGETACIÓN
Igualmente en distintos puntos de la zona como productode la construcción de la carretera se han perdido áreascultivadas o potencialmente cultivables, en estos casos, sibien los propietarios están concientes de la importancia querepresenta la obra, ésta ha significado pérdidas económicaspara sus familias.
5.7.- REQUERIMIENTOS DE CARÁCTER AMBIENTAL :
Entre los requerimientos de carácter ambiental adicio-nales tenemos:
5.7.1. - RECOLECTORES DE BASURA PARA LOS CAMPAI4EN-
TOS:
Cada campamento contará con recipientes adecuados parala recolección selectiva de desperdicios sólidos, clasifi-cándolos en residuos orgánicos, vidrios, latas y papel. Losprimeros, serán tratados y reconvertidos en los mismoscampamentos (enterramiento), en tanto que los otros deberánser transportados a sitios de reciclaje o destino final.
CAPITULO CINCO 196
5.7.2.- HIGIENE Y SALUBRIDAD INDUSTRIAL :
La Compañía dentro de los requerimientos de trabajoestá en la obligación de proveer de vestimenta, sitios de
vivienda, alimentación, entre otros a sus trabajadores, sinembargo el personal que labora con maquinaria y equipos nocuenta con los implementos indispensables como: casco,
botas, poncho de aguas, etc.
Por otra parte, se deben construir trampas de grasas
con la finalidad de depositar en estas todos los desperdi-cios de los materiales más comunes empleados por la maquina-ria y vehículos en general que resultan inservibles luego de
un período determinado de tiempo.
5.7.3. - MATERIAL DE DIFUSIÓN E INSTRUCTIVOS AM-
BIENTALES
Se tienen que elaborar folletos informativos sobre eluso y conservación de los recursos naturales y cuidado delmedio ambiente, dirigidos tanto al personal que trabaja enla obra como a los habitantes del lugar.
5.7.4.- EDUCACIÓN AMBIENTAL :
Con el concurso de especialistas se deberán realizarcharlas relacionadas con los impactos ambientales ocasiona-dos por la construcción de la carretera. Existe una ciertaresistencia al cumplimiento de las normativas ambientalis-tas, se está tratando en la actualidad de realizar unaeducación ambiental a nivel técnico, operacional y poblaciónen general, dirigidas a tomar las medidas de mitigación
CAPITULO CINCO 197
necesarias y en general sobre el manejo y buen uso de losrecursos naturales como el agua, el suelo, la flora y lafauna silvestre. De la misma manera se impartirán cursillos
o talleres de capacitación a grupos de residentes a fin deque tengan la oportunidad de participar en los trabajos de
construcción y cuidado del ambiente.
En el proyecto San Bartolomé - La Unión, se dictaron
dos conferencias (Parroquia San Bartolomé y Caserío deGuanña), inculcando de ésta manera a la población a tomar
conciencia de la importancia que tienen las formas y losmétodos de como restablecer sus tierras, proteger la vía yla manera adecuada de realizar la siembra de sus cultivos,
etc.
5680- LEYES, NORMAS Y REGLAMENTOS REFERIDOS AL
MEDIO AMBIENTE :
Dentro del derecho constitucional es obligación delGobierno Nacional velar por un desarrollo armónico de todala sociedad, implementando o mejorando las vías de comunica-ción, para que estos sean un factor de desarrollo económicoy social, pero teniendo en cuenta todos los ecuatorianos el
criterio constante de preservar y conservar el medioambiente, con ayuda de este factor los pueblos y comunidadesque se encuentran a orillas de la vía o en sus carcanías,esto no quiere decir, a su vez, que con este pretexto lascompañías constructoras de dichos caminos no tengan quecumplir con todas las disposiciones prescritas en la
Constitución, Leyes y Reglamentos vigentes en nuestro país,las más importantes se detallan a continuación:
CAPITULO CINCO 198
A) CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA (Máxima expresión de la
voluntad soberana del pueblo), Registro Oficial N2 763
de 12 de Junio de 1984 (Codificada).
2. U El derecho de vivir en un medio ambiente libre de
contaminación. Es deber del estado velar para que este
derecho no sea afectado y tutelar la preservación de la
Naturaleza.
B) LEYES :
1. LEY DE PRESERVACIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINA-
CIÓN AMBIENTAL
Registro Oficial NI 97, de 31 de mayo de 1976, Decreto
Supremo NI
374 de 21 de mayo de 1975.
" ART. 1.- Esta Ley rige la prevención y control de la
contaminación ambiental; la protección de los recursos aire,
agua y suelo; y la conservación, mejoramiento y restauración
del ambiente; actividades que se declaran de interés
público.
ART. 2.- A los organismos determinados en esta Ley les
corresponde la regulación, control y prohibición, en todo el
territorio nacional, de las causas, que originan, en forma
directa o indirecta, la contaminación del ambiente y la
degradación de los sistemas ecológicos.
CAPITULO CINCO 199
ART. 3.- Para los efectos de esta Ley, se entenderá por:
c) CONTAMINANTE : Cualquier factor orgánico, inorgánico o
energético que, por sí solo o en combinación con otros,produzca al ser vertido un cambio perjudicial en un
medio ecológico; y,
d) CONTAMINACIÓN : La presencia en el ambiente de uno omás contaminantes que perjudica la vida, la salud y elbienestar humanos, la flora y la fauna, o constituyanuna molestia o degradan la calidad del aire, del agua,
del suelo o de otros bienes nacionales o particulares."
