Jordi Margalef MarraséViesForestalsApunts de 2n de Forestals
Conceptes Bàsics1
Elements degeometria de les vies2
Mecànica de Sòls3             Fases del sòl, granulometria,             plasticitat, cohesió, assajos             de compa...
Conceptes Bàsics                                            Per determinar les característiques dels sòls s’utilitzen     ...
Consistència dels                                       Índex PlàsticSòls: Plasticitat                                    ...
Classificació de                                               A través de la taula i mitjançant les dades obtingudes      ...
Cohesió, entumiment                                          Entumimenti Fregament intern                                 ...
Equivalent de sorra,                                            Consolidacióconsolidació i                                ...
Sección 6Assajos de                                                    Assaig CBR                                         ...
Explanació4             Definició. funcions de             l’explanació. Passos de             l’explanació.
Definció:                                                     Fases:                                                       ...
Desbroçament del terreny                                      ExcavacióRetirar tots els objectes, arbres, plantes que entr...
Teraplens                                                   Tipus de SòlsEs construeixen amb el sòl de les zones adjacents...
Estabilització deSòls5                Estabilitat i estabilitzció de                sòls. Barreges de sòls i              ...
Estabilitat de sòls                                            Quan un sòl no és estable li haurem d’afegir allò que li   ...
Estabilització                                            Quan apliquem cada valor del tamís a la fòrmula ens             ...
Mescla de Sòls                                                Per trobar la proporció adequda haurem de calcular el       ...
Drenatges6
Importancia dels                                               El camí si no tingués cap tipus de drenatge, actuaria      ...
Dimensionament                                                Per estimar els cabals podem utilitzar la fòrmula           ...
Càculs HidràulicsUna vegada tenim els cabals a desguassar als diferentspunts del camí, calculem les dimensions del element...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Vies forestals

1,120 views

Published on

1 Comment
0 Likes
Statistics
Notes
  • Jordi, et prometo que si aprobo vies t'invito a unes braves!
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,120
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
27
Comments
1
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Vies forestals

  1. 1. Jordi Margalef MarraséViesForestalsApunts de 2n de Forestals
  2. 2. Conceptes Bàsics1
  3. 3. Elements degeometria de les vies2
  4. 4. Mecànica de Sòls3 Fases del sòl, granulometria, plasticitat, cohesió, assajos de compactació...
  5. 5. Conceptes Bàsics Per determinar les característiques dels sòls s’utilitzen les normes NLT del Centre d’Estudis i Experimentació d’Obres Públiques (CEDEX). Mostres inalterades: S’utilitzen per conèixer les propietats del terreny en el seu estat natural: humitat,Fases del sòl permeabilitat... Mostres alterades: Són les que s’agafen normalmentFase sòlida: Agregat natural de partícules minerals que en la construcció de vies perquè a nosaltres enspoden ser separades fàcilment. (γs = 2.6-2.7 t/m3) interessa les característiques dels sòls modificats.Fase líquida: Aigua amb sals (γw = 1t/m3)Fase gaseosa: Aire (ocupa els buits del sòl) GranulometriaEs defineix coeficient de saturació comm el quaocient Les partícules es classifiquen per mides:entre el volum de l’aigua i el volum dels buits que té un Graves (+2mm)sòl. Sorres (2 - 0.06mm)Mostres inalterades i alterades Llims (0.06 - 0.002mm)Les mostres són percions de terreny que coserven toteso algunes de les propietats i que s’extreuen pel seu Argil·les (<0.002mm)estudi en al laboratori. Per classificar-les s’empra un tamisat normalitzat. 4
