Construcción de caminos : Medidas de mitigación ante el cambio climático
Enviado por JOSE GUSTAVO CAMPERO SANCHEZ
Para controlar los procesos de erosión asociados a la construcción de caminos o huellas de acceso, es necesario considerar algunas medidas, que se pueden agrupar en: a) de prevención; b) de mitigación; y c) de reparación. Las primeras se utilizan para evitar que se produzca el impacto, en este caso la erosión; las segundas se encargan de aminorar o disminuir la erosión y las últimas se utilizan para remediar el impacto generado.
Para prevenir la erosión en los caminos es necesario tomar algunas medidas en la etapa de diseño, las que se detallan a continuación:
1. Utilizar huellas existentes, para minimizar la intensidad de construcción, a menos que su uso pudiera causar o agravar procesos erosivos, o no alcanzar los requerimientos de estándar necesarios;
2. Minimizar el ancho de la faja del camino, para disminuir la cantidad de material removido y la cantidad de sedimentos que pueden desplazarse pendiente abajo y llegar a los cauces;
3. Identificar las zonas frágiles con alto riesgo de erosión, remoción y deslizamiento, evitando la construcción de caminos en tales áreas;
4. Evitar caminos sinuosos en terrenos quebrados, ya que su construcción requiere de mucho movimiento de material;
6. Identificar y evitar áreas de valor de protección y/o conservación de la fauna y la flora presentes;
7. Evitar la localización del camino sobre cursos de agua, humedales, terrenos inundables y pendientes mayores a 65%, ya que estas características dificultan el proceso de construcción y aumentan la susceptibilidad de erosión del camino;
8. Si el camino debe pasar por algún cauce, es necesario estudiar la zona de crecida, contemplando la construcción de puentes, alcantarillas, vados u otro tipo de obra;
9. Diseñar sistemas de drenaje (como cunetas) que minimicen la concentración de agua y prevengan la erosión de la superficie del camino;
10. Diseñar el camino con un bombeo de 3 a 5%, para facilitar el drenaje
Figura 50. Bombeo o pendiente transversal del camino.
11. Disminuir los ángulos de los taludes de corte, dependiendo del tipo de suelo. En aquellos taludes muy altos o inestables se debe considerar la construcción de terrazas para evitar el deslizamiento de material.
12. Diseñar las obras de arte (como alcantarillas, puentes, etc.) en zonas estables, asegurando un mínimo impacto sobre la calidad de agua;
13. Compactar todos los caminos construidos en suelos altamente susceptibles a la erosión, brindándoles una mayor estabilidad para evitar su desmoronamiento y erosión del camino y talud;
14. No depositar el suelo removido en zonas que actual o potencialmente obstaculicen o dificulten el drenaje, ya que comenzará el proceso de erosión; y
15. Antes de comenzar las tareas, marcar en el terreno, y en toda su extensión, el lugar de paso del futuro camino.
En la etapa de construcción se consideran algunas medidas para eliminar o minimizar la erosión en los caminos:
1. Adecuar los caminos a la topografía del terreno, minimizando el movimiento de tierra y la generación de sedimentos que pueden llegar a los cauces;
2. En actividades que contemplen excavaciones, se debe mantener la capa superficial del suelo (hasta 30 cm de profundidad) separada del resto del material de excavación, ya que esta capa es rica en nutrientes y semillas;
3. Dejar los taludes libres de tierra suelta y restos de vegetación o raíces colgando. En caso que el talud esté constituido por un material muy suelto o deleznable, debe ser protegido con algún tipo de estructura como por ejemplo mallas de sombra tipo Raschell, muro con sacos rellenos de tierra u otros, evitando el arrastre de partículas;
4. Estabilizar los cortes del camino mediante el uso de estructuras (muros de contención, postes empotrados, etc.), las que afirmarán los taludes y evitarán o disminuirán el proceso erosivo;
5. En caso de corta de árboles, deberán ser ordenados al pie del derrame del camino hasta que se pasen por la máquina chipeadora, de esta manera se ayuda a la prevención de la erosión;
6. No efectuar el derribamiento de árboles con la maquinaria de construcción del camino;
7. Evitar el tránsito de vehículos de carga con sobrepeso, para aumentar la vida útil del camino y evitar el derrumbe de los taludes;
8. Reunir y reciclar los lubricantes, evitando su derrame en las zonas de trabajo; aquellos que no se puedan reutilizar se deben trasladar a un botadero autorizado por la Autoridad Sanitaria;
9. Una vez terminada la construcción de caminos, se debe extender la capa superficial del suelo (producto de excavaciones o escarpes) sobre el material excedente, lo que ayudará a la revegetación y estabilización de los suelos de la zona; y
10. Realizar una mantención periódica al camino, incluso cambiar la estructura si es necesario, para evitar peligro de derrumbes, deslizamientos y producción de cárcavas.
