Curso de Titulacion Supervision de Obras civiles - Horizontales

UNIVERSIDAD POPULAR DE NICARAGUA.(UPONIC)FACULTAD DE INGENIERAS ESPECFICASINGENIERIA EN DISEO Y CONSTRUCCIN

CURSO DE TITULACIN.SUPERVISIN DE OBRAS HORIZONTALES TERRESTRES.

Docente: Ing. Oscar Rodrguez, Julio 2014, JuigalpaIndice Paginas

I.Generalidades del Curso4II.Generalidades de la Supervisin de las Obras Viales.5III.Etapas y aspectos fundamentales a controlar para garantizar la calidad de construccin de las obras horizontales terrestres. Definiciones bsicas, Mtodos de clculo de volmenes de movimiento de tierra.103.1Definiciones103.2 Clasificacion Vial103.3 Normas bsicas de diseo vial113.5 Criterios para el proyecto geomtrico153.6 Estudios Geotcnicos153.7 Alcance183.8 Especificaciones Tcnicas.193.9 Presupuesto de obra39IV.Tcnicas de construccin de Terraplenes.52V.Gua Rpida de supervisin.89VI.Los Pavimentos de las Carreteras.96VII.La Maquinaria de Pavimentacin.1087.1 Ejecucin de las obras1107.1.1 Introduccin1107.1.2 Extensin del conglomerante1107.1.3 Escarificado y mezclado1117.1.4 Ejecucin de juntas transversales1117.1.5 Compactacin1127.1.6 Refino1137.1.7 Curado y proteccin del material reciclado1137.2 CONTROL DE CALIDAD1137.2.1 Durante la ejecucin de las obras1137.2.2 Sobre la capa terminada1147.3 COSTOS DE EJECUCIN114VIII.La tcnica tradicional de colocacin en obra del HAC1328.1. CARACTERSTICAS GENERALES DE LOS MATERIALES GRANULARES TRATADOS CON CEMENTO1338.2. CARACTERSTICAS DE LOS FIRMES DE CARRETERAS CON CAPAS DE MEZCLAS GRANULARES CON CEMENTO1368.2.1. Firmes con capas de gravacemento1368.3. MATERIALES PARA MEZCLAS GRANULARES CON CEMENTO1378.3.1. Conglomerantes1378.3.2. Retardadores de fraguado1378.3.3. ridos1388.4. ESTUDIO DE LA MEZCLA Y OBTENCIN DE LA FRMULA DE TRABAJO1408.5. EJECUCIN DE LAS MEZCLAS GRANULARES CON CEMENTO1438.5.1. Fabricacin1438.5.2. Transporte1448.5.3. Extendido1448.5.4. Ejecucin de juntas en fresco1458.5.5 Compactacin151IX.Las tecnologas modernas de pavimentacin155X.Tipos de puentes mas frecuentemente construidos en Nicaragua.15510.1Puente Carretero Tipo I15510.2Puente Carretero Tipo II15710.3Puente Carretero Tipo III159XI.Gua Rpida de supervisin de los trabajos de pavimentacin160XII.Bibliografa161XIII.ANEXOS163

I. Generalidades del Curso

Tomando en consideracin el importante rol del Supervisor de Obras en la obtencin de un resultado favorable en el tiempo, costo y calidad de la construccin de las obras civiles y en particular de las carreteras y las obras de fbrica mayores y menores, acorde con los proyectos y las normas vigentes en el pas(NIC 2000), el curso contempla y desarrolla los conceptos y enfoques necesarios as como rememora, consolida y brinda nuevos conocimientos , as como brinda las herramientas necesarias para efectuar la supervisin de tales obras, acorde con lo establecido en el Manual Centroamericano del Supervisor y en la experiencia constructiva y docente, as como las investigaciones del autor de casi 30 aos, con el nimo de que los conocimientos adquiridos sean tiles para la realizacin eficiente de tan fundamental actividad.El Supervisor es el representante del dueo en la obra, teniendo la responsabilidad de que el proyecto se concretice de acuerdo a lo establecido en los documentos contractuales.El trabajo del Supervisor se inicia desde antes que la obra comience, ya que debe de estudiar toda la documentacin relacionada al proyecto. Es conveniente el poner atencin no solo a los planos y especificaciones, sino tambin al programa de obra y financiero (Calendario de desembolsos); esto ltimo para evitar durante la ejecucin de la obra atrasos en el pago. El conocer el programa de obra y compararlo con el avance real permite tomar medidas correctivas en caso de atrasos visibles y garantizar la finalizacin en la fecha prevista. La comparacin entre lo programado y lo real es la parte ms importante de los informes que se envan al dueo y al organismo financiero cuando existe este ltimo.Antes del inicio de la obra es conveniente una reunin donde adems del supervisor estn el dueo y el constructor y si es posible los diseadores del proyecto. La agenda de este tipo de reuniones normalmente contiene algunos de los siguientes puntos: Canales de Comunicacin Dueo-Supervisor-Contratista Responsabilidad y Rangos de autoridad de cada miembro de los distintos involucrados. Requisitos de Sub-Contratacin Fecha de cortes para las estimaciones, etc.Tambin antes del inicio de la construccin y posterior a la reunin de Preconstruccin se elabora la orden de inicio, ya sea por el dueo o el supervisor donde se indica la fecha oficial de inicio de la obra, fecha esperada de terminacin, la autoridad que firma la orden, nombre del contrato entre otros detalles. Posterior a esta actividad se debe de entregar el sitio de la obra por parte del supervisor, lo cual se hace mediante un acta de entrega del sitio donde se ejecuta la obra desde el punto de vista fsico y legal.II. Generalidades de la Supervisin de las Obras Viales. La supervisin de las obras horizontales terrestres tiene por objetivos fundamentales el control del costo, el tiempo y la calidad con que se realizan estas obras, acorde con el proyecto y presupuesto elaborado.Las responsabilidades que se adquieren con quien contrata los servicios de supervisin estn expresadas en el Contrato de Supervisin y las responsabilidades que adquiere el contratista y que deben ser supervisadas que se cumplan estn contenidas en el Contrato de la Obra, todo ello tal como se norma en las NIC 2000 vigentes para este tipo de obras en la Repblica de Nicaragua.1.1 CONCEPTO DE SUPERVISION DE OBRAS.Supervisar una obra consiste en el examen de la misma a travs de una persona capacitada, denominada Supervisor, para concluir y dictaminar si la obra en fase de construccin est ejecutndose de manera correcta o no de acuerdo al proyecto ejecutivo confeccionado, acorde al presupuesto de la misma y a las normas constructivas vigentes(en este caso las NIC 2000); debiendo recomendarse al ejecutor aquellas medidas correctivas pertinentes en el tiempo oportuno para asegurar se cumplan los objetivos planificados.1.2 PAPEL DE LA SUPERVISIN DE OBRAS.La actividad de supervisin de una obra forma parte importante del proceso constructivo, incidiendo de manera fundamental en la calidad, duracin y los costos de las obras civiles, para que el producto final se entregue con la mayor calidad, con el mnimo costo y en el plazo establecido o el menor tiempo de duracin posible, segn trminos establecidos en el contrato de obra. Para lograr lo anterior es necesario:Garantizar que los materiales, insumos y productos que sean utilizados en la construccin cumplan con las normas oficiales vigentes en el pas y preferiblemente con las normas internacionales establecidas (Normas ISO 9000).Que la obra cumpla con la reglamentacin, normas y legislacin vigente( las NIC 2000).Hacer un adecuado y oportuno ejercicio de los recursos presupuestarios de la obra.Garantizar la construccin en el plazo de tiempo previsto para la obra o antes, para as acortar el plazo de recuperacin de las inversiones.Que el adquiriente tenga una obra digna, que le otorgue la debida seguridad y proteccin.EL SUPERVISOR, SU PAPEL Y PERFIL, CUALIDADES QUE DEBE REUNIR:EL PAPEL DEL SUPERVISOR.No hay labor ms importante, difcil y exigente que la supervisin del trabajo ajeno. Una buena supervisin en la rama de la construccin reclama ms experiencia, conocimientos, habilidades, sentido comn y previsin que casi cualquier otro trabajo en cualquiera otra rama de la economa nacional, por su gran dependencia del intemperismo, la diversidad de materiales que emplea, el nivel de preparacin del personal, las maquinarias que se utilizan, la peligrosidad de las labores, etc.El xito del Supervisor en el desempeo de sus deberes determina en gran medida el xito o el fracaso de los programas y los objetivos de una empresa constructora.Un individuo puede llegar a ser un buen supervisor a travs de una gran dedicacin a tan difcil trabajo y de una experiencia ilustrativa y satisfactoria adquirida por medio de programas formales de adiestramiento y de la prctica y experiencia adquirida diariamente en el trabajo en este caso de construccin de obras horizontales.Cuando el Supervisor cumple sus funciones como es debido, as como con los principios y las tcnicas de la supervisin, logra incidir positiva y efectivamente en la triloga: plazo, costo y calidad de la obra.EL PERFIL DEL SUPERVISOR. CARACTERSTICAS QUE DEBE REUNIR.Conforme a las condiciones actuales operativas de la industria de la construccin, el supervisor debe ser un profesional en cualquiera de las carreras afines a la construccin:(Arquitecto, Arquitecto-Ingeniero, Ingeniero Civil, etc.) con la capacidad suficiente para vigilar el cumplimiento de los compromisos contractuales y controlar el desarrollo de los trabajos.Un Supervisor debe reunir como cualidades fundamentales las siguientes: ExperienciaLa suficiente experiencia y conocimientos constructivos como para comprender e interpretar todos los procedimientos contenidos en las especificaciones y planos del proyecto de la obra, en este caso una obra horizontal terrestre con finalidad vial. Capacidad de OrganizacinLa necesaria para organizar los trabajos de supervisin a desarrollar y realizar los controles que deben llevarse para garantizar una obra a tiempo, de acuerdo a la calidad especificada y al costo mnimo. ResponsabilidadPara representar con dignidad y responsabilidad al contratante en todo lo que respecta al desarrollo tcnico-financiero de la obra. ProfesionalismoPara cumplir con todas las obligaciones que adquiera al ocupar el cargo. Conviene sealar el compromiso de informar oportuna y verbalmente al fiduciario (legatario o mandatario) sobre los avances e incidencias del desarrollo de los trabajos. HonestidadPues tendr que autorizar y adoptar la debida postura ante determinadas situaciones tcnicas y el pago exacto por los trabajos realizados. Criterio TecnicoConocimientos profundos de la obra a supervisar para discernir entre diferentes alternativas cul es la ms adecuada desde los puntos de vista tcnico econmico, sin perder de vista los intereses del fiduciario que lo contrata. OrdenadoPara poder controlar y emplear debidamente toda la documentacin que se requiere y se genera en la funcin encomendada. Cumplir con las enunciadas caractersticas es ms que suficiente para que un supervisor merezca el cargo y desarrolle eficientemente su rol.RESPONSABILIDADES Y OBLIGACIONES DEL SUPERVISOR DE OBRA.El Supervisor de Obra debe: Efectuar la visita preliminar a la obra o edificacin a construir en compaa del ejecutor. Mantener un estricto control de calidad en la ejecucin del proyecto, exigiendo procedimientos constructivos aceptables acordes con las normas de calidad previamente acordadas. Contar con un programa de supervisin por proyecto, destacando principalmente las etapas y actividades constructivas crticas objeto de supervisin. Presentar un informe tcnico de cada visita al proyecto plasmndolo sus resultados en la Bitcora de la Obra. Vigilar porque exista la adecuada direccin tcnica del proyecto por parte del ejecutor y que el personal en obra tenga suficiente experiencia constructiva. Mantener la Bitcora de Campo en la obra y por ningn motivo retirarla de la misma, debiendo estar autorizada por quien corresponda. Exigir la disponibilidad de los planos constructivos, de tal manera que se encuentren en la obra y accesibles para consulta. Resolver las dudas tcnicas que presente el Ejecutor sobre el proyecto, documentando sus recomendaciones en la Bitcora y por los medios que considere conveniente. Ordenar la suspensin de los trabajos, si fuere necesario y debidamente justificado. Mantener buenas relaciones con los miembros de la comunidad y el personal de la obra en particular. Dictaminar sobre las rdenes de cambio y solicitudes de prrroga solicitadas por el Ejecutor. Verificar que la documentacin de soporte de pago de las estimaciones de avance de la edificacin u obra en general, coincida con el avance fsico y con lo contratado. Atender las sugerencias de cualquiera de las instancias que participan en la ejecucin del proyecto, tales como la Municipalidad, Entidades Gubernamentales, etc. Ser amistoso, saber dar ordenes. Ser tolerante y nunca bajar la guadia.La Bitcora o Libro de Obra.La Bitcora o Libro de Obra debe ser una libreta empastada, foliada en cuya primera pgina deben quedar asentados los datos generales de la obra, as como los resultados de las supervisiones efectuadas y los compromisos entre el responsable de la obra y el supervisor.Se deber anotar en la misma: El Inicio y la Terminacin de la obra. El resultado de cada una de las etapas del proceso de construccin, apoyndose en la gua de supervisin, as como en el avance en forma cuantitativa. Suspensiones de construccin por falta de material u otras causas y servicio. Acuerdos y modificaciones al proyecto autorizado. En el caso de que el supervisor detectara una deficiencia que por su importancia se considerara relevante, independientemente del registro de la Bitcora, se ratificar por escrito al representante o interesado, para su correccin oportuna. Las anotaciones debern realizarse en todas las ocasiones de visita, de acuerdo a lo acordado y programado. La Bitcora tiene validez oficial, al final de cada nota, esta deber ser firmada por el residente y el supervisor, as como conservarse en correcto estado para finalmente ser guardada.Guas o Manuales de Supervisin. Los Manuales de Supervisin de Obras ayudan a los supervisores a planificar y ejecutar visitas de supervisin a cada obra durante su realizacin. Estos deben servir como una referencia rpida de los elementos que han de ser revisados durante cada visita de supervisin y quizs incluya una lista de comprobacin que puede servir como parte del informe de supervisin del proyecto. Algunos formularios de supervisin de proyectos u obra se encuentran disponibles en diferentes manuales segn el tipo de obra, de forma que los supervisores pueden preparar su informe en el terreno y transmitirlo al sistema de informacin para la administracin del proyecto u obra. En este curso se emplear esencialmente el Manual Centroamericano de Supervisin de Obras.Nunca un Manual por completo que se considere podr contemplar todas las posibles recomendaciones y observaciones a cumplir, siempre el profesional de la supervisin tendr que generar y adecuar conocimientos ante situaciones no previstas, requirindose una gran cuota de ingenio y conocimientos.ELEMENTOS BSICOS PARA LA SUPERVISIN.Se consideran elementos bsicos en la supervisin a aquellos que constituyen el fundamento para realizar con objetividad y seguridad la misma, entre los que sobresalen los siguientes elementos: Los documentos vinculados con la ejecucin del proyecto. Instrumentos de campo. Apoyo logstico Los documentos resultados de la supervisin. a) Documentos a considerar:Leyes o Reglamentos vigentes en el pas.El Convenio de cofinanciamiento suscrito entre las partes interesadas en el proyecto. El Contrato de Ejecucin de ObraLas Normas de Procedimiento, Ejecucin y Calidad existentes en el pas, relacionadas con el tipo de proyecto, especficamente las Normas NIC 2000.Elementos fundamentales para una nuena supervision: El Juego de Planos y la Memoria del Proyecto Ejecutivo de la Obra. Las Especificaciones Tcnicas de Diseo y Construccin segn lo establecido en las Normas NIC 2000. La Programacin y el Balance de Recursos a emplear en la construccin de la Obra. El Presupuesto de la Obra. Cualquier otro documento vinculado con la supervisin de estas obras que se considere necesario.b) Instrumentos de campo.Entre los instrumentos de campo, bsicos para efectuar la supervisin de obras podemos citar:Cinta mtrica de 20 metros en adelante, preferible de 50 metros.Brjula ptica o de manoCalculadora de bolsillo de preferencia tipo cientfica(o una computadora lap top si es posible).Libreta de apuntes de bolsillo.Una carpeta o tableta con prensa de papel para portar de manera segura los formularios de los reportes de supervisin.Escalimetro.Cualquier otro instrumento til para la actividad, como cmara fotogrfica, telfono, porttil y libreta de apuntes.c) Apoyo logstico. Ninguna actividad de campo es posible realizar, si no se cuenta con el apoyo logstico, lo cual es necesario: Un vehculo adecuado al tipo de camino que se tenga que recorrer. Posiblemente un gua, sobre todo para realizar la primera visita de supervisin a la obra. Algunas veces dependiendo del lugar y otros factores, el apoyo comunitario. El apoyo y respaldo de las autoridades del municipio y del lugar. La ayuda de personal de campo con su participacin directa en las actividades de supervisin.