Para los efectos de esta Ley, serán considerados como
fuentes potenciales de contaminación del aire:
a) Los artificiales, originada por el desarrollo tecnoló-gico y de la acción del hombre, generadores de vapor,talleres, plantas termoeléctricas, refinerías depetróleo, plantas químicas, aeronaves, automotores ysimilares, la incineración, quema a cielo abierto debasuras y residuos, la explotación de materiales de
construcción y otras actividades que produzcan o puedanproducir contaminación; y,
b) Los naturales, ocasionadas por fenómenos naturales,tales como erupciones, precipitaciones, sismos, se-
quías, deslizamientos de tierra y otros.
u ART. 16.- Queda prohibido descargar sin sujetarse a las
correspondientes normas técnicas y regulaciones, a las redesde alcantarillado, o en las quebradas, acequias, ríos, lagos
naturales o artificiales, o en las agua marítimas; así comoinfiltrar en terrenos, las aguas residuales que contengan
contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la
fauna, a la flora y a las propiedades.
cAx'uLo cxco 200
el ART. 20.- Queda prohibido descargar, sin sujetarse a lascorrespondientes normas técnicas y regulaciones, cualquiertipo de contaminantes que puedan alterar la calidad delsuelo y afectar a la salud humana, la flora, la fauna, los
recursos naturales y otros bienes. "
2. LEY DE AGUAS :
Registro Oficial N º 69, de 30 de mayo de 1972, Decreto
Ejecutivo N2 369, de 18 de mayo de 1972.
el ART. 22.- Prohibese toda contaminación de las aguas queafecte a la salud humana o el desarrollo de la flora o lafauna. El Instituto Ecuatoriano de Recursos Hidráulicos, encolaboración con el Ministerio de Salud Pública y las demásEntidades Estatales, aplicará la política que permita el
cumplimiento de ésta disposición.
ART. 35.- Todo cambio de bocatoma o traslado de derechosde agua en cauces naturales o artificiales, sólo podránefectuarse con la autorización del Instituto de RecursosHidráulicos. Se precisará también de esta autorización parala construcción de embalses.
3. LEY FORESTAL Y DE CONSERVACIÓN DE ÁREAS NATU-
RALES Y VIDA SILVESTRE :
Registro Oficial N g 64 de 24 de agosto de 1981, Reforma
de la Ley, publicada en el Registro Oficial N Q 495 de 7 de
CAPITULO CINCO 201
Agosto de 1990. Reformada por la Ley 91 publicada en el
Registro Oficial NQ 495 .de 7 de agosto de 1990.
ART. 81.- Quien pode, tale, descortece, destruya, altere,
transforme, adquiera, transporte, comercialice o utilice los
bosques de áreas de mangle, los productos forestales o devida silvestre o productos forestales diferentes de lamadera, provenientes de los bosques de propiedad estatal o
privada, sin el correspondiente contrato, licencia oautorización de aprovechamiento a que estuviera legalmenteobligado, o que, teniéndolos, se exceda de lo autorizado,será sancionado con multas equivalentes al valor de uno adiez salarios mínimos vitales generales y el decomiso de losproductos, herramientas, equipos, medios de transporte y demás instrumentos utilizados en estas acciones, sin perjuiciode la acción penal correspondiente y en los términos del
artículo 65 del Código Penal.
lo ART. 102.- En los proyectos de desarrollo rural o indus-triales, construcción de carreteras, obras de regadío,hidroeléctricas u otras, que pudieran originar deterioro delos recursos naturales renovables, el Ministerio de Agricul-tura y Ganadería y de más Instituciones del sector públicoafectadas, determinarán las medidas y valores que losejecutores de tales proyectos u obras deban efectuar oasignar, para evitar dicho deterioro o para la reposición de
tales recursos."
4. LEY DE CAMINOS :
Expedida el 30 de Junio de 1964 y publicado en el
Registro Oficial N 2 285 del 7 de Julio de 1964. Decreto N
CAPITULO CINCO 202
1351.
ART. 1.- Son caminos públicos todas las vías de tránsitoterrestre construidos para el servicio del público y las
declaradas de uso público.
Se considera además como públicos los caminos privadosque han sido usados desde hace más de 15 años por los
habitantes de una zona.
01 2.- Todos los caminos estarán bajo el control del
Ministerio de Obras Públicas, sin perjuicio de las obliga-ciones que, respecto de ellós, deban cumplir otras institu-ciones o las particulares.
Todo proyecto de construcción, ensanchamiento, mejora-miento o rectificación de caminos presentado por cualquierentidad o persona, deberá someter previamente a la aproba-ción del Ministerio de Obras Públicas, sin cuyo requisito nopodrán realizarse los trabajos, salvo que se trate de
caminos internos de una propiedad particular.
ART. 3- Establécese el derecho de vía, que consiste en lafacultad de ocupar, en cualquier tiempo, el terreno necesa-rio para la construcción, conservación, ensanchamiento,mejoramiento o rectificación de caminos.
En el acuerdo de aprobación del proyecto de una obravial se determinará el derecho de vía correspondiente.
Cuando menos ocho días antes de la ocupación, se dejarála respectiva nota de aviso en la propiedad, bien sea al
dueño, o uno de sus familiares o a cualquier morador del
inmueble.
203CAPITULO CINCO
Si no se encontrase a persona alguna, la nota se dejará
a uno de los más cercanos vecinos del predio.
La constancia del cumplimiento de • este requisito,
presentada por el correspondiente empleado, no será suscep-
tible de impugnación.
En el día y hora indicados para la ocupación en la nota
de aviso, se constituirá en el lugar el representante de laDirección General de Obras Públicas ø en la entidad a cuyo
cargo esté la obra, pudiendo concurrir los interesados y
hacer SUS observaciones, se levantará acta en la que se
describirá el terreno materia de la ocupación, sus cultivos,
construcciones y demás detalles que se estimen necesarios
para calcular los perjuicios.
lo ART. 29.- No se podrá conducir aguas a lo largo de los
caminos públicos O por cunetas de los mismos, o cruzar con
inos, sino mediante acueductos impermeables oellas tales cam torización de la Direccióntotalmente cubiertos, previa au Provincial de Obras Públicas.
ART. 33.- Establécese la servidumbre obligatoria ygratuita sobre los terrenos colindantes con los caminospúblicos para conducir a través de aquellos las aguas
provenientes del avenamiento de tales caminos.
ART. 34.- Los propietarios de terrenos colindantes con los
caminos públicos conservarán, a su costa, en perfecto estadode servicio, las cunetas situadas junto a su respectivapropiedad y además, mantendrá limpios y libres de vegeta-ción, el camino y sus costados, hasta el eje de la vía. "
CAPITULO CINCO 204
6. CÓDIGO PENAL :
el 65.- El comiso especial recae: sobre las cosas quefueron el objeto de la infracción; sobre las que han
servido, o han sido destinadas para cometerla, cuando son depropiedad del autor del acto punible, o del cómplice; ysobre las que han sido producidas por la infracción misma.
El comiso especial será impuesto por delito, sinperjuicio de las demás penas establecidas por la Ley; pero,
al tratarse de una contravención no se impondrá sino en loscasos expresamente determinados por la Ley. "
CAPITULO
SEIS
FISCALIZACIÓN DE CARRETERAS
205
6.1.- GENERALIDADES :
La Fiscalización y supervisión dentro de la etapa de
construcción de una carretera, [4 y 14] está a cargo del
M.O.P., durante todo el tiempo que dure la obra y tendrácomo representante designado el Ingeniero Fiscalizador; éstepuede ser un ingeniero funcionario del Ministerio asistidopor personal técnico subalterno o una compañía de Fiscaliza-
ción Contratada.
Fiscalizar una carretera comprenderá: inspeccionar,
comprobar, examinar y aceptar o rechazar cualquier trabajo ocomponente de la obra; la Fiscalización será la encargada deresolver los asuntos concernientes a calidad y uso de losmateriales, avance de la obra, interpretación de planos, usocorrecto de las especificaciones y el cumplimiento delcontrato en general. Con la aplicación técnica y la correctainterpretación y ejecución de las Normas para la construc-ción de Carreteras. La Fiscalización garantiza la calidad de
CAPITULO SEIS 206
la obra y su tiempo de duración.
6.2. — ORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL M.O.P.
El Reglamento Orgánico Funcional del Ministerio deObras Públicas y Comunicaciones para el cumplimiento de susfunciones, se halla integrado por los siguientes niveles:
a) Ejecutivo.b) Asesor.
c) De Apoyo; y,
d) Operativo.
a) El Nivel Ejecutivo lo constituye la máxima autoridad
que la desempeña el Ministerio de Obras Públicas y
Comunicaciones.
b) El Asesor lo constituye el Cuerpo Técnico Consultivodel M.O.P., sus actividades son coordinadas por losorganismos del Nivel Ejecutivo quienes aprueban,modifican o rechazan los trabajos presentados por las
unidades asesoras.
c) Nivel de Apoyo, es el que desarrolla las actividadesque permiten el normal desenvolvimiento de los otros
niveles del Ministerio.
d) El Nivel Operativo es el que materializa los planes
programados y proyectados del Ministerio de ObrasPúblicas, dentro de este nivel se encuentra la Direc-
ción General con sus diferentes Direcciones: Programa-ción de Estudios, de Construcciones, de MantenimientoVial, de Proyectos Viales Ecuador - BID - UnidadEjecutora, todas estas Direcciones, cuentan además con
CAPITULO SEIS 207
Departamentos a su cargo.
La Dirección de Construcciones pertenece al NivelOperativo y es a través de sus Departamentos de Fiscaliza-ción y Supervisión de Obras Viales y Civiles la encargada dellevar el control de Carreteras y Puentes y Obras en generalrespectivamente, a su vez el Departamento de Fiscalización y
Supervisión Vial está constituido por 7 Supervisiones
Zonales que son:
- ZONA 1.-
- ZONA 2.-- ZONA 3.-- ZONA 4.-
- ZONA 5.-- ZONA 6.-- ZONA 7.-
Provincias: Carchi, Imbabura, Pichincha y
Napo.Provincias: Esmeraldas y Los Ríos.Provincias: Manabí.Provincias: Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazoy Pastaza.Provincias: Cañar, Azuay y Morona Santiago.Provincias: Loja, El Oro y Zamora Chinchipe.Provincias: Guayas y Los Ríos.
6.3.- FUNCIONES BÁSICAS DE LA FISCALIZACIÓN:
Dependiendo de la magnitud y complejidad del proyecto,las tareas conducen a asegurar un control de las mismasmediante una permanente supervisión de los trabajos durantela etapa de construcción de una obra Vial, con el objeto deasegurar el cumplimiento del diseño y especificaciones. Paraello es necesario que se disponga de personal capacitado y
que cumpla con funciones específicas, así tenemos:
a) SUPERVISOR DE CONSTRUCCIONES .- Es el encargado de la•Dirección, Supervi-
sión y Coordinación en la construcción de carreteras,caminos vecinales y puentes, dentro de la zona a su cargo.
cxno SEIS 208
Las funciones básicas que cumple son:
Dirigir las actividades del personal de la zona, con lafinalidad de ofrecer una vigilancia permanente dentrode la construcción de carreteras, llevadas a cabo por
parte de los Contratistas.
- Integrar el Comité de Coordinación Zonal del M.O.P.
- Controlar los contratos asignados a la Zona de conf or-midad con los planos y especificaciones establecidas,sin descartar la parte técnica y económica.
- Aplicar los cronogramas de trabajos.
- Resolver los problemas técnicos que se presenten en laconstrucción de la carretera, dando alternativas y
soluciones adecuadas.
Coordinar las actividades de construcción dentro de laZona con la Administración central.
Revisar y legalizar las planillas de contratistas.
Recibir y suscribir Actas Provisionales y Definitivas
de Proyectos terminados, previa delegación.
Controlar la marcha administrativa y económica de cada
una de las fiscalizaciones.
- Verificar y ubicar las necesidades de cada proyecto encuanto se refiere a recursos humanos, económicos ymateriales.
- Elaborar informes mensuales y los que sean requeridos
por las autoridades del M.O.P.
CAPITULO SEIS 209
- Coordinar actividades con las Unidades Administrativas
de la Zona.
- Cumplir las demás actividades asignadas por el Jefe delDepartamento de Fiscalización y Supervisión Vial.
b) FISCALIZADOR DEL PROYECTO .- Es el encargado de la
Fiscalizar las obras de
construcción de un proyecto. Las funciones básicas que
cumple son:
- Administrar el funcionamiento de la Fiscalización.
- Fiscalizar las Obras y Proyectos de Ingeniería Civil.
- Dirigir, revisar, estudiar y calcular las obras en
construcción por contrato.
- Integrar el Comité de Coordinación Zonal.
- Controlar y supervisar la construcción de carreteras,puentes y obras de infraestructura por contrato.
- Instruir al personal subalterno en nuevas técnicas de
ingeniería.
- Revisión y actualización de los programas y cronogranias
de trabajos presentados por el Contratista.
- Despachar órdenes para repuestos, combustibles y
lubricantes.
Participar en las Recepciones Provisional y Definitivade un proyecto, previa delegación, informando sobre lacalidad y cantidad de los trabajos ejecutados, la
legalidad y exactitud de los pagos realizados.
CAPITULO SEIS 210
-
Coordinar con las autoridades pertinentes para laaplicación de la Ley de Caminos.
sugerir al supervisor durante el proceso constructivola adopción de medidas correctivas y/o solucionestécnicas que estime necesarias en el diseño y construc-
ción de las obras.