Dependiendo del clima, la intensidad de las precipitaciones y la pendiente de la zona, entre otros factores, se contempla la implementación de:
Estructuras de drenaje; y
Cruce de cauces.
El detalle de estas medidas se presenta a continuación.
Estructuras del drenaje
Deben colocarse tanto en lugares de corrientes permanentes, como en sitios de corrientes temporales. Existen dos tipos de drenaje:
• Superficial: colectan agua de escurrimientos superficiales en arroyos y otros cuerpos de agua menores; y
• Subterráneo: colectan el agua producto de la infiltración en el suelo.
Para el diseño de estructuras de drenaje es necesario conocer el volumen o caudal máximo de agua que pasará por la obra, para lo cual es necesario realizar un estudio.
La construcción de las obras de drenaje debe realizarse en épocas secas, evitando el tránsito por suelos saturados por agua.
Para evitar la acumulación de materiales en las obras de drenaje y la erosión del terreno, se debe realizar mantenimiento periódico, eliminando todos aquellos materiales depositados.
Cunetas
Son las estructuras que permiten manejar los escurrimientos en los caminos.
Su profundidad varía entre 0,4 y 0,5 m21.
Las cunetas se clasifican en dos tipos:
Laterales: paralelas al camino.
Transversales: descongestionan las cunetas laterales y disipan los volúmenes escurridos.
La construcción de la cuneta debe cumplir con una pendiente mínima de 3%22, para lograr el desagüe y evitar la acumulación de materiales.
En caso que el terreno no permita hacer cunetas de baja pendiente, para evitar los procesos erosivos se debe disminuir la velocidad del agua colocando obstáculos o caídas en la cuneta.
Alcantarillas
Sirven para cruzar el agua de una cuneta o un arroyo por un camino. Deben construirse transversalmente al eje de la vía y pueden ser de concreto, madera, tubo de metal corrugado, lámina galvanizada y otros.
A la salida de las alcantarillas y cunetas se deben ubicar disipadores de energía como piedras y ramas, para así disminuir el arrastre de tierra y piedras pendiente abajo.
Cruce de cauces
En caso que el trazado del camino atraviese algún curso de agua, se debe considerar la intensidad, frecuencia y temporalidad de las lluvias, el tamaño del cauce, la frecuencia de crecidas, intensidad de uso, calidad del agua, hábitat de flora y mantener el flujo de la fauna acuática.
Restringir deslizamientos de taludes inestables
Generalmente existen deslizamientos de tierra producidos por defectos de construcción y el agua de infiltración. Estos deslizamientos originan la destrucción del mismo camino y facilitan la aparición de diferentes tipos de erosión, por lo que es necesario controlarlos o estabilizarlos.
Para evitar el derrumbe de los taludes es necesario estabilizarlos.
Para esto se utilizan distintas técnicas, entre las cuales están los muros de contención, postes empotrados, malla de sombra tipo Raschell u otros, dependiendo de la inestabilidad que presente el talud.
Si se detecta erosión asociada al camino, se deben implementar algunas medidas.
