mantenimiento participativo de caminos rurales

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Page 1: Mantenimiento Participativo de Caminos Rurales

Manual de Orientación y Consejos para Técnicos Municipales

ddmCooperación Guatemala-Alemania

Programa de apoyo a la descentralización y el desarrollo municipal

FAM Fortalecimiento de la administración municipal

manual técnico

Mantenimiento participativo de caminos rurales

Orientación y consejos para técnicos municipales

Guatemala, agosto de 2001

Cooperación Técnica Alemana

Programa de Apoyo a la Descentralización y el Desarrollo Municipal ddm-gtzConvenio ALA 94/88 Programa de Desarrollo Rural en Baja VerapazConvenio ALA 94/89 Programa de Desarrollo Rural en Alta Verapaz

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos Municipales

Tabla de Contenido

CAPÍTULO 1: ASPECTOS GENERALES................................................................................1

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................1CONSERVACIÓN DE CAMINOS RURALES........................................................................................2CONCEPTO DE MANTENIMIENTO VIAL...........................................................................................2TIPO DE MANTENIMIENTO.............................................................................................................3

a) Rutinario o preventivo......................................................................................................3b) Periódico o correctivo......................................................................................................3c) Extraordinario o rehabilitación.......................................................................................4

CAPÍTULO 2: ELEMENTOS QUE COMPONEN UN CAMINO..........................................5

DERECHO DE VIA..........................................................................................................................6SISTEMA DE DRENAJE PARA CAMINOS RURALES...........................................................................6CUNETA.........................................................................................................................................6CONTRACUNETA...........................................................................................................................8ALCANTARILLAS...........................................................................................................................8CABEZALES.................................................................................................................................11

Cabezal típico de alcantarilla................................................................................................13FILTROS.......................................................................................................................................13CANALES DE SALIDA...................................................................................................................14DISIPADORES DE ENERGÍA..........................................................................................................15

CAPÍTULO 3: TIPOS DE CAMINOS RURALES, ESPECIFICACIONES Y TRAZO......16

CAMINOS DE TIERRA...................................................................................................................16CAMINOS DE TERRACERÍA..........................................................................................................16CAMINOS REVESTIDOS CON MATERIAL DE BASE.........................................................................17ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE DISEÑO...................................................................................18RECOMENDACIONES DE TRAZO...................................................................................................18

CAPÍTULO 4: ESTABILIDAD Y PROTECCIÓN DE TALUDES.......................................19

SECCIÓN EN CORTE.....................................................................................................................19SECCIÓN EN RELLENO.................................................................................................................20PROTECCIÓN DE TALUDES...........................................................................................................21SIEMBRA DE TALUDES CONTRA LA EROSIÓN..............................................................................23

Taludes en corte.....................................................................................................................23Taludes en relleno..................................................................................................................24

MÉTODOS PARA MEJORAR LA ESTABILIDAD DEL SUELO............................................................25Estabilización de la sub-rasante............................................................................................25

ESTABILIZACIÓN DE TALUDES EN CORTES Y CON FILTRACIONES DE AGUA................................27Estabilización de taludes inestables.......................................................................................28

CAPÍTULO 5: EXCAVACIÓN ESTRUCTURAL Y SISTEMAS DE MEZCLADO...........29

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EXCAVACIÓN EN TIERRA.............................................................................................................29EXCAVACIÓN EN ROCA...............................................................................................................29EXCAVACIÓN ESTRUCTURAL PARA ALCANTARILLAS.................................................................29RELLENO ESTRUCTURAL PARA ALCANTARILLAS........................................................................29RELLENO ESTRUCTURAL.............................................................................................................30CEMENTO-AGREGADOS-CONCRETO-Y CONCRETO CICLÓPEO......................................................31

Cemento..................................................................................................................................31Agregados para concreto.......................................................................................................31Calidad del concreto..............................................................................................................31Concreto ciclópeo...................................................................................................................31Piedras....................................................................................................................................32Mampostería de piedra...........................................................................................................32Mampostería de bloque..........................................................................................................32

COLOCACIÓN DEL CONCRETO CICLÓPEO....................................................................................32MEZCLADO CON MEZCLADORA ESTACIONARIA..........................................................................33

Mezclado manual:..................................................................................................................33Reablandamiento del concreto...............................................................................................34Descarga.................................................................................................................................34Curado del concreto...............................................................................................................34Método de curado con agua...................................................................................................35Concreto depositado bajo el agua..........................................................................................35Juntas de construcción...........................................................................................................35

TABLA DE COMPOSICIÓN DE CONCRETOS...................................................................................34FORMULARIO..............................................................................................................................35GLOSARIO DE TÉRMINOS MÁS USUALES.....................................................................................37

Renglones relacionados con construcción:............................................................................37Materiales:.............................................................................................................................38Maquinaria:............................................................................................................................39Vocabulario técnico:...............................................................................................................40

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Capítulo 1: Aspectos generales

Introducción

El mantenimiento de caminos rurales es un concepto promovido desde el Programa Las Verapaces basado en la participación comunitaria y en la articulación de esfuerzos en apoyo a esta actitud de auto-ayuda. En lo operativo, comprende un conjunto de actividades permanentes que permiten que el camino sea transitable durante las diferentes épocas del año, contribuyendo de esta manera al desarrollo de diferentes actividades en beneficio de las comunidades.

Esta iniciativa se realiza gracias a la acción combinada de diferentes instancias: el Ministerio de Transportes, Obras Públicas y Vivienda - mediante COVIAL – anualmente contrata empresas para la rehabilitación de los caminos rurales y supervisores que velan por el adecuado cumplimiento de los trabajos. El mantenimiento preventivo o manual, es asumido por las comunidades con el apoyo de la Municipalidad, quienes proveen parte de la herramienta a utilizar y realizan el seguimiento al trabajo comunitario.

El Programa Las Verapaces apoya proporcionando asesoría técnica, efectuando monitoreos periódicos (dos veces al año), que permitan trabajar de la siguiente forma:

Identificar el avance en el cumplimiento y calidad de las acciones de mantenimiento de los tramos carreteros seleccionados.

Determinar los principales efectos (logros y limitaciones) en las condiciones y la calidad de vida de la población beneficiaria generados por el mantenimiento del camino, y

Detectar deficiencias técnicas en el campo y elaborar recomendaciones que permitan corregir errores y enfrentar las limitaciones exitosamente.

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Conservación de caminos rurales

El desarrollo de una nación depende en gran medida, de la extensión y el estado de su red vial. Los caminos y carreteras condicionan la capacidad y velocidad de movilización de personas y mercancías, aspectos que repercuten directamente en el progreso social, político y económico.

Es común ver como se hacen obras viales nuevas, pero no es tan común ver que se conserven en buen estado físico. El proyecto PLV/GTZ, esta trabajando en el mantenimiento de caminos rurales en Alta y Baja Verapaz, conjuntamente con el Ministerio de Obras Públicas y Transportes, Gobiernos Locales, Asociaciones de Desarrollo Comunal y otros grupos (plan tripartito)

El objetivo de este manual es orientar y capacitar a técnicos de mandos medios, como oficiales de caminos, inspectores y encargados de mantenimiento vial, que son recursos humanos muy importantes cuando se ejecutan obras de conservación vial.

Concepto de mantenimiento vial

El mantenimiento de una carretera consiste en prever y solucionar los problemas que se presentan, a causa de su uso, y así brindar al usuario el nivel de servicio para el que la carretera fue diseñada. La vida de un camino está en función de una adecuada respuesta al mantenimiento para prolongar su vida útil.

Como punto relevante de la conservación vial esta la identificación de los diferentes factores involucrados en un convenio tripartito:

COVIAL (unidad de conservación vial - Gobierno Central) MUNICIPALIDAD (Gobierno Local) COMUNIDAD (Comunitarios involucrados al proyecto)

Esta visión surge de la necesidad de ordenar el proceso de inversiones en caminos de acceso ya que estas inversiones representan un gran potencial para las tierras con vocación agrícola, se incorporan áreas productivas, se benefician otros centros, se fortalecen las relaciones internas de una micro-región.

