Diseño de Caminos en Áreas Forestales

Programa Nacional de Educación y Capacitación Forestal Notas del Curso DISEÑO DE CAMINOS EN ÁREAS FORESTALES FORESTALES

Instructores: Dr. Artemio Carillo Parra Dr. Horacio Villalón Mendoza

Guadalajara, Jalisco. Noviembre, 2011.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Diseño de Caminos en Áreas Forestales

Elaborado por: Dr. Artemio Carrillo Parra y Dr. Horacio Villalón Mendoza

Guadalajara, Jalisco, Noviembre 2011

ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ........................................ .................................................................. .................................................. ............................ .... 1 1.1 Los caminos forestales en México. ............................................................ ............................................................ 3 2 ASPECTOS RELEVANTES EN LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS FORESTALES ............................................... ......................................................................... ................................................... ............................ ... 4 2.1 Características de los caminos forestales. ................................................. ................................................. 4 2.2.- Diferencia entre camino y carretera. ........................................ ........................................................ ................ 4 2.3 Clasificación de los caminos ca minos forestales. foresta les................................................... ..................................................... ... 5 2.4.- Tablas T ablas de caminos forestales. foresta les. ......................................................... ................................................................. ........ 7 3.- IMPACTOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS FORESTALES. ............................................... ....................................................................... .................................................. .................................................. ............................ .... 8 3.1.- Impactos negativos. ..................................................... .............................................................................. ............................ ... 8 3.2.- Impactos positivos.......................... positivos................................................... ................................................... ............................... ..... 10 4.- DRENAJE EN LOS CAMINOS FORESTALES ............................................ ............................................ 11 4.1.- Acción del agua en los caminos................................................... ............................................................ .......... 11 4.2.- Tipos de obras de drenaje ............................................... ..................................................................... ...................... 12 4.3 Prácticas recomendadas ................................................ ......................................................................... ........................... 16 5.- REDES DE CAMINOS FORESTALES ................................... ......................................................... ...................... 21 5.1.- Formas geométricas que adoptan los caminos forestales ..................... ..................... 21 5.2.- Diseño de redes de caminos forestales .................................... ................................................. ............. 23 5.3.- Tipos básicos de redes r edes camineras ............................................... ......................................................... .......... 24 6.- PLANIFICACIÓN DE CAMINOS FORESTALES .......................................... .......................................... 28 6.1.- Ventajas de la planificación de caminos forestales. ............................... ............................... 28 6.2.- Materiales y equipo s necesarios durante la planificación. ..................... 29 6.3.- Diagnóstico y reconocimiento del área. ................................................. ................................................. 30 7.- DENSIDAD CAMINERA ............................................ ...................................................................... ................................... ......... 31 7.1.- Espaciamientos entre caminos y densidad dens idad caminera. ........................... 32 8.- CÁLCULO DE CURVAS CIRCULARES HORIZONTALES SIMPLES ......... 34 8.1.- Curvas en retroceso. ............................................... ......................................................................... ............................... ..... 34 9.- TRAZO DE CAMINOS FORESTALES ............................................... ......................................................... .......... 35

9.1.- Trazo en campo de caminos forestales ................................................. 35 9.2.- Personal y equipo necesario .................................................................. 35 9.3.- Aparatos utilizados. ................................................................................ 36 9.4.- Especificaciones del clinómetro. ............................................................ 36 9.5.- Especificaciones del nivel de burbuja abney .......................................... 37 9.6.- Proceso de trazado según el método de la línea a pelo de tierra .......... 37 10.- PROCESO DE ELABORACIÓN DEL PROYECTO DE CAMINOS ............ 44 10.1.- Preparación del terreno o desbroce ..................................................... 44 10.2.- Construcción de la plantilla .................................................................. 46 10.3.- Barrenación .......................................................................................... 46 10.4.- Construcción de los terraplenes. .......................................................... 47 10.5.- Construcción de taludes ....................................................................... 50 10.6.- “Obras de arte” drenaje ........................................................................ 51 10.7.- Cunetas. ............................................................................................... 51 10.8.- Nivelación y balastreado. ..................................................................... 52 11.- MAQUINARIA Y EQUIPO UTILIZADO EN LOS CAMINOS FORESTALES ........................................................................................................................... 53 12. LOCALIZACIÓN DE UN CAMINO ............................................................... 60 13.- CÁLCULO DE MOVIMIENTO DE TIERRAS .............................................. 63 14. GLOSARIO .................................................................................................. 64 15.-BIBLIOGRAFÍA............................................................................................ 67

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES

1 INTRODUCCIÓN Las actividades forestales se caracterizan por ser efectuadas sobre áreas relativamente grandes, en estos sitios se transportan las materias primas maderables y no maderables hacia los centros de transformación. Para minimizar los costos ocasionados por el transporte de madera, personal y maquinaria empleados para la construcción; además de permitir utilizar al bosque y el suelo de acuerdo a un plan en el tiempo y espacio, se requiere de una adecuada planeación de una red caminera. Durante la extracción de las materias primas forestales y su incorporación a la industria de la transformación, se requiere de una infraestructura básica que permita en cualquier momento la cosecha del bosque. La elaboración de un proyecto para la construcción de caminos forestales parte de la información obtenida durante la elaboración del diagnóstico, esto con el fin de calcular la longitud de la red caminera a construir incluyendo del tiempo necesario y los costos para su ejecución, además de que la construcción y el trazo correspondan a las necesidades generales que se presentan en el terreno.

Figura 1. Camino en áreas forestales Los caminos forestales representan la espina dorsal de las operaciones del abastecimiento forestal, sin los caminos sería imposible ejecutar de manera ordenada el aprovechamiento del bosque. Los caminos pueden ser de diversos DISEÑO DE CAMINOS EN ÁREAS FORESTALES

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tipos, clases y forman en su conjunto una red de caminos que debiera cubrir de manera más o menos homogénea al bosque. Cada empresa forestal o los encargados de realizar el aprovechamiento de materias primas forestales debe de considerar la red de caminos como el aspecto más importante en las labores de abastecimiento, es por ello que se debe poner especial atención en los rubros de: planeación, localización, trazo y construcción de obras de arte para la conservación de los caminos. La Planeación debe ser constantemente revisada, modificada y ajustada para asegurar un abastecimiento constante durante todo el año, buscando conjugar todos los elementos de trabajo como: maquinaria y equipo, longitudes de trocería, distancias de arrime, transporte, etc. Los caminos forestales deben ser construidos por personal altamente calificado, ya que en la planeación se requiere del análisis de los diversos factores que inciden en los costos de transporte, frecuentemente se requiere el uso de modelos matemáticos para elegir entre varias alternativas o combinación de factores. En nuestro País, la construcción de caminos forestales representa uno de los rubros más costosos dentro de las operaciones de abastecimiento forestal, dado lo inaccesible de los macizos forestales; es por esta razón que debe mejorarse la ubicación y el trazo de los caminos para disminuir los costos.

FIGURA 2. Transporte de madera en áreas forestales

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1.1 Los caminos forestales en México. En México los caminos forestales no reciben la mínima atención y casi siempre son considerados como una mala inversión o un gasto en el cual conduce a un círculo vicioso que resulta en un alto costo de transporte y en operaciones de trabajo deficientes y mal ejecutadas. Así mismo y como una causa- el personal técnico encargado del diseño, construcción y el mantenimiento de los caminos forestales es prácticamente inexistente y se encuentra mal preparado para ejecutar su labor de manera confiable desde el punto de vista técnico. La mayoría de estas personas carecen de formación profesional, o bien esta no es forestal y casi siempre han aprendido su trabajo en la práctica a través de la prueba y error, ocasionando fugas de dinero por errores que pudieron haberse evitado en el trazo y la apertura de un camino. Aun cuando los planificadores o supervisores de caminos pueden tener mucha experiencia adquirida a través de la práctica, deben poseer una visión del manejo integral forestal (MIF). Por otro lado muchas personas con conocimientos técnicos forestales de calidad no son capaces de trazar un camino por falta de capacitación y práctica. En términos generales la situación actual de los caminos forestales en México no es del todo halagadora, sobre todo si se consideran los factores que permiten definir dicha situación y son los siguientes. o

o

o

Calidad de la Construcción.- En cuanto a este punto se sabe que aproximadamente un 50% de los caminos forestales en México carecen de estándares de construcción adecuados por las siguientes razones: son demasiado angostos, los taludes se encuentran mal conformados, el nivel del piso es muy variable y la proporción corte/terraplen es incorrecta. Calidad de Mantenimiento.- En el mantenimiento la situación es aún más crítica ya que un 60% de la infraestructura vial forestal no recibe el más mínimo mantenimiento preventivo. Por ello el transporte durante temporada de lluvias se vuelve irregular e inseguro aumentando los costos de transporte de las empresas forestales así como los costos de mantenimiento de los vehículos, además de que la capacidad de carga de estos se ve afectada. Distribución Territorial .- En cuanto a la distribución de los caminos en las áreas forestales de México esta es muy irregular ya que hay zonas en donde existen una gran cantidad de caminos por hectárea y lugares en donde estos son inexistentes, siendo ambos casos inadecuados, tanto por razones económicas como por cuestiones referentes a la conservación de los recursos forestales.