III. Etapas y aspectos fundamentales a controlar para garantizar la calidad de construccin de las obras horizontales terrestres. Definiciones bsicas, Mtodos de clculo de volmenes de movimiento de tierra.

3.1 Definiciones

a) Rehabilitacin: Ejecucin de las actividades constructivas necesarias para restablecer las condiciones fsicas de la carretera a su situacin como fue construida originalmente.b) Mejoramiento: Ejecucin de las actividades constructivas necesarias para dotar a una carretera existente, en bueno, regular o mal estado, de mejores condiciones fsicas y operativas de las que dispona anteriormente, para ampliar su capacidad o simplemente ofrecer un mejor servicio al usuario.c) Reconstruccin: Trabajo mayor de rehabilitacin de una carretera en mal estado, para restablecer sus condiciones fsicas a un mejor nivel de servicio, al que fue construida anteriormente.Estado de la Carretera: La condicin en que se encuentra la carretera. La terminologa recomendada consiste de:1. Estado Muy Bueno: Una condicin equivalente a la que es atribuible a una carretera inmediatamente despus de su construccin original.2. Estado Bueno: Una condicin que corresponde a una carretera recin abierta al trnsito con poco desgaste que requerir mantenimiento rutinario en el futuro prximo.3. Estado Regular: Una condicin equivalente a la que es atribuible a una carretera con poco deterioro pero que requiere mantenimiento rutinario en forma inmediata.4. Estado Malo: Una condicin deteriorada que requiere obras de rehabilitacin para restaurar la carretera a una condicin de muy buena.5. Estado Muy Malo: Una condicin psima que requiere la reconstruccin integral de la carretera para restaurarla a una condicin de muy buena.3.2 Clasificacion VialLa estructura vial consta de cuatro tipos de vas y son catalogadas de la siguiente manera:3.2.1) Vas pavimentadasSon aquellas vas que presentan mejores condiciones para el trfico motorizado, cuentan con calzadas de materiales resistentes y perdurables, como el asfalto, adoqun, que facilita un trfico expedito durante todo el ao.3.2.2) Vas revestidasSon vas que cuentan con una capa de rodamiento compuesto de material selecto compactado, lo que da cierta durabilidad y resistencia a las influencias climatolgicas. Por ello se puede traficar sobre ellas durante todo el ao.3.2.3) Vas de todo tiempoSon caminos de tierra que generalmente no cuentan con las condiciones mnimas en su trazado, perfil, drenaje pluvial y mantenimiento, y que son transitables durante todo el ao.3.2.4) Vas de estacin secaSon caminos de tierra que generalmente no cuentan con las condiciones mnimas en su trazado, perfil y drenaje y prcticamente carecen de mantenimiento, limitando su accesibilidad al transporte motorizado. Generalmente son intransitables durante la poca lluviosa.3.3 Normas bsicas de diseo vialSe considera como norma bsica para caminos rurales los siguientes:a) Velocidad de diseo: La velocidad del diseo disminuye conforme el terreno cambia en su topografa. Se han seleccionado las velocidades de operacin de 40, 30 y 20 kilmetros por hora para caminos ubicados en terrenos planos, ondulados y montaosos. b) Pendiente: La pendiente mxima para una velocidad de diseo de 40 km/hora es 6%, con una pendiente gobernadora de 4%; en terreno ondulado de 8%, con gobernadora de 5% y en terreno montaoso de 12%, con gobernadora de 7%. La pendiente mxima permisible, debe aplicarse nicamente en tramos no mayores de 100 metros de longitud, a menos que no haya otra solucin. En este caso debe empedrarse la superficie de rodadura a fin de evitar que los vehculos resbalen, sobre todo cuando la capa se encuentra hmeda y se trate de una zona en general lluviosa. El empedrado deber juntarse con cemento para pendientes mayores de 8%.c) Curvatura: El grado mximo de curvatura tiene un valor de carcter limitativo y su utilizacin no es rutinario porque llevara a proyectos de baja calidad. Si se tienen varias alternativas de trazo, se elige aquella que sin elevar los costos de rehabilitacin, permite aplicar menores grados de cobertura.Sin embargo, no debe olvidarse que los costos de operacin crecen, entre otros factores, con el decremento de los radios de las curvas. Los elementos que integran la seccin transversal son la corona, las cunetas y los taludes.La corona es la superficie comprendida entre las aristas superiores de los taludes de terrapln y/o las interiores de las cunetas de un corte. La seccin transversal queda definida por la rasante, el ancho y la pendiente transversal, para los cuales se fijan las siguientes normas:a) Rasante: El proyecto de la rasante est condicionado por el drenaje general y debe procurarse que implique espesores mnimos en terrapln. Esto debe conducir a una conservacin ms fcil, debido a que los asentamientos presentados por falta de compactacin son menores.b) Ancho: El ancho de corona es siempre de 4 m

c) Pendiente transversal o Bombeo: La pendiente transversal es aquella que permite desalojar en un tiempo corto, el agua que cae sobre la corona del camino por lo que se recomienda una pendiente transversal de 3 a 5%, hacia ambos lados del eje cuando el tramo del camino est en tangente, y adems que sus superficies sea revestida. Se aplica el valor de 3% en caso de tener superficie empedrada o adoquinada.d) Sobre elevacin: La Sobre elevacin mxima en las curvas horizontales es del 10% y se recomienda tambin en estos casos, darle un tratamiento especial a la superficie de rodamiento para que los vehculos no resbalen.El ancho de 4 m de la corona no permite el cruzamiento o rebase de vehculos entonces para permitirles estas maniobras, es necesario proyectar ampliaciones a la corona con las dimensiones y separaciones que fije el proyectista en funcin de la visibilidad y el volumen de trnsito a que estar sujeto el camino. Estas ampliaciones constituyen los libraderos. En la siguiente figura se ilustra un ejemplo de ampliacin en la corona. Curvas verticales.La longitud mnima de curvas verticales es de dos estaciones de 20 metros. Sin embargo, como los caminos rurales son de un solo carril y la curvatura vertical se en cresta est dada en funcin de la visibilidad, distancia de frenado, etc. la aplicacin de normas rgidas podra encarecer el costo de los caminos, por lo que para el proyecto de curvas verticales, se debe tener en cuenta la razonable seguridad.