Fundamentalmente se maneja el concepto de ejecución del mantenimiento a través de empresas privadas, para lo cual se agrupan geográficamente, un número determinado de proyectos pequeños que conforman un paquete objeto de mantenimiento con el menor costo posible de traslado de maquinaria y equipo.

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Un componente importante que se ha incorporado dentro del mantenimiento, es la participación comunitaria en tareas que sean fáciles de desarrollar por la comunidad y en aporte de materiales locales de fácil adquisición (como piedra, arena y piedrín).

El presente esquema ilustra el concepto de mantenimientode caminos rurales mediante la participación

de varios actores

Tipo de mantenimientoa) Rutinario o preventivo

Se realiza periódicamente y permite mantener la utilidad del camino a lo largo de su vida de diseño. Su ejecución es de un mínimo de dos veces cada año, consiste en actividades de limpieza de cunetas y alcantarillas, corte de ramas, chapeo de monte, bacheo menor y remoción de pequeños derrumbes. Participación exclusiva de mano de obra no calificada realizada por la comunidad.

b) Periódico o correctivo

Son obras destinadas a impedir el deterioro de las capas inferiores del pavimento y se realiza en función del daño observado en el camino. Cuando se hace mantenimiento periódico no se hace rutinario.

Es realizado una vez al año y comprende la reposición de capa de balasto hasta un 25 % del total del proyecto, conformación del proyecto, reparación de obras de drenaje. Esta actividad se realiza durante dos años continuos y al tercer año se debe realizar una rehabilitación.

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Concepto

Rehabilitación y

mantenimiento

correctivouna vez al año

Mantenimiento

preventivo

permanente

Capacitación y

acompañamiento

MUNICI-PALIDAD

COVIAL

PLVINFOM

TrabajadoresSociales

Técnicos deCaminos

CaminoRural

Convenio

SupervisorEmpresas

Oficiales deCaminos

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c) Extraordinario o rehabilitación

Se realiza cuando el estado del camino muestra un deterioro que excede lo programado, de acuerdo a su vida de diseño, comprende la reposición total de la capa de balasto del proyecto, construcción y reparación de obras de drenaje. Esta actividad se realiza cada tres años y cuando se hace la rehabilitación no se da mantenimiento correctivo.

En las actividades de mantenimiento de un proyecto, una vez incluida la etapa de ejecución, se requiere programar las actividades de mantenimiento, y con ello, determinar las actividades asignadas a la participación comunitaria, dentro las cuales pueden estar:

En el mantenimiento rutinario o preventivo, especialmente en actividades de limpieza de cunetas, limpieza de alcantarillas, eliminar ramas de árboles, que constituyan peligro para el tránsito, eliminar maleza y reposición menor de material del camino (bacheo menor).

En el mantenimiento periódico o correctivo, que corresponde a trabajo anual de reposición de la carpeta de rodadura; en este tipo de mantenimiento el trabajo de la comunidad es de apoyo al trabajo de maquinaria y reconstrucción de alcantarillas y cabezales.

En el mantenimiento extraordinario o rehabilitación, que corresponde a un trabajo de mayor complejidad y se utiliza maquinaria para gran parte de los trabajos, en este caso la comunidad proporciona un apoyo indirecto al trabajo de maquinaria y su participación es similar a la realizada durante la ejecución de un camino nuevo: Apoyo al abastecimiento de material, construcción de nuevas alcantarillas o su reconstrucción, construcción de cabezales y construcción de cunetas.

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Capítulo 2: Elementos que componen un camino. Los elementos que componen un camino son los siguientes:

Derecho de vía: área, faja de terreno propiedad del estado, destinada al uso del camino (Min. 8m. Max. 10m.)

Ancho de rodadura: ancho de camino (4 a 5 m.) Sistema de drenaje: cunetas y contracunetas Alcantarillas (Min.30”) Cabezales (muros de entrada y salida de alcantarillas) Sub-drenajes Banco de balasto: distancia máxima 15 Km. El material debe ser de origen pétreo,

libre de materia orgánica, debe tener peso específico mayor de 1600 Kg./ m3.

Tamaño máximo 2/3 del espesor.(Ejemplo: espesor capa balasto 15 cm. Tamaño máximo 10 cm. ó 4”)

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Talud

Cabezal de entrada

Cabezal de salida

Cuneta

Bombeo mínimo

2 -6 %

Alcantarilla

Canal de salida

Sub-base

Base de balasto

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Derecho de vía.

Derecho de vía es el área o superficie de terreno, propiedad del estado, destinada al uso de una carretera o camino, con zonas adyacentes utilizadas para todas las instalaciones y obras complementarias y delimitada a ambos lados por los linderos de las propiedades colindantes.

En general el ancho del derecho de vía es de 6 a 10 metros, aunque por condiciones especiales se fijan anchos mayores o menores de acuerdo con la ubicación del camino rural.

Sistema de drenaje para caminos ruralesEn el estudio de nuevos caminos, el aspecto más importante es la ubicación y el diseño del sistema hidráulico por el impacto ambiental, costo de construcción, mantenimiento y rehabilitación.

Los objetivos básicos más importantes para el drenaje de caminos son:

pasar con seguridad toda la cantidad de descarga que cruce el camino

remover el agua fuera de la superficie del camino, sin hacer daño al camino y su estructura

prevenir impactos negativos al ambiente a los lados del camino

reducir al mínimo los cambios al patrón de drenaje natural

disminuir o reducir al mínimo la velocidad del agua y la distancia que el agua tiene que recorrer

remover el agua subterránea que se encuentre, cuando sea necesario.

A continuación se describen los elementos que forman parte del sistema de drenaje para los caminos rurales y algunos aspectos técnicos importantes de los mismos.

Cuneta

Definición

Se refiere a la zanja lateral paralela al eje de la carretera o del camino construida entre el borde de la calzada y el pie del talud. Su sección transversal es variable según sea la sección del diseño. Siendo común la de forma triangular. También se pueden construir de forma trapezoidal y cuadrada. La forma triangular es preferible porque facilita su

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limpieza por medios mecánicos. El área hidráulica de la cuneta debe estar en el rango 0.18 – 0.20 m2 y las dimensiones recomendadas, según el tipo de cuneta, son las que aparecen en la siguiente ilustración.

Función La función principal de las cunetas es servir de canal para evacuar el agua de la lluvia proveniente del camino. Es conveniente que su profundidad sea mayor que el nivel de la sub-rasante para que las aguas provenientes de la base y sub-base escurran libremente.

Construcción

Las cunetas se pueden construir a mano o por medios mecánicos (niveladora). Cuando las cunetas están sujetas a erosión se usa un revestimiento. El revestimiento de las cunetas puede hacerse utilizando diferentes materiales que van desde piedra bola o de canto rodado, ligados con mortero arena–cal, o arena–cemento, hasta placas de concreto hidráulico prefabricadas o fundidas en el lugar.

Cuando por las características del relleno y de la sección transversal del camino, el agua pueda erosionar el talud de relleno, lo usual es construir un bordillo con el fin de evitar que las aguas de lluvia lo dañen.

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0.60

0.60

Triangular

0.40

0.50

Trapezoidal

0.35

0.45

Rectangular

0.40

0.25

Semicircular(1/2 tubo de 20")

0.50

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S= 2 - 6 %

Cunetarasante

CL

Contracuneta

Material producto dela excavación de lacontracuneta

Terreno natural

sub-base

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Contracuneta

Definición

Las contracunetas son zanjas, generalmente paralelas al eje de la carretera, construidas a una distancia mínima de 1.50 metros de la parte superior de un talud en corte. Su sección transversal es variable, siendo comunes las de forma triangular o cuadrada. Su ubicación, longitud y dimensiones deben ser indicados por personal con experiencia en el campo de las carreteras. Se acostumbra a construir las contracunetas cuando el agua que llega al talud es mucha, y para taludes que sobrepasan los 4 metros de alto.

Función

Las contracunetas tienen la función de evitar que las aguas

superficiales se desplacen por el talud de corte, erosionando y

recargando a su vez la capacidad de la cuneta.

Alcantarillas.

Definición

Son ductos que permiten el paso del agua de un lado a otro de la vía. Las alcantarillas deben clasificarse principalmente desde el punto de vista de su ubicación. Capacidad (diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural). Se requiere la ayuda de personal calificado para escoger debidamente la alcantarilla de acuerdo con los factores mencionados.

Las alcantarillas pueden tener forma circular, rectangular o elíptica. Las alcantarillas pueden prefabricarse o construirse en el sitio, a criterio del encargado. Por lo general, aquellas construidas en el sitio tienen forma cuadrada o rectangular, mientras que las prefabricadas son circulares o elípticas. A menudo se construyen pasos de dos o tres ductos en forma cuadrada o rectangular una al lado de la otra, o “baterías de tubos” unos al lado de los otros.

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2 D

1/4

D =

20 c

ms

D60

cm

s.

min

imo

BALASTOESPESOR 15 A 20 CMS

MATERIAL CLASIFICADO

CAMA DE MATERIALGRANULAR SELECTO

1/2 D

D

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Las alcantarillas de sección cuadrada o rectangular se fabrican de concreto armado, las de forma circular se hacen con tubos de concreto o de acero corrugado. Las secciones elípticas se fabrican, por lo general, con planchas de hierro corrugado y las recomendaciones técnicas son las siguientes:

diámetro mínimo 30” pendiente tubería 2 a 3 %,

pudiendo aumentar según topografía del terreno

compactar primero los lados sin tocar el tubo

la compactación sobre el tubo se debe hacer una vez que este tenga una capa de 20 cm. sobre su corona.

NOTA: Cuando D sea mayor de 30”, se recomienda excavar la zanja suficientemente ancha para permitir la compactación de relleno

Selección del Tipo de Alcantarilla

La alcantarilla debe seleccionarse de acuerdo con muchos factores. Los más relevantes son:

Deben usarse elementos con la forma y tamaño acorde con el caudal o cantidad de agua que le llega.

Si se seleccionan elementos prefabricados tales como tubos de concreto, debe asegurarse un buen control de calidad en el sitio de fabricación. Si se usan los tubos de acero corrugado, el calibre (gage) de los tubos debe ser de acuerdo con la profundidad a la que se ubique la alcantarilla.

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Alcantarilla

Río

Río

Cabezal

Cabezal

Alcantarilla

Río

Río

Cabezal

Cabezal

Forma incorrecta de encauzar las aguas Forma correcta de encauzar las aguas

Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Aspectos a considerar durante la etapa de construcción de alcantarillas

Para la construcción de alcantarillas, es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Seleccionar el punto de ubicación de la alcantarilla.

Determinar la longitud de la alcantarilla de acuerdo con el ancho del camino.

Al localizar la alcantarilla, procurar no forzar los causes. Es decir, la dirección del alcantarillado, en lo posible, debe ser consecuente con la dirección de la quebrada.

Seleccionar el diámetro de los tubos de acuerdo con el caudal de diseño y con los sedimentos que son arrastrados por las aguas de lluvia o por pequeñas quebradas. La alcantarilla deberá permitir el paso del máximo caudal sin generar daños al camino.

Preparar la zanja de la alcantarilla con un ancho igual al diámetro externo del tubo más 30 cm. A ambos lados mínimo.

Cimentar la alcantarilla a una profundidad igual al diámetro externo del tubo más 60 cm. De relleno mínimo sobre la corona del tubo.

Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.

Inspeccionar el alineamiento vertical y horizontal.

Agregar mortero (arena + cemento + agua) a las juntas de los tubos, si la tubería es de concreto.

Construir adecuadamente la cama en la cual se cimentará la tubería.

Compactar primero los lados sin tocar el tubo.

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Mantenimiento

Con el fin de garantizar el perfecto funcionamiento de las alcantarillas se debe verificar, al menos:

Capacidad hidráulica de la tubería.

Posibles problemas de erosión.

Posibles problemas de sedimentación.

Alineamiento horizontal y vertical.

Infiltración de aguas, arriba y abajo.

Agrietamientos de las paredes de la tubería.

Posibles problemas de taponamiento de la alcantarilla. Para ello debe asegurarse que la limpieza de las alcantarillas se realice 2 o 3 veces al año y que se eliminen árboles caídos y otros sedimentos que se ubiquen en sitios inmediatos a la entrada o la salida de la alcantarilla.

Cabezales

Definición

Los cabezales son muros que se construyen a la entrada y la salida de las alcantarillas, para cumplir con las siguientes funciones:

Evitar la erosión alrededor de la misma.

Evitar los movimientos horizontales y verticales de los tubos.

Guiar la corriente, y,

Permitir un mayor ancho de la vía y por ende, ofrecer mayor seguridad para el conductor.

Consideraciones Técnicas

Para garantizar un buen funcionamiento de los cabezales y garantizar una mayor vida útil de los mismos, deberán seguirse las siguientes consideraciones técnicas:

Las dimensiones de los cabezales deben ser tales que impidan el deslizamiento de los taludes inmediatos hacia el canal de la corriente.

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Los cabezales pueden ser construidos de concreto reforzado, de mampostería o de concreto ciclópeo, entre otros.

El alineamiento de los cabezales debe

corresponder con el de la vía.

La excavación requerida, para cabezales, debe quedar prevista durante la colocación de alcantarillas.

La altura de los cabezales y demás dimensiones dependen además de la profundidad a la cual se encuentre el terreno firme o de la necesidad de dar consistencia al talud inmediato, en la salida de la alcantarilla.

La construcción de los cabezales se realizará inmediatamente después de la colocación de las alcantarillas. Ello con el fin de evitar el desacomodo de los tubos.

Los cabezales se construyen previendo

futuras ampliaciones de la vía.

No se recomienda construir cabezales en secciones de relleno. En caso de ser necesario es recomendable revestir y escalonar el canal de salida.

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Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

El alineamiento del cabezal no está deacuerdo con la vía. Forma incorrecta.

Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

El alineamiento del cabezal es paraleloal eje de la vía. Forma correcta.

Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

La separación entre los cabezales provocaun estrangulamiento de la vía. Forma incorrecta.

Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

El ancho de la vía no se ve afectado porla construcción de cabezales y además se posibilita la ampliación de la vía en unfuturo. Forma correcta.

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El concreto utilizado en la construcción de cabezales debe ser al menos de 210 kg/cm2. Esta resistencia se obtiene mezclando el cemento, la arena y la piedra en las proporciones volumétricas 1:2:3 ( 1 saco de cemento, 2 cajones de arena y tres cajones de piedra, el cajón utilizado es de 1 pie3 )

En caso necesario, se deben construir delantales, piso de concreto hidráulico, para evitar la socavación del cabezal.

Cabezal típico de alcantarilla

Filtros

Los filtros cumplen la función de controlar el exceso de humedad que se presenta en la estructura del pavimento. Las presiones hidrostáticas excesivas y la erosión, causadas por el paso del agua, son algunas de las variables que pueden hacer fallar una obra civil.

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L

X

ELEVACION DEL FRENTEELEVACION DEL EXTREMO

En mampostería

PLANTAELEVACION DEL FRENTE

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El filtro facilita al agua un medio de escape. Se acostumbra el uso de un material granular uniforme de mayor capacidad filtrante, como piedra cuarta, ductos porosos o perforados, geotextiles o una combinación de algunos de estos componentes.

El tipo de filtro, su dimensión y ubicación depende del objetivo que se desee alcanzar. Así por ejemplo, si el exceso de humedad se presenta en la base, deberán proveerse drenes superficiales, por lo general a base de tubos perforados.

Por el contrario, si la humedad se presenta en la subrasante, la construcción de drenes subterráneos estratificados con piedra y geotextiles resulta de gran beneficio. En este caso, el subdrenaje será conformado por una zanja de 60 cm. de ancho y una profundidad condicionada a la situación requerida. Esta profundidad deberá ser mayor de un metro. Sobre el suelo de la zanja, se colocan 15 cm. de material granular sobre el cual descansará un tubo perforado de 15 cm. de diámetro. Luego el tubo será recubierto por el mismo tipo de material granular.

Este subdrenaje capta el flujo lateral que emerge hacia la parte superior del pavimento, sin embargo cuando se presenta un flujo grande y una carretera amplia, el problema de humedad en las capas de pavimento se elimina combinando subdrenajes longitudinales con subdrenajes transversales. También se pueden basar en la colocación de una capa impermeable ubicada justo debajo del pavimento.

Canales de salida

Los canales de salida son las estructuras hidráulicas encargadas de transportar el agua recogida por las cunetas, alcantarillas y contracunetas a un destino final, como un río o cualquier otro cuerpo de agua. Son de diversos tipos, pueden estar revestidos o sin revestir, exponiendo su área hidráulica a la erosión cuando las pendientes son altas y el agua transita a alta velocidad.

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Cabezal con aletones

ELEVACION DEL EXTREMOSECCION

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Los canales de salida deben ajustarse lo mejor posible a la topografía del terreno. Su principal enemigo es la erosión, especialmente para aquellos canales que no tienen ningún tipo de revestimiento. Otro de los problemas que presentan es la acumulación y crecimiento de malezas por causa del descuido en su mantenimiento.

También cuando las pendientes del canal son muy suaves los sedimentos que son transportados por el agua precipitan y rellenan el fondo del canal, restándole capacidad. Un canal de salida está concebido para evacuar cierta cantidad de agua. Al sedimentarse material en el fondo, el agua se rebalsa hacia los linderos causando inundaciones o sobresaturación del suelo, a menudo en zonas cercanas a la estructura de la carretera, lo cual es sumamente perjudicial.

Lo ideal para evitar la erosión o la sedimentación de los canales es diseñarlo con una pendiente media tal que garantice la autolimpieza del canal, sin erosionar el cauce.

Disipadores de energía

Cuando las pendientes longitudinales son empinadas, el agua puede alcanzar cierta velocidad. Por tanto, si no se toman medidas al respecto, es seguro que ocurrirán arrastres y erosión en las cunetas.

La manera más sencilla de resolver este problema consiste en reducir el volumen de agua disponiendo de drenajes transversales, dispuestos en intervalos cortos (cada 50 o 100 metros), dependiendo de la naturaleza del suelo. Cuando esto no es posible, se debe estudiar la posibilidad de revestir el canal con un material más duro, por ejemplo con piedras ligadas con mortero. Como alternativa se recurre a los “quiebradientes”, estos retienen los sedimentos arrastrados por la corriente de agua, lográndose una serie de tramos de baja velocidad, interrumpidos por pequeñas cataratas.

Los quiebradientes se construyen usualmente de piedras y deben ubicarse a una profundidad apropiada del nivel superior de la carretera, para evitar que las cunetas lleguen a desbordarse.

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Tierra compactada

Zona deescurrimiento

15 cms

15 c

ms

Materialpermeable(filtrante,apisonado)

15 c

ms

CunetaSub-rasante

Tubo de 15 cms. perforadoen la parte inferior

Subdrenaje y sub-base permeable

Zona impermeable

Balasto

Grava o piedrín

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Capítulo 3: Tipos de caminos rurales, especificaciones y trazo

Definición

La superficie de rodadura es el área o superficie destinada a la circulación de los vehículos, mientras que la estructura la constituyen el conjunto de sub-base y superficie de rodadura.

Caminos de tierra

En este caso los vehículos circulan prácticamente sobre el terreno natural, libre de materia vegetal. Algunas veces tienen revestimientos muy ligeros y su alineamiento y sistema de drenaje es muy deficiente, razón por la cual la circulación sólo es posible durante el verano o con vehículos de doble tracción. Su componente principal lo constituye la sub-rasante, que es el suelo natural libre de vegetación y compactado.

Caminos de terracería

Son aquellos en donde los vehículos circulan prácticamente sobre una superficie recubierta con balasto en estado natural o seleccionado. Por lo general poseen alguna conformación con su respectivo bombeo y cunetas. En algunos casos su alineamiento ha sido mejorado y se proyectan alcantarillas, lo cual los hace transitables durante todo

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16

CL

S= 2 - 6 % S= 2 - 6 %

Sub-rasantecompactada

SUELO NATURAL

Tipo 1

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

el año. Sus componentes principales los constituyen la sub-rasante y la sub-base, la cual a su vez sirve de superficie de rodamiento.

Caminos revestidos con material de baseEstos son caminos en donde la circulación de vehículos, en términos de tránsito promedio diario anual, amerita disponer de una mejor superficie de rodamiento. Por lo general, cuentan con un mayor derecho de vía, mejor alineamiento horizontal y vertical, el sistema de drenaje es adecuado y su condición se mantiene estable durante todo el año, gracias a que la sub-rasante ha sido fortalecida y cuenta con material triturado de base en la superficie de rodadura. Sus componentes principales son la sub-rasante, la sub-base y la base, que a su vez constituye la superficie de rodadura.

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17

CL

Balasto 15 - 20 cmsya compactado

Elevación Sub-rasante

S= 2 - 6 % S= 2 - 6 %

Sub-rasantecompactada

RASANTE

Tipo 2

CL

S= 2 - 6 % S= 2 - 6 %

Sub-base compactadaespesor mínimo 30 cm.

RASANTE

Balasto 15 - 20 cmsya compactado

Tipo 3

Page 21: Mantenimiento Participativo de Caminos Rurales

CL

Sub-rasantecompactada

b

1. Nivel de hilo2. Hilo3. Estaca

1

2

3

a

Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Especificaciones técnicas de diseño

Para caminos rurales las especificaciones técnicas de diseño que se recomiendan son las siguientes:

ancho de rodadura 3 a 4 m. sobre ancho (switch) 3 m. cada 300 ó 500 m. ubicados en puntos visibles velocidad promedia de 18-30 Km./h pendiente longitudinal máxima 15 %, mayor del 15 % con carrileras bombeo mínimo 2 a 6 % peralte en curva 10 % máximo cortes máximos 7 m. relleno máximo 5 m. derecho de vía 6 a 8 m. diámetro mínimo alcantarillas 30” distancia máxima de separación alcantarillas, 250 m.

Recomendaciones de trazoPara garantizar un trazo adecuado en una sección transversal de camino, se recomienda utilizar el método de control de bombeo mediante hilo y nivel.

Los pasos son los siguientes

dos personas tiran un hilo desde el centro del camino hasta la cuneta a cada lado, sostienen el hilo que debe estar tenso, horizontal y recto; con la ayuda de un nivel de hilo se mide su horizontalidad.

utilizando una cinta métrica, se mide la altura entre el hilo y el borde de la superficie de rodadura, ésta será la distancia (a)

luego se mide la distancia horizontal entre el borde de la superficie de rodadura y el centro (eje) del camino, ésta será la distancia (b)

El porcentaje de bombeo del camino se calcula con la fórmula siguiente:

% Bombeo = (a/b) X 100

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Capítulo 4: Estabilidad y protección de taludesTalud es el límite del corte o del relleno de una carretera. La estabilidad de un talud, depende:

del tipo de suelo (su geología): limoso, arenoso, gravoso o con estratificaciones limoso - arcilloso y por ende, rocoso.

presencia o filtraciones de agua de origen superficial o subterráneo. pendiente y altura del talud.

Sección en corte

El ángulo del talud debe responder al tipo de material del suelo,tal como se presenta en el siguiente cuadro.

Clase de material AlturaInclinación

H. V.

limo arenoso 3 6 m. 0.33 1

arcilla saturada 3 5 m. 0.50 1

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19

S= 2 - 6 % S= 2 - 6 %

Capa de Revestimientobalasto compactadoespesor final de 0.15 mts

Superficie del terreno natural

Cuneta

Sub-rasanteSub-rasantereacondicionad0.20 mts

Rasante

1

3

H

VTalud en corte

CL

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Sección en relleno

El ángulo del talud en relleno es mayor paragarantizar la estabilidad del suelo

Clase de material AlturaInclinación

H. V.

Todo material mixto

0 a 3 m. 2 1

3 m. 1.5 1

Nota: En ningún caso se usará arcilla saturada ó material orgánico.

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S= 2 - 6 % S= 2 - 6 %

Capa de Revestimientobalasto compactado

Superficie del terreno natural

Cuneta

Sub-rasanteSub-rasantereacondicionad

Rasante

1

3

H

V

Talud en relleno

CL

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

Protección de taludes

Un talud falla cuando la resistencia del corte del suelo es superada por el peso propio, por el del agua que contiene.

Al vencerse la resistencia al corte aparecen los derrumbes y los deslizamientos. (deslaves)

El objetivo principal de un adecuado drenaje de caminos es reducir o eliminar la energía generada por la corriente de agua.

No deberá permitirse que el agua alcance volúmenes o velocidades tales que puedan dañar la superficie de rodadura, los taludes de corte o relleno, las cunetas o la parte inferior de las alcantarillas.

La presencia de agua o humedad excesivas en la calzada repercutirá negativamente en las propiedades mecánicas de los materiales que la componen, provocando saturación.

Para que un sistema de drenaje de caminos sea eficaz durante su vida útil, deberá satisfacer dos criterios principales:

a) Debe alterar lo menos posible la red de drenaje naturalb) Debe drenar el agua superficial y subterránea de la calzada y drenarla en forma

tal que impida acumulación excesiva en zonas inestables y la erosión ulterior.

Para satisfacer estos criterios, es importante tener presente que los factores hidrológicos y geotécnicos de las laderas inciden en la velocidad, volumen, dispersión o niveles de concentración de las aguas superficiales y sub-superficiales.

La forma (morfología) de la ladera influye en el drenaje del camino y en última instancia, en su estabilidad. En el caso de las laderas convexas y cóncavas, aún no existe un sistema de drenaje natural, mientras que en las laderas rectas, por lo general ya se han producido deslizamientos y por tanto el patrón de drenaje está mejor definido. El técnico de caminos debe considerar estos criterios, de manera que las estructuras de drenaje sean ubicadas en el sitio correcto.

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Ladera convexa

Ladera cóncava

Ladera recta o paralela

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CL

RASANTE

SECCION TRANSVERSAL

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Siembra de taludes contra la erosiónTaludes en corte

Ejemplo

Siembra horizontal y vertical conformada con arbustos (no árboles) de

raíz profunda o plantas de características

semejantes, como el izote, (el lirio, la uña de

gato), pasto elefante, pasto zacatón, pasto

napier, sauce y similares.

Se recomienda que la siembra de arbustos se

haga a una distancia horizontal de 1.00 metro, mientras que la distancia

vertical será de 0.50 metros para estabilizar el

talud

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23

PERSPECTIVA

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PERSPECTIVA

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Taludes en relleno

Ejemplo

En el caso de los taludes en rellenos la siembra horizontal y vertical se hará de acuerdo

con las recomendaciones dadas para taludes en corte

De la misma forma se recomienda que la siembra de arbustos se haga a una

distancia horizontal de 1.00 metro, mientras que la

distancia vertical será de 0.50 metros.

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CL

RASANTE

SECCION TRANSVERSAL

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Métodos para mejorar la estabilidad del sueloEstabilización de la sub-rasante

Sustituciones

Uno de estos métodos es la sustitución de suelos, que se basa en la extracción de suelo malo y la incorporación de otros con mejores características mecánicas. Se debe evaluar bien no solo los aspectos técnicos, sino también los aspectos económicos como explotación y acarreo del material.

EstabilizacionesLa estabilización de un terreno consiste en mejorarle a este las propiedades físico-mecánicas como sigue a continuación:

Existen diversos métodos de estabilización, los cuales varían de acuerdo con la función o efecto que se desee obtener:

Uso de retenedores de humedad

Tienen la propiedad de proveer al suelo la capacidad de retener agua. La humedad en el suelo proporciona alguna cohesión en las arenas y los limos, evita el agrietamiento en los suelos arcillosos y por lo tanto, reduce la desintegración que se produce cuando aparece la primera lluvia, después de un período de sequía. La sal común, cloruro de sodio, es un magnífico retenedor de humedad en regiones calientes y relativamente húmedas. Se dosifica a razón de 15 Kg./m³ .

El cloruro de calcio (cal) a razón de 9 KG./m³ es muy efectivo, especialmente en áreas secas porque es capaz de tomar la humedad del aire.

Cementación

Une a las partículas entre sí sin modificarlas, por medio de un agente cementante. Es un método ampliamente usado dados los buenos resultados que se obtienen, el mayor beneficio es el aumento de la resistencia, conjuntamente con la reducción de permeabilidad.

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Suelo-Cemento, es un tipo de cementación en donde se emplea el cemento portland para formar una mezcla como el concreto. Se hace por tanteo: aproximadamente 120 kg./m³ (3 bolsas/m³) de cemento en suelo arenoso; 390 kg./m³ (9 bolsas/m³) en suelo arcilloso.

Estabilización con ceniza y cal:

Es más económica que la cementación, sin embargo es similar a la cementación ya que en el instante en que reacciona la cal con la sílice de las cenizas, el resultado es una especie de cemento puzolanico. La dosificación es determinada por ensayos y por lo general se emplea del 10 al 15% en peso, en agua mezcla de 2 partes de ceniza y 1 de cal, es decir:

Peso específico arcilla húmeda = 2500 a 2700 kg./m³

Proporción volumétricaAsumiendo = 600 x 15% = 390 kg. 7 partesCeniza = 390 x 2/3 = 260 kg./m³ 1 partesCal = 390 x 1/3 = 130 kg./m³ 0.5 partes

Nota: por una parte de ceniza, ½ de cal y 7 de arcilla

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Estabilización de taludes en cortes y con filtraciones de agua

El agua subterránea ocasiona serios problemas en los caminos; debilita los suelos, especialmente si son de formación geológica en donde predomina la matriz arcillosa, además crea una condición difícil o imposible para su compactación y por ende, debido a la carga repetida por el tránsito pesado, se ocasionará hundimiento, por la saturación del suelo, hasta el colapso completo de la base del camino.

Por lo siguiente, la mejor manera de resolver el problema, es drenar el agua subterránea por medio de sub-drenajes longitudinales, que consisten en la apertura de zanjas al pie de los taludes de cortes, con profundidad mínima de 1.5 metros, hasta profundidades mayores, según el caso específico.

En el fondo de la zanja, se coloca un tubo de plástico,

metal o concreto, de diámetro de 15 ó 20 centímetros,

perforado en la parte inferior, como se muestra en la figura.

El material filtrante mas adecuado es la grava y arena

con tamaño máximo de 5 centímetros.

Las perforaciones de la tubería se harán en la parte inferior a

lo largo de la misma.

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Ejemplo de instalación típica de sub-drenaje

Zona deescurrimiento

Zona impermeable

15 cms

15 c

ms

Materialpermeable(filtrante,apisonado)

Sub-rasante

Profu

ndid

ad v

aria

ble

(1.

00 m

Mín

imo)

Tierra compactada

Grava o piedrín

Tubo perforado

10 cmsPerforaciones de +/- 1 cm (o 3/8")de diámetro

22°22°

22°22°

Disposición de las perforaciones en tubería para sub drenaje

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Superficie del terreno natural

Sentido final de las fuerzas defiltración (dirección del flujo)

Condición de flujo en la ladera después de efectuar el corte y colocar el sub-drenaje horizontal de penetración transversal

Línea final de corriente superior

Cor

te

Subdren horizontal

Remoción de aguasubterránea con subdrenes horizontales

Area drenada

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Estabilización de taludes inestables

Cuando existen fuertes filtraciones en un talud de corte, para evitar el colapso del talud y derrumbes, es conveniente la utilización de sub-drenajes transversales de penetración del talud, los cuales consisten en la introducción a través de los taludes, de tubos de acero o plástico (PVC) de 5 ó 7 cm de diámetro, perforados lateralmente, con pendiente hacia arriba de 5 a 20 %. La longitud de los drenajes debe ser tal, que cruce la probable zona de falla.

Las perforaciones se hace con equipo especializado. La gráfica

muestra la condición de flujo en la ladera y la necesidad de colocar

sub-drenajes horizontales

Después de efectuar el corte se observa una variante en la dirección

del flujo.

Finalmente se procede a la colocación del subdrenaje horizontal

que contribuirá a remover el agua subterránea

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Superficie del terreno natural

Sentido de las fuerzas defiltración (dirección del flujo)

Línea inicial de corriente superior(nivel freático)

Condición de flujo en la ladera antes de efectuar el corte

Superficie del terreno natural

Sentido nuevo de las fuerzas defiltración (dirección del flujo)

Condición de flujo en la ladera después de efectuar el corte

Línea de corriente superior(nivel freático)

Cor

te

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Capítulo 5: Excavación estructural y sistemas de mezclado

Excavación en tierraCuando la cimentación tenga que asentarse sobre una superficie excavada que no sea roca, debe tenerse especial cuidado en no disturbar el fondo de la excavación, y la remoción final del material de la excavación hasta la cota indicada, debe hacerse hasta que esté por colocarse el cimiento.

Excavación en rocaCuando se encuentra un fondo rocoso, la excavación se debe efectuar en tal forma: que la roca sólida quede expuesta y preparada en lechos horizontales o dentados para recibir el concreto. Deben ser removidas todas las rocas sueltas o fracturadas, así como los estratos delgados. Las grietas o cavidades que queden expuestas, deben ser limpiadas y rellenadas con concreto de los cimientos.

Cuando se encuentre roca en las excavaciones para cimientos de muros o cabezales de concreto o mampostería para alcantarillas y la roca sea de tal calidad que evite la erosión, podrá eliminarse la parte del muro debajo de la superficie del estrato rocoso, con la autorización escrita del supervisor.

Excavación estructural para alcantarillasCuando se vaya a colocar una alcantarilla debajo de la línea de terreno original, se debe excavar una zanja a la profundidad requerida, conformándose el fondo de la misma, de manera que se asegure un lecho firme en toda la longitud de la alcantarilla.

El ancho de la zanja debe ser el mismo que permita trabajar con libertad a los lados de la alcantarilla y para la compactación completa del relleno con material selecto, debajo y alrededor de la misma. Las paredes de la zanja deben quedar lo más verticales que sea posible, desde la orientación, hasta por lo menos la corona de la alcantarilla.

Relleno estructural para alcantarillasEn general, las zanjas y las excavaciones deben rellenarse inmediatamente después que el mortero de las juntas haya endurecido lo suficiente para no ocasionarle ningún daño y hasta una altura no menor de 60 cm. sobre la corona de la alcantarilla.

El material de relleno, hasta el nivel de la corona, debe ser fino, de preferencia arenoso, poco plástico, libre de piedras, de terrones de arcilla u otros materiales inapropiados.

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Manual de Orientación y Consejos para Técnicos de Caminos Rurales

El material de relleno debe compactarse en capas que no excedan de 15 ó 20 cm de espesor, debiendo ser colocados simultáneamente a ambos lados de la alcantarilla para que no se produzcan presiones excéntricas a lo largo de la tubería, la compactación puede realizarse por medio de apisonadores mecánicos o de mano.

No se permitirá que se opere equipo pesado sobre una alcantarilla, si no hasta que haya sido hecho correctamente el relleno y esta se haya cubierto, a partir de la corona con material de por lo menos 60 centímetros de altura.

Relleno estructuralTodo el material para el relleno, debe ser de calidad aceptable y no contener terrones grandes, madera u otras materias extrañas. Se pueden utilizar piedras para los rellenos, siempre que los vacíos entre ellas, sean rellenados con material apropiado, el que debe ser debidamente compactado.

El relleno debe ser depositado en capas horizontales, cuyo espesor no debe exceder de 20 cm. Y las capas deben ser compactadas como mínimo al 90% de la densidad máxima determinada con el método “Proctor modificado” (prueba AASHTO T 180).

El último metro debajo de la sub-rasante terminada, debe ser compactado como mínimo al 95% de la densidad máxima determinada por el método citado.

No debe colocarse ningún relleno contra cualquier estructura de concreto antes de siete días de haberse hecho la fundición del concreto.

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Cemento-agregados-concreto-y concreto ciclópeoCemento

El cemento que haya sido almacenado por más de 60 días, debe ser reinspeccionado y reensayado, a fin de establecer si puede utilizarse nuevamente. No puede usarse el cemento que se haya dañado por exposición a humedad, que haya fraguado parcialmente, o que tenga terrones o que esté endurecido, debe ser rechazado totalmente.

Agregados para concreto

El manejo y almacenamiento de los agregados para el concreto debe hacerse en forma tal que se evite la mezcla con materiales extraños.

Los agregados finos y cada tamaño de los gruesos, deben almacenarse en pilas separadas a suficiente distancia uno de otro, para evitar mezcla.

Las pilas deben estar libre de monte u otra vegetación o substancias orgánicas. Los agregados lavados, deben dejarse escurrir por lo menos 24 horas.

Calidad del concreto

El concreto debe dosificarse y producirse para asegurar una resistencia a la compresión especificada en los planos.

Los requisitos para comprobar la resistencia del concreto, deben basarse en pruebas de cilindros de acuerdo con los métodos AASHTO o ASTM, la resistencia a la compresión del concreto se basará en pruebas a los 28 días.

Concreto ciclópeo

El concreto ciclópeo es una combinación de concreto de cemento a baja resistencia y piedras grandes de tamaño no mayor de 30 centímetros.

El volumen total de piedra adicional no debe exceder de un tercio (1/3) del volumen total del concreto ciclópeo. La proporción de este concreto es 33% de concreto de baja resistencia y 67% de piedra bola.

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Piedras

Las piedras pueden ser partidas o canto rodado (piedras bola), limpias y de peso específico elevado.

Mampostería de piedra

PiedraLa piedra puede ser canto rodado o material de cantera labrado o no labrado, exentas de tierra, arcilla o cualquier materia extraña, que puede obstaculizar la perfecta adherencia del mortero.

MorteroEl mortero debe estar formado por una parte de cemento y por tres partes de agregado fino.

Mampostería de bloque

Son las estructuras formadas por bloques a base de cemento, unidos con mortero, se utilizan para construir cajas, cabezales, muros de protección, pilas y estribos de puentes.

Colocación del concreto ciclópeoLas piedras deben colocarse cuidadosamente de preferencia a mano, sin dejarla caer o tirarla, para no causar daño a las formaletas, a las tuberías transversales en el caso de cabezales o al concreto adyacente, parcialmente fraguado.

Todas las piedras antes de ser colocadas deben ser limpias y mojarse con agua limpia de manera de evitar que las piedras absorban agua del concreto.

Cada piedra debe ser rodeada de por lo menos 8 centímetros de concreto y no debe colocarse ninguna, a menos de 25 centímetros de cualquier superficie superior, ni a menos de 8 centímetros de cualquier otra superficie de la estructura que se está construyendo. Si se interrumpe la fundición, al dejar una junta de construcción, deben dejarse piedras sobresaliendo no menos de 10 centímetros para formar amarre.

Antes de continuar la fundición, debe limpiarse la superficie donde se colocará el concreto fresco y mojarse la misma con agua limpia. El concreto ciclópeo no debe ser usado en estructuras en las que el espesor sea menor de 30 cm.

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Mezclado con mezcladora estacionaria

Cada carga se debe introducir en tal forma dentro del tambor, que parte del agua, este en el mismo, antes del cemento y del agregado y ésta continúe fluyendo dentro del tambor después que todo el cemento y los agregados estén en él.

El agua debe quedar vertida totalmente dentro del tambor, en la primera cuarta parte del tiempo especificado de mezcla.

Para mezcladoras no mayores de una capacidad de 3 m³, el tiempo total de mezclado debe ser no menor de 1 ½ minutos. Por 0.75 m³ adicional de capacidad, el tiempo puede incrementarse en ¼ de minuto, y se debe continuar hasta lograr un concreto de consistencia uniforme, en todo caso el tiempo máximo de mezclado no debe sobrepasar de 5 minutos, a fin de evitar la rotura y la segregación del agregado.

El tiempo de mezclado será medido desde el momento en que los agregados y el cemento estén dentro del tambor, y este empiece a girar a la velocidad de mezclado prescrita.

El mezclado del concreto debe iniciarse dentro de los 30 minutos a partir del momento en que el cemento entre en contacto con los agregados.

Si los agregados están muy húmedos, la temperatura es mayor de 30º C. o existen otras condiciones que favorezcan el rápido endurecimiento de la mezcla, este tiempo debe reducirse a 15 minutos.

La mezcladora debe ser operada a la velocidad indicada en la placa del fabricante, durante todo el período de mezcla, pero en ningún caso será menor de 14 ni mayor de 20 revoluciones por minuto.

Mezclado manual:

La mezcla manual no debe hacerse, es permitida solo para pequeños volúmenes (1/4 de m³).

La cantidad de agregados debe ser medida en cajones apropiados.

La mezcla debe hacerse sobre una plataforma lisa e impermeable, la arena, el cemento se deben mezclar cuidadosamente por medio de palas mientras estén secos, hasta que la mezcla tenga un color uniforme, después de lo cual se forma un cráter agregando el agua en la cantidad necesaria para obtener un mortero de adecuada consistencia.

El material de la parte exterior del anillo del cráter se palea entonces hacia el centro y se da vuelta a toda la masa cortándola en secciones hasta que se logre una consistencia uniforme, se humedece completamente el agregado grueso, y se añade al

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mortero, dando vuelta y revolviendo toda la masa por lo menos 6 veces, hasta que todas las partículas de piedra estén perfectamente cubiertas de mortero.

Las cargas mezcladas a mano no deben usarse para concreto colocado debajo de agua.

Reablandamiento del concreto

No se puede hacer ningún reablandamiento del concreto, agregándole más agua o por otros medios.

Puede agregársele agua adicional de mezcla al concreto transportado en camiones mezcladores, siempre que dicho concreto a su descarga, cumpla con los requisitos exigidos y no se excedan los limites de tiempo de mezcla.

Descarga

El concreto, al ser descargado de mezcladoras estacionarias, debe tener la consistencia, trabajabilidad y uniformidad requeridas para la obra.

Curado del concreto

Todas las superficies de concreto deben mantenerse húmedas por un período no menor de 7 días, después de haber sido colocado el concreto. Inmediatamente después del retiro de las formaletas y la terminación del acabado de las superficies, el concreto puede ser curado por alguno de los métodos indicados a continuación.

Si las formaletas de madera deben permanecer en su sitio por el período de curado, deben mantenerse húmedas todo ese tiempo.

Deben tomarse las precauciones necesarias para proteger el concreto fresco contra las altas temperaturas y los vientos que puedan causar un secado prematuro y la formación de agrietamientos superficiales.

En caso necesario deben colocarse cortinas protectoras contra el viento hasta que el concreto haya endurecido lo suficiente para recibir una cubierta o tratamiento de curado.

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Método de curado con agua

Las losas de concreto de pavimentos, pisos y aceras, pueden ser cubiertas por:

1. Tierra o arena mojada de un espesor, mínimo de 5 centímetros2. Espejo de agua, mantenida a un nivel tal que la superficie de la losa quede

completamente sumergida durante todo el período de curado.3. Cubiertas apropiadas, como membranas de polietileno, papel impermeable

húmedo o por medio del rociado o riego continúo de agua durante todo el período de curado.

Concreto depositado bajo el agua

Cuando el concreto deba ser depositado bajo el agua, debe ser como mínimo de clase 3000 PSI y con un 10% de exceso de cemento.

Dicho concreto debe colocarse cuidadosamente en su lugar, en una masa compacta, por medio de un tubo que tenga un diámetro interior mínimo de 25 centímetros a prueba de agua de una tolva de descarga inferior con una capacidad no menor de 1 yarda cúbica.

Todo el concreto bajo el agua debe depositarse en una fundición continúa.

No debe colocarse ningún concreto dentro de corrientes de agua y todas las formaletas diseñadas para retener el concreto bajo el agua deben ser impermeables. Se debe tener especial cuidado en evitar la segregación y la consistencia debe regularse cuidadosamente.

El concreto debe colocarse de tal manera que se logren superficies aproximadamente horizontales, y cada capa se deposite antes que la precedente haya alcanzado su fraguado inicial, a fin de asegurar la adecuada unión entre las mismas.

Juntas de construcción

Cuando el trabajo de fundición del concreto se suspenda hasta que este haya alcanzado su fraguado inicial, el punto donde se suspenda, será considerado como una junta de construcción dentro de lo posible, la localización de las juntas de construcción debe hacerse donde indiquen los planos y la colocación del concreto será continúa de junta a junta.

Dichas juntas deben ser perpendiculares a las líneas principales de esfuerzo, y en general, deben estar situadas en puntos donde el esfuerzo de corte sea mínimo.

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Cuando se trate de unir concreto fresco con aquel que ya ha fraguado, la superficie de la parte ya colocada se debe raspar con una herramienta apropiada, para remover toda la lechada y el material suelto y extraño. Dicha superficie se debe limpiar con escobas de alambre, mojarse completamente con agua hasta saturarla, y conservarse así hasta que se coloque el nuevo concreto. Inmediatamente antes de colocar el nuevo concreto, la antigua superficie se debe cubrir cuidadosamente con una capa muy delgada del cemento puro o de mortero de cemento.

Se puede permitir el uso de resinas sintéticas.

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Tabla de composición de concretos

TipoProporción volumétrica

Bolsas Cemento

Arena M³

Piedrín M³

Agua Lts.

Resistencia Kg./CM²

Notas

1 1:1.5:1.5 12.6 0.53 0.55 226 303 Concreto alta R.

2 1:1.5.2 11.3 0.48 0.64 221 270 Concreto alta R.

3 1:1.5:2.5 10.1 0.43 0.71 216 245 Concreto alta R.

4 1:1.5:3 9.3 0.37 0.79 207 230 Concreto alta R.

5 1:2:2 9.8 0.55 0.55 227 217 Concreto alta R.

6 1:2:2.5 9.1 0.51 0.64 226 195 Concreto media R.

7 1:2:3: 8.4 0.47 0.71 216 165 Concreto media R.

8 1:2:3.5 7.8 0.44 0.76 212 164 Concreto media R.

9 1:2:4 7.3 0.41 0.82 211 140 Concreto media R.

10 1:2.5:2.5 8.3 0.58 0.58 232 156 Concreto media R.

11 1:2.5:3 7.6 0.54 0.65 222 147 Concreto media R.

12 1:2.5:3.5 7.2 0.51 0.71 220 132 Concreto baja R.

13 1:2.5:4 6.7 0.48 0.77 218 118 Concreto baja R.

14 1:3:4 6.3 0.53 0.71 224 94 Concreto baja R.

15 1:3:4.5 5.9 0.50 0.75 217 89 Concreto baja R.

16 1:3:5 5.6 0.47 0.79 215 80 Concreto baja R.

17 1:3:6 5.5 0.47 0.94 180 75 Concreto baja R.

1 Bolsa de cemento = 42.7 Kg. = 94 libras = 1 pie³ = 28.4 litros

NOTA: Cualquier cantidad adicional de agua a lo indicado en esta tabla, reducirá sensiblemente la resistencia del concreto. Por ejemplo, añadiendo arbitrariamente 1 galón de agua adicional a un terciado, reducirá la resistencia aproximadamente 32 Kg/cm2

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Formulario

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Figura Nombre Claves Perímetro Area

a

b

c

hTriángulo

a, b, c = lados

h = altura

s = semiperímetro

A = bh 2

s = a + b + c 2

P = a + b + c

a

b

cTriángulorectángulo

a, b = lados menores o catetos

c = lado mayor o hipotenusa

P = a + b + c A = ab 2

a

a

Cuadrado a = lado P = 4a A = a2

a

b

Rectánguloa = altura

b = base P = 2 ( a + b ) A = ba

Tetraedro

Exaedro

a = arista

a = arista

a a

a

A = 1.7321 a2

A = 6 a2

Figura Nombre Claves VolumenArea

V = 0.1178 a3

V = a3

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Figura Nombre Claves Perímetro Area

a

d1 Romboa = lado

d1, d2 = diagonalesA =

d1d2 2

P = 4a

a

b

hParalelogramocualquiera

a, b = lados

h = alturaP = 2 (a + b) A = bh

d

a

Trapecio

a, b, c, d = lados

a,c = lados paralelos

h = altura

P = a + b + c + d

d

a

Trapezoide o cuadriláterocualquiera

d2

h

c

b A = a + c 2( )h

c

bd1

d2

a, b, c, d = lados

d1, d2 = diagonalesP = a + b + c + d 4(d1,d2)2-(a2-b2+c2-d2)2

A=

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Sectorcircular

Segmentocircular

l = longitud del arco

r = radio

n = número de grados

n

l

r

l = 0.01745 r n

P = l + 2r

A = r2 n 360

A = lr 2

hc

r

n

c = cuerda

r = radio

h = altura

n = número de grados

P=0.01745 rn + c A = r2 n 360

c ( r - h ) 2

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Glosario de términos más usuales

Renglones relacionados con construcción:

Alcantarilla: Tubería para desagüe de sección circular, puede ser de concreto o de metal.

Badén: Paso a nivel del lecho de la corriente puede ser construido empedrado (concreto ciclópeo) o con una losa de concreto.

Badén mixto: Paso a nivel del lecho de la corriente con tubería adicional de desagüe en la parte inferior.

Bóveda: Estructura de sección abovedada (elíptica), para desaguar grandes volúmenes de agua, sustituye a la alcantarilla por su mayor sección de paso.

Cabezal: Estructura que protege la entrada y salida de cualquier línea de drenaje, puede ser construida de concreto reforzado, concreto ciclópeo, mampostería y muros de piedra ligada.

Caja: Estructura de sección rectangular para recolectar aguas superficiales (cuneta y talud).

Cuneta: Conducto abierto, revestido o no revestido, que sirve para conducir aguas de plataforma a las cajas, puede ser de sección triangular, trapezoidal, rectangular y semicircular.

Copante: Estructura a desnivel construida generalmente de concreto reforzado, destinada para transitar sobre una corriente menor de agua y en la cual se prevee que la corriente podrá en un momento dado pasar sobre la losa de paso.

Drenajes subterráneos: Tubería perforada subterránea para captar y desaguar aguas en la sub-razante.

Gaviones: Estructuras formadas por una caja de malla de alambre, rellena de material pétreo de consistencia sólida, flexible y drenante.

Muro de retención: Construcción destinada para soportar el empuje lateral del terraplén.

Sub-drenaje: Tubería perforada subterránea par captar y drenar agua subterránea superficial.

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Sumidero: Estructura de mampostería o concreto pobre, que se construye a la entrada de la tubería y cuya finalidad es recolectar las aguas superficiales provenientes de las cunetas y encauzarlas dentro de la tubería.

Talud: Plano inclinado de la terracería que delimita los volúmenes de corte o relleno.

Zampeado de piedra: Revestimiento de una superficie, con piedras ligadas con mortero o sin él.

Materiales:

Balasto: Material adecuado de origen pétreo, libre de materia orgánica con peso específico no menor de 1600 Kg./m³. Tamaño máximo < 2/3 del espesor.

Concreto ciclópeo: Concreto elaborado con piedra natural y concreto de baja resistencia.

Concreto reforzado: Concreto estructural con hierro de refuerzo.

Grava triturada: Producto resultante de la trituración de la roca.

Gravilla: Grava con diámetro menor de ¼ .

Material de base: Piedra o grava clasificada sin triturar y mezclada con material de relleno.

Material de sub-base: Material pétreo natural o mezclado.

Piedra bola: Piedra de canto rodado con tamaño no menor de 12”.

Piedrín: Agregado Pétreo producto de trituración y con diferentes medidas, según el uso que se le dé.

Material selecto: Material seleccionado por sus características que se adecuan al trabajo que se va a realizar y en sustitución de material inadecuado.

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Maquinaria:

Cabezal: Camión utilizado para jalar una plataforma, una cisterna, etc. Y así poder transportar diversos tipos de carga pesada y voluminosa.

Camión de volteo: Camión usado para transportar materiales de construcción (arena, piedra, piedrín) y depositarlo inclinando la palangana.

Camión regador de agua: Camión usado para transportar agua y regarla en el lugar adecuado por medio de una barra distribuidora incorporada.

Cargador frontal: Máquina provista de un cucharón dispuesto adecuadamente para poderlo llenar y descargarlo sobre un camión de volteo o en un lugar adecuado.

Compactadora de rodillo: Máquina compuesta por uno o más cilindros de acero, destinada a aplanar o compactar suelos.

Compactadora de rodillo “pata de cabra”: Consiste de un cilindro de acero con patas, bloques metálicos saliente, los cuales transfieren una presión estática alta en un área reducida. Es el equipo mas apropiado para compactar materiales cohesivos, como arcilla y arcillas limosas.

Motoniveladora: Maquinaria provista de una hoja o cuchilla cortadora con movimientos adecuados para nivelar suelos.

Plancha vibratoria: Consiste en una zapata curva montada en un vibrador accionado por un pequeño motor de gasolina, para compactar suelos no cohesivos de pequeñas superficies, pueden producir hasta un 95% de la densidad máxima, en capas de 5 a 7 cm. de espesor.

Tractor de oruga con cuchilla y ripper: Máquina provista de carriles (orugas) para su desplazamiento, cuchilla frontal con movimiento vertical y lateral, desgarrador (ripper) para distintas clases de materiales hasta roca suave.

Trituradora: Máquina utilizada para romper piedras y sacar de ella, agregados de diversos tamaños.

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Vocabulario técnico:

Segregación: Consiste en la separación de los agregados gruesos de las partes mas finas, inclusive el cemento. Hay que tener mucho cuidado, evitando la segregación cuando se funden cimientos y columnas.

Hidrológico: Estudio de las precipitaciones lluviosas de una zona y en período de tiempo determinado (ver tablas de INSIVUMEH).

Geotécnico: Estudio de la clasificación del suelo y roca por medio de pruebas de laboratorio.

Geomecánico: Estudio de las características del sub-suelo, según parámetros obtenidos con pruebas de laboratorio.

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