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2 ASPECTOS RELEVANTES EN LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS FORESTALES Los caminos forestales son las vías de acceso básicas para llevar a cabo los aprovechamientos forestales. Una red caminera adecuada permite la extracción oportuna y permanente de la cosecha obtenida del bosque, y además es un importante apoyo para un buen manejo del bosque, traslado de mano de obra y equipo, prevención y combate de incendios forestales etc.

2.1 Características de los caminos forestales. o

o

o

o

o

El tráfico se limita a los vehículos que realizan el transporte de los productos forestales y a las actividades complementarias del aprovechamiento. El transporte pesado se realiza en una sola dirección en el bosque, para disminuir el esfuerzo a que se somete el medio de transporte, la pendiente en este sentido debe ser la más favorable. Generalmente tienen una pista de circulación con lugares de encuentro (libraderos) y ensanches en curvas y lugares de riesgo. La construcción se lleva a cabo mediante inversiones específicas para el aprovechamiento forestal; por lo tanto no se pueden adoptar métodos de trazo y construcción usados para los caminos públicos, cuyas exigencias son mayores y las condiciones distintas. El costo del camino se amortiza principalmente con el volumen de madera transportado, de tal modo que su calidad depende de ese factor.

Generalmente no se pavimentan pero en ocasiones pueden estar protegidos por una capa de revestimiento.

o

o

Sus especificaciones o estándares son bajos.

2.2.- Diferencia entre camino y carretera. o

Las diferencias entre camino y carretera.- Sus especificaciones técnicas, los materiales con que son construidos, y su transitabilidad.


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2.3 Clasificación de los caminos forestales. Dependiendo de su importancia, los caminos forestales se clasifican en tres grupos: o

Caminos principales o de acceso.- Es el camino que sirve para conectar las áreas forestales con la industria o el mercado. Generalmente están fuera de las áreas forestales y es la columna vertebral de la red de caminos; permite el tráfico durante todo el año, por lo que su trazo y construcción deben de ser más cuidadosos, este camino o sus ramificaciones, que no pierden la condición de camino principal, cumplen una función longitudinal.

Camino secundario o alimentador.- Se localiza dentro de las áreas forestales y su función es la de transportar y arrimar las materias primas, este se ramifica desde el camino principal hasta los cargaderos; permite el tráfico por temporadas o en función de las áreas que están siendo aprovechadas, es de inferior calidad y menos costoso que los caminos principales y cumple una función transversal.

o

o

Camino de madereo o brecha de saca.- Es muy angosto y se reduce a una simple faja despejada que permite el arrime con animales o equipo liviano hasta los cargaderos, en los caminos secundarios no necesita ninguna especificación definida, simplemente la de dar paso.

La separación entre los caminos es variable, según el sistema de extracción empleado. El camino temporal se construye durante la corta final del aprovechamiento. Ocasionalmente los caminos secundarios son también brechas de saca, si el método de aprovechamiento así lo recomienda. Existen además otro tipo de vías tales como los carriles de arrime para motogrúa o para tractor articulado. Estos no se construyen en sí, si no que se van formando con el paso de los vehículos. No son apropiados para la circulación de vehículos normales.


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1 3 2

2

3 3

3

3

1 2 2

3 3

2

FIGURA 3. Tipos de caminos en áreas forestales o o o

1.- Camino Principal 2.- Camino Secundario 3.- Camino de Madereo (Brecha de Saca).

Figura 1.- Clasificación de Caminos Forestales.

d

e

e

d

a b c a = Corona b= Plantilla c= Área despejada d= Cuneta e = Hombro FIGURA 4. Componentes de un Camino Forestal.


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2.4.- Tablas de caminos forestales. Especificaciones técnicas de los caminos forestales. ESPECIFICACION CAMINO CAMINO BRECHA DE PRINCIPAL SECUNDARIO SACA Área Despejada (m) 10-12 6-8 --------Plantilla (m) 2-6 4-5 --------Corona (m) 4-5 3-4 2-3 Hombros (m) 0.5-1 --------------Cunetas (m) Ambos Lados Lado Interior --------Radio Mínimo de Curvas 30 15 10 Distancia de Visibilidad 80 60 --------Pendiente Máxima (%) 10 12 14 Pendiente Mínima (%) 2-3 2-3 3-4 Pendiente Máxima en Contra 6 6 10 Carga Pendiente Máxima Favor Carga 9 11 13 Presión Máxima en las Llantas (T) 5-7 5-7 1-15 Combadura (10%) 3-4 4-5 -------- Alcantarillas Mampostería y Madera Madera Metálicas Puente Carga Mínima (T) 20 15 10 Separación Entre Libraderos (m) 300 500 -------- Ampliación de Curvas (m) 2.60 2 --------Peralte en las Curvas 2-10 2-10 --------Grueso de Revestimiento (m) .20 Sin ----------------compactar Condiciones de Tránsito Circulación en Circulación en --------dos Sentidos un Sentido Transitabilidad Todo el Año Temporal Temporal Frecuencia de Trafico Estimado ----------------------Velocidad Media Cargado (Km/h). 20-30 10-20 5-10 Velocidad Media Vacío (Km/h). 30-40 10-20 5-10 Talud en la Cuneta -----------------------Volumen de Madera Estimado por ----------------------- Apertura Tangente Mínima entre Curvas: -----------------------Curvas del Mismo Sentido 10m Curvas de Sentido Contrario 20m Curvas Verticales Cuando la ------------------------Diferencia Algebraica de la Pendiente es de (3%)


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3.- IMPACTOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS FORESTALES. 3.1.- Impactos negativos. 3.1.1.- Sobre los procesos erosivos. Las vías de saca provocan un incremento de los procesos erosivos originados por las siguientes causas. o o o

o o

Movimiento de tierras durante la construcción de los caminos. Erosión y deslizamiento en taludes. Erosión superficial de las propias vías, formación de regueros o cárcavas por circulación del agua en su superficie. Daños al bosque por deslizamiento o por voladuras de rocas. Erosión de cunetas, puntos de desagüe y aguas debajo de los mismos.

Algunos datos levantados muestran que la erosión aumenta considerablemente en la etapa posterior a la construcción de un camino; esto se puede observar en el cuadro siguiente. ESTADO DEL TERRENO.

GRADO DE EROSIÓN (ton/ha)

Antes de la construcción Después de la construcción Después de algunos años de construidos los caminos

0.03 3.00 0.15

Al hacer los cortes en el camino, aumenta el riesgo de deslizamiento en el ter reno, tal y como se muestra en la figura 15.

Suelo

Centro de gravedad Roca FIGURA 5. Desplazamiento del Centro de Gravedad


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Con la construcción de un camino, se desplaza el centro de gravedad, aumentando el peligro de deslizamiento de la zona terraplenada; consecuentemente aumenta la erosión, ya que la línea de drenaje natural del terreno se ve modificada y aumenta la capacidad de retención de agua.

3.1.2.- Impactos sobre la vegetación. Los impactos negativos sobre la vegetación es que al construirse un camino forestal se elimina gran cantidad de arbolado (joven, maduro, renuevo), aunque algunos no son de interés comercial, pero juegan un papel importante en el bosque. Además de la propia eliminación de la cubierta, se producen efectos indirectos, entre los que cabe destacar: o o o

Los golpes que las distintas operaciones pueden causar sobre el arbolado. El aumento de la insolación y la disminución de competencia radical. Los efectos sobre los procesos erosivos y de compactación de suelo pueden, como ya se ha comentado, disminuir la capacidad productiva.

3.1.3.- Impactos sobre la fauna silvestre o cinegética. El impacto negativo sobre la fauna se puede dividir en dos categorías. o

o

Efectos Extensivos en los que cabe destacar: - Aumento de la turbiedad de las aguas debido a la erosión. Es un fenómeno que puede tener consecuencias indeseables sobre la fauna dulceacuícola sensible. - Perturbación de la tranquilidad de los animales, debido al ruido durante todas las fases de explotación. Efectos puntuales. - Destrucción de lugares de refugio o modificación durante la construcción de los caminos. - Efecto barrera, que obliga a la fauna a atravesar los caminos. - Daños a la vegetación y fauna rupícolas, si las vías pasan muy cerca de cursos de agua. - Contaminación puntual por vertido de aceites y combustibles de la maquinaria y vehículos.