En caso que la erosión esté más avanzada y comience a ser severa (presencia de zanjas y cárcavas), es necesario realizar un control mecánico, nivelando el suelo y realizando obras como canales de desviación de aguas, canales transversales simples, zanjas de infiltración y terrazas entre otros.
Figura 51: Tratamientos de control de erosión, MD INDECI 2011
Los taludes inestables y los derrames deben ser revegetados, ya sea de manera tradicional o con hidrosiembra, procurando elegir la técnica más adecuada que garantice que el talud quede cubierto por vegetación. En taludes que no se puedan utilizar técnicas convencionales de siembra, se puede utilizar hidrosiembra, que consiste en la aplicación de una mezcla homogénea de semillas, mulch, fijadores, fertilizantes, aditivos y agua, sobre el terreno. La aplicación debe realizarse en otoño e invierno si la zona es seca, de lo contrario se podrá hacer en cualquier época.
Si existiesen rodados o derrumbes del talud, se debe evaluar si retirar la tierra o dejarla en el lugar. En caso de retirarla, se debe trasladar a un sector apto cercano, si se opta por dejarla en el mismo lugar, se deberá compactar y utilizar alguna obra de contención.
Rehabilitación de 3,358 Km de Caminos Vecinales
Mejoramiento de 2,365 Km Caminos de Herradura
Mantenimiento periódico de 7,506 Km Caminos Vecinales
¿Cuáles son las razones que nos han llevado a tener hoy Redes de Caminos de Tierra con niveles de conservación inferiores a los requeridos?
A pesar de existir:
Legislaciones adecuadas
Equipamiento suficiente
Recursos humanos adecuados
Fondos Específicos
Optimizar el uso de los recursos disponibles
Convenios de cooperación institucional
Cofinanciamiento del mantenimiento vial rutinario (procesos de licitación)
MANTENIMIENTO Número de microempresas Número de kms de caminos con mantenimiento rutinario
IMDGEMA (nos permite controlar el rendimiento y las actividades realizadas por las microempresas).El IVP-DC esta incrementado actividades de acuerdo a nuestra realidad (reconstrucción de cunetas, extracción y apilamiento de material) CONSTRUCCION Numero de kms. de caminos rehabilitados por distrito
Escasos recursos económicos para efectuar las labores de mantenimiento.
Intervención sin planificación en el sector transporte
Ejecución deficiente de los trabajos de conservación.
Trabas burocráticas y administrativas para la firma de convenios de cofinanciamiento.
Desconocimiento o poca importancia política del significado real de la sostenibilidad de la inversión
En la formulación de Proyectos, por razones de presupuesto no se considera un fondo exclusivo para prevención
Inclusión de la mujer en la parte técnica hasta labores de mantenimiento
Planificación participativa para la intervención (validación plan vial)
Comité directivo interesado en el fortalecimiento institucional del IVP-DC
Tomar en cuenta el tipo de suelo en el cual se va a cimentar dicho muro, para evitar posibles deslizamientos.
Deberá realizarse un estudio de suelos.
Drenar el material de relleno, para evitar erosión.
Utilizar materiales de buena calidad, como se indican en las Especificaciones Generales para la construcción de carreteras y puentes de la Dirección General de Caminos.
La razón principal es la INADECUADA GESTIÓN DE CONSERVACIÓN.
Porque se puede:
Simplemente se trata de poner en marcha
MODELOS DE GESTIÓN DE CONSERVACIÓN DE LAS REDES EFICIENTES
El costo dado por el MTC para intervenir con Mantenimiento insuficiente para nuestra realidad; tal es el caso el del personal que labora en los mantenimientos rutinarios es muy bajo, ya que en esta zona presenta minería informal, así como la ejecución de las obras civiles lo que genera un problema al momento de conseguir el personal que labore en los tramos
TOTAL PROVINCIA DE DANIEL A CARRIÓN
Mantenimiento Gastos Operativos TOTAL
696,337.00 69,634.00 765,971.00
INDICADORES Y MONITOREO GESTION:
VACIOS
FORTALEZAS
Figura 51 Detalle zanja de coronación. Suarez, D. Estabilidad de taludes. (2005).