- Resolver las dudas que surgen en la interpretación delos planos, especificaciones, detalles constructivos ysobre cualquier asunto técnico relativo al proyecto.
-
Evaluación periódica del grado de cumplimiento de los
programas de trabajo.
- Comprobar periódicamente que los equipos sean losmínimos requeridos contractua].mente y se encuentren en
buenas condiciones de uso.
- Calificar al personal técnico de las constructoras yrecomendar reemplazo del personal que no satisfaga los
requerimientos necesarios.
- Ejercer el control del personal subalterno.
-
controlar y cuidar los diferentes equipos de uso de la
fiscalización.
- Obtener información estadística sobre personal, mate-riales, equipos, condiciones climáticas, tiempo traba-
jado, etc., del proyecto.
Medir las cantidades de obra ejecutadas y con ellaselaborar, verificar y certificar la exactitud de lasplanillas de pago, incluyendo la aplicación de las
fórmulas de reajuste de precios.
CAPITULO 8215 211
Examinar cuidadosamente los materiales a emplear ycontrolar su buena calidad y la de los rubros detrabajo, a través de ensayos de laboratorio que deberáejecutarse directamente o bajo la supervisión de su
personal.
Anotar en el libró de obra las observaciones, instruc-ciones o comentarios que a su criterio deben serconsiderados por el contratista para el mejor desarro-
llo de la obra.
- Verificar que el contratista disponga de todos losdiseños, especificaciones, cronogramas y demás documen-
tos contractuales.
- Revisar las técnicas y métodos constructivos propuestospor el contratista y sugerir las modificaciones que
estime pertinentes de ser el caso.
- Registrar en los planos de construcción todos loscambios introducidos durante la construcción paraobtener los planos finales de la obra ejecutada.
- En proyectos de importancia preparar memorias técnicassobre los procedimientos y métodos empleados en la
construcción de las obras.
- Exigir al contratista el cumplimiento de las leyes
laborales y reglamentos de seguridad industrial.
- Presentar informes mensuales y los que sean requeridospor las autoridades del M.O.P.
- Cumplir las demás actividades asignadas por el Supervi-sor de Construcciones.
CAPITULO SEIS 212
c) INGENIERO AYUDANTE DE FISCALIZACIÓN .- Colaborar conlas activida-
des del Fiscalizador y en el control de obra en el campo.
Las funciones básicas que cumple son:
- Estudiar y analizar los contratos, planos y demás
documentos contractuales.
- Ejecutar la medición y recepción de cada uno de losrubros del proyecto en ejecución.
- Presentar informes mensuales de avance de obra deacuerdo al cronograma de trabajo.
- Controlar las obras en el campo y efectuar trabajos de
oficina.
- subrogar al Ingeniero Fiscalizador en su ausencia.
- Instruir a los subalternos en el uso de nuevas técnicas
de ingeniería.
- Cumplir las demás actividades asignadas por el Fiscali-zador de Construcciones.
d) TOPÓGRAFO .- Dedicado a Labores de Topografía. Lasfunciones básicas que cumple son:
Replantear en el campo, el eje del proyecto, debidamen-te referenciado y descrito, y los hitos que el conside-re necesarios para el control adecuado de los perfiles
y cotas de la obra.
Suministrar al contratista todos los datos referentes aalineamiento, cotas y taludes necesarios para poder
construir todos los componentes de la obra, inclusiveestructuras de drenaje y obras complementarias.
CAPITULO SEIS 213
- Efectuar levantamientos planimétricos, colocar latera-les, tomar perfiles y su dibujo.
- Ayudar a recopilar datos para la elaboración de las
planillas.
- Cumplir las demás actividades asignadas por el Ingenie-ro Fiscalizador de Construcciones o del IngenieroAyudante de Fiscalización.
e) PERFILERO .- Dedicado a Labores auxiliares de Topogra-fía. Las funciones básicas que cumple
son:
- Localizar referencias
- Ayudar a colocar laterales
- Colaborar en el levantamiento de perfiles.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elTopógrafo.
f) CADENERO .- Ayuda a la localización de ejes y lateralesdel proyecto. Las funciones básicas que
cumple son:
- Localizar y comprobar puntos.
- Ayudar a localizar el eje del proyecto.
- Efectuar la limpieza y transporte de las aparatosutilizados en topografía.
- Dar cinta adelante
- Ser portamira.
CAPITULO SEIS 214
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elTopógrafo.
g) ?.fficBETERO .- Limpieza, desbroce y preparación deestacas. Las funciones básicas que cumple
son:
- Limpieza y desbroce para la localización del • eje de la
vía.
- Limpieza y desbroce para la ubicación de laterales.
- Preparar estacas y puntos para la referenciación yseñalización del eje del proyecto.
- Transportar y cuidar los equipos de topografía.
- Ayudar al cadenero en la colocación y pintado deestacas.
- Dar vista para la localización de los puntos que formanel eje del proyecto.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por el
Topógrafo.
Ii) LABORATORISTA DE SUELOS .- Dedicado a la supervisión yejecución de labores
dedicadas al análisis de muestras de suelo. Las funcionesbásicas que cumple son:
- Tomar muestras de materiales en la vía y minas deexplotación realizar ensayos de suelos, de hormigones,de asfaltos y efectuar el cálculo de los mismos.
- Ser responsable de los aparatos e instrumentos que se
emplean en el laboratorio.
CAPITULO SEIS 215
- Ejercer el control de calidad de los materiales emplea-dos mediante ensayos de obra.
- Presentar informes de los trabajos diarios efectuadosen el proyecto o laboratorio.
- Cumplir con las demás obligaciones asignadas por elIngeniero Fiscalizador o del Ingeniero Ayudante de
Fiscalización.
i) INSPECTOR DE OBRA DE ARTE.- Supervisan y ayudan a
efectuar labores deanálisis de muestras de suelo. Las funciones básicas que
cumple son:
- Inspeccionar y fiscalizar todo el trabajo que efectúeel Contratista, as¡ mismo todos los materiales que seproponga incorporar en la obra.
- Efectuar labores de ayudante de suelos.
- Controlar la calidad de los hormigones, rellenos,
subrasante, subbase y base.
Podrá rechazar materiales que él considere inaceptableso suspender los trabajos si él considera que el Contra-tista no los está ejecutando de acuerdo a los requisi-tos de los documentos contractuales.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elLaboratorista de Suelos.
j) CHOFER .- Conducción del o de los vehículos que poseela Fiscalización y realizar su mantenimiento
periódico. Las funciones básicas que cumple son:
Conducir el vehículo a ordenes del Fiscalizador, Equipo
CAPITULO SEIS 216
de Topografía o Laboratorista de Suelos.
- Dar mantenimiento y limpieza continua al automotor para
un rendimiento más eficiente.
- Guardar el vehículo en el sitio de estacionamientoluego de concluir la jornada de trabajo, evitando suutilización en asuntos particulares.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elIngeniero Fiscalizador o del Ingeniero ayudante de
Fiscalización.
k) PROVEEDOR .- Abastecimiento de víveres y preparación dela comida para el personal que labora en
la fiscalización. Las funciones básicas que cumplen son:
- Preparar las comidas a las horas previamente determina-
das.
- Proporcionar alimentos de buena calidad al personal quelabora en la fiscalización.
- Abastecer de víveres a la proveeduría.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elIngeniero Fiscalizador o del Ingeniero Ayudante de
Fiscalización.
1) ASISTENTE ADMINISTRATIVO .- Labores variadas deOficina. Las funciones
básicas que cumplen son:
- Redactar Oficios y Solicitudes que el Ingeniero Fisca-
lizador ordene.
- Cuidar y mantener los equipos de Oficina.
CAPITULO SEIS
- Efectuar pedidos de combustible, lubricantes ytos.
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- Cumplir con las demás actividades asignadas por elIngeniero Fiscalizador o del Ingeniero Ayudante de
Fiscalización.
m) GUARDIÁN .- Cuidar Oficinas, dependencias y enseres que
posee la Fiscalización. Las funcionesbásicas que cumplen son:
- Arreglo y limpieza de oficinas, dependencias y mobilia-rio.
- Cuidar las oficinas, dependencias y enseres de propie-
dad del M.O.P. y de su personal.
- Informar al Ingeniero Fiscalizador., de cualquier
novedad existente.
- Cumplir con las demás actividades asignadas por elIngeniero Fiscalizador o del Ingeniero Ayudante de
Fiscalización.
6.4.— TAREAS DE CONTROL EN LOS PRINCIPALES
GRUPOS DE RUBROS :
El M.O.P. como organismo contratante, ejercerá las
tareas de Fiscalización y Supervisión de todos los trabajos
por medio de un representante designado que es el IngenieroFiscalizador, el mismo que tendrá la autoridad para aceptaro rechazar cualquier trabajo o componente de la obra, asícomo también, ayudar a dar soluciones para el fiel cumpli-
miento del contrato en general.
CAPITULO sEIS 218
6.4.1.- FISCALIZACIÓN DE MATERIALES Y SUS ACOPIOS:
La función del Fiscalizador en cuanto al control decalidad, cantidad, fuentes de explotación de materialespétreos y sus acopios, se reduce a lo siguiente:
Todos los materiales incorporados en la obra guardaránconformidad razonable con los requisitos exigidos enlos documentos contractuales y serán aprobados por elFiscalizador previamente su utilización.
- Es obligación del Ministerio, suministrar al Contratis-ta ciertos materiales para su incorporación en la obrao de designar fuentes obligadas para su explotación.
- Los yacimientos de materiales y sitios para desperdiciode estos, deben ubicarse de tal manera, que no se losvea desde el camino en construcción.
Todos los materiales a ser incorporados en la obrapodrán ser inspeccionados, ensayados (de acuerdo a lasnormas establecidas por la AASHO) y aprobadas por elFiscalizador cuando sean aceptables, caso contrario,
deberán ser rechazados.
- El acopio de los materiales deberá efectuarse de talmanera que se asegure la conservación de la calidad yde manera que facilite su inspección en cualquiermomento.
El equipo y procedimientos utilizados para el acopio deagregados y su empleo en la obra deberán ser tales queno sufran degradación o segregación significativas en
sus tamaños.
CAPITULO sxs 219
- Deberán ubicarse los acopios de manera que evite lacontaminación de los agregados y el mezclado de mate-
riales de distintos depósitos.
Se evitará el acopio de agregados en pilos cónicos,siendo preferible la formación de pirámides o prismastruncados de una altura no muy grande evitando lasegregación de los tamaños gruesos que tienden a rodara los costados de la pila, mientras que las partículaspequeñas se dirigen hacia el núcleo del acopio, modifi-cándose la uniformidad en la distribución del material
de agregado.
La Fiscalización en lo que se refiere al acopio demateriales bituminosos, deberá proceder de la siguiente
manera:
- Debe cuidarse que la capacidad de los acopios seasuficiente para mantener el ritmo de fabricación de lamezcla por varios días en forma ininterrumpida.
- Conviene calibrar los depósitos para que la Fiscaliza-ción pueda conocer en cualquier momento la cantidad dematerial existente.
- Cuando se trata de asfaltos diluidos, los acopios serealizan en cisternas que se revisarán previamente.
-
El trasvase a los tanques de calentamiento podránhacerse por gravedad o bombeo.
CAPITULO SEIS 220
6.4.2.- FISCALIZACIÓN DE MOVIMIENTO DE TIERRAS :
Durante el proceso inicial y final del movimiento detierras, el Fiscalizador cumple las siguientes tareas:
Debe replantear en el campo el eje del proyecto,debidamente referenciado y descrito y los hitos que enel considere necesarios para el control adecuado de los
perfiles y cotas de la obra.
Por escrito se llevará a conocimiento del Contratistalos datos relativos a localización, nivelación, latera-les, referencias, BMS, taludes, estructuras y Obras deArte, para que puedan llevar a efecto la construcción.
- Controlar que se ejecute la remoción de obstáculos quese encuentren dentro del tramo de camino y desvíos en
construcción.
Que el desbroce, desbosque y limpieza se lo efectúe deacuerdo a los planos y demás documentos contractuales,incluye además a todas las zonas de préstamos, canterasy minas dentro de la zona 'del camino.
Cuando en el contrato se prevea la conservación ycolocación en áreas de siembra de la capa vegetal, estematerial será almacenado en sitios estratégicos hasta
su incorporación en la nueva obra.
No podrá iniciarse el movimiento de tierras en ningúntramo del proyecto, mientras las operaciones de desbro-ce, desbosque y limpieza de las áreas señaladas endicho tramo no hayan sido totalmente concluidas.