3.1.4.- Impactos paisajísticos. Estos son muy variables y, a veces de difícil valoración objetiva, aunque caben una serie de apreciaciones: o

El impacto paisajístico aumenta con la fragilidad visual de la zona al atravesar por el futuro camino, en general, es mayor en zonas de montaña y aumenta con las pendientes de la ladera.


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o


El impacto visual aumenta al aumentar la anchura de los caminos, ya que aumenta también la altura y extensión de los taludes.

3.1.5.- Impactos negativos indirectos. Estos se deben al aumento de la accesibilidad de visitantes cuyas actividades pueden tener consecuencias negativas para las masas o para la fauna silvestre: incendiarios, cazadores o pescadores furtivos, excursionistas cuya presencia puede incrementar el riesgo de incendios forestales, ciclistas de montaña, motoristas o vehículos (todo terrenos) que perturban la tranquilidad de la fauna e incrementan los procesos erosivos, etc. 3.1.6.- Costos Costos permanentes de mantenimiento; son de gran importancia en la amortización del costo de la construcción de caminos forestales. 3.2.- Impactos positivos. 3.2.1.- Aspecto de extracción. o Mejor mecanización en el proceso de arrime. Mejor calidad de la madera. o Minimización de tiempos en el proceso de trabajo a acceso a las áreas. o 3.2.2.- Aspecto de manejo forestal y silvícola Utilización de mejores métodos de silvicultura. o o Planeación óptima de las áreas de corta. o Mejor ordenación del bosque. Son de gran ayuda en la prevención, combate y control de los incendios o forestales. 3.2.3.- Aspecto socioeconómico. o Se tiene asegurado el transporte de materia prima, los trabajadores, la maquinaria y el equipo. Prevención y ayuda inmediata al personal en accidentes de trabajo. o Desarrollo de las comunidades forestales al tener comunicación con los o principales centros de población.


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4.- DRENAJE EN LOS CAMINOS FORESTALES

FIGURA 6. Escurrimientos presentes en áreas forestales Este factor es tan importante que no puede pasar desapercibido, por lo que al hacer el trazo definitivo del camino en el terreno se deben evitar tramos pantanosos o con un elevado nivel freático y mantener al camino y su lecho libre de exceso de agua. Un buen drenaje permite mejorar la capacidad para soportar un tráfico pesado y permanente. Los caminos sobre las laderas de los valles presentan un mejor drenaje que los caminos trazados en el fondo de ellos. Si el camino va paralelo a un río, debe estar sobre el nivel más alto de su crecida y los terraplenes deben de estar protegidos contra la socavación. Durante la construcción debe considerarse el efecto adverso del agua, se deben cortar los árboles que están a las orillas del camino para que este pueda secarse mejor por la acción del sol. Sin embargo, en los caminos arenosos es conveniente mantener la humedad puesto que contribuye a compactar la superficie. El área de drenaje es la superficie que lleva el agua de lluvia hasta el camino; esta se debe eliminar mediante cunetas con desagüe a las alcantarillas o hacia los lechos naturales que atraviesan el camino. En este caso hay que construir alcantarillas, vados o puentes para que el agua siga su curso sin dañar al camino. Mientras mayor sea el área de drenaje (es decir, la superficie que evacua el agua hacia el camino, las precipitaciones y la permeabilidad del suelo) mayores deberán ser las precauciones para impedir el daño del camino forestal.

4.1.- Acción del agua en los caminos. El agua causa dos efectos en los caminos forestales:


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Lavado del material El escurrimiento rápido del agua sobre el camino produce el lavado del o material fino que contribuye a la consolidación; además puede provocar una erosión más intensa e incluso la formación de zanjas, que con las lluvias masivas se profundizan. Esto provoca una disminución apreciable de la velocidad del tráfico, esfuerzos perjudiciales para los vehículos, e incluso interrupción temporal del tráfico. Formación de zanjas Al pasar un vehículo sobre el camino, el terreno se comprime por efectos de o la carga. Esta compresión se debe a la disminución en número y volumen de los poros del suelo. Ahora bien, si estos poros o espacios están saturados de agua, no hay compactación. El suelo tiene una consistencia esponjosa que por la acción de las ruedas se va desplazar hacia los lados, formándose huellas y barro sobre el camino.

4.2.- Tipos de obras de drenaje 4.2.1.- Cunetas Las cunetas son construidas para descargar el agua hacia puntos más bajos o quebradas naturales. Si ésta descarga no se presenta, el agua es llevada a través de alcantarillas que cruzan el camino. La distancia entre descargas de cunetas es variable y se fija principalmente por las condiciones del terreno, la pendiente del camino, las curvas, los cursos naturales y posible volumen tributario de agua. Si el material original del fondo de la cuneta es rocoso, esta cuneta se construye como parte del proceso de movimiento de tierras. En caso contrario la cuneta se construye en la etapa final utilizando una motoniveladora. Las cunetas de los caminos forestales en bosque nativo siguen la pendiente longitudinal del camino, no son revestidas y el material del fondo corresponde al material del lugar, en ocasiones se coloca grava o material rocoso para evitar erosión y socavamiento por la fuerza del agua. La cuneta lateral puede ser de tipo triangular en el lado y pie del talud, con aproximadamente 80 a 100 cm de ancho y 30 a 50 cm de profundidad. La cuneta rectangular o trapezoidal es más pequeña que la cuneta de tipo triangular y es de 40 cm de ancho y profundidades variables de 20 a 40 centímetros. 4.2.2 Fosos y contrafosos Cuando la construcción de un camino se realiza en terrenos planos y húmedos se construyen zanjas laterales con la finalidad de drenar el agua del cuerpo del camino profundizando la capa freática, estas zanjas son llamadas fosos que pueden medir de 1 a 1.2 m de ancho y con profundidades de 1 m o más, son construidos con retroexcavadora. El rendimiento de la es de 35 m 3/hora.


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Los contrafosos o contracunetas se construyen en la parte alta de los taludes de corte y tienen la función de controlar las escorrentías superficiales, evitando que lleguen a la superficie del talud causando erosión. 4.2.3. Alcantarillas Las alcantarillas son canalizaciones que cruzan transversalmente el camino y permiten la evacuación de cursos de agua natural y la descarga de cunetas. La sección que ocupará la alcantarilla, se determina en base a el caudal a evacuar para lo cual es necesario revisa el historial del sitio en relación a la cantidad de lluvia presente y las formaciones de avenidas de agua. El número de alcantarillas es dependiente de los cruces naturales de agua y de las descargas obligadas de las cunetas. Es común encontrar valores medios de 5 alcantarillas por kilómetro, las alcantarillas son construidas generalmente después del movimiento de tierras. Alcantarillas rústicas Las alcantarillas denominadas rústicas son construidas principalmente de madera, aunque también se construyen de cemento y acero galvanizado corrugado. Las alcantarillas rústicas se construyen con troncos (6 a 8) colocados transversalmente al camino siguiendo el curso de la corriente, se cubren con materiales locales y se instalan cuando los flujos de agua son pequeños y los caminos no serán permanentes. Pueden durar un par de temporadas, son muy sencillas, rápidas y económicas de construir ya que sólo se utilizan materiales locales y se construyen durante la etapa de movimiento de tierras.

Alcantarillas tipo puente construidas con trozas Se construyen en lugares donde la profundidad no permite la instalación de tubos o donde se requiere instalar tubos mayores de 50 cm de diámetro, estos son los más comunes. Están constituidas por dos trozas de 30 a 40 cm de diámetro colocados transversalmente y separados 1 a 2 m, sobre ellos se colocan a modo de tablero rollizos de 20 a 25 cm de diámetro uno al lado del otro, se amarran con alambre para evitar que se separen al recibir la carga, se cubren con material del lugar, durante la construcción de este tipo de alcantarilla se requiere sólo de un motosierra y materiales locales.