FIGURA 4, SECCIN TRANSVERSAL EN TERRAPLN, EN TANGENTE, CAMINOS TIPO E. 4 M(B)Min. 15 cmEje del camino- 3.0%- 3.0%Capa de revestimiento de espesor variableBombeo

(B). En funcin del espesor de la capa de revestimiento y del talud del terracera0.15 m2.002.00VariableSub coronaCama del corteAncho de corona- 3%- 3%RasanteCapa de revestimientoSuperficie de terreno naturalCuneta1 m mn.1 m mn.0.30 m

SECCIN TRANSVERSAL LLANERA EN TANGENTE PARA CAMINOS TIPO E1 m mn.Variable2 m2 m1 m mn.- 3%- 3%RasanteCunetaTalud 3:1 hasta 5:1CunetaTalud 3:1 hasta 5:1

PLANTA DE UN LIBRADERO

3.5 m mn.

2 m2 m15 m

8 m

Ancho normal del camino.

3.5 m mn.

En terreno plano o lomero suave, es factible construir libraderos cada 100 m; en terreno montaoso y escarpado se localizarn en aquellos lugares en que se denomine un buen tramo de camino hacia delante, para evitar que dos vehculos que transiten en sentido contrario se encuentren entre dos libraderos ya que por lo angosto del camino cualquier maniobra se dificulta.La cuneta es una zanja de seccin triangular, construida paralelamente al eje del camino y se aloja a partir de la corona; tratndose de una seccin en balcn solamente se construye la cuneta del lado del corte y tratndose de corte se construir una cuneta a cada lado de la corona. El objeto de esta cuneta es recoger y encauzar hacia fuera del corte, el agua que escurre de la superficie del camino debido al bombeo, as como la que escurre por los taludes de los cortes.Los taludes de la terracera del camino, son superficies inclinadas que limitan un corte o un terrapln. En el caso del corte, este talud tiene una inclinacin que garantice la estabilidad del material que forma el terreno natural y en el caso del talud de un terrapln es aquel que cuya inclinacin la fija el derrame natural del material que forma el propio terrapln. 3.5 Criterios para el proyecto geomtricoTanto para modificaciones importantes en la rehabilitacin y mejoramiento de caminos existentes, como para proyecto de caminos nuevos, es conveniente tomar en cuenta las siguientes normas.Definida la ruta ms conveniente, se efectan los levantamientos topogrficos necesarios para realizar el proyecto y determinar mediante las secciones de construccin los volmenes de corte y terrapln y determinar los acarreos y sobreacarreos. De acuerdo con el proyecto se hace el trazo en el terreno. Estos trabajos se llevan a cabo con la simplicidad o el detalle que en cada caso se requiera.En terrenos planos y de lomero suave, el trazo puede definirse mediante alineamientos con balizas, las mediciones pueden hacerse con cinta y la nivelacin con un nivel de mano.En terrenos montaosos se usa trnsito, nivel fijo y nivel de mano de obra para trazar, nivelar y seccionar respectivamente el pago correspondiente.Cuando se trate de un camino alojado en una ladera con pendiente transversal fuerte, se hace un anlisis econmico para estudiar dos alternativas: mover la lnea a fin de que la seccin quede en terreno firme, o bien construir muros de contencin (Fig. 5) para alojar la seccin en balcn que resulta del proyecto.El proyecto debe apegarse al terreno natural tanto como sea posible evitando el abuso de mxima pendiente y grados de curvatura.El ancho del derecho de va lo determinar el Residente del Caminos Rurales, aplicando su criterio segn las condiciones de la zona y del camino. En trminos generales, se requiere nicamente la faja de terreno que pueda alojar el camino, la que en su caso, comprende los cortes y terraplenes altos, y en terreno plano se recomienda un ancho total de 15 m para futuras ampliaciones.En el caso de caminos que requieren rehabilitacin y mejoramiento el trazo del mismo no debe ser modificado, dado que son caminos con alineamientos existentes y solamente en casos excepcionales que por razones econmicas y econmicas se necesite hacer cambios en lugares crticos, se pueden justificar estas modificaciones. 3.6 Estudios GeotcnicosPara el adecuado proyecto de un camino siempre es indispensable efectuar un estudio geotcnico, mediante el cual se determinan las condiciones del terreno en el cual se va a cimentar el camino as como la localizacin de los bancos de materiales de donde se va ha extraer el revestimiento que cubrir la superficie de rodamiento.El detalle con el que se realizan los estudios depende de la importancia del camino y de la etapa de proyecto en la que se trabaja, segn se describe en seguida:a) Estudio geotcnico en la etapa de reconocimiento. Los aspectos geotcnicos deben considerarse tan importantes como los topogrficos y socioeconmicos para la eleccin de ruta. A este nivel, el estudio se efecta ms fcilmente con la ayuda de cartas feolgicas y edafolgicas de la regin y aprovechando las ventajas que ofrece la fotointerpretacin. Con las fotos y las cartas se obtiene la zonificacin, con las caractersticas generales de los diferentes materiales que integran la zona donde se desarrolla cada posible ruta; el estudio se complementa con visitas al campo para establecer correlaciones con los rasgos observados en el gabinete. Con esta informacin se est en posibilidad de desechar las rutas con problemas obvios, como zonas pantanosas, zonas de inundacin, cruces con ros divagantes, laderas inestables, etc.b) Estudio geotcnico en la etapa de proyecto preliminar. El estudio en esta etapa se encamina a establecer los lugares por donde no es conveniente que pase el camino dentro de la ruta seleccionada. Los datos necesarios se obtienen de la informacin recabada en la etapa de reconocimiento y de las observaciones hechas mediante recorridos por la faja donde se ubicar el camino, sin que se requieran muchas exploraciones ni muchos ensayos de laboratorio.c) Estudios geotcnicos del trazo definitivo. El detalle y cuidado con que se efecta el estudio en esta etapa dependen de la importancia del camino y principalmente de los movimientos de tierra previstos. En proyectos que involucran pequeos movimientos de tierra ser suficiente con la informacin de los estudios de las etapas de reconocimiento y del proyecto preliminar, pero si involucran movimientos importantes, deber efectuarse un estudio ms completo y detallado; su objeto ser proporcionar al proyectista todos los datos geotcnicos que le son indispensables y que se pueden resumir de la siguiente manera: Coeficientes de variabilidad volumtrica. Taludes de cortes y terraplenes. Mtodos de excavacin de los materiales. Tratamiento de los materiales para su utilizacin en la construccin del camino. Utilizacin de los materiales obtenidos de los cortes. Bancos de materiales. Recomendaciones para cimentacin de alcantarillas. Recomendaciones para la proteccin de las terraceras.La obtencin de esta informacin se logra con explotaciones a base de pozos o cielo abierto repartidos a lo largo del eje definitivo. Es necesario complementar la informacin de los sondeos con la mayor informacin geolgica posible de recabar, como morfologa, afloramiento de rocas, cobertura de suelos, cortes naturales, caadas, etc.

ALTERNATIVA DE SECCIN DE CAMINO EN LADERA CON FUERTE PENDIENTE TRNSVERSAL.Muro de contencinEje del camino modificadoEje del camino originalTalud del camino alojado en terreno firmeSeccin que requiere muro de contencinSeccin del camino alojado en terreno firme

Algunos conceptos importantes de los diferentes aspectos del estudio geotcnico son los siguientes:a) Coeficientes de variabilidad volumtrica. Son los parmetros que multiplicados por el volumen que ocupa el material en el lugar donde se corta, dan el volumen que ocupar en el terrapln. Para obtenerlos es necesario efectuar medidas de peso volumtrico en el lugar y en el laboratorio.b) Taludes de cortes y terraplenes. La inclinacin de taludes se decide en base a patrones para diferentes tipos de materiales, ello debido a la imposibilidad prctica de efectuar anlisis de estabilidad en cada caso. Durante el estudio de campo es importante consignar detalles de estructura geolgica, as como el comportamiento de taludes naturales o construidos para otras obras.c) Mtodo de excavacin de los materiales. Es necesario clasificar los materiales en cuanto a la dificultad que se presenta para su excavacin; esta clasificacin sirve para elaborar el presupuesto y para programar la utilizacin del equipo de construccin. Tradicionalmente se ha dividido a los materiales en tres grupos que en trminos generales son:Material A) Suelos blandos o sueltos pueden ser removidos con la cuchilla de un tractor y excavados sin mucha dificultad con pico y pala.Material B) Suelos muy compactos, rocas muy intemperizadas y mezclas de suelo con fragmentos de roca; se remueven con el arado de un tractor y pueden ser excavados con mucha dificultad con pico y pala y el auxilio de barretas y marros.Material C) Rocas sanas; para su remocin se requiere el empleo de explosivos.Durante el estudio de campo, con la clasificacin geotcnica y observaciones sobre homogeneidad, estratigrafa, echados, afloramientos, etc., se llega a clasificar los materiales con porcentajes de cada uno de los grupos A B C. d) Utilizacin de los materiales obtenidos en los cortes. Mediante la clasificacin geotcnica, considerando las condiciones que tendrn los materiales despus de removidos, se decide s se utilizarn o no en la formacin de terraplenes. e) Tratamiento de materiales. Debe preverse que algunos materiales, tal como se obtienen de los cortes, no pueden ser utilizados en la formacin de terraplenes y proporcionar los procedimientos para hacerlos utilizables o fijar los prstamos para sustituirlo.f) Bancos de materiales. Cuando se requiere prestar materiales para terraplenes y para capa subrasante, se tiene que emprender la explotacin de la zona a las que se les consideren posibilidades tanto en lo que se refiere a calidad como a volumen aprovechable y economa de extraccin y acarreo. Los materiales para capa subrasante se cometen a las pruebas de laboratorio respectivas.g) Cimentacin de alcantarillas. En el sitio donde se proyecta alguna alcantarilla se realiza un estudio de explotacin somera, mediante pozo a cielo abierto u observaciones superficiales, para efectuar la clasificacin geotcnica y determinar las condiciones de los materiales. Utilizando correlaciones con parmetros de resistencia es posible obtener valores aproximados de capacidad de carga y proyectar las cimentaciones, pero aplicando factores de seguridad mayores que en los casos de explotacin ms detallada.h) Recomendaciones para la proteccin de las Terraceras. Durante el estudio de campo se tiene que prever los problemas que pueden afectar la operacin del camino y se tienen que dar las recomendaciones pertinentes. Generalmente estos problemas tienen que ver con escurrimiento y flujos de agua y las soluciones se encuentran en las obras de drenaje y subdrenaje.3.7 AlcanceCuando se elabore el proyecto detallado, se deben cubrir los siguientes aspectos:a) Orientacin, trazo y nivelacin de la preliminar, con levantamiento topogrfico en una faja de 60 m a cada lado; para cruces importantes, la faja ser de 100 m como mnimo a cada lado. Clculo de coordenadas, dibujo de la planta topogrfica y del perfil de la preliminar.b) Proyecto del trazo definitivo en la planta topogrfica, conforme a las especificaciones de proyecto para camino tipo E.c) Trazo definitivo, con una orientacin por lo menos cada 5 Km, nivelacin del eje definitivo y secciones transversales del terreno, de 10 m a 20 m a cada lado del eje de la lnea definitiva.d) Referencia de los puntos sobre tangentes (PST), de principio y terminacin de curvas (PC y PT) y de los puntos de inflexin (I).e) Clculo de la orientacin y coordenadas f) Dibujo de la planta topogrfica y referencias.g) Proyecto y clculo de la subrasante . Determinacin de espesores de cortes y terraplenes. Dibujo de las secciones de construccin y clculo de volmenes y ordenadas de la curva masa. Dibujo del perfil definitivo con indicaciones de cruces.h) Registro de trazo, nivelacin y secciones de topografa de la preliminar. Registro de trazo, eferencias, nivelacin y secciones transversales del definitivo.i) Con relacin al drenaje, se elabora el informe d campo para el proyecto; el registro de campo y nivelacin y el perfil del eje de la obra. Se calcula su longitud. Se elaboran tambin los planos constructivos de las obras menores de 6 m de claro y se anota la ubicacin aproximada de las obras mayores.3.8 Especificaciones Tcnicas.NORMAS PARA LAS TERRACERASa) Limpia, chapeo y destronqueEl desmote consiste en eliminar la vegetacin existente en la zona que ocupar el camino. Se realiza en una faja que abarca hasta un metro afuera de los ceros de los cortes y terraplenes. Su ejecucin se hace invariablemente a mano. En el caso de los bancos, este desmote se efecta en toda el rea por excavar. Comprende la ejecucin de una o varias de las operaciones que siguen:b) Poda: corte de rboles y arbustos Cuando se corten rboles de cierto tamao se promueve que los vecinos del lugar retiren y aprovechen esa madera, si legalmente les pertenece. Muy especialmente se cuida que no queden rboles en los cerros de los cortes, para evitar futuros derrumbes producidos por el humedecimiento de terreno.2) Chapeo: Eliminacin de la maleza, hierba, zacate o residuos de siembras.3) Destronque: Extraccin de troncos 4) Limpia y quema: Retiro del producto del desmote fuera del rea del camino, estiba s procede y quema de lo no utilizable.El producto aprovechable del desmote se coloca en lugares que no obstruyan el funcionamiento de las obras de drenaje, incluidas las contra cunetas. Cuando haya quema, se extraern las precauciones para evitar que se propague el fuego.Las herramientas empleadas en estas operaciones son las hachas serruchos y machetes, para la tala; palas, zapicos y azadones para la roza y desenraces. Se emplean, adems, hachas o dinamita para la extraccin de tacones, si stos son muy grandes.b) CortesLos cortes son excavaciones ejecutadas a cielo abierto en el terreno natural, que tiene por objeto preparar y/o formar la seccin del camino. Para la excavacin del material de los cortes se procede, en trminos generales, como sigue:a) Cortes en material ASe emplean zapapico para aflojar el material y pala para cargarlo o traspalearlo. Cuando se requiere el acarreo se realiza en carretillas o equipo de transporte.b) Cortes en material BSe emplean zapapicos. En algunos casos, para mejorar los rendimientos de los trabajadores, se utilizan explosivos para aflojar el material, con frecuencia plvora.En las dems operaciones, se sigue el mtodo descrito para el material A.c) TerraplenesGeneralmente, los terraplenes se forman con materiales provenientes de cortes o prstamos laterales. Si el volumen obtenido no es suficiente, o que por mala calidad el material no puede ser utilizado, se recurre a materiales procedentes de banco, por razones econmicas, pero, se procura que este caso sea la excepcin.Una vez obtenido el material para la formacin del terrapln, se tiende por capas a lo largo del camino y se afina hasta lograr la seccin proyectada.d) Afinamiento de terracerasLas terraceras se afinan superficialmente (en especial la sub corona del camino) para darle el bombeo y sobre elevacin fijados, a fin de que revestimiento tenga un espesor uniforme y pueda alcanzar el bombeo o la sobre elevacin de proyecto.Cuando haya transcurrido algn tiempo despus de terminadas las terraceras y no se haya colocado el revestimiento debern reafinarse las terraceras antes del tendido de est. Para procedes al afinamiento se colocan escasas a lo largo del eje del camino, de preferencia a cada 20 cm y en los puntos que se estimen necesarios, a fin de distribuir el volumen de la cuadrilla y poder controlar el encomendado a cada trabajador.Aprovechando las estacas centrales como referencia, se colocan las de las orillas de la subcorona y las de las cunetas y mediante hilos se determinan las pendientes que corresponden al bombeo o a la sobre elevacin.Dado que las estacas del eje corresponden al cadenamiento del camino, es conveniente aprovecharlas a fin de que sirvan de referencia para ordenar, de acuerdo con kilometraje, el acarreo de los materiales para las obras de drenaje y de revestimiento. Como las estacas sobre el camino se pierden fcilmente, se colocan fuera de ste a distancias apropiadas.El afinamiento se hace a mano con pala y se requiere del auxilio del zapapico. El acarreo de material necesario para completar los niveles para sacar el sobrante, se puede efectuar con carretillas. En algunos casos basta palearlo simplemente.En el afinamiento de las terraceras se incluye la formacin de las cunetas. Para facilitar esta operacin se pueden fabricar bastidores rsticos con la forma correspondiente o marcar en los mangos de los zapapicos y de las palas, el ancho y la profundidad de la cuneta. Los bastidores sirven tambin para verificar que la seccin construida corresponda a la proyectada.Las contracunetas se excavan a mano con zapapico y pala, dando el ancho, la profundidad y la inclinacin de los taludes que se hayan fijado. Si aparecen piedras, se procura sacarlas con barreta o cua. REVESTIMIENTO.a) Generalidades sobre los RevestimientosInmediatamente despus de la construccin de la terracera, debe protegrseles para evitar su destruccin ya sea por el trnsito o por los agentes atmosfricos. La proteccin se efecta mediante el revestimiento, para lo cual se utilizan materiales seleccionados de acuerdo con las Especificaciones Nic. 2000.Las terraceras del camino pueden reunir caractersticas favorables para ser utilizadas como superficie de rodamiento; sin embargo, estas condiciones son excepcionales.En los caminos en montaa, donde existen pendientes superiores a 8%, o en zonas lluviosas en que los vehculos resbalan muy fcilmente cuando la superficie de rodamiento est mojada, con el subsecuente peligro para el usuario, es conveniente empedrar pequeos tramos, sobre regiones donde exista piedra cerca de la obra.Aunque el costo de los empedrados es alto, la superficie de rodamiento que se obtiene requiere de un bajo costo de conservacin evita la erosin y mejora las condiciones de trnsito del camino.En muchos caminos construidos en zonas donde no se dispone de materiales de buena calidad y las condiciones de clima son severas, se tienen problemas continuos por deformacin de las superficies de rodamiento, a pesar de las labores peridicas de conservacin. Estos problemas se producen por deformaciones de la subrasante, por incrustacin del revestimiento en la subrasante o por desplazamiento del revestimiento. Durante la construccin, estos problemas deben ser previstos y proceder a evitarlos mediante las estabilizaciones convenientes.En muchos casos la estabilizacin necesaria puede ser tipo mecnico, es decir, de simple compactacin. En muchos otros casos es necesario estabilizar mediante la adicin de algunas sustancias cementante; las ms usuales son la cal y el cemento. La forma en que actan estas sustancias e los materiales muy plsticos es modificando algunas de sus caractersticas qumicas reducindoles la plasticidad y hacindolos menos susceptibles a los cambios volumtricos; en los materiales de baja o nula plasticidad actan como aglutinantes.Las estabilizaciones con sustancias cementantes son ms apropiadas en las subrasante, mientras que los revestimientos, salvo pocas excepciones, slo requieren compactacin. En la construccin de un camino donde se prevean problemas, lo adecuado ser pensar primero en estabilizar la subrasante y con ello se logra un buen apoyo sobre el que casi cualquier revestimiento funcionar bien.b) Localizacin de BancosCon anterioridad al inicio de la construccin del camino, se localizan los bancos de materiales para revestimiento; cuando existan varios bancos de revestimiento en iguales condiciones de calidad, se elige el ms econmico tomando en cuenta los conceptos de extraccin, tratamiento, afectaciones y acarreo al lugar d tendido. Tambin se toma en cuenta la facilidad de su extraccin a mano.En la relacin de bancos se anota la ubicacin y longitud de las desviaciones para llegar a ellos; el tipo de material, su clasificacin aproximada, la capacidad estimada de los bancos, el posible volumen de despalme y la superficie por desmotar. Tambin se incluyen los informes de laboratorio.Seleccin de materiales. Para que funcione adecuadamente un revestimiento, se requiere que la capa de materiales que lo constituye sea estable, resistente a la accin abrasiva del trnsito, relativamente impermeable y posea la accin capilar que le permita reemplazar la humedad que se pierde por evaporacin y que es necesario para mantener ligadas las partculas; adems debe ser de bajo costo. Los materiales que cumplen con estas exigencias son mezclas de grava, arena limo y arcilla. Los principales aspectos que se deben considerar en la seleccin de materiales son los siguientes:a) GranulometraLa estabilidad de la capa se logra con una buena granulometra, es decir, con una mezcla de materiales que contenga las cantidades adecuadas de los distintos tamaos de partculas. Las especificaciones generales de Construccin Nic 2000 permiten utilizar gran variedad de materiales, pero deben preferirse aquellos con una distribucin ms o menos uniforme de partculas de gruesas a finas.b) Plasticidad de la porcin de finosLa porcin de finos es importante porque sirve como aglutinante y como regulador de humedad. Los materiales con bajo pero no nulo ndice de plasticidad son preferibles a los totalmente inertes. Las limitaciones que se pueden fijar son: lmite lquido mximo de 35%, ndice plstico entre 4 y 9%.c) Resistencia de las partculas gruesas para que el revestimiento sea capaz de resistir la abrasin se requiere que las partculas gruesas sean duras. Se deben preferir los materiales que tengan una prdida en la prueba de Los ngeles de no ms de 50%.Fuentes de material. Los materiales para revestimiento se obtienen principalmente de cauces de ros y arroyos, de terrazas y de abanicos aluviales; se pueden obtener tambin de cortes en rocas intemperizadas y en muy raras ocasiones mediante el triturado de rocas sanas. Como en muchos casos es difcil que en su estado natural los materiales cumplan con los requisitos anotados, se tiene que someter a ciertos tratamientos; el ms frecuente y sencillo es el de cribado.La eliminacin del desperdicio del material para revestimiento debe hacerse en el lugar de extraccin, ya que de otra forma, se acarrea material intil, con el consecuente incremento en el costo y el desagradable aspecto de un exceso de desperdicio a los lados del camino.Conviene solicitar la intervencin de un laboratorista de suelo a fin de que bajo su asesora se localicen y elijan los bancos, y se efecten las pruebas mnimas de calidad requeridas.c) Extraccin de materialesAntes de iniciar la explotacin del banco, se secciona, desmonta y despalma. Durante el seccionamiento se dejan las referencias necesarias para apoyar los seccionamientos futuros.La extraccin se inicia simultneamente a la construccin de las terraceras para que todo tramo terminado de stas se proteja de inmediato. El procedimiento de extraccin es semejante a la excavacin de los cortes, en cuanto al uso de las herramientas.En ocasiones, los trabajadores prefieren formar cuevas, lo cual significa siempre un gran riesgo para ellos y debe impedirse.Si el tipo de material le permite, se puede aflojar con pico y pala y cargar a mano, previendo en el sistema de explotacin del banco, que la excavacin de los frentes se haga en escalones de no ms de 2 m o con talud suficiente para permitir el trabajo sobre ellos; este talud es en general no mayor de 3:1. Lo anterior es de primordial importancia, ya que a veces la falta de observancia de esta precaucin ha originado accidentes fatales.Adems, la explotacin escalonada del banco permite que las personas que laboran se encuentren en un plano superior al del camin y la carga se hace nivel o hacia abajo, con el consiguiente aumento en el rendimiento (Vase Fig. 6 ). En algunos casos conviene construir tolvas rudimentarias para facilitar la carga del camin.De acuerdo con la poltica de utilizar mano de obra local en los conceptos de trabajo en que sea posible, la extraccin, cuando la clasificacin del material lo permite, debe ejecutarse siempre a mano.Cuando la mano de obra es abundante y la clasificacin del material impide su uso, se acepta la utilizacin de cargadores frontales para la extraccin y carga del material de revestimiento. Cuando se emplean los cargadores frontales, el equipo de transporte se programa de tal forma que los tiempo inactivos sean mnimos, aumentando o disminuyendo el nmero de camiones.d) CargaSe insiste en la importancia de efectuar la carga de materiales a mano, porque con ello se proporciona mayor ocupacin a la gente de la comunidad.Este procedimiento permite, adems, que haya menos desfasamiento entre la construccin de las terraceras y su revestimiento, ya que no es necesario terminar grandes tramos para justificar el traslado de un cargador frontal.Cuando la carga se efecta a mano los trabajadores deben organizarse en cuadrillas o grupos y asignarles tareas. Los horarios para cada cuadrilla deben cubrir el total de las horas hbiles, durante las que se dispone del equipo de transporte.e) AcarreosEl acarreo y descarga del material de revestimiento en el camino, es conveniente que todos los camiones tengan la misma capacidad. As, fijado el espaciamiento para descargar y extender el material, es posible obtener un espesor uniforme. Este sistema facilita el control del trabajo.En los acarreos de los materiales se utilizan unidades del Parque de Maquinaria correspondiente, y si resultan insuficientes, se recure al alquiler de camiones cuyos propietarios se encuentran avecinados en la zona de influencia de del camino. La flotilla de camiones se determina teniendo en cuenta el sistema de extraccin y carga, con equipo a mano, el tiempo de acarreo y el volumen de materiales por tender.Para el tiro los materiales, se cuantifica el volumen en metros cbicos por metro lineal del camino, se instruye a los capataces y se les explica de manera sencilla cmo determinar las distancias de descarga de cada camin segn la capacidad de est.Es conveniente poner marcas (que pueden ser piedras o estacas), para que el espaciamiento del tiro sea lo ms uniforme posible y consecuentemente lo sea el espesor resultante, para poder llevar un control adecuado de los volmenes que se colocan en el camino. Tambin con el objeto de no tener mermas que redunden en perjuicio de la obra y de los costos de la misma, conviene tener la necesaria vigilancia para que los camiones vayan llenos de toda su capacidad.La distancia de acarreo del revestimiento influye considerablemente en el costo del camino. Por ello, debe utilizarse el mayor nmero posible de bancos a lo largo de todo el camino.f) Tendido y Control de EspesoresLa capa de revestimiento debe tener un espesor mnimo de 15 cms de material suelto y preferentemente de 20 cm. Debe abarcar todo el ancho de la subcorona. Antes de tender el revestimiento se corrigen las deformaciones que presente la subrasante, como resultado del trnsito sobre las terraceras, as mismo de erosiones o azolves producidos por las lluvias y el viento. Es decir, se hace un afinamiento de la subcorona que comprenda la restitucin del bombeo en caso de que se hubiera perdido.Inmediatamente despus de descargado el camin, el material debe tenderse para que los camiones que le sigan pasen sobre el y mejoren su acomodo. Posteriormente se procede al afinamiento. El material se extiende con pala y se esparce con rastrillo. Es conveniente que en todos los casos se haga lo posible por compactar el revestimiento, pues con ello se pueden evitar muchos problemas que se originan con la deformacin de la superficie que propicia el encharcamiento y la infiltracin de agua a la estructura del camino. Aun cuando se carezca de maquinaria especializada se puede aplicar compactacin utilizando el equipo disponible; por ejemplo, se puede utilizar algn camin, de los que se usa para el acarreo del material, cargado al mximo posible y pasendolo de manera que las ruedas cubran varias veces todo el ancho del camino; cuando se dispone de tractor la compactacin puede lograrse mediante un procedimiento de bandeado.En los caminos donde el movimiento es importante, los espesores de corte y terrapln hacen indispensable la utilizacin de maquinaria y procedimientos ms completos.Se comprueba que la capa de material tenga el espesor fijado, cubra todo el ancho del camino, cuente con el bombeo necesario y cumpla con los requisitos de calidad establecidos. El desfasamiento mximo permisible entre el frente de terraceras terminadas y su revestimiento, es de 500 m.g) Especificaciones del material de revestimientoA continuacin se presentan algunas especificaciones para seleccionar un buen material de revestimiento:1. Que tenga una calidad uniforme, es decir, que su apariencia no sea variable, ya que dicho material puede ser diferente la calidad.2. Que el material suelto posea por lo menos 2,800 lb/m3 segn (AASHTO T - 19).3. Que el tamao de las partculas gruesas como mximo sea mayor o igual a 2/3 del espesor de la capa de revestimiento a colocarse.4. Que el espesor de la capa sea no mayor de 15 cm. compactado.