Figura 52 Protección de taludes
Figura 53. Perfil de la protección de taludes Fuente: Jaime Suarez Díaz. Universidad Industrial de Santander
Figura 54. Trincho en madera. Fuente. León Pelaéz. (En línea) Disponible en:
http://www.unalmed.edu.co.Recuperado agosto 15 de 2012.
Cuneta Empedrada solo el sectores críticos en curvas
Descripción.- Este trabajo consistirá en la construcción del drenaje superficial de los costados del camino, con material de canto rodado o piedra partida, con revestimiento de hormigón simple o mortero de cemento, de acuerdo con las alineaciones, pendientes y demás requerimientos de los documentos y las instrucciones del fiscalizador.
Materiales.- La cuneta se realizará con cantos rodados o con piedra fracturada (triturada), en concordancia con lo establecido en los documentos contractuales y con la disponibilidad de los mismos.
Este tipo de cunetas se realizará cuando la pendiente longitudinal del camino sea menor o igual al 8%.
El aglutinante con el cual se conformará la cuneta, se determinará en función de la pendiente, estableciéndose los siguientes parámetros:
Tipo de Revestimiento de Cuneta Vs. Gradiente Longitudinal
La piedra partida o canto rodado deberá tener de 12 a 20 cm de diámetro para las maestras o cordones maestros, y de 10 a 15 cm de diámetro para el resto de la cuneta. La clasificación y selección de las piedras adecuadas se lo hará en el lugar de explotación y no se permitirá el uso de piedras que no satisfagan los requerimientos de tamaño establecidos.
El mortero de cemento portland señalado en el cuadro anterior, se realizará con cemento portland tipo I, bajo una relación cemento / arena equivalente a 1:3. La arena será limpia, de preferencia procedente de depósitos naturales, libre de arcilla u otro material friable, materia orgánica y cualquier otro material inadecuado o perjudicial.
El agregado puede también provenir de trituración de tamaños mayores, o emplearse mezclas de arena natural y material triturado, siempre y cuando se cumplan los requisitos aquí establecidos.
No se deben emplear agregados gruesos en la fabricación de morteros, y debe rechazarse todo material que no cumpla con la siguiente granulometría:
Granulometría de Arena para Mortero Arena – Cemento
El módulo de finura del agregado fino estará comprendido entre 1.6 a 2.5, y la relación agua cemento establecida de acuerdo al procedimiento determinado en la sección 20 de la Norma AASHTO M-150, no será mayor a 0.65.
El agregado no presentará materia orgánica y se rechazará cualquier material que en el ensayo de impurezas, Norma ASSHTO T-21, dé como resultado un color más obscuro que el estándar establecido en dicha norma, salvo que se pruebe satisfactoriamente que esa coloración proviene de carbón mineral, lignito o partículas discretas similares.
En caso de duda, se verificará la calidad de la arena empleando el método establecido para el ensayo: Efecto de Impurezas Orgánicas en la Resistencia, Norma AASHTO T-71, y se rechazará todo material que en dicho ensayo presente resistencias menores al 95%.
En caso de que se requiere como aglutinante hormigón simple, este se realizará con cemento Portland tipo I, utilizando al menos 225 kg/m3 de cemento, con una relación agua/cemento de 0.71 lt/kg.
El agregado para realizar el hormigón simple, deberá ajustarse a la siguiente granulometría:
Granulometría agregado para Hormigón Simple F"c = 140kg/cm2
Los agregados gruesos para el hormigón de cemento Portland estarán formados por grava, roca triturada o una mezcla; se compondrán de partículas o fragmentos resistentes y duros, libres de material vegetal, arcilla u otro material inconveniente, sin exceso de partículas alargadas o planas.
La arena cumplirá los mismos requerimientos que la utilizada en los morteros de cemento.
Equipo.- La piedra partida o canto rodado será colocada a mano, pero se requiere equipo de mezclado para la elaboración del mortero o del hormigón de revestimiento.
Adicionalmente se deberá disponer de herramientas manuales para la conformación de la cuneta.
Procedimiento de Trabajo.- La superficie sobre la que se colocará la piedra para realizar la cuneta, deberá hallarse debidamente conformada.
Se iniciará con la colocación de maestras o hileras de piedra de mayor tamaño en el eje inferior y en los bordes superiores de los costados de la cuneta. Estas piedras se colocarán con la alineación y pendiente longitudinal establecida en los planos.
Figura 55. Conformación de la cuneta
Figura 56. Colocación de Maestras o Cordones Maestros en Cunetas
Figura 57. Luego se rellenará los costados de las cunetas con piedra de menor tamaño, incrustándola al suelo mediante la utilización de martillos de al menos 2 kg, de tal manera que las piedras queden ajustadas entre sí.
Figura 58. Cunetas empedradas
Una vez conformado el empedrado de la cuneta, y dependiendo de la gradiente longitudinal se rellena los intersticios del empedado con el mortero de cemento portland relación 1:3, o con el hormigón simple, de tal manera que se cubra totalmente la piedra y quede una superficie uniforme que garantice un drenaje adecuado.
Figura 59. Revestimiento de cunetas empedradas
Figura 60. Cuneta terminada
Medición.- Las cantidades a pagarse por la construcción de las cunetas empedradas serán los metros lineales debidamente ejecutados y aceptados, medidos en obra.
Pago.- Las cantidades determinadas en la forma indicada en el numeral anterior se pagarán a los precios contractuales para los rubros abajo designados y que consten en el contrato.
Estos precios y pago constituirán la compensación total por el suministro, transporte, clasificación de la piedra, excavación y conformación, empedrado y revestimiento de la cuneta, así como toda la mano de obra, equipo, herramientas, materiales y operaciones conexas en la ejecución de los trabajos descritos en esta sección, incluyendo la remoción y reemplazo de los tramos no aceptados por el Fiscalizador.
Nº del Rubro de Pago y Designación Unidad de Medición. Cuneta empedrada con revestimiento de mortero 1:3…………….……Metro (m)
Cuneta empedrada con revestimiento de hormigón simple f"c=140 kg/cm2………………………………………………………………..Metro (m)
Figura 61. Protección vegetal de talud en escalera Fuente: Adaptado de Suárez (1992
Figura 62. Estructuras de detención (diques), hechas de roca
Vista Lateral: La estructura debe empotrarse en el suelo nativo, en el fondo de la quebrada. Protección contra socavación 30-50 cm
Vista Frontal: Empotrar en las márgenes de suelo natural. Mantener una forma de "U" o de "V", por encima de la estructura de detención.
Figura 63. Estructuras de detención, hechas con vegetación (Adaptado de Vetiver Grass. "The Hedge Against Erosion," World Bank, 1993.)
Figura 64. Se muestra una quebrada típica en una ladera y la manera en que puede afectar a un camino y al uso del suelo.
Figura 65. Control del agua mediante cunetas y/o bermas
Figura 66. Control del agua con barreras de vegetación (y terrazas). (Adaptado de Vetiver, 1990)
Muros de contención
Un muro de contención es una estructura diseñada para soportar cargas laterales (la mayoría de las veces esta carga lateral es una masa de suelo) y que debe su estabilidad a su propio peso y al peso de la carga lateral (suelo la mayoría de veces) que soporta. Dependiendo de lo anterior se diseñan, como se observa en la figura 67.
Consideraciones a tomar:
Figura 67. Principales tipos de muros de contención http://l122abarbaramagaly.blogspot.com/2011/04/muros_09.html. Consulta: 22 de Noviembre de 2012
Autor:
Jose Gustavo Campero Sanchez