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Alcantarillas tipo puente con vigas de madera aserrada Una vez realizada la excavación de 1 a 2 metros de ancho y 0.6 a 0.90 m de profundidad, según se trate de caminos ripiados o de tierra, se instalan dos rollizos de 0.30 m de diámetro o basas de 30×30 cm colocadas y ancladas transversalmente. Sobre éstas se colocan cinco vigas longitudinales separadas a 0.9 m y sección de 20×30 cm o rollizos de 0.25 m de diámetro. Luego se clavan las vigas transversales de madera aserrada o tablero de resistencia de 3.6 m, de sección 7.5×20 cm ó 7.5×25 cm, colocadas de plan y separadas 5 cm una de otra para permitir la aireación y evitar la pudrición. Finalmente se termina con un rodado o dos huellas de 0.8 a 1.0 m de ancho cada una y 5 a 7.5 cm de espesor. Los clavos utilizados son de fierro de construcción de 10 mm de diámetro y 20 cm de largo. Alcantarillas de tubos rígidos de cemento comprimido Son menos frecuentes que las alcantarillas de madera en los caminos actuales de bosques nativos, pero por la escasez de la madera de roble ( Nothofagus obliqua) tradicionalmente empleada y por la facilidad de instalación de los tubos de cemento, su uso será cada vez más común. Las alcantarillas se instalan en una zanja de una profundidad igual a tres diámetros y ancho igual al diámetro más 30 cm a cada lado para permitir la colocación de los tubos, figura 4.7. El fondo de la excavación debe quedar liso, compacto y con una pendiente entre 3 y 6 por ciento. Si el fondo es rocoso la tubería se coloca sobre una capa de arena de 10 cm de espesor, si el fondo está constituido por material de baja capacidad de soporte (CBR<5%), es reemplazado en una profundidad de 30 cm por material estabilizado. Las tuberías rígidas de cemento vibro comprimido corresponden a tubos de 30 a 50 cm de diámetro interno, resistencias de 1900 a 2800 kg.m. Los tubos se unen y se emboquillan con mortero de cemento. La instalación se termina con un relleno colocado por capas de 20 cm y compactado adecuadamente. En la entrada y salida de la alcantarilla se construye una protección para sostener la tierra. El largo de la alcantarilla debe ser tal que la salida entregue el agua 1 m más afuera de la plataforma, esto es comúnmente entre 7 y 10 metros. Las alcantarillas en cursos de agua natural se instalan perpendicularmente al camino o siguiendo el curso de agua, las alcantarillas que corresponden a descargas de cunetas se instalan formando un ángulo de 30° con el transversal del camino. Predomina la excavación e instalación de alcantarillas en forma manual mediante cuadrillas de tres a cuatro hombres que alcanzan rendimientos de 12 a 15 m/jornada (Arrué, 1991). De los tiempos totales 64% corresponde a excavación, 20% a colocación de tubos y 16% a relleno y compactación. En la excavación se emplea ocasionalmente pequeñas retroexcavadoras montadas sobre tractores


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agrícolas, pero por lo general por el poco volumen y gran cantidad de tiempos de espera no resulta económico. En los caminos forestales de bosques siempreverdes se construyen de 30 a 40 m/km con un costo de 30 a 70 US$/m, lo que representa de 12 a 15% del costo total del camino (Mininco S.A., 1994; Terranova S.A., 1990b). Alcantarillas de tuberías flexibles de lámina de acero galvanizado corrugado Son las menos empleadas debido a su alto costo. La sola tubería sin instalar para 0,4 m de diámetro cuesta 100 US$/m. La instalación es similar que para tubos de cemento, excepto la unión de los tubos que es empernada. La ventaja frente a las tuberías de cemento es su menor peso, lo que hace fácil su transporte e instalación, especialmente para diámetros mayores de 50 centímetros. 4.2.4 Badenes Cuando los ríos son resultado de lluvias torrenciales y de poco caudal y cuentan con un lecho de rocas o piedras, se puede construir badenes para cruzarlos. Tienen la desventaja que anualmente hay que reconstruirlos, pero no son gran inversión ya que se requiere sólo unas horas de bulldozer. Son menos frecuentes, debido a que muchas veces las orillas no son lo suficientemente firmes. 4.2.5 Puentes de madera El requerimiento de puentes por las condiciones topográficas y la abundancia de cursos de agua de cierta importancia en las áreas de bosques nativos alcanza de 2 a 3.5 m/km (Terranova S.A., 1990c). Los puentes de madera son de una vía y comúnmente tienen 6 a 20 m de longitud. Los puentes que superan los 8 metros se construyen de más de una luz o tramo. El diseño es estándar sólo cambia la cantidad y dimensiones de las vigas longitudinales. Los cabezales están constituidos por un muerto o rollizo de gran dimensión asentado sobre una base firme y anclado con cables. Este recibe 5 a 6 vigas longitudinales, generalmente rollizos de 35 a 50 cm de diámetro o basas labradas de 35 × 40 cm, que se fijan a los cabezales con clavicotes o pernos de 19 mm de diámetro y 60 cm de largo. Sobre ellas se clava el tablero de resistencia de 4,0 m de ancho constituido por piezas dimensionadas de 10×20 cm colocadas de plan y clavadas con clavicotes de acero de 10 mm de diámetro. Sobre este tablero va el rodado constituido por dos huellas de 0,8 a 1 m cada una, de 3" de espesor, figura 4.8. En general los puentes de madera son sencillos de construir, se requiere de un perito en puentes ("maestro"), un motosierrista y tres ayudantes, dos tecles y una yunta de bueyes o tractor para lanzar las vigas. Se estima que se requieren 4 a 6


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jornadas por metro de puente según se construyan estribos de alas o no, es decir un puente de una luz de 8 a 10 m puede construirse en 10 días. Las especies de madera más usadas en su construcción son el roble ( Nothofagus obliqua), el coigüe ( Nothofagus dombeyi ) y últimamente por escasez de ellas, eucalipto (Eucalyptus globulus). Para preservar la madera seca contra la pudrición se pintan con productos bituminosos, principalmente carbolineo. El costo de construcción de puentes sencillos de una luz alcanza de 500 a 600 US$/m, de los cuales 25% corresponde a mano de obra y 60% a materiales, el resto son arriendo de equipos (Terranova S.A., 1990a; Mininco S.A., 1994). Si incluye la construcción de estribos el costo puede superar los 1000 US$/m.

4.3 Prácticas recomendadas Drenes transversales de alcantarillas (para aliviar cunetas) Pendiente del tubo mayor a 2 % que la pendiente de la cuneta e inclinado de 0° a 30° de la perpendicular de la cuneta. No descargar el tubo sobre material de relleno desprotegido

FIGURA 7. Distribución de alcantarillas en un camino forestal Alcantarillas en drenes naturales Instalar alcantarillas permanentes con un tamaño lo suficientemente grande como para desalojar las avenidas.

4.4 Prácticas no recomendadas


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Descargar los tubos de drenaje transversal sobre el talud de un terraplén a menos de que el talud este protegido o que se use un dren de bajada. Usar tubos de menor tamaño que el necesario para el flujo esperado y para la cantidad de escombros Usar arenas finas no cohesivas y materiales limosos para apoyo que sean susceptibles a la tubificación. Instalar tubos demasiado cortos como para adaptarse al sitio Colocar tubos enterrados o alineados de manera incorrecta con respecto al cruce natural. Dejar en el lugar estructuras provisionales de baja capacidad para cruce de drenajes durante toda la temporada de lluvias Evitar colocar bocas de salida de las alcantarillas en la parte media de un talud de terraplén Puede presentarse tubificación por debajo de una alcantarilla instalada incorrectamente lo que dará lugar a una falla

FIGURA 8. Proceso de tubificación

Vados o Badenes Cuando los ríos son resultado de lluvias torrenciales y de poco caudal y cuentan con un lecho de rocas o piedras, se puede construir vados para cruzarlos. Tienen la desventaja que anualmente hay que reconstruirlos, pero no son gran inversión ya que se requiere sólo unas horas de bulldozer. Son menos frecuentes, debido a que muchas veces las orillas no son lo suficientemente firmes.


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Cruces de estiaje con superficie de rodadura cubierta con una capa de enrocamiento, de protección, roca dura o cubierta por concreto.

FIGURA 9. Cruce de estiaje con superficie de rodadura.

Cruce de estiaje con la base del camino reforzada con roca o concreto

FIGURA 10. Cruce de estiaje recubierto. Vado mejorado con alcantarillas de tubos en un cruce ancho de poca profundidad

FIGURA 11. Vado Mejorado con alcantarillas.


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Vado con alcantarillas de tubos o cajones de concreto en cruce profundo.

FIGURA 12. Vado mejorado de tubos o cajones. Peligro de cruzar un vado en inundaciones grandes, Los vados implican retrasos ocasionales en el tránsito durante períodos de inundaciones grandes

Cruce en estiaje con niveles bajos de agua

Cruce en estiaje durante inundaciones

Intentar cruzar durante inundaciones puede resultar peligroso

FIGURA 13. Cruce de estiaje. Puentes de madera Los puentes de madera son generalmente de una vía y comúnmente tienen de 6 a 20 m de longitud. Los puentes que superan los 8m se construyen de mas de una luz o tramo


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El costo de construcción de puentes sencillos de una luz alcanza de 500 a 600 US$/m, de los cuales 25% corresponde a mano de obra y 60% a materiales, el resto son arriendo de equipos. Se pueden utilizar alcantarillas, vados o puentes para cruce de arroyos, se usan puentes para atravesar arroyos permanentes anchos, para minimizar las alteraciones al cauce y evitar retrasos en el tránsito.

FIGURA 14. Puente de madera.