  6. 6. Consistència dels Índex PlàsticSòls: Plasticitat S’obté a aprtir de: IP = LL- LPGraus de plasticitat i Consistència LR, LL I LP són els límits d’Atterberg i són % d’humitat referents al sòl sec. Es determinen segons una norma NLT.Si partim d’un terrós d’argila i li anem afegintpauletinament aigua, observem diferents estats de Un elevat índex plàstic també indica una elevadaconsistència o plasticitat: plasticitat.Estat dur: Es desfà amb dificultat. Uns valors alts de plasticitat són dolents perquè tenen excessiva elasticitat i probabilitat d’inflament. Les sorresLímit de retracció (LR): El terrós s’infla. tenen molt poca plasticitat, per contra certes argil·lesEstat tou: Es desfà amb facilitat. tenen índex plàstics pròxims a 100.Límit plàstic: El terròs comença a moldejar-se. La plasticitat del sòl està en correspondència amb altres propietats com són la cohesió, la permeabilitat o laEstat plàstic: El terròs comença a moldejar-se. compresibilitat.Limit líquid: Es moldeja amb facilitat.Estat líquid: No es pot amassar degut a que fluïdifica. 5
  7. 7. Classificació de A través de la taula i mitjançant les dades obtingudes abans podem classificar el sòl.Sòls Classificació HBR Materials GranularsMètode HBR - Barreges ben graduada de graves, sorres i fins.Se sol utilitzar la classificació HBR (Highway Research (A-1)Board) es necessita: - Sorres fines (A-2)-Anàlisi granulomètric - Graves i sorres argiloses o llimoses (A-3)-LL- IP Materials llimo-argilosos- Índex de Grup - Sòls llimosos (A-4), (A-5)L’IG és un nombre enter obtingut de calcular el valor - Sòls argilosos (A-6), (A-7)arrodonit de l’expressió:IG = 0.2a + 0.005a · c + 0.01b · d Els materials granulars són bons per a l’explanacióEls valors de a, b, c i d es calculen a partir del tamís nº (disseny dels talussos de pistes) mentre que els200 i de LL i IP, ens donen la relació a l’examen. materials llimo-argilosos no són gaire adequats. 6
  8. 8. Cohesió, entumiment Entumimenti Fregament intern S’origina per la capacitat de fixar aigua de les partícules del sòl. Es produeix un inflament; alhora produeix dos treballs un des de l’interior i l’altre per forces exteriors. L’entumiment, com la cohesió està lligat a la superfície específica del sòl. Però l’entumiment per contra es potCohesió dur a terme en sòl absents d’argil·la.La cohesió dels sòls és la resisitència que el terreny Fregament internofereix a ser tallat. Es deguda a l’atracció entre lesseues partícules, és més alta en argil·les. Fregament que es produeix entre les diferents partícules del sòl a les càrregues. És major en materials grans queEls sòls cohesius tenen una superfície específica molt en materials fins.elevada. Anb un augment de la humitat, la cohesiódisminueix degut a l’entumiment. També determina el pendent màxim que podem aplicar al talús. Aquest pendent màxim es determina amb laLa cohesió és una característica dels sòls argilosos i per fòrmula:tant s’associa a la plasticitat. Sòls sense argil·la nopoden ser cohesionats. tg ϕ = τ/σS’expressa en Kp/cm2 o t/m2 On τ és la força normal sobre el pla i σ és la força tangencial de tall sobre el pla. 7
  9. 9. Equivalent de sorra, Consolidacióconsolidació i Procés natural en el que es disminueix el volum de buits d’un sòl per reorganització de les seues partículescompactació que es disposen de forma més compacte, per efecte de càrregues estàtiques que actuen durant un període de temps molt llarg.Equivalent de sorra (EA)Consisiteix en determinar l’excés de material fi, que Compactaciópassa pel tamís 200, en un material granular. Procés provocat per l’acció de càrregues dinàmiquesDóna una idea ràpida de la qualitat del material que es que obliguen a les partícules a acoplar-se entre si deva a utilitzar a l’obra. S’utilitza principalment per evaluar manera que augmenta la densitat seca. D’aquestasòls granulars de baixa plasticitat per els que la manera també augmenta la resistència i disminueix ladeterminació dels límits d’Atterberg (LL, LP...) és díficil. permeabilitat.Consisteix en introduir en una probeta graduada una És adequat realitzar treballs de compactació a l’hora demostra de sòl juntament amb una solucó tipus. Després construir un camí, perquè tindrem una pistad’agitar la barreja i deixar repossar es procedeix a llegir impermeable i resistent.la graduació de la probeta l’altura a la que ha arribat lasorra i la altura a la que ha arribat l’argil·la. Si afegim aigua, disminuira el fregament intern per lubricació i serà més fàcil la compactació. Tot i així unEA= Lsorra/Largil·la x 100 excés d’aigua disminueix la densitat i redueix laValors elevats d’EA són sòls poc fins. compactació perquè es fluïdifica. 8
