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Etapas del estudio de un camino
 

Etapas del estudio de un camino

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Etapas del desarrollo de construccion de una carretera

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    Etapas del estudio de un camino Etapas del estudio de un camino Document Transcript

    • Etapas del estudio de un caminoPlaneación:Para llevar a cabo la planeación de un sistema carretero, es preciso que seestablezcan los objetivos que se quieren alcanzar con las acciones que se van aemprender, en forma concreta y realizable, satisfaciendo la demanda detransporte de personas y mercancías con un mínimo de recursos.El objetivo de la planeación en carreteras, es evaluar la factibilidad del proyectomediante el análisis del estudio socioeconómico, que dependerá de que losbeneficios que se obtengan con la obra superen a los costos de inversión,mantenimiento y operación, cumpliendo con las expectativas de obtener unrendimiento en un plazo determinado.Entonces, los principales proyectos y productos requeridos de la planeación sonun anteproyecto de la carretera y un estudio socioeconómico, los cuales a su veznecesitan para su elaboración de estudios complementarios pero indispensablescomo son mediciones de tránsito, de traslado de mercancías y de personas,costos de construcción y conservación, análisis de rentabilidad, etc.Reconocimiento:Elección de ruta:Una vez que se tiene la aprobación de la Secretaría de Hacienda mediante laasignación de un Número de Registro de Proyecto de Inversión, con elanteproyecto que aprobó Hacienda se inicia el proceso correspondiente a latercera fase de la etapa de Pre inversión, constituida por la Ingeniería delProyecto, que en nuestro caso es el Proyecto Ejecutivo de la Carretera.Este estudio se realiza en gabinete y consiste en reunir todos los estudios ypropuestas del estudio de Costo–Beneficio de la Etapa de Planeación, lainformación que se requiere del Instituto Nacional de Estadística, Geografía eInformática (INEGI), con las cartas topográficas, geológicas, de uso de suelo,entre otras, además de las fotografías aéreas o con el apoyo de programascartográficos existentes en el internet, como pudiera ser Google Earth; la intenciónes la de seleccionar con precisión varias alternativas de ruta, de las cuales, unaserá la ruta seleccionada en función de sus características geotécnicas,topográficas, de impacto ambiental, sociales, costos, etc.Trazo preliminar:El estudio de selección de ruta debe ser elaborado por un Director de ProyectoGeométrico y un Proyectista especializado en Proyecto Geométrico. Laespecialidad de estos ingenieros civiles, les hace expertos en proyectar deacuerdo con la topografía las curvas que requiera la carretera, para que losvehículos puedan circular con seguridad y confort a la velocidad de proyecto;también diseñan las pendientes o inclinación de los ascensos o descensos paraque los vehículos pesados, con las cargas legales puedan ascender o descendera velocidad conveniente.
    • Analizan de igual manera las distancias de visibilidad de rebase y de parada deacuerdo con la topografía y las pendientes, para delimitar las zonas en las que sepuede rebasar en el caso de carreteras con un carril para cada sentido decirculación. Estos especialistas, verifican la ubicación de entronques y pasos adesnivel, que requieren de un estudio y proyecto muy particular y detallado.El trabajo del Proyectista de Proyecto Geométrico y de su Director, comienza condeterminar los puntos obligados de paso de la ruta entre el origen y el destino.Estos puntos obligados de paso pueden obedecer a diferentes circunstancias, porejemplo pueden ser cruces con ríos, que de acuerdo a las condicionesgeotécnicas o a las condiciones hidráulicas conviene cruzarlos en lugares muyparticulares. Pueden ser también lugares o zonas que deben evitarse, por ejemploladeras de montaña cuyas condiciones geotécnicas no son adecuadas para pasar,ya que podrían ocurrir deslaves o deslizamiento de tierras, pantanos o zonasbajascon suelo compresible o sujeto a inundaciones estacionales, que representaríanun peligro inminente.Al estudiar las posibles rutas en los planos topográficos del INEGI, se consideranlas dificultades que pudieran enfrentarse para drenar agua de lluvia o de corrientesde ríos permanentes o arroyos que con cierta periodicidad produzcan avenidasimportantes y que requieran puentes u obras de encauzamiento o de protecciónpara la carretera. Se deben descartar de igual forma la posibilidad de zonas bajasde inundación que deben analizarse, así como cruce con lagunas o pantanos quetanto desde el punto de vista hidrológico como geotécnico se requierecuidadosamente analizarlos.Proyecto:Con base en la exploración efectuada, se elaborará el perfil