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5.- REDES DE CAMINOS FORESTALES Es considerada como el aspecto más importante en el área de abastecimiento Esta caracterizada por la densidad de caminos Espaciamiento de caminos Porcentaje de apertura.

5.1.- Formas geométricas que adoptan los caminos forestales o

A).- Red de caminos paralelos sin conexión. 1 Caminos 2 Punto medio entre caminos Distancia máxima de arrime = ½ = 0.5 Distancia promedio de arrime = ¼ =0.25 Densidad = 1

Caminos

1

1/2 1/4

Punto medio entre caminos FIGURA 15. Red de caminos paralelos sin conexión.


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o


B).- Red de caminos en forma de cuadrados 1Caminos 2 Punto medio entre caminos. Distancia máxima de arrime = ½ = 0.25 Distancia promedio de arrime =1/3 x ½ x 1/6 = 0.166 Densidad 2

1

1

Caminos

1/2 Punto medio entre caminos

FIGURA 16. Red de caminos en forma de cuadrados. o

C).- Red de caminos en forma de rectángulos y polígonos 1 Caminos 2 Punto medio entre caminos 1 Caminos


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Caminos

Punto medio entre caminos

Caminos

FIGURA 17. Red de caminos en forma de rectángulos y polígonos.

5.2.- Diseño de redes de caminos forestales Cuando se habla de caminos forestales, se habla de varios caminos diferentes concentrados entre sí y cuyo objetivo común es drenar la materia prima desde una zona forestal hacia el exterior. Esto es una red caminera. Existen tres tipos básicos de redes camineras: o o o

A).- En Espina de Pescado. B).- En Rectángulos o Cuadros C).- En Círculos.

FIGURA 18. En Espina de pescado.


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FIGURA 19. En rectángulos o cuadros.

FIGURA 20. En círculos.

5.3.- Tipos básicos de redes camineras o

A).- El primer caso es él más común y conveniente para las condiciones de alta accidentabilidad del terreno que caracterizan a México. En este diseño el camino principal atraviesa el predio o el área de corta a lo largo, y a el se anexan poco a poco los caminos secundarios y/o brechas de saca. Este tipo de caminos se puede diseñar en varias formas dependiendo de las características del terreno:


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FIGURA 21. Diseño de red caminera en espina de pescado en un valle amplio.

FIGURA 22. Diseño de red caminera en espina de pescado en cuencas amplias.


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FIGURA 23. Diseño de red caminera en espina de pescado en cuencas con pendientes. En terrenos planos el trazo de los caminos es relativamente simple, complicándose a medida que aumentan las pendientes, en una cuenca abierta y amplia por ejemplo, la apertura del camino secundario se inicia en la parte más baja, siguiendo el trazo en forma paralela a un arroyo principal; en cuencas cerradas relativamente amplias, el camino se traza en forma de circunvalación haciendo coincidir los cambios de dirección del camino con los cambios de pendientes. En zonas de fuertes pendientes es necesario trazar el camino subiendo en diagonal y alterando los retrocesos, lo que da como resultado un camino sinuoso con un mayor costo de construcción.

FIGURA 24. Trazo de un camino en cuenca abierta.


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FIGURA 25. Trazo de un camino en cuenca cerrada.

FIGURA 26. Camino en diagonal con retrocesos.


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6.- PLANIFICACIÓN DE CAMINOS FORESTALES El propósito de la planificación de una red de caminos forestales es buscar aquella combinación de distancias entre caminos, clase de caminos, forma fundamental del sistema y tipo de transporte forestal que permite minimizar los costos de arrime: traslado sobre el camino, carga y descarga y costos del camino por unidad transportada, bajo condiciones supuestas. En una red de caminos forestales la distancia media de arrime debe ser la más corta posible, permaneciendo constantes la densidad de caminos, se obtiene cuando los caminos son paralelos. La distancia óptima entre caminos, es aquella en la que la suma de los costos de arrime de madera y de construcción de caminos es la menor posible. Para efectuar una planificación de caminos forestales es conveniente seguir una secuencia que se inicia con un análisis sobre mapas topográficos y forestales y se termina con los cálculos de los costos de construcción del camino por unidad de volumen de madera.

6.1.- Ventajas de la planificación de caminos forestales. 1.- Los costos más bajos se obtienen a distancias cortas. Sin embargo la relación costos /distancias, no es proporcional, ya que a distancias cortas el costo se incrementa rápidamente y a distancias largas el costo no aumenta proporcionalmente, si vemos la gráfica de la figura siguiente tenemos un costo de $27 aproximadamente, y a 20km es de $35 aproximadamente lo cual muestra que al doble de distancias no se duplica el doble del costo. 2.- Al contar con adecuada red de caminos, se facilita el flujo con madera hacia los centros de consumo, por lo que se debe organizar el transporte. 3.- Con una red de caminos adecuada, se tienen distancias cortas de arrime, bajos costos de operación, menores daños al arbolado y en general, buenos resultados en las operaciones de abastecimiento.

Términos empleados en la planificación de caminos forestales Arrastre Menor o Arrime.- Traslado de las trozas desde el tocón hasta un camino. Se hace a distancias cortas y puede ser manual, con animales o mecanizado Transporte Mayor.- Traslado de las trozas desde el sitio donde termina el arrime (cargaderos), hasta las plantas procesadoras. El transporte mayor es a grandes distancias y generalmente mecanizado.


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Densidad de Caminos Forestales.- Longitud de caminos por unidad de área (m/ha). Red de Caminos Forestales.- Es la estructura que determina la unión de los diferentes caminos (redes de caminos que forman cuadrados, rectángulos, hexágonos o bien caminos paralelos). Distancia Óptima entre Caminos Forestales.- Espaciamiento que debe haber entre caminos paralelos para reducir los costos de transporte.

40 35 30 25 3

m / 20 $ 15 10 5 0 0

5

10

15

20

25

FIGURA 27. Grafica de costos.

6.2.- Materiales y equipos necesarios durante la planificación. Los materiales y equipos que se necesitan para iniciar el diagnóstico y el reconocimiento de la zona donde se proyectan los caminos son. Fotografías aéreas recientes: las escalas más apropiadas van desde 1:20,000 hasta 1:30,000 Planos forestales de la región. o o Catastro predial. Plano topográfico, (escala recomendable 1:5000) con curvas de nivel cada o 20 m o Vehículo. o Censos o Etc. o


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6.3.- Diagnóstico y reconocimiento del área. Antes de trazar y construir un camino, se hacen consideraciones de carácter técnico y económico, tales como: el volumen de madera a extraer anualmente, la topografía, el tipo de material que conforma el suelo, ríos, arroyos, pantanos, etc. Se traza el camino en las fotografías aéreas o plano topográfico de la región, para empezar a visualizar el mismo. A pesar de que cuando se hace el trazo definitivo se modifica la ruta proyectada, es conveniente antes de la apertura hacer todas las modificaciones pertinentes, porqué cualquier error permanecerá para siempre. Con el conocimiento del área se evalúa grosso modo la justificación económica del camino y los beneficios sociales que genera.


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7.- DENSIDAD CAMINERA La densidad de caminos es la longitud de caminos por unidad de superficie generalmente se expresa en m/ha. Los tres factores que determinan una densidad óptima de caminos son: Capacidad productiva del bosque Costos de construcción del camino Costos de arrime, dependiendo estos de las distancias promedio de arrime y de los sistemas de arrime empleados.

o o o

La relación entre la densidad de caminos y la distancia de arrime se ejemplifica a continuación. Formula  

 

Donde DC=Densidad caminera F= Factor de eficiencia S=Distancia de arrime en kilómetros El factor de eficiencia F tiene valores que varían según investigaciones de FAO: F=4-5 En terrenos planos F=5-7 En terrenos ondulados F=7-9 En terrenos con pendiente F= 10 En terrenos con mucha pendiente Problema: Si se está planeando utilizar un sistema de arrime con capacidad de hasta 400 metros de longitud en terrenos ondulado, que densidad de caminos se requerirá?  