  10. 10. Sección 6Assajos de Assaig CBR Serveix per comprobar la resisitència a ser tallat del sòlcompactació del camí. També es podria considerar assaig de duresa. Es realitza sobre un sòl ja compactat amb unes densitats i humitats controlades.Assaig Proctor És un assaig de penetració a velocitat constant sobre elHi ha una relació entre la densitat seca d’un sòl i la seua sòl ja preparat. Els valors oscil·len entre el 0 i el 100.humitat per a cada valor del treball de compactació. Com més alt és l’índex, més resistent. Per sota de 12Per a cada treball de compactació que s’aplica a un sòl són sòls dolents i poc compactats.es pot arribar a una densitat seca màxima si el contingutd’aigua del sòl és la humitat òptima ( 90-95% saturació Assaig de los Àngelesdel sòl). És un assaig de desgast dels àrids del camí. Consisteix en posar una mostra neta de l’àrid, seca i pesada en un tambor amb unes boles d’acer.Índex de compactació: Després d’un nombre de voltes a velocitatsTant per cent de compactació aconseguida a l’obra en normalitzades es treu i es passa pel tamís 12ASTMA orelació a la màxima que e pot aconseguir i que es pot 1,6UNE i es pesa el que queda retingut. La quantitatcalcular a laboratori. dàrid perdut sobre la mostra inicial és el coeficient, es bo que sigui baix (20) ja que indica poc desgast. 9
  11. 11. Explanació4 Definició. funcions de l’explanació. Passos de l’explanació.
  12. 12. Definció: Fases: Les fases que comprèn la construcció de l’explanacióL’explanació és la part de l’obra d’un camí definida són:geomètricament pel perfil longitudinal i transversal.Sobre la superfície de la qual s’assenta el ferm. Avegades la pròpia explanada fa la funció de ferm (en -Desbroçament del terrenypistes forestals on no hi ha pressupost per construir-ho). -DemolicionsEstà formada pels desmonts i talussos necessaris per -Escarificació i compactacióarribar als rasants i altres cotes que figuren als plans. -Excavació de l’explanació -Excavació de frangesFuncions: -Excavacions de talussos en roca -Talussos-Soportar les accions transmeses pel ferm. -Pedraplens-Si no hi ha ferm fer les funcions del ferm. -Finalització i refinament de l’explanació-Defensar el ferm de la humitat que pugui arribar desota. 11
  13. 13. Desbroçament del terreny ExcavacióRetirar tots els objectes, arbres, plantes que entrin dins Comprén el conjunt d’operacions d’excavar, evacuar ila franja d’actuació de la via. Les restes vegetals nivellar les zones on ha d’establir-se el camí.s’hauran d’enretirar de la zona i apartar-les en algun lloc Això inclou la plataforma, talussos i voravies, així com laestablert. Cal arrencar les arrels i les soques del terra zona de prèstecs que poden necessitar-se.per poder explanar bé. En vies forestals s’acostuma a minimitzar l’excavació per tal d’evitar un impacte ambiental elevat.Demolicions Hi ha 3 tipus d’excavació:Consisteix en la demolició de les construccions -En terra: Es pot excavar amb retroexcavadora (terrenys(generalment murs de pedra) que es troben en el futur de sorres i materials molt tous).traçat de la via. -En terreny de trànsit: Zones de roques descompostes o terra compacta.Escarificació i compactació -En roca: Excavació en roca, s’utilitzen explosius oConsisteix en la disgregació de la superfície del terreny, martells pneumàtics.efectuada per mitjans mecànics i la seua posterior Les excavacions també es fan en totes les obres deremoció, substitució o compactació. drenatge.L’escarificació es fa amb bulldozers amb rippers oescarificadors i per la compactació s’utilitzencompactadors. 12
  14. 14. Teraplens Tipus de SòlsEs construeixen amb el sòl de les zones adjacents Sòls seleccionatsbarrejat amb un sòl corrector que millori les M. O. < 0,2 %, sals solubles < 0,2%característiques mecàniques. Sòls adequatsLes operacions per la realització del terraplè són: M.O. < 1%, LL < 40, % que passa pel tamís 0,08 < 35%-Preparació de la superfície d’assentament del terraplè Sòls tolerables-Extensió d’una capa de sòl (cos del terraplè) M.O. < 2%, guixos < 5%, LL< 65-Dessecació de la capa del sòl Sòls marginals-Compactació del terraplè M.O. < 5%La compactació es repeteix varis cops per tal d’arribar al’espessor necessari. Sòls inadequatsEl terraplè compte de 3 parts: el ciment, el nucli i la Aquells que no entren en les classificacions anterior,coronació. que tinguin molta matèria orgànica o bé que siguin insalobres.En terrenys a mitja vessant i amb talussos d’elevadapendent és necessari construir talls al vessant en forma Els sòls de les parts del ciment i nucli poden serde terrasses perquè el terraplè pugui descansar sense tolerables, adequats o seleccionats. Mentre que els depatir deslliçaments i desprendiments. la coronació només poden ser adequats o seleccionats. 13
  15. 15. Estabilització deSòls5 Estabilitat i estabilitzció de sòls. Barreges de sòls i mòdul granulomètric.