- Que todo el material aprovechable de las excavacionesserá utilizado en la construcción de terraplenes,
CAPITULO SEIS 221
diques u otros rellenos conforme se estipule en losdocumentos contractuales.
Que en los trabajos de excavación y relleno el Contra-tista tome todas las precauciones necesarias para
proteger y evitar daños en las propiedades privadascolindantes con los límites de la obra, evitará ademásque no se interrumpan las servidumbres de tránsito,riego, servicios públicos, entre otros.
Que cuando sea necesario el uso de explosivos, elContratista emplee procedimientos de voladura que noafecten la obra en sí, a los trabajadores, la propiedad
privada y al público en general.
El material fuera de los taludes de corte especificadosen los planos, que se derrumbe y caiga dentro de lazona de excavación antes de que el Contratista hayaterminado dicha excavación, será medido como excavaciónsin clasificar o en roca (%), según la naturaleza delmaterial, siempre y cuando no sea resultado directo delas operaciones del Contratista.
Los materiales que el Ingeniero considere no aprovecha-bles para la construcción de terraplenes o rellenos enlos deposite en sitios estratégicos de manera que noalteren el paisaje ni obstaculice a los arroyos o ríos.
Deberá verificar el eje y ancho de calzada, tanto encortes como en rellenos, a fin de constatar que estosestén de acuerdo a lo estipulado en los documentos
contractuales.
- En el caso de obtener materiales de préstamo paraterraplenes o rellenos, deberá elegir convenientemente
las distancias de transporte.
CAPITULO SEIS 222
- Que el Contratista no inicie la construcción de cimen-taciones, alcantarillas u otras obras de arte hasta queel Ingeniero haya aprobado la profundidad de la cimen-
tación y la clase de material que la conforma.
Si el material de cimentación no constituye un lechofirme, debido a su baja capacidad de soporte, esponja-miento u otras características inaceptables, el Inge-niero ordenará el retiro de este material y ordenará sureemplazo con material seleccionado de relleno.
Las zonas de préstamo local señalará de acuerdo a losplanos y disposiciones especiales, en lo posible, elmaterial se conseguirá efectuando una ampliaciónlateral de los cortes para formar una plataformaadicional de protección del camino y para mejorar ladistancia de visibilidad en las curvas. En esta últimainstancia la ampliación se realizará en el lado inte-rior de las curvas donde sea practicable.
Se tendrá presente que cuando las fuentes para explota-ción de materiales de préstamo importado no sean
designadas por el Ministerio, el Contratista deberáhacer todos los arreglos necesarios para obtener elmaterial y pagar todos los costos involucrados, inclu-sive el costo de construir y mantener cualquier caminode acceso que sea requerido.
El Fiscalizador será notificado con anticipación porparte del Contratista sobre la apertura de fuentes demateriales de préstamo importado para que oportunamentese realicen los ensayos de laboratorio correspondien-tes.
- Que la excavación y construcción de cunetas, estén de
acuerdo al alineamiento, pendiente y sección transver-sal señalados en los pianos o por el Fiscalizador.
CAPITULO SEIS 223
Cuando un terraplén deba colocarse sobre un caminoexistente la capa superficial de este camino hasta unaprofundidad de 15 cm. deberá ser escarificada, con lafinalidad de obtener una mejor adherencia.
Que antes de iniciar la colocación del material para elterraplenado, estén concluidas todas las obras dedrenaje señaladas en los planos, a no ser que exista
otra disposición.
- Cuando los terraplenes tengan que construirse enladeras transversales o longitudinales muy pronuncia-das, o junto a otro ya existente, o bien cuando elterraplén tenga que ejecutarse por partes, el lecho delterreno sobre el cual se cimentará el terraplén deberáprepararse en forma escalonada a manera de terrazas que
tendrán una superficie terminada horizontal.
Todo material a ser incorporado en terraplenes deberáser aprobado por el Fiscalizador y no podrá contener
vegetación, troncos, raíces o cualquier otro materialperecedero.
- Que la distancia de sobreacarreo sea la determinada porel resultado de la diferencia de la distancia entre loscentros de gravedad del volumen excavado y sobreaca-rreado, y el volumen de terraplén, suelo seleccionado osubbase ejecutado con este material según el caso,menos la distancia de libre acarreo.
Las distancias de acarreo y sobreacarreo se determinanpor medio del diagrama de masas, por métodos analíticoso mediante el kilometraje de los vehículos, debiendoefectuar estas mediciones a lo largo del eje di caminoo paralelo al mismo.
CAPITULO SEIS 224
- La plataforma acabada deberá ser mantenida en lasmismas condiciones hasta que se coloque por encima lacapa de mejoramiento de la subrasante caso de que estaexista, la capa de subbase, base o capa de rodaduraseñalada en los planos, o en caso de no ser requeridatal capa, hasta la recepción definitiva de la obra.
- La terminación o acabado de la obra básica nueva noserá medida a los efectos de pago directo, considerán-dose compensada por los pagos que se efectúen por losvarios rubros de excavación y relleno.
Que dentro del acabado de la obra básica, se acostumbrea sellar la subrasante mediante compactación y humede-
cimiento, con la finalidad de darle mayor resistencia ydurabilidad hasta la colocación de la siguiente capa.
6.4.3.- FISCALIZACIÓN DE SUMASES Y BASES :
Durante el proceso constructivo de Subbases y Bases, elFiscalizador cumple las siguientes tareas:
- Tendrá presente que los yacimientos para la explotaciónde materiales de subbase y Base señaladas en losdocumentos contractuales, o por la Fiscalización.
- Que las capas de ~base se coloquen sobre una subra-sante previamente preparada y aprobada y de conformidadcon los espesores, alineamientos, pendientes y seccióntípica señalada en los planos.
- Que cualquier instalación de drenaje subterráneo quehubiera sido indicado en los planos sea terminadacompletamente antes de iniciar la colocación de la
CAPITULO 8IS 225
subbase.
- Cuando los materiales se subbase sean mezclados enplanta, las fracciones de agregados gruesos, agregadosfinos y material ligante, si hubiere, sean combinados y
mezclados uniformemente, toda esta operación seráconducida de tal manera que se obtengan resultadossatisfactorios, luego serán transportados a la plata-forma del camino, donde finalmente deberán cumplir conlo estipulado en los planos.
Que cuando se coloque la cantidad necesaria de cada unode los materiales de subbase en la vía, estos deberánser uniformemente mezclados por medio de motonivelado-ras y que cuando se haya logrado la mezcla uniforme elmaterial deberá ser extendido, conformado y compactado
hasta que se obtenga la densidad requerida.
Cuando en las bases las fricciones individuales deagregados gruesos, finos y material ligante, si hubie-re, sean combinados y mezclados en planta centralaprobada, deberá ser cargada directamente en volquetesy transportada a la plataforma del camino, evitándosela segregación de las distintas fracciones del materialpara finalmente esparcirlo, conformarlo y compactarlohasta que cumpla con lo especificado en los planos.
Cuando los materiales de Base sean combinados y mezcla-dos en el camino, sean distribuidos y conformados pormedio de .motoniveladoras, teniendo presente que almomento de efectuar el mezclado y conformado no searrastre materiales inadecuados que afecten su capaci-dad de soporte, finalmente deberá cumplir con losrequisitos indicados en los documentos contractuales.
- El Fiscalizador de acuerdo a lo estipulado en lasEspecificaciones Generales del M.O.P. comprobará que el
CAPITULO SEIS 226
equipo mínimo para la elaboración de Subbase y Baseconste de plantas de trituración y cribado, volquetes,distribuidores de agregados, motoniveladoras, tanquerosy compactadoras, todas en perfecto funcionamiento.
El Fiscalizador establecerá el tipo de ensayos paradeterminar el control de calidad de los materiales,siguiendo los métodos que se estipulen en las Especifi-
caciones Generales del M.O.P.
6.4.4.- FISCALIZACIÓN DE SUPERFICIES DE RODADURA :
El Fiscalizador, durante la etapa constructiva de la
Capa de Rodadura, tendrá presente controlar que se cumplacon las siguientes tareas:
- Que la superficie de la Base esté previamente preparadainclusive la limpieza de la misma antes de regar elasfalto, en el ancho establecido en los planos.
Cuando se imprima la capa Base y si el Ingenieroconsidera necesario podrá ordenar que se cubra la Capade imprimación con arena de secado limpia, con lafinalidad de permitir el paso de los vehículos o equipo
y evitar de esta manera su desprendimiento.
Deberá comprobar que si el asfalto de imprimación no ha
sido absorbido en 24 horas después de su aplicación, se
distribuirá sobre una superficie, arena suficiente ylimpia, para secar el exceso de asfalto o también paraprotegerlo de posibles daños debido a lluvias antes dela penetración completa del material asfáltico o para
facilitar el tránsito.
CAPITULO SEIS 227
Es obligación del Fiscalizador exigir al Contratistaque mantenga la superficie imprimada durante un plazomínimo de cinco días (según las Especificaciones
Generales) antes de cubrirla con la siguiente capa, amenos que apruebe un plazo menor.
Que todas las zonas que contengan demasiado o insuf i-cientes asfalto de imprimación, se corrijan oportuna-mente con la adición de material de secado o asfalto,
según sea el caso.
El equipo a utilizarse para imprimación, deberá sercomo mínimo de una barredora mecánica provista de unsoplador y un distribuidor a presión para la aplicacióndel material asfáltico.
Que cuando se realicen Tratamientos SuperficialesBituminosos el asfalto se aplique sobre una superficieseca o ligeramente húmeda y la temperatura atmosféricaa la sombra sea mayor de 15°C o la temperatura de la
superficie sea mayor a 22°C y cuando el tiempo no sealluvioso, ni neblinoso,, ni con la amenaza de lluvias
inminentes.
- El asfalto se colocará de manera que esté cubierto deinmediato por los agregados, de (3/4" y 3/8" respecti-
vamente) antes de que se enfríe.
El esparcidor deberá distribuir los agregados sobretodo el ancho de un carril en una sola aplicación y enuna capa uniforme y cualquier área que faltaran agrega-dos será cubierta a mano con pala y después la superfi-cie será emparejada con un ligero rastrillaje y deberánser asentados con un rodillo liso que pese entre 5 y 8toneladas.
CAPITULO SEIS 228
- La compactación con rodillo neumático en ningún caso
será permitido que se efectúe menos de dos [asadascompletas del rodillo sobre todo el ancho de la área
tratada.
- Luego de terminada la compactación con rodillos neumá-ticos se podrá abrir al tránsito público el tramo
tratado.
Si ocurre una exudación del asfalto a la superficiedespués de que haya abierto al tránsito público untramo determinado, se deberá cubrir el área afectadacon agregados adicionales o con una arena limpia.
El tratamiento terminado deberá ser bien compactado,con una superficie de apariencia uniforme y libre de
corrugaciones, depresiones u otras irregularidadescausadas por una distribución no uniforme de asfalto o
de agregados.
Deberá además comprobar que el distribuidor a presiónque se emplee para el riego del asfalto, esté equipadocon llantas neumáticas y provisto de una rueda adicio-nal que registra la velocidad de recorrido en untacómetro en metros por minuto y que estará colocadoen entera visibilidad hacia el operador y así puedamantener una velocidad constante de riego.
El equipo mínimo para realizar un Tratamiento Superfi-cial Bituminoso constará de una barredora mecánica consoplador, rodillos de rueda o tándem, compactadores a
ruedas neumáticas, volquetes, distribuidor de agregadosautopropulsado y un distribuidor de asfalto a presión.
CONCLUSIONESY
RECOMENDACIONES
229
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. La rehabilitación de Camino Vecinal San Bartolomé - LaUnión, en la Provincia del Azuay, tiene como principalpropósito comunicar a los Cantones, Parroquias yCaseríos aislados por el desastre de la Josefina, con
la ciudad de Cuenca.
2. Las zonas por las cuales atraviesa la carretera sonfavorables en vista que no se han detectado fallas
geológicas ni deslizamientos de ninguna naturaleza queen lo posterior puedan causar daños considerables a laestructura de la vía, así como también a terrenos y
viviendas cercanas a ella.
3. La configuración del terreno por donde pasa la carrete-ra es de tipo montañoso con pendientes transversalesfuertes y quebradas profundas, por tal razón se aconse-ja tener especial cuidado al momento de realizar
cualquier tipo de variante tanto en el proyecto hori-
CONCLUSIONES Y RECONDACIONE8 230
zontal como en el vertical.
4. La combinación apropiada de los alineamientos horizon-tal y vertical da una apariencia más agradable y formanun proyecto de características razonables que brindancomodidad y seguridad a los vehículos que circulan.
5. El proyecto San Bartolomé - La Unión, se caracterizapor la presencia de curvas circulares simples a lolargo de todo el trazado, el radio mínimo de curvatura
empleado es de 30 metros.
6. Cuando se realizan variantes en el proyecto horizontal,significa que se acortará o aumentará el radio de lacurva, dando lugar a la formación de ecuaciones dedistancia. Una ecuación de distancia es aquella que seorigina cuando dos abscisas diferentes convergen en unmismo punto y son de gran utilidad debido a que permi-ten mantener el resto del abscisado a lo largo delproyecto. En cambio, se colocará una ecuación dealtura, cuando las cotas del proyecto difieran en más oen menos con respecto a un mismo punto, de manera quepermitan mantener las cotas establecidas en el plano alo largo del proyecto.
7. Al no encontrarse la mayor parte de las referencias enel terreno, por localización directa se replanteó eleje de la vía lo más cercano al proyecto original.
8. Se recomienda no efectuar una nivelación en un díademasiado caluroso o con vientos fuertes, debido a quela apreciación sufre ligeros cambios que a la largaproducen efectos notables.
9. Para la ubicación de laterales en el campo se tendrásiempre presente: bombeo, peralte y sobreancho, comocondiciones especiales que dan la forma y la inclina-
CONCLUSIONES Y ccmiin&cxois 231
ci6n respectiva a la calzada.
10. Con la ayuda de la Hidrología se estimarán los caudales
máximos de escurrimiento que se deben drenar; el diseñohidráulico nos permitirá en cambio, seleccionar el tipoy tamaño de la estructura de drenaje para servir losescurrimientos estimados, sin que ocurran problemas desocavación o embalsaniiento.
11. Por necesidad, la construcción de carreteras destruyelos patrones naturales de drenaje establecidos. Unaregla para el diseño del drenaje es la de no alterar enlo posible los patrones de drenaje existentes.
12. Se aconseja emplear cunetas de pie, para desaguar elagua superficial que queda detenida por el terraplénque forma la carretera, e] cual puede erosionar subase, producir corrimientos, empapar la masa de sueloque lo constituye, etc.
13. Se recomienda emplear subdrenes de geotextil debido aque presentan facilidad en su construcción, así comotambién se acoplan fácilmente al terreno ofreciendo unfuncionamiento eficaz y durable. No así, los subdrenesde tubo que tienden a presentar fallas en su funciona-miento, siendo estas por asentamientos, rotura, etc.
14. No se permitirá la construcción de drenes franceses,debido a que estos al cabo de cierto tiempo dejan defuncionar, producto de la sedimentación del materialfino arrastrado por las corrientes internas y a la
falta de una granulometría adecuada.
15. Los estudios de impacto ambiental comenzaron a ejecu-tarse posteriores al movimiento de tierras, siendo comorequisito básico que se realicen antes o por lo menos
paralelas al estudio y construcción de la vía.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 232
16. En el estudio de impacto ambiental se a puesto muchoénfasis en la preservación y protección de la vía y a
minimizar el arrastre de sedimentos.
17. Se ha introducido una nueva metodología como tendido detaludes para protección de las entradas y salidas delas alcantarillas y áreas de desagüe, garantizando conello un largo período de vida útil de las mismas.
18. Se ha ejecutado la recuperación de suelos erosionados,y se ha procedido además, a la siembra respectiva con
plantas nativas del lugar.
19. Los requisitos normativos de Higiene y SalubridadIndustrial, existen parcialmente, teniendo en el futuroque exigir mayor preocupación por parte del Ministeriode Obras Públicas para su cumplimiento.
20. Existe además, la necesidad de emprender campañas deeducación ambiental en todos los niveles de la pobla-ción ecuatoriana para una mayor concientización del
medio ambiente y sus recursos.
21. En las Especificaciones Generales para la Construcciónde Caminos y puentes del M.O.P., disponemos de ciertosrubros que nos permiten atenuar en algo el impactoambiental, tal como se especifica en las secciones 205.
206 y 921 principalmente, a los cuales no se les ha
dado una aplicación efectiva.
22. La siembra de pastos y árboles permiten un uso efectivodel suelo sin deteriorarlo, convirtiéndose en unaactividad que permite evitar la erosión y hacer un usosostenido del recurso en beneficio del suelo y de sus
usufructuarios.
CONCLUSIONES Y RECONDACIONES 233
23. Se recomienda que las muestras de suelo obtenidas de lazona de camino sean ensayadas con el propósito de
identificarlos y clasificarlos, realizando granulome-trías (AMBO T-27) y limites de Atterberg (AMBO T-89 yT-90).
24. Los agregados gruesos destinados a ser utilizados encapas de subbase, base o capa de rodadura deberáincluir los siguientes ensayos: Desgaste Los Ángeles(AMBO T-96), peso específico y absorción (AMBO T-84 6T-85) y todos los otros ensayos que se considerennecesarios para definir adecuadamente la calidad delmaterial para cada uso específico.
25. Luego de terminados todos los ensayos de agregados defuentes locales, los resultados deben ser resumidospara determinar la calidad y el uso más efectivo de losmateriales de cada fuente. Se espera que la mayoría delos proyectos del Ecuador, los materiales para pavimen-tación u otras estructuras sean obtenidas de mina depréstamo localizadas en las cercanías del proyecto.
26. Cuando se produce agregados triturados para capas deBase, las partículas están graduadas de mayor a menorpara producir una masa compacta con la máxima densidadposible. En la práctica se requiere una cantidad dearena de trituración (generalmente no plásticas y es el
material que pasa el tamiz NQ 200), ligeramente superior
al contenido de vacíos de la piedra, lo cual evidencianun comportamiento prolongado muy satisfactorio en casicualquier condición ambiental.
BIBLIOGRAFIA
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APUNTES DE CLASE DE VÍAS 1 Y II.: Ing. Vinicio
Suárez.
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APUNTES DE CLASE DE MECÁNICA DE SUELOS 1 Y II.:
Ing. Jorge Aguirre.
-
APUNTES DE CLASE DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.: Ing.Lauro Mogrovejo.
-
APUNTES DE CONFERENCIAS DICTADAS POR EL M.O.P..
Quito. 1993.