 


= 17.5 m/ha

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7.1.- Espaciamientos entre caminos y densidad caminera. Espaciamiento de Caminos y densidad Pendiente Sistema Condición de Pequeños del de Construcción Propietarios Terreno Arrastre de Caminos 10-18% Tractor de Ruedas Regulares 300-400 m arrastrando arriba y abajo 19-37% Cuesta Abajo: Buenas 250-300 m gravedad a distancias 30 – 40 m/ha cortas e igual distancia de cable 38-58% Gravedad en cortas distancias y cualquier método de cable 58% Gravedad: Difíciles 300-400 m Grúas con cable 20-25 m/ha

Empresas 400-600 metros 300-400 metros

400

Como una conclusión se puede decir que los caminos deben estar separados entre sí por una distancia tal que el costo de construcción más el costo de arrime sea el mínimo. Costo de arrime +costo de construcción del camino = costo de arrime mínimo En fórmula se expresa: 

 

      

Donde: CT= Costo total de arrime por unidad de volumen y por kilómetros S= Separación entre los caminos en kilómetros R=Costo de construcción de caminos por kilómetros 0.01 R= Costo de construcción de caminos transformado a costo/ha. V= Volumen de madera a extraer por hectárea. Despejando 

 

Si un camino se construye sobre terreno inclinado, la posición de este entre los caminos superior e inferior debe ser tal que el costo del arrime hacia arriba sea igual al costo del arrime hacia abajo. Por experiencia se ha determinado que en países en vías de desarrollo el arrime hacia abajo equivale de un 25% a un 33% del costo del arrime hacia arriba.


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Una manera sencilla de localizar el punto de costo mínimo es el momento en el cual el costo del arrime se iguala al costo de construcción de caminos.

D D/3 D/4

FIGURA 28. Espaciamiento entre caminos forestales.


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8.- CÁLCULO DE CURVAS CIRCULARES HORIZONTALES SIMPLES Antes de entrar a este tópico se debe aclarar que las curvas y posretrocesos sólo se calculan cuando ya se ha fijado el trazo definitivo, para calcular y trazar una curva hay que conocer sus elementos básicos y la forma de calcularlos

PC

Punto de inicio de la curva PT Punto final de la curva PI Punto de intersección Pm Punto medio E Externa Rc Radio de la curva A Angulo de deflexión de la tangente CL Cuerda larga M Mediana de la curva G°c Grado de curvatura LC longitud de la curva FIGURA 29. Curva horizontal simple, vista en planta y sus elementos.

8.1.- Curvas en retroceso. Los retrocesos son curvas especiales cuyo objetivo es ganar altura llevando el trazo sobre una misma ladera del cerro. La fórmula que se emplea para trazar una curva circular son similares a las que se emplean para el trazo de retrocesos, sin embargo considerando que aquí el movimiento de material sería mucho mayor se recomienda no trazarlos donde la pendiente transversal es mayor de 45% En general estas curvas van a presentar un exceso de pendiente longitudinal que es necesario corregir, debido a que la curva gana bruscamente altura con un bajo desarrollo. Por lo tanto es conveniente reducir la pendiente que se puede producir en el desarrollo de la curva. También se recomienda aumentar su desarrollo y aumentar el valor del radio de curvatura.


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9.- TRAZO DE CAMINOS FORESTALES 9.1.- Trazo en campo de caminos forestales El trazo en campo es una etapa operativa que requiere una gran dosis de experiencia y sentido común, pero además de una sólida base técnica. Antes de llegar a esta etapa es necesario haber hecho la planificación de gabinete con trazos preliminares para diferentes opciones. A fin de seleccionar la opción más favorable se deberán recorrer y calcular los volúmenes de corta de las opciones que se consideren más aceptables. Como un criterio muy general para seleccionar de manera preliminar opciones de trazo previamente al trazo de campo se puede manejar la siguiente fórmula desarrollada por la FAO         

Ci= Costo (U.S.) dólares/Km. Para determinada especificación o tipo de camino. SL= Pendiente en porciento (%) del terreno. Sti= Especificación donde: Sti= 0 en caminos de saca Sti= 1-2 en caminos secundarios Sti= 3 en caminos principales. Ejemplo: SL =45% Sti =3 (camino principal) Ci= 230 +(17x45) +(660x3) + (30x45) x 3 Ci= $ 7,030 dólares por kilómetro.

9.2.- Personal y equipo necesario o o o o o o o

2 peones con machete. 1 clinómetro o clisímetro. 1 brújula. 1 altímetro 1 libreta de secciones. 1 longimetro o cable de 20m. de longitud Formas de Registro


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9.3.- Aparatos utilizados. Para el trazo de campo se emplean los siguientes aparatos: Clinómetro.- Es un aparato diseñado para medir ángulos horizontales, anteriormente se recomendaba el uso del clisímetro, pero es más fácil y cómodo utilizar el clinómetro. Existen dos tipos de clinómetros, el 15-20 diseñado para medir alturas de árboles y él (%) o grados concebido para el trazo de caminos. El clinómetro permite localizar los puntos que se encuentran dentro de un límite de la pendiente máxima longitudinal, es decir localiza cada una de las estaciones sobre el trazo o línea a pelo de tierra. Además una vez ubicada cada estación el clinómetro permite cuantificar la pendiente transversal en dicho lugar. Cabe aclarar términos. Pendiente longitudinal.- Es la pendiente que sigue el trazo de un camino a lo largo de la línea a pelo de tierra. Pendiente transversal .- Es la pendiente de la falda del cerro para cada estación o punto localizado sobre la línea a pelo de tierra. El uso del clinómetro en lugar del clisímetro permite mayor rapidez en el trazo y más exactitud en el cálculo de los volúmenes a remover. Brújula.- Este aparato mide los ángulos o deflexiones horizontales en cada estación sobre la línea de trazo permitiendo así localizarlos de manera confiable para poder posteriormente representar el diagrama en planta del camino. Altímetro.- Este aparato da a conocer la diferencia de alturas entre el punto inicial y el punto final del trazo lo cual a su vez permite cuantificar el desarrollo que requiere un camino con determinada pendiente previamente fijada Cinta topográfica.- Esta cinta se emplea para medir la distancia entre una estación y otra del trazo, se recomienda una de metal inoxidable con largo de 30 a 50mts.

9.4.- Especificaciones del clinómetro. Este aparato está diseñado casi exclusivamente para medir alturas de árboles. En el se ha sustituido el nivel de burbuja por un péndulo fijo de 90° de la línea índice de la horizontal. Consiste en una caja metálica que tiene en su interior un disco móvil suspendido por un eje central. La caja tiene un orificio por el que se puede observar la periferia del disco, la cual está graduada en grados en la escala de la izquierda y en porciento en la escala derecha. Para usar este aparato debe colocarse junto al ojo y con el otro visualizar la punta del árbol o el punto donde se


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calculará la pendiente. El orificio de la caja tiene una línea horizontal que es el índice con el cual se debe tomar la lectura ya sea en grados (°) o en porcentaje (%).

FIGURA 30. Clinómetro.

9.5.- Especificaciones del nivel de burbuja abney Consta de un pequeño tubo de sección transversal cuadrado aproximadamente de 10cm de longitud, con el que se toma una línea de mira. Sujeto a él hay un nivel de burbuja que se hace girar mientras se toma la línea de mira. Un pequeño espejo dentro del tubo permite observar cuando el nivel queda en posición horizontal. El instrumento separa entonces del ojo, y el ángulo entre el nivel de burbuja y el tubo de mira se lee en el cuadrante semicircular.

FIGURA 31. Nivel de burbuja abney.

9.6.- Proceso de trazado según el método de la línea a pelo de tierra Una vez hecho el reconocimiento de la zona y elegida la mejor alternativa para el trazo definitivo del camino, se inicia el trazo del camino en el terreno


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La metodología usada normalmente para el trazo de la ruta caminera es el Método de la Línea Cero. Se recomienda el uso de este método por su sencillez y porque ha sido adaptado para ser empleado en áreas montañosas usando para la apertura del camino el sistema de balconeo (tractor sobre orugas con cuchilla angulable) es decir colocando el material del área de corte lateralmente sobre el área de relleno o terraplén. De esta forma una cuadrilla de trabajo queda formada por: Jefe de brigada.- Toma las lecturas con el clinómetro o con e clisímetro fijando así

la dirección de trazo, además lee los rumbos o azimutes con la brújula. Cadenero.- Se encarga de medir la distancia entre cada punto o entre cada

estación, también limpia el trazo con machete y marca las estaciones usando estacas o espejeando árboles. Anotador .- Lleva el registro de campo y toma la lectura en los puntos donde el jefe

de brigada estime conveniente, sujeta un extremo de la cinta. Auxiliar .- Lleva el mapa topográfico o en su defecto las fotografías aéreas además

sirve de referencia para guiar las lecturas de la brújula y clinómetro, por sí mismo o por medio de una baliza. Se requiere de un registro de campo con el siguiente formato. Punto De a

Pendiente Long

Distancia (m) Dirección (azimut)

Pendiente (%) Transversal

Roca (%) Observaciones

Este método consiste en estacar, en el terreno, los puntos del camino donde teóricamente no habrá movimiento de tierras; es decir que la línea va al nivel del suelo, este método es útil y práctico para terrenos con pendiente (para terrenos planos no es práctico ni recomendable), a partir de la línea que sigue el estacado se construye la corona del camino hacia donde se va hacer el corte del talud (hacia donde siempre marque la pendiente transversal positiva) que es perpendicular al estacado de la Línea de Ceros como lo indica la siguiente figura.