TAMIZ N.STANDARD (mm.)Porcentaje que pasa el TamizAASHTO, T 27, (2 max.)

250100

1.537.5100

12565-85

1950-80

3/89.550-80

44.7530-60

10230-60

400.42510-25

2000.0753-10

5. El material deber estar libre de residuos orgnicos o de otro material extrao.6. La capacidad de soporte deber ser segn AASHTO, T-190 R>85%, AASTO, T 193 CBR> 20.7. Abrasin o desgaste, porcin que pasa el tamiz N.4 con % Vrell) para asegurar el diseo con la mayor economa posible, solo usar el segundo caso (Vrell > Vexc) cuando no quede otra opcin, por ser la solucin menos econmica.b) Por su forma y dimensiones:-Terrazas (explanadas o plataformas) En estas el rea predomina con respecto a la altura:

Vista area de una explanada.-Terraplenes En estos predomina la longitud con respecto al ancho y altura, como los terraplenes de carreteras, vas frreas, autopstas, pistas de aterrizaje de aeropuertos, etc.

Vista del terrapln de una carretera rural.2.2 Sinopsis Histrica.La tecnologa de construccin de explanadas ha tenido una rpida transformacin principalmente en los pasados siglos XIX y XX, pudindose definirse las siguientes etapas.Etapas de la evolucin histrica de la tecnologa de construccin de explanadas.ETAPAS.CARACTERSTICAS PRINCIPALES:

1. Etapa no Tecnolgica. (hasta finales del pasado siglo XIX) - Uso de materiales naturales de todo tipo,insuficiente o nulo conocimiento de las propiedades fsico-mecnicas de los suelos.- Pobre calidad de los trabajos.- Corta duracin o vida til de las obras.- Predominio de la realizacin manual de los trabajos, lo que originaba baja productividad y gran empleo de mano de obra.- Inicios de la mecanizacin de la construccin.- Plazos de ejecucin extensos.

2. Etapa Pre-Tecnolgica. (Primera Mitad siglo XX) -Uso de materiales naturales, seleccionando los mejores a partir del conocimiento de algunas propiedades generales de los suelos.-Se comienza a exigir aunque incipientemente la calidad de los trabajos.-Impulso al desarrollo de la mecanizacin de los trabajos de la construccin.-Reduccin de los plazos de duracin.-Mejora en la calidad de los trabajos de movimiento de tierra.

3. Era Tecnolgica. (Dcadas del: 50-80)

- Se hacen y exigen investigaciones ingeniero geolgicas previas para disear y construir obras de tierras.-Se establecen especificaciones a cumplir por los suelos a partir de conocer sus propiedades fsico-mecnicas.- Se establecen exigencias en el control de la compactacin de las explanaciones mejorndose la calidad. - Se produce un amplio desarrollo y uso de mecanizacin de la construccin.-Se reducen significativamente los plazos de duracin.

4. Etapa Actual o Moderna.(Dcada de los aos 90 hasta la actualidad)-Rigurosos estudios previos Ingeniero- Geolgicos por mtodos modernos.-Mximo aprovechamiento de los materiales locales y uso de materiales reciclables.-Mecanizacin integral de los trabajos con mximo rendimiento de la maquinaria y por tanto con plazos de duracin mnimos.-Control riguroso de la calidad de los trabajos con equipamiento moderno.-Mnima afectacin al medio ambiente.

Es importante sealar que en la Etapa Actual no se niegan los avances logrados en las etapas anteriores. Invariantes del Diseo y Construccin de Explanaciones.Para disear y construir una Estructura de Tierra deben invariablemente cumplirse con los siete pasos siguientes:Realizacin de Investigaciones Previas. Topogrficas. Ingeniero - Geolgicas (principales fenmenos geolgicos de inters y estudio de las propiedades fsico mecnicas de los suelos). Hidrolgicas. Hidrulicas. De trnsito. Climatolgicas. De impacto medio ambiental. Otras.Proyecto Geomtrico de la Explanacin.Definicin del trazado en la planta, diseo del perfil y secciones transversales, asegurando mnimo impacto ambiental y la mayor economa posible.Diseo del sistema de drenaje.Diseo y/o Revisin Geotcnica de la Explanacin.Aseguramiento de la debida estabilidad y resistencia (diseo y/o revisin de la estabilidad de los taludes, determinacin de asentamientos en secciones crticas, diseo y control de la compactacin).Preparacin Tcnica y Organizacin de los trabajos.Proyecto Ejecutivo de Organizacin de las Explanaciones.Presupuestacin.Construccin de la Obra.De las Explanaciones y del sistema de drenajeControl de la calidad de realizacin de los trabajos, de su avance fsico y del presupuesto.Condiciones Bsicas a cumplir por las Explanaciones.En todo el proceso anterior debe asegurarse que se cumplan las siguientes condiciones bsicas:1. Necesaria estabilidad y resistencia ante las acciones externas.2. Aceptable deformabilidad durante el perodo de diseo.3. Factibilidad y economa constructiva.En la fase constructiva estas condiciones se logran:- Cumpliendo con las exigencias especificadas en el proyecto ejecutivo respecto a los materiales a utilizar, calidad de la compactacin y ptima seleccin de la maquinaria y tcnica constructiva a emplear.Si en el proyecto y la construccin se cumplen estas condiciones se lograr alcanzar:- La mayor economa posible.- Cumplimiento o reduccin del plazo de construccin.- Mxima durabilidad.Cumplir con los principios antes planteados asegura la mayor eficiencia constructiva de la obra.Problemas principales y ms frecuentes de las Explanaciones.Los principales problemas ms frecuentes en el diseo tanto geomtrico como geotcnico y en la construccin de las explanaciones son:1- Excesivos asentamientos.2- Inestabilidad ante las cargas o acciones exteriores.3- Excesiva erosin debido a los agentes del intemperismo.4- Deficiencias durante su construccin.Por tal razn a la hora de disear y construir las explanaciones hay que asegurarse que: Se realice un correcto trazado en planta teniendo presente el suelo donde se asentar la misma (suelo de cimentacin). Se disponga correctamente los suelos seleccionados tanto para la construccin del ncleo o levante, como para la construccin de la capa de coronacin hasta subrasante. Se haga una correcta compactacin de las capas de suelo en la construccin de rellenos antes mencionados. Se disee y construya un eficiente Sistema de Drenaje (superficial y soterrado) que minimice los efectos erosivos del agua. Los efectos negativos del agua (principal enemiga de las explanaciones) se atribuyen a: Los cambios fsicos y geotcnicos que se experimenten en las laderas de los tramos en cortes y los taludes de las explanaciones. La reduccin de la resistencia a cortante del suelo debido a la disminucin de la presin de poros. Incremento del peso del suelo en los taludes de los tramos en corte y de relleno, lo cual provoca un aumento del esfuerzo cortante de la posible superficie de falla de los mismos. Al aumento de los esfuerzos cortantes debido al incremento de las fuerzas de filtracin.Por tales razones debe prestrsele siempre la mxima prioridad e importancia al diseo y oportuna construccin oportuna del Sistema de Drenaje de las Explanaciones.Los principales y ms frecuentes problemas estructurales, desde el punto de vista de su diseo geotcnico, as como constructivo se muestran de manera resumida en la siguiente tabla.Tabla 2 de Problemas ms frecuentes que se presentan en las partes o elementos de una explanacin.Parte o elemento.Problemas Estructurales.Problemas constructivos.

Suelo de Cimentacin.-Excesiva consolidacin-Susceptibilidad a cambios de volumen.-Insuficiente capacidad de carga (zonas pantanosas costeras plataforma insular etc.).- Complejidad ejecutiva cuando hay presencia de roca o de cieno.- Necesidad de empleo de equipos especiales y tcnicas constructivas adecuadas.

Ncleo (o levante )en Excavacin.-Inestabilidad de los taludes, hinchamiento y/o contraccin de suelos.- Prdida de capacidad soportante por presencia de agua (manantiales, filtraciones, etc).-Dados por mala seleccin de equipos acorde con el tipo de suelo a trabajar.-Mala ejecucin del sistema de drenaje.-Mayor complejidad en el caso de realizar los trabajos de voladura.

Ncleo (o levante) en relleno o terrapln.- Inestabilidad de taludes en terraplenes altos por deficiente diseo o ejecucin (compactacin)-Excesivos asentamientos originados por consolidacin.- De grandes compresiones por los terraplenes altos.-Mala eleccin del material de relleno.-Incorrecta disposicin de los suelos o materiales al ejecutar los rellenos.-Definir compactacin, sobre todo en los terraplenes de aproche.-Mala ejecucin del sistema de drenaje.-Insuficiente control de la calidad de los trabajos, principalmente de la compactacin de rellenos.

Paradigmas.Precisamente las condiciones bsicas a cumplir por una explanacin antes relacionadas deben convertirse en los paradigmas a lograr en su proyecto y construccin.Ahora bien Qu medidas deben adoptarse para cumplir con dichos paradigmas?, estas deben ser las siguientes:1. Lograr la necesaria estabilidad y resistencia ante las acciones externas: Para ello hay que efectuar la: Correcta compactacin de los rellenos. Ejecucin oportuna del sistema de drenaje superficial y/o soterrado. Correcta construccin de taludes en corte y relleno. Correcta disposicin de los suelos y/o rocas en las partes de la explanacin.2. Lograr la adecuada deformabilidad:Para lo cual hay que hacer: Seleccin y disposicin idnea de los materiales (suelos) a utilizar. Correcta compactacin de los rellenos de las explanaciones. Determinacin y control de los asentamientos y su correccin en caso necesario.3. Garantizar la factibilidad y economa constructiva:Lo que se logra mediante: Seleccin de las tcnicas constructivas idneas que aseguren la ejecucin en tiempo y con calidad de las explanaciones a realizar. Distribucin ptima de las masas de suelo a mover. Seleccin y uso de la maquinaria idnea que asegure mximos rendimientos y mnimos costos. Disminucin al mnimo de las afectaciones al medio ambiente.Impactos Directos de las Tecnologas Constructivas en el Medio Ambiente.Las explanaciones son obras civiles que impactan negativamente el medio ambiente natural, por lo que tanto en la fase de diseo como de su construccin deben conocerse que factores se afectan, cuales son las principales acciones impactantes, as como algunos de los efectos de dichos impactos, con la finalidad de mitigar los mismos con acciones correctoras tanto en su diseo como en su construccinEn la siguiente tabla se relacionan los factores afectados, las acciones impactantes y los impactos directos al emplear la tecnologa mecanizada de construccin de las explanaciones.

Tabla 3 de Impactos directos de las tecnologas constructivas en el medio ambiente.

Factor afectado.Acciones impactantes.Impactos directos.

Suelo.Movimientos de tierras. Usos de equipos pesados de construccin. Investigaciones Ingeniero geolgicas. Apertura de prstamos o canteras.Destruccin de la capa vegetal. Compactacin de suelos. Contaminacin ambiental. Erosin.Creacin de barreras fsicas.

Vegetacin.Movimientos de tierra y de equipos pesados. Generacin de polvo atmosfrico en la obra.Destruccin directa de la flora y la vegetacin. Afectaciones a las especies endmicas y protegidas por destruccin y contaminacin del hbitat de la biodiversidad.

Agua.Rellenos de acuferos. Afectaciones y modificaciones al drenaje natural. Vertido de sustancias nocivas y aguas albaales.Contaminacin de las aguas superficiales y subterrneas. Inundaciones. Destruccin y desvos de acuferos. Disminucin del manto fretico. Creacin de barreras fsicas.

Paisaje.Apertura de prstamos en canteras. Construccin de explanaciones. Diseos urbanos y arquitectnicos ajenos al sitio. Afectaciones y prdida del paisaje natural en la vida silvestre. Afectaciones al patrimonio natural y cultural. Cambios negativos en la estructura paisajstica.

Atmsfera.Uso de las mquinas de movimiento de tierra. Construccin de explanaciones. Apertura de canteras. Voladuras.Contaminacin por gases, polvo y ruido. Modificacin del microclima. Modificacin del rgimen de vientos, alteracin de la dinmica elica de las costas. Afectacin del bienestar humano.

Socio cultural.Construccin de explanadas y obras viales en zonas donde se afecta el hbitat de los pobladores o sitios de inters histrico. Modelos de desarrollo arquitectnicos y urbanos inadecuados.Alteracin y prdida de la identidad cultural, las costumbres y modos de vida tradicionales. Modificaciones en la accesibilidad a determinadas reas o zonas. Efectos negativos sobre el patrimonio cultural construido.

Como puede observarse la construccin de explanaciones, el empleo de las maquinarias de la construccin y las obras viales tienen un significativo impacto sobre el medio ambiente, ya que las mismas:1- Crean el efecto barrera (dividen propiedades, vara la permeabilidad del suelo, afecta el drenaje, etc.).2- Ocupan gran espacio (se ocupa un rea considerable, toda lo que ocupa la faja de la va, la que ocupan los prstamos).3- Se producen ruidos indeseables o dainos durante su construccin y posterior explotacin.4- Destruccin o modificacin de sitios de inters histrico, cambios climticos, etc.Sin embargo para lograr el desarrollo socioeconmico no hay otra opcin que construirlas. La solucin consiste en disminuir al mnimo las afectaciones sobre el medio ambiente.Principales medidas para minimizar el Impacto Medio Ambiental en la Fase Constructiva.Estas estarn encaminadas a reducir en la mayor medida posible el impacto en cada uno de los factores afectados antes expresados:1- Suelo: Realizar el descortezado de la base de las explanaciones segn el proyecto, para evitar la eliminacin innecesaria de la capa vegetal. Distribuir racionalmente las masa de los suelos a mover, asegurando el mximo de compensacin posible, ubicando convenientemente el material sobrante de tramos o zonas en corte o excavacin (minimizar movimiento de tierra y afectaciones al medio ambiente con material sobrante o indeseable. Emplear nicamente la faja de emplazamiento establecida en el proyecto para la construccin de las explanaciones.2- Vegetacin: Realizar el desmonte o tala de rboles y desbroce de la vegetacin imprescindible, solo dentro de los lmites de la faja de emplazamiento establecida en el proyecto de la explanacin. Minimizar la apertura de trochas, caminos de acceso provisionales hasta la obra y hacia los prstamos. Recubrir siempre que sean factible los taludes de las explanaciones con capa vegetal. Posibilitar con un racional acarreo y disposicin el uso de rboles maderables talados.3- Agua: Evitar la contaminacin de las aguas superficiales y subterrneas al explotar las maquinarias de construccin. Construir correctamente el sistema de drenaje proyectado y mejorarlo si es posible durante su construccin. Evitar destruccin y desvos de los acuferos en la construccin de las explanaciones.4- Paisaje: Ubicar correctamente los prstamos laterales, no tan cercanos que afecten el entorno de manera evidente y a la vez no tan distante de la obra para no elevar los costos de transportacin. Explotar correctamente los prstamos laterales, usando el rea imprescindible que asegura los volmenes de tierra necesarios. Adoptar cuanta medida contribuye al cuidado del paisaje durante la fase constructiva.5- Atmsfera: Usar las tcnicas de voladuras de tierra y/o roca solo en casos estrictamente necesarios. Mantener un buen estado tcnico de funcionamiento el parque de mquinas disponible para ejecutar los diferentes trabajos, para reducir as en la mayor medida posible el escape de gases, derrame de combustibles y lubricantes, as como la generacin de ruidos innecesarios. Evitar o disminuir el mnimo de creacin de nubes de polvo (polvaredas) al construir explanaciones, mediante riego de agua, riegos asflticos u otras medidas. Principios de Diseo y Construccin de Explanaciones.Para lograr un racional diseo y eficiente construccin de las explanaciones se deben cumplimentar los siguientes principios:1- Mxima compensacin de volmenes de tierra con materiales locales.2- Optima distribucin de las masas de suelo a mover (mnima cantidad de movimientos a mnimas distancias de recorrido).3- Seleccin idnea y empleo racional de la maquinaria en su ejecucin, que asegure mximos rendimientos.4- Correcta organizacin de los trabajos que propicie la conclusin en tiempo o en el menor plazo posible de stos.5- Adecuada calidad en las labores acorde con la importancia de la obra.6- Asegurar el mnimo impacto ambiental.Todo lo anterior conlleva a que los plazos de duracin y los costos de construccin sean los menores posibles, lo que garantiza alcanzar la mxima eficiencia constructiva.Etapas y Actividades Componentes.En la construccin de las explanaciones se deben desarrollar tres etapas que son las siguientes:1. Etapa preliminar o preparatoria.2. Etapa fundamental (o de actividades gruesas). 3. Etapa final o de terminacin.Etapa preliminar:Contempla las actividades de replanteo preliminar, desaobstaculizacin, demoliciones, construccin de caminos provisionales de acceso a la obra o a los prstamos, apertura de prstamos laterales, desmonte o tala de rboles, desbroce de vegetacin y arbustos.Etapa fundamental o de actividades gruesas: Replanteo definitivo, descortezado o eliminacin de la capa vegetal en la faja o rea de la obra (incluye capa de transicin si es necesario), excavaciones para la construccin del sistema de drenaje, compensaciones longitudinales, compensaciones transversales, excavaciones de material indeseable o sobrante en tramos en corte y su acarreo a zonas de depsito o vertederos, construccin de terraplenes con tiro desde prstamos laterales. Etapa final o de terminacin:Perfilados de taludes en corte, reapertura y perfilado de cunetas, canales, etc. que conforman el sistema de drenaje, perfilado de explanadas, perfilado de la corona de los terraplenes, recubrimiento de taludes con capa vegetal, restauracin de las afectaciones al medio ambiente.Definicin de Actividades Simples y Complejas:De un anlisis a lo antes expresado puede afirmarse que existen actividades simples y complejas: Actividad Simple: Se definir as a aquella de fcil o simple complejidad de ejecucin, generalmente conformada por una operacin y donde se emplea generalmente un solo equipo de construccin. Ejemplos de estas actividades son: Desmonte y desbroce (actividades preliminares); perfilado de taludes y explanadas (actividades de terminacin).Actividad Compleja: Como indica su nombre es aquella que posee de mediana a gran complejidad constructiva, donde para acometerlas hay que realizar varias operaciones y emplear generalmente conjuntos de mquinas para ejecutarlas. Ejemplos de actividades complejas son:- Todas las actividades gruesas (principalmente los rellenos o terraplenes y las compensaciones).-Excavaciones en tramos en corte y disposicin del material sobrante o indeseable a caballero o en vertedero o zonas de depsito.- Recubrimiento de taludes con capa vegetal (actividad de terminacin).En las explanaciones se emplean variadas unidades de medidas (UM) como son: m, m2 y m3.Tabla 4: Unidades de Medida a emplear para las distintas actividades:No.actividad.U.M.

1Replanteo definitivo.m (lineales)

2Demolicin de elementos estructurales del rea o faja de la obra.m3

3Desmonte o tala de rboles.u ( 0,30m)

4Desbroce de vegetacin.m2

5Descortezado o eliminacin capa vegetal.m3 (naturales)

6Excavaciones en explanaciones (con o sin transporte horizontal)m3 (naturales)

7Excavaciones del sistema de drenaje (cunetas, canales, etc.)m lineales o m3 nat.

8Compensacin de tierras (longitudinales y transversales).m3 (compactados)

9Construccin de rellenos en los terraplenes, terrazas, etc., desde prstamos laterales.m3 (compactados.)

10Recubrimiento de taludes con capa vegetal.m3 (compactados)

11Perfilado de taludes en corte y relleno.m2

12Perfilado de explanadas.

m2

Mtodos de Clculo de Volmenes de Movimiento de Tierra.Estos se clasifican en:1. Mtodos Exactos. 2. Mtodos Aproximados.Como es conocida la exactitud de los mtodos de clculo en las actividades de movimiento de tierra es un concepto relativo, generalmente la magnitud absoluta del error es despreciable cuando la comparamos con los enormes volmenes de trabajo, es decir, el error relativo (R) en general es despreciable, no obstante existe la clasificacin anterior ajustada a las etapas de proyecto.Mtodos Exactos:Mtodo del Prismoide: Recibe este nombre ya que la forma del clculo que se forma entre dos secciones transversales consecutivas se asemeja a un Prismoide, es decir, un slido limitado por dos caras planas y paralelas (bases) y por una superficie reglada engendrada por una recta que se apoya en ambas caras. Mtodo de la Media de las Secciones Extremas:Si las generatrices del Prismoide son paralelas a un plano director, es decir, si entre dos secciones transversales no se experimenta un brusco cambio del terreno, se cumplir que el rea media es:

Am =

luego: V = . d ,m3 (Expresin Bsica del mtodo)

El error cometido con relacin a la frmula del Prismoide ser:

Este error puede ser positivo o negativo segn el signo del trmino (A1+A2 2Am).Los clculos hechos por el mtodo aproximado de la Media de las Secciones Extremas o simplemente Mtodo de las Secciones tendrn suficiente exactitud, siempre y cuando la diferencia entre las reas de las secciones extremas no sea tan grande. Si esta situacin persiste que es lo ms usual en gran parte del trazado de la va y si se considera que el error en unos casos es positivo y en otro podr ser negativo, se produce una compensacin parcial de los errores, lo cual contribuye a la exactitud y a la obtencin de magnitudes pequeas del error relativo.Mtodo de las Secciones:

En este se presentan dos casos bsicos:

a) Cuando dos secciones transversales consecutivas (en excavacin o en relleno o terrapln) el volumen entre ambas secciones se calcula fcilmente por:

V = , m3b) Cuando una seccin est en excavacin y la otra seccin consecutiva est en relleno o terrapln:

En este caso:

, como: d = d1+ d2

entonces: d1 _

d2 _ Como la lnea o-p (lnea cero o lnea donde se produce el cambio de excavacin a relleno) posee rea nula:

Sustituyendo y efectuando con los valores parciales de las distancias d1 y d2:

m3 compactados

m3 naturales

Ahora bien, cuando ambas secciones transversales consecutivas estn a media ladera o una a media ladera y la otra en excavacin o relleno el procedimiento a seguir genera un nuevo caso. (caso c). EJE EJE B o E1BD E1E2oD T1 T1

E3 E2 E3AACoT3CT2En este caso se realiza una Construccin Auxiliar subdividindose las reas de las secciones a partir de los puntos de cambio de excavacin a terrapln, para as poder aplicar las expresiones bsicas explicadas (casos incisos a y b).Ejemplos:1. Determine los volmenes de movimiento de tierra entre las secciones A-A y B-B caso: c), antes explicado.Solucin: Como se aprecia hacia la izquierda del punto de cambio las reas estn totalmente en excavacin y totalmente en relleno, luego estamos en presencia del caso b) por lo que hay que emplear las siguientes expresiones:

, m3 naturales

, m3 compactados

A la derecha del punto ambas reas estn en excavacin, luego se estar en presencia del caso a) donde la expresin a emplear ser:

, m3 naturalesLuego, el volumen total de excavacin y relleno ser:

Luego

Respuesta: Vrell = m3 compactados

2. Volmenes de excavacin y relleno entre las secciones C-C y D-D.Procediendo de forma similar, trabajando de izquierda a derecha para llevar a las expresiones bsicas conocidas: casos a) y b), los volmenes sern:

Hacia la izquierda ,m3 naturales

Zona central:, ,m3 naturales

,m3 compactados

Hacia la derecha: ,m3 compactados

Entonces los Volmenes Totales son:

Vt exc = Vexc1 + Vexc 2 , m3 naturales

Vt rell = Vrell 1 + Vrell 2 , m3 compactados

Se ha proyectado geomtricamente el terrapln de una carretera, un tramo posee el siguiente Perfil Longitudinal y las siguientes secciones transversales:

Considere un suelo rocoso excelente como material de relleno. Determine:a) Los volmenes de movimiento de tierra a realizar.b)Se logra la compensacin de volmenes en dicho tramo?Solucin:

a) Datos: - reas secciones transversales y tipo de suelo. Clculo de volmenes.

Secciones 1-1 hasta 2-2:

V2-3 =

V3-4 :

V4-5 :

V5-6 : E5 = 6200m2 Ambas en excavacin. E6 = 2100m2

V6-7 : A6 = 2100m2 (excavacin)

A7 = 5160m2 (relleno) Resumiendo y organizando los clculos de Resumen y sumando para obtener Vol. totales excavacin y rellenos. EstacionAreas (m2)Volmenes (m3)Observaciones.

Aexc.Arell.Vol.exc.Vol.rell

100--Seccin de cambio.

2-6000-60000m3comp.

3-4800-108000m3comp.

413001450456754067nat y comp. respectivam.

56200-65120.84620.8nat y comp. respectivam.

62100-83000-m3 nat.

7-51606074.336674.3nat y comp. respectivam.

158762.8m3nat.263362.1m3comp.

b) Se logra la compensacin de volmenes en dicho tramo?Para contestar esta interrogante hay que compensar ambos volmenes pero en el mismo estado, llevando de natural a compactado.

Tabla en Norma rendimiento de Equipos o Libro Fund. de la Const., Francisco Fernndez, pg 91.