  16. 16. Estabilitat de sòls Quan un sòl no és estable li haurem d’afegir allò que li falta. Per exemple en una argil·la pura on l’angle de fregament intern (φ) és 0, li haurem de donar estructura mitjançant un sòl granular que augmenti φ. També quan un sòl presenta valors baixos de cohesióSòl estable: Aquell que presenta una bona resistència a (c), com és el cas dels sòls gravosos li haurem d’afegirla defeormació i es poc sensible a la presència d’aigua. un lligant (argil·les) per millorar la cohesió. D’aquesta manera si barreixem sòls obtenim unsQuan un sòl se’l sotmet a una càrrega crítica i provoca resultant amb unes resistències de tall superiors a lesen ell una deformació irreversible amb un deslliçament anteriors perquè resenten millor resistència a lade les masses adjacents se l’anomena càrrega portant, deformació.que és el límit de la seua resistència. L’altra condició d’estabilitat és que el sòl sigui pocLa fòrmula de resistència al esforç de tall de Columb és: sensible a la presència d’aigua. Això s’aconsegueix ambτ = c + б x tg φ la disminució de buits existents al sòl mitjançant la compactació de la barreja de sòls a una humitat iExpresa que les tensions límits de fractura estan densitat òptima. Cal reduir els materials que tenen un altlligades a l’equació de Coulomb, que expressa la entumiment.situació límit de les deformacions elàstiques del sòl(capacitat portant); aquestes tensions límits depenen de Per l’estabilització de sòls o podem fer viala cohesió del sòl (c) i de l’angle de fregament intern (φ). estabilització granulomètrica (explicada anteriorment)Un sòl estable té elevats valors de τ. o bé per estabilització química. 15
  17. 17. Estabilització Quan apliquem cada valor del tamís a la fòrmula ens dóna la gràfica, que la identifiquem amb el diàmetreGranulomètrica màxim de les partícules del sòl. Per tan una estabilització amb la gràfica Talbot a 1” de diàmetre màxim ens donarà la següent taula:Està basada en la mescla binària de sòls. Normalmentno es barregen més sòls perquè augmentaria el cost del’execusió.Hem d’aconsgir la màxim compactació possible, aixòs’aconsegueix amb una compactació mecànica i tambéen una tria adequada de les proporcions del diàmtre deles partícules del sòl El A seràn per a pistes sense recobriment asfàltic (pistes forestals).Per aconseguir la màxima compacitat, Talbot va establirla següent equació. Estabilització Sorra - Argil·la% % % % P = 100 ( d/D )n Estabilització particular on només intervé la sorra com a P= % de partícules que passen pel tamís d material granular i l’argil·la com a material lligant o fi. D=diàmetre màxim de les partícules del sòl Les sorres hauran de ser silíciques (molt anguloses) i les argil·les han de tenir un inflament baix. n=Exponent que varia en funció de D 16
  18. 18. Mescla de Sòls Per trobar la proporció adequda haurem de calcular el mòdul granulomètric deduit de les taules de l’equació Talbot. Sabent els mòduls de cada sòl farem un sistema d’equacions tal que: (Ma * X)/100 + (Mb * Y)/100 = MgL’estabilitazació de sòls es fa mitjançant la barreja X + Y = 100binària de 2 sòls diferents. El sòl existent a l’obra i que Ma = mòdul granulomètric del sòl Avolem corretgir s’anomena sòl a corretgir i el que téqualitats que volem s’anomena corrector. Mb = mòdul granulomètric del sòl BLa granulometria de la mescla pot esablir-se mitjançant Mètode de la Plasticitatel mòdul granulomètric i a partir d’aquí coneixent lagranulometria dels sòls es pot saber la proporció de Determinar la proporció en que s’han de barrejar dossòls. També es poden trobar les proporcions si sabem sòls en que els índexs plàstics es coneixen per tenir unels índex de plasticitat i la plasticitat que volem. IP prefixat.Mòdul granulomètric: També pot ser que ens demani la IP final coneixent la proprció dels sòls.És la suma de tots els retinguts acumulats de cadatamís, quants més tamissos tinguem millor. Els que mai De totes formes s’utilitzen les taules de G. Trocchi, onfaltaran seran els nº 4, 10, 40 i 200. expliquen cada pas quins càlculs fer. 17