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FIGURA 32. Línea de ceros. Primer caminamiento Se realiza cuando se tienen perfectamente localizados los puntos obligados o principales, el desnivel entre ambos, los obstáculos o puntos negativos por eludir y la distancia aproximada entre los puntos obligados. Este se calcula con el auxilio de una regla multimétrica y un compás: con el desnivel entre los dos puntos y la distancia aproximada entre estos, se puede calcular la pendiente (%), ésta es la finalidad del primer caminamiento.

FIGURA 33. Cálculo de pendiente entre dos puntos (primer caminamiento). Cálculo de la pendiente (%) entre AyB   

 




 

   

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Este primer caminamiento se hace con el clinómetro después de calcular la pendiente; no se colocan estacas ya que sólo se trata de hacer la prueba a los cálculos de distancia y desnivel de los dos puntos; como la pendiente entre los puntos se estimó, lo más seguro es que se llegue arriba o abajo del objetivo, como lo ilustra la siguiente figura.

B

A FIGURA 34. Primer caminamiento. Segundo caminamiento Se camina desde el punto B hacia el punto A. Pero ya con la pendiente corregida, tampoco se hacen señalamientos ni estacados, puesto que solo se comprobará el (%) de pendiente a que se vaya a realizar el trazo del nivel . B

A

FIGURA 35. Segundo caminamiento. Tercer caminamiento. Se hace cuando ya se tiene comprobado el porciento (%) de la pendiente que seguirá el trazo definitivo; se efectúa el estacado de la línea de ceros y se elimina la maleza entre estaca y estaca, de tal modo que cada una de ellas sea visible desde las contiguas, el estacado queda como se muestra en la siguiente figura.


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En este caminamiento se debe llevar parte del registro de la poligonal del trazo. Por ejemplo, el aumento de estaciones, el por ciento (%) de la pendiente del camino, el rumbo y la altura sobre el nivel del mar (ASNM).

B

A FIGURA 36. Tercer caminamiento. Cuarto caminamiento Se camina desde el punto B hacia el punto A, para complementar el registro de la poligonal que se lleva; medir la distancia entre estación, tomar las pendientes transversales, anotar si hay roca, calcular los m 3 a remover y por ultimo anotar las observaciones pertinentes como: Alcantarillas, puentes, vados etc. Conviene dibujarlos y hacer una evaluación aproximada de los mismos en el monte, de tal modo que el cuadro de registro quede como sigue. Formas de registro para el trazo

FIGURA 37. Cuadro de registro. Diagrama en planta y perfil. El diagrama en planta no es más que la representación gráfica de la línea de trazo. Se construye a partir del registro de campo. Quedaría como se muestra a continuación.


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1


2 3

4

N

5 6 9

7 8 9 0

8 7

6

5

4

1

3

2 3

2 1 1

2 3 FIGURA 38. Diagrama en planta y perfil. El diagrama en planta debe de tener una escala fija y estará provista de la simbología que se requiere, el diagrama en planta forma parte del proyecto de caminos. El diagrama en perfil no es en sí una nivelación topográfica diferencial, si no que es la representación de las áreas de corte vistas en perfil en cada una de las estaciones. Estos diagramas se representan a escala fija en hojas milimétricas para facilitar el cálculo de cada acción transversal en metros cuadrados. (m 2). Los tres tipos de diagramas en perfil se representan como sigue y son los siguientes.


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FIGURA 39. Corte mixto.

FIGURA 40. Corte de cajón.

FIGURA 41. Terraplén.


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10.- PROCESO DE ELABORACIÓN DEL PROYECTO DE CAMINOS Con los datos obtenidos en el diagnóstico y la localización y trazo de caminos estamos en la posibilidad de hacer un proyecto de caminos, en el cual se especifican y se desglosan los costos, el tiempo de operación del mismo (desde la planeación hasta la construcción de obras de arte y revestimiento del camino), los beneficios que genera en la comunidad etc. También debe mencionarse el volumen total y la posibilidad anual de la zona o región, a incluirse los planos de los caminos actuales y los proyectados, y el plano de construcción del predio o de los predios etc. La forma del proyecto depende de la institución u organismo que lo financiará. Para las estimaciones de costos de la construcción y reconstrucción de caminos forestales, se deben considerar los siguientes conceptos.

10.1.- Preparación del terreno o desbroce Consiste en derribar el arbolado que se encuentra sobre el trazo, posteriormente, se extraen los tocones. El costo de esta operación se amortiza con el volumen derribado y se carga a la posibilidad autorizada en el aprovechamiento forestal y se paga como operación de derribo, troceo y desrrame y no como parte de los costos de construcción del camino. En esta faena corresponde extraer toda aquella vegetación que pueda obstaculizar, por lo cual se hará más complicado cuanto más variada sea la vegetación existente. Para poder evaluar los factores de riesgo, colocar la debida señalización y poner en marcha adecuadamente el plan de trabajo se efectuará una visita al terreno. En algunos casos esta faena se podrá efectuar solo con maquinaria pesada y en otras será necesario el apoyo de personal a pie con equipo menor tales como motosierristas para eliminar parcialmente el bosque y facilitar el trabajo de excavadoras y bulldozers. En un sentido general se deben tomar en cuenta las siguientes premisas: o

o

El personal de corta debe contar con el equipo necesario, tales como zapatos de seguridad, guantes, casco, etc. Así como también con maquinas en buen estado. Debe ser personal idóneo y debidamente instruido y dirigido. El equipo de corta no debe inferir con la maquinaria pesada, ni interactuar con ella sin la debida planificación y dirección.


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o

o

FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES FORESTALES

En lo relativo a maquinaria pesada esta no deberá marchar sobre piedras o terreno poco seguro en las proximidades de precipicios. No emplear maquinaria para faenas para las que que el operador no esté debidamente calificado, por ejemplo el uso de bulldozers en el derribo de árboles.

Existen dos métodos para efectuar este trabajo, en el caso de la maquinaria pesada, si esta trabaja sobre pendientes mayores a 45° el operador debe tomar en cuenta los factores que afecten la estabilidad del conjunto, tales como velocidad, dureza del terreno, tipo de suelo, adherencia del bulldozer. Así entendido se debe trabajar de acuerdo a lo siguiente. o

o

o

o

o

o

o

Para trasladar por ejemplo, el bulldozer debe siempre, mantenerse la pala abajo. Evitar la la conducción a tirones o saltos para no volcar la maquina. Hilerar o amontonar los matorrales de acuerdo al lugar ya que esto proporciona una mejor visión del lugar. Se debe trabajar por empuje o por arrastre, nunca por impacto, pues la maquinaria y sus componentes no están hechas para ello. Se debe evitar evitar el paso de maquinaria maquinaria equipada con orugas para lugares rocosos. En zonas con barro, en en superficies rocosas o en la proximidad de árboles derribados se debe marchar a baja velocidad y usar los frenos con precaución. Cuando se trabaja en en cuestas con bastante pendiente debe tenerse en consideración lo siguiente:  

o

o

Estar atento a la posible caída de rocas o troncos. Al conducir en sentido transversal se s e recomienda hacerlo ascendente o descendente para evitar volcamientos.

Al realizar trabajos a media ladera se debe comenzar lo más arriba posible para aprovechar las ventajas del trabajo en descenso. Se debe crear una plataforma sensiblemente sensiblemente horizontal donde la máquina pueda desplazarse.


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El conductor perseguirá un perfil transversal plano para evitar el deslizamiento de la maquina hacia fuera.

o

o

o

No se permitirá que ningún operario o persona extraña extraña se acerque al área de acción de la máquina cuando esta se encuentre trabajando. La máquina nunca debe abandonarse con la cuchara o cuchilla suspendida, esta debe quedar siempre afirmada en el suelo.

10.2.- Construcción de la plantilla Para el cálculo de costos en este rubro se consideran los volúmenes estimados de tierra suelta, voleo y roca firme a remover en los tramos de construcción; este concepto incluye tanto la afirmación como el cuneteo y bombeo del camino.

10.3.- Barrenación Se inicia la apertura del camino cuando se dispone de la maquinaria, el personal y el recurso económico necesarios. Cuando en la ruta proyectada del camino se ha detectado roca, y hay necesidad de barrenar; las herramientas y materiales que se deben usar dependen del volumen y tipo de roca a volar. Las herramientas que se utilizan en esta labor son: barrenos, mechas, fulminantes y perforadora. Hay dos tipos de corte. Corte de cajón.- La excavación se hace a través de una colina, dejando talud en ambos lados. Corte de ladera.- La excavación se efectúa en las laderas de una colina, dejando talud hacia un solo lado. Los diámetros de barreno más usado son de 5/ 8”; la perforación con diámetros pequeños y con equipo de alta velocidad ocasiona costos unitarios relativamente bajos y permite espaciamientos pequeños entre los barrenos, favoreciendo la mejor distribución de los explosivos en la roca y produciendo una mejor fragmentación. La distancia entre barrenos varía desde 1.50m –3-50m; la profundidad de la barrenación debe ser de 0.50m –1.m debajo de la restante, para asegurar el rompimiento de la roca.