=

= Rta/ No existe compensacin el vol. relleno < vol. excavac. Mtodos Aproximados. Mtodo de la Cota Roja Media.

Dado el perfil longitudinal de un tramo de longitud L de un terrapln:

Grfico 5.

Determinando la altura media ym del perfil, todo en excavacin o todo en relleno, de forma grfica o analtica entonces: S = ym. L

donde: S = rea de la superficie PMQ. Suponiendo el terreno horizontal para cada una de las secciones transversales, entonces el rea media de la seccin en la cota roja ym ser: Am = ym (ym / i + 2a) Entonces el volumen del slido del terrapln entre las secciones transversales consideradas P y Q ser: V = Am . L = (ym / i + 2a) ym . L = S (ym / i + 2a) donde: Am: rea de la seccin transversal media o de cota roja)

Entonces: V = L Como se aprecia, consiste esencialmente en determinar los volmenes de cada tramo en corte y cada tramo en relleno, multiplicando el rea de la seccin transversal media de dichos tramos, por las longitudes de los mismos. Este procedimiento no brinda gran precisin en los clculos, por todo lo antes asumido, por tal razn se debe usar en tanteos preliminares al nivel de anteproyectos.En la actualidad estos clculos se efectan con auxilio de programas de computacin como el Soft.Car, lo cual agilizan grandemente los mismos, pero los Ingenieros Civiles deben saber realizar los mismos de forma manual con la mayor exactitud posible, por ser tan necesarios en la etapa de programacin, para la presupuestacin y para la certificacin de los volmenes de trabajo de las obras, como antes se ha afirmado. Diseo Geomtrico de Explanadas, Terrazas o Plataformas.A continuacin se procede a explicar el procedimiento a seguir para garantizar el racional diseo de este tipo de explanacin. Antes se dan a conocer las siguientes recomendaciones a tener presente. Recomendaciones para el Diseo y Construccin de Explanadas o Terrazas.Ubicar la terraza adecuadamente: debe asegurarse que las edificaciones que se construyan en stas posean satisfactoria ventilacin natural y correcta posicin respecto al sol, aprovechando al mximo la iluminacin natural. Para ello debe ubicarse la terraza perpendicular al viento predominante y provocar la mnima afectacin ambiental.Disear las dimensiones adecuadas del rea de la terraza y estar acorde con la funcin que la misma desempear, es decir, no tan pequea que dificulte la movilidad hacia y entre los objetos de obra ubicados en la misma, ni tan grande que atente contra la economa en su construccin.Ubicar la terraza donde se logre un econmico movimiento de tierras, asegurando la mxima compensacin de tierras posible, si el terreno natural rene las condiciones para su empleo como relleno, es decir, disear terrazas balanceadas si el terreno natural lo permite. Dado el caso que el suelo no sirva como relleno, deber ubicarse la terraza donde predominen los volmenes de excavacin respecto a los de relleno.Garantizar un eficiente drenaje de las aguas pluviales para evitar la saturacin de los rellenos y afectacin por erosin. Por consiguiente en la terraza a construir debe usarse pendientes entre 0,5 y 2,0 % en la superficie de las mismas y disear las cunetas necesarias. Su ubicacin en un partidor o a media ladera, facilita la compensacin de tierras y el drenaje. Decidir una cota rasante que evite inundaciones y seguro acceso y empleo de la explanada durante toda poca del ao.Cumplir con las normas y regulaciones vigentes en la construccin para contribuir as lograr la necesaria calidad de los trabajos.Datos Bsicos a poseer para el diseo. Carta topogrfica de la zona o escala adecuada (preferiblemente 1:500).Si el suelo natural rene los requisitos para su uso como material de relleno tanto para ncleo como para coronacin (al menos clasificacin segn AASHTO o HRB).Nocin general del drenaje del rea, niveles de crecida o riada y/o de posibles inundaciones del mar.Finalidad de las edificaciones, ubicacin y dimensiones de los distintos objetos de obra de las mismas.Al concebir el proyecto y al efectuar su construccin debe tenerse muy en cuenta el cumplimiento de los principios y conceptos antes expresados, para lograr la realizacin con el mnimo costo y la debida calidad, los movimientos de tierra de este tipo de explanacin.Mtodo de las Cuadrculas.Este es un mtodo que clasifica entre los exactos para el clculo de los volmenes de movimiento de tierra, el que se ajusta a aquellas explanaciones donde predomina el rea respecto a la altura, es decir, es el adecuado para las terrazas, explanadas o plataformas.Su nombre o denominacin surge al buscar un calificativo que permita emplear cualquier figura geomtrica para subdividir el rea de la terraza a calcular (en cuadrados, rectngulos, trapecios, tringulos, etc). Empricamente se aconseja que las dimensiones de las cuadrculas (si son cuadradas) deben oscilar alrededor de 20 x 20 m lo cual asegura una aceptable precisin en los clculos a su vez permite replantear y dirigir la ejecucin de la misma satisfactoriamente en la fase constructiva y como es lgico, evitar clculos innecesarios. Otros valores usuales recomendados validados por la prctica son: 15 x 20 m 20 x 25. No debe emplearse cuando exista una topografa muy irregular pues no se logra buena precisin en los clculos. Procedimiento General de Diseo Geomtrico de las Terrazas y de Clculo de los Volmenes de Movimiento de Tierras:DISEO:Analizar la carta topogrfica para seleccionar la posicin idnea (aquella que garantice la mxima compensacin posible y por lo tanto economa, buen drenaje, mnimas afectaciones medio ambientales, etc.). Definir adecuadas dimensiones y forma en planta (subdividirla en cuadrculas con dimensiones adecuadas procediendo a numerarlas correctamente y denotar sus vrtices (se numeran de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo)Determinar por interpolacin la Cota de Terreno en cada vrtice de las cuadrculas (Cota Terreno = Cota Terreno Natural Espesor Capa Vegetal).Definir la cota de rasante de referencia de la terraza, para ello se pueden emplear dos procedimientos analticos y uno grfico, que se explican posteriormente.

Calcular las alturas ( h) de cada vrtice segn: h = C rasante. C terreno.(si h (+) relleno y h (-) excavacin), asegurando que la inclinacin de la superficie de la explanada posea el drenaje adecuado (0,5 - 2%).Definir recorrido de la lnea o lneas cero o de cambio de excavacin a relleno en cada cuadrcula y en la explanada en general.Definir en planta la configuracin de los taludes en corte y relleno, representndolos debidamente segn normas de dibujo vigentes, confeccionando una vista en planta de la explanada o terrazaDiseo del Sistema de Drenaje Superficial.Una vez definidas las dimensiones de la superficie del rea neta de la explanada o terraza, as como la pendiente o pendientes de la misma en cada vrtice y de sta en general, debe procederse a disear los dispositivos de drenaje superficial que completan el sistema de drenaje, los que seguidamente se enumeran:Cunetas o cunetillas al pi de los taludes en corte(para captar y evacuar el agua pluvial y/o filtraciones de zonas altas)Cunetas de guarda o contracunetas (para captar y eliminar el agua lluvia de aquellas reas que tributan hacia los tramos en corte).Cunetas o cunetillas cercanas al pi de los taludes en terrapln( para proteger dichos taludes de posibles inundaciones o efectos erosivos de los escurrimientos pluviales de zonas altas)Cunetas escalonadas( para captar y evacuar el agua pluvial en zonas de fuertes pendientes, generalmente recubiertas con lajas de rocas naturales o con hormign)La decisin de usar uno, varios o todos dichos dispositivos depender del anlisis que se realice de la topografa existente en la zona aledaa a la explanada, debiendo definirse en el Plano en Planta la posicin y longitud de los mismos, pero faltara an por definir sus secciones transversales de manera tal que sean capaces de desempear su funcin adecuadamente, para lo cual habr que realizar:1ero: Clculo hidrolgico para determinar el gasto o caudal de llegada a los mismos.2do: Clculo y diseo hidrulico de cada dispositivo.A continuacin se explica como hacerlo, basndose en los procedimientos. -Clculo Hidrolgico:El gasto o caudal de llegada se determinar por el Mtodo Racional por ser el ms adecuado para cuencas tributarias con reas menores de 30 km2 y ser el recomendado para el caso concreto de Nicaragua. La expresin a utilizar es la de este mtodo que es:Q = 16,66 C. I. A en: m3/segundosDonde:Q: Gasto o Caudal de llegada al dispositivo en m3/segundosc: Coeficiente de escorrenta o escurrimiento el que se obtiene del libro antes citado, en funcin de la pendiente predominante en la cuenca tributaria(%). Si la topografa de la cuenca no es uniforme se determinar un coeficiente promedio pesado o ponderado a partir de los obtenidos con las diferentes pendientes:I: Intensidad media de la precipitacin mxima de duracin igual al tiempo de concentracin y frecuencia correspondiente al perodo de retorno establecido en el proyecto, expresado en mm/min.Esta se determina generalmente para precipitaciones mximas diarias del 1% de probabilidad de ocurrencia, donde se obtiene el parmetro HP (mm). Seguidamente se procede a determinar el tiempo de concentracin o retardo (tiempo que demora el agua para trasladarse desde el punto ms alejado de la cuenca hasta el dispositivo de drenaje) el cual se calcula por la expresin:

TR = 0,483(L /) 0,64Donde:TR: es el tiempo de concentracin o retardo, en minutos.L: longitud del cauce principal, en metros.S. pendiente media del cauce, en %Clculo y diseo geomtrico del dispositivo:La capacidad hidrulica que es capaz de circular por una cuneta se puede determinar por la expresin de Manning para canales abiertos o de manera ms fcil por areas los que estn conformados para diferentes secciones transversales de cunetas triangulares y trapezoidales. La manera de utilizar estas areas es la siguiente:a) Se escoge o propone una seccin transversal (triangular o trapezoidal) prefijndose de antemano el baco a utilizar.b) Se fija la pendiente longitudinal de la cuneta (mnima del 0,5% sin revestir o del 2% si est revestida y mxima del 2% sin revestir o del 30% revestidas) para as evacuar el agua sin producir erosin perjudicial. las velocidades mximas permisibles para evitar la erosin segn diferentes recubrimientos de las cunetas). Se intercepta la curva correspondiente a dicha pendiente con la lnea discontinua de la altura de la lmina de agua que se propone circule por la cuneta( generalmente entre 0,10 y 0,50 m)c) Con el punto de interseccin hallado en el baco se determina en el Eje de las Abcisasd) (Eje X) la velocidad de circulacin de agua en la cuneta, comparndose dicho valor contra las especificaciones de velocidades para detectar si se cumplen o violan las mismas.e) Con el mismo punto de interseccin hallado en el paso 3 se obtiene en el Eje de las Ordenadas (Eje Y) la magnitud del gasto o Caudal en litros /segundo. Las magnitudes de la V (m/seg) y de Q(l/seg) dependen del coeficiente de rugosidad, los que se determinan previamente acorde al tipo de revestimiento de la cuneta.Se com