  19. 19. Drenatges6
  20. 20. Importancia dels El camí si no tingués cap tipus de drenatge, actuaria com un canal colector que intercepteria totes les líniesDrenatges de drenatge existents en la seua trajectòria. Sobretot si pensem en camins a mitja vessant. El flux d’aigua seguirà dues trajectòries fundamentalment: Pista de plataforma inclinada al sentit del pendent:- Els impactes ambientals originats pels camins sóninevitables per això s’ha d’intentar minimitzar-los. l’aigua atravessa transversalment per la superfície del camí per seguir la trajectòria de vessant avall. Això pot- Els problemes causats per l’aigua són els principals deteriorar i erosionar, depenent de la quantitat d’aigua aculpables del deteriorament del camí. evacuar.- L’evacuació correcta de l’aigua dels camins colabora aminimitzar les destroces i danys i ajuden a mantenir laqualitat i la durabilitat del camí. Pista abombada o amb contrapendent:- Els drenatges utilitzats a carreteres són molt cars però l’aigua es recollirà al llarg de l’explanada pels seusmolt efectius. A pistes i vies forestals utilitzem drenatges marges fins a arribar un punt de cota mínima onalternatius que són obres de menor cost però de major atravessarà superficialment la pista. Es produirà tangrau de manteniment. erosió longitudinal com transversal.- Pel càlcul d’aquestes obres s’ha de saber quanta aigua pot interceptar el camí. 19
  21. 21. Dimensionament Per estimar els cabals podem utilitzar la fòrmula Racional:dels Drenatges Q = (K · I · S)/360 Q: Cabal (m3/s)Càlculs hidrològics K: coeficient d’escorrentia (el trobem a partir de la taula) I: intensitat en mm/hS’utilitza els mètodes de les microconques vertents al S: superfície de la conca.camí basat en condicions hidrogràfiques del lloc, i elsvalors màxims de precipitació esperables a la zona. Per trobar el factor K hem d’observar les taulesS’aliquen models de càlculs típics de la hidrologia que té d’escorrentia.en compte àrees vertents, tipus de sòl, vegetació, Per calcular la intensitat agafem les dadesorografia... d’observatoris propers o bé a través del mapa d’isoliniesPrimer hem de calcular els cabals sense tenir en d’intensitats.compte el traçat de la pista i després calculant amb el Per l’estimació del cabal en un punt en concret hauremtreçat de la pista, i ab tots els canvis de flux que aquesta de tenir en compte a partir de l’aigua abocada de lacomporta. microconca, l’aigua provinent de la pista i de la desviada per altres factors. 20
  22. 22. Càculs HidràulicsUna vegada tenim els cabals a desguassar als diferentspunts del camí, calculem les dimensions del elementsde drenatge, a través de la fòrmula de Manning.Q = S · V = S · R2/3 · J1/2 · KQ = cabalS = Àrea de la seccióV = velocitat de l’aiguaR = radi hidràulicJ= pendentK = coeficient de rugositatUn cop calculades les seccions, s’ha de mirar si lesvelocitats del flux seràn més baixes de les admissibles,ja que a unes velocitats altes, es produirà undeteriorament dels drenatges.La velocitat màxima admissible és aquella velocitatmàxima que el drenatge pot soportar. 21

×