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Los cartuchos de explosivos deben llenar el diámetro del barreno; para barrenos de pequeños diámetros (2-3”) los tipos de explosivos que se pueden utilizar cubren un alto rango. La “Special Gelatin Du Pont” 40 por ciento o la “Toval”, son muy satisfactorios para

calizas duras, arsénicas y pizarra, y para algunas formaciones ígneas, especialmente en donde la exposición al agua puede durar varios días. La “Red Cross” “Extra”, o algún grado de la “Hi. Cap” son adecuadas en material más fácil

de quebrar, bajo condiciones razonablemente secas. Para reducir al mínimo la posibilidad de fallas producidas por agua en casos dudosos, se recomienda utilizar la “Especial Gelatin” 40 por ciento. Para cebar cargas de “ Red -Cross” “Extra” y “Hi –Cap”. En algunos casos, a pesar de su costo más alto se prefiere la “Special Gelatin”,

por su resistencia al agua. Estos grados se utilizan principalmente en barrenos de hasta 3 ½” pulgadas de diámetro, las recomendaciones para la barrenación, son:

no dejar nunca dinamitas y fulminantes en donde puedan ser golpeados por proyectiles productos del disparo; ni dejar nunca cartuchos de explosivos vacíos, cajas vacías, forros o cualquier otro material utilizado en el empaquetado de explosivos al alcance de los niños, personal no autorizado o ganado.

10.4.- Construcción de los terraplenes. La construcción de terraplenes es un trabajo que se realiza en aquellos lugares en donde es necesario crear una superficie más alta, dicho de otro modo mantener el nivel del camino por sobre un desnivel del terreno. Esta faena se efectúa normalmente con bulldozer , el cual extiende capas sucesivas desde el lugar de extracción del material. Al final del recorrido el conductor levanta la cuchilla para formar un repecho, este será empujado en cada pasada evitando que la máquina caiga por el terraplén en construcción, para rellenar con material al costado del camino, se deberá colocar la hoja recta formando un ángulo de 90° aproximadamente. Al terminar el trabajo, se deberá hacer lo siguiente para retirar la excavadora del terraplén: o

o

o

o

Pasar la máquina por la la orilla del terraplén y colocar el cucharón apoyado al suelo, formando el brazo con el aguilón un ángulo de 90°. A medida que que la máquina avanza, elevar el aguilón y retractar el brazo hasta que las orugas delanteras lleguen a nivel del suelo más bajo. Elevar el cucharón del suelo y girar la estructura 180°. Poner el cucharón en el suelo, el ángulo del brazo y el aguilón debe ser de 90°.


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o

o


Bajar el aguilón y propulsar la máquina hacia el terreno más bajo. Cuando las orugas pasen el terraplén, elevar el aguilón para bajar las orugas al nivel del suelo.

10.4.1.- Cálculo de la proporción corte terraplén. La proporción corte-terraplén indica la cantidad de material que se debe cortar al formar la plantilla del camino. Obviamente esta proporción debe de estar en función de diversos factores tales como:

Tipo de material .- En cuanto a tipo de material se tiene básicamente tres. Material tipo A .- Es aquel que se puede excavar eficientemente y de forma

manual (con pala) tales como las arcillas no compactas, los terrones agrícolas, limos y arenas. Están construidos por partículas no mayores a 75 cm. De diámetro. Material tipo B .- Suelos pedregosos y compactos (piedras sueltas o voleos)

de 7.5 cm a 75cms de diámetro capaces de ser removidos manualmente con empleo de zapapico o de ser eficientemente con el tractor de orugas, pero sin requerir del uso de explosivos. Son tepetate y conglomerados bien cimentados así como rocas alteradas. Material tipo C :.- Sólo puede ser removido eficientemente con explosivos de

manera previa al ataque del tractor. Son rocas en grupos compactos, rocas basálticas y piedras mayores de 75cms. De diámetro. En la práctica es difícil encontrar un solo tipo de material ya que generalmente se encuentran combinado pero a medida que el material es más duro, el costo de construcción de un camino aumenta aunque el área o corte disminuye.

Calidad de construcción.- Esta depende del tipo de camino de que se trate (primario, secundario o brecha de saca) y de ellos dependerá el volumen de madera que circule por el y el tiempo durante el cual se utilice. Pendiente transversal.- La pendiente está en relación al tipo de material ya que en pendientes muy pronunciadas predomina el material de tipo C, lo que encarece demasiado el costo de la apertura. En pendientes suaves por el contrario el material es más suelto (entre A y B) y el costo de la apertura disminuye. La relación corte-terraplén (C-T) en la construcción de un camino forestal, cuando la pendiente del terreno es menor al 70% podrá ser del 60-40 es decir 60% de la


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plantilla proveniente de corte y un 40% proveniente de relleno o terraplén, divididas ambas proporciones por la línea a pelo de tierra. Si la pendiente es mayor al 70% se recomienda construir cada vez más en firme, siendo lo ideal si los costos no aumentan demasiado, que la plantilla sea en un 100% derivada de corte pero evitando los problemas de deslaves. Para concluir se puede afirmar que al aumentar la pendiente transversal aumenta también la proporción porcentual del corte en relación al relleno o terraplén. Esto se puede representar en el cuadro siguiente:

Proporción C/T en relación a la pendiente transversal del terreno. Pendiente

Proporción C.T. (%)

- 70% + 70% 100%

60/40 60-40 100/0

Línea Central Línea cero 60% S ≤70%

40%

FIGURA 42. Ubicación de la línea cero y de la línea central en un terreno con pendiente inferior al 70%.


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10.4.2.- Cálculo de los volúmenes de corte Para calcular los volúmenes de material que se removerá en la apertura de un camino forestal se considera transversalmente sólo el área de corte ya que prácticamente existe transporte de material puesto o que solo se remueve y se coloca lateralmente pero no se acarrea. Una vez calculada el área de corte se promedia con el área de corte que corresponde a la siguiente estación finalmente multiplica esta área promedio de corte por la distancia entre ambas estaciones obteniendo así el volumen de corte en metros cúbicos para las dos primeras estaciones. Este procedimiento se repite en forma sucesiva hasta concluir el cálculo volumétrico del trazo.(cálculo del prisma volumétrico).

FIGURA 43. Cálculo del volumen.

10.5.- Construcción de taludes La construcción de terraplenes lleva consigo la creación de desniveles pudiendo ocasionar el deslizamiento de tierra desde los puntos altos a los bajos, de este modo el talud se construye para dar firmeza y uniformidad a estos desniveles dándoles un ángulo de pendiente que estará en relación de la altura del talud de la pendiente original del terreno y del tipo de suelo. La inclinación del talud estará en razón 2:1 o 3:1 según sean terrenos blandos o firmes respectivamente Todos estos trabajos se efectúan normalmente con excavadora y motoniveladora. Los taludes deben asegurarse contra la erosión y en este respecto lo más recomendable desde el punto de vista económico es un tratamiento o biológico preventivo.


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Cuando trabajen en conjunto la excavadora y el bulldozer, se deberá ordenar el flujo de cada una de ellas a través del jefe de faenas, con el fin de evitar interferencias en el flujo de la operación y/o lesiones a personas.

10.6.- Obras de arte drenaje “

”

Cuando se ha terminado la apertura del camino, se inicia la construcción de las obras de arte que se requieren para evitar la erosión, tales como: estructuras (puentes), alcantarillas, cunetas y contracunetas y otras obras menores. Para la construcción de las diferentes obras de arte deben considerarse las características de la precipitación. 1.- Intensidad.- Cantidad de agua que cae en un tiempo determinado. 2.- Duración.- Tiempo en el cual cae una lluvia constantemente. El escurrimiento de la lluvia depende de: a).- Tamaño del área a drenar .-A mayor área, mayor volumen de escurrimiento. b).- Topografía. .- El escurrimiento aumenta al incrementarse la pendiente. Los coeficientes usados en las fórmulas se aplican a la pendiente. c).- Suelos.-El escurrimiento varía con la permeabilidad, aunque las fórmulas de escorrentía no la tomen en cuenta. d).- Cubierta vegetal..- El escurrimiento varía según el tipo de vegetación. En pastizales es muy baja. La información sobre precipitación se obtiene en empresas públicas y en algunas empresas particulares que cuentan con estaciones meteorológicas. El material que se utiliza en los puentes debe adecuarse a las condiciones de la zona, puede ser concreto, madera