estratigráfico delsubsuelo, a escalas iguales tanto horizontal como vertical 1:100 para pasos ypuentes con longitud menor a 100 m y 1:200 ó 1:500 para estructuras de mayorlongitud. En dicho perfil se dibujarán las columnas estratigráficas de los sondeosrealizados, indicando secuencia ydescripción de los estratos detectados, así comocaracterísticas de cada uno de ellos.Se requiere elaborar una memoria de cálculo, como todo estudio que implique laelaboración y desarrollo de cálculos matemáticos, aplicación de teorías deanálisis, uso de los parámetros obtenidos en estudios anteriores y de unaexplicación de la metodología mediante la cual se obtienen los resultados; se debepresentar en forma clara, señalandocomo es que a partir de los datos de losmateriales encontrados en los sondeos, de los resultados de los ensayos delaboratorio y aplicando las teorías de mecánica de suelos y mecánica de rocas, sellega a la conclusión de recomendar la cimentación adecuada al puente enparticular, y como se llega a calcular la capacidad de carga del terreno para cadauno de los apoyos y para los terraplenes de acceso, y también los posiblesasentamientos en cada una de estas estructuras.Alineamiento horizontalLa base del proyecto ejecutivo de una carretera, así como el emblema yrepresentación de todos los estudios, trabajos y proyectos de este gran proyectode inversión, es el plano con el proyecto en planta de una carretera.
    • La planta de un proyecto ejecutivo es la representación gráfica en un planohorizontal, de la superficie de la tierra, sobre la que se dibuja la traza del eje delproyecto. Es una vista desde arriba del trazo de la carretera sobre el terrenonatural. Esta representación de la superficie de la tierra es la que se ha obtenido através de todos los estudios topográficos y fotogramétricos realizados, y en ella seobservan con detalle todos los accidentes topográficos, todas las construcciones,linderos y terrenos, así como todos los puentes, túneles y entronques proyectados.La planta de la carretera que representa el alineamiento horizontal definitivo, es elresultado de un largo proceso que se ha estado desarrollando desde que seidealizó, y que se ha ido elaborando paso a paso, con la finalidad de obtener eltrazo que mejor satisfaga las demandas del proyecto.El trazo de la carretera representado por el alineamiento horizontal, corresponde ala ruta definitiva elegida entre otras por ser la que proporciona el servicio al menorcosto de operación. El alineamiento horizontal debe proporcionar al usuario unmanejo fluido de su vehículo, sin sobresaltos ni sorpresas, en armonía con latopografía o accidentado del terreno, con curvas adecuadas a la velocidad deoperación y con la visibilidad adecuada. La tecnología para lograr este cometido,ya fue aplicada al elaborar el proyecto de trazo definitivo sobre los planos detopografía obtenidos de las fotos aéreas. Ahora ya se tiene la topografía levantadaen campo con mayor precisión y se procede a elaborar los planos de proyectoejecutivo empezando por la planta del trazo.La planta debe contener en primer lugar la topografía de toda el área de lacarretera comprendida por lo menos en todo el ancho del derecho de vía; debetener dibujadas las curvas de nivel representativas de niveles a cada metro, estarseñalados los bancos de nivel cuya información detallada de ubicación,referencias y coordenadas incluyendo cota de nivel del banco, se indicarán en uncuadro adjunto a la planta.El dibujo se hará con escala 1:2,000 en documento electrónico Autocad, y sedejarán referencias considerando que el dibujo se ajustará al tamaño necesariopara su fácil manejo. Además de la topografía, el plano deberá contar con lacuadrícula de coordenadas a las que estará referido el trazo.Alineamiento vertical:El alineamiento vertical se refiere al perfil topográfico de la carretera. Es una vistade perfil, en la que se pueden visualizar las subidas, bajadas, tramos planos, etc.,con lo que se aprecia el desplazamiento del trazo en relación con el terrenonatural, observándose si el camino va sobre un terraplén o por un corte, si lapendiente es muy fuerte, si la distancia de subida con pendiente fuerte es grande,si los terraplenes son altos, etc.Cuando se diseñó el trazo definitivo en los planos obtenidos de las fotos aéreas,se hizo un diseño del alineamiento vertical; sin embargo, entonces no se contabacon el estudio geotécnico definitivo que determina las inclinaciones de los taludesy el tipo de material que se obtendría de las excavaciones; toda esta informaciónse manejó de definitivo y que se tiene la topografía con detalle obtenida de unlevantamiento topográfico, y que se tiene además el estudio geotécnico definitivo,se debe revisar y ajustar el diseño. Es decir, ahora se debe hacer el diseñodefinitivo y elaborar el proyecto ejecutivo.
    • Debe recordarse que el diseño geométrico está regido por una velocidad deproyecto que fue determinada en base a la demanda del servicio obtenida de unestudio de ingeniería de tránsito. Una vez establecido el volumen y composicióndel tránsito de proyecto y la velocidad de proyecto, mediante el diseño geométricose debe lograr dar un servicio de manejo fluido, seguro, en armonía con latopografía y con el paisaje, logrado todo esto con el menor costo posible y con elmenor impacto ambiental.El diseño del alineamiento vertical, consiste en el ajuste del perfil de la carreterapara lograr que, por un lado las subidas y bajadas no sean muy pronunciadas, oen otras palabras, que las pendientes no sean muy fuertes y largas. Que los cortesy los terraplenes no sean muy altos, y que al igual que en el alineamientohorizontal se tenga una circulación cómoda, fluida y segura, dentro de los límitesde la velocidad de proyecto de la carretera.Para una combinación adecuada del alineamiento horizontal con el perfil, sepuede mencionar, como ejemplo, que deben cumplirse las consideracionessiguientes: Las curvas de la carretera deben estar balanceadas con las pendientes. Curvasamplias o grandes tangentes no son compatibles con fuertes pendientes o conpendientes en longitudes grandes, así como con curvas cerradas con pendientespequeñas o terrenos planos. Ambas situaciones deben evitarse pues constituyenun mal diseño.Curvas verticales superpuestas con curvas horizontales, generalmente constituyenun buen diseño, aunque es necesario analizar cuidadosamente cada casoparticular. Cambios sucesivos en el perfil sin una combinación con curvashorizontales podrían dar por resultado una serie de jorobas visibles desde ciertadistancia por los conductores, lo cual no es un buen diseño.Curvas horizontales cerradas no deben ubicarse en la cresta o cerca de la crestade una curva vertical pronunciada. En esta condición el conductor puede nopercatarse del cambio horizontal del alineamiento especialmente de noche.En las intersecciones, tanto las curvas horizontales como las verticales debenhacerse lo más planas que sea posible, ya que la distancia de visibilidad en esoscasos es muy importante puesto que los vehículos en la intersección puedendisminuir la velocidad o incluso parar.Trazo definitivo:El estudio consiste en el análisis de las rutas preliminares y en la determinación dela ruta definitiva para el estudio y elaboración del proyecto ejecutivo. Para laselección de la ruta definitiva, se analizan las rutas preliminares elaborando anteproyectos en cada una de ellas y estudiando sus costos totales, incluyendo costosde operación, para escoger la ruta que ofrezca el mejor servicio al menor costo y
    • asignarla como ruta definitiva. Para este estudio ya es necesario elaborar trabajosde campo y auxiliarse con otros estudios cuyos resultados serán indispensablespara la selección de la ruta definitiva. Todos estos otrosestudios están basados enfotointerpretación, para lo cual son indispensables las fotografías aéreas de cadauna de las rutas.Es muy importante en esta etapa de selección de ruta definitiva, la toma defotografías aéreas para la obtención del levantamiento fotogramétrico, que puededefinirse como la obtención indirecta de la topografía de la zona mediantefotografías aéreas. Así que, tan pronto se tengan las rutas preliminares, debenplanearse y ejecutarse los vuelos necesarios para la obtención de las fotos aéreasque son la base del estudio de la selección de la ruta definitiva. En esta etapa serequieren fotos obtenidas en vuelos altos, con obtención de fotos con escala1:25,000. Además de la obtención de las fotos aéreas, es necesario contar con unapoyo terrestre, que es la colocación de algunos puntos de referencia para lasfotos, consistentes en mojoneras referenciadas mediante una triangulacióntopográfica.Construcción:Uso a explotar:Conservación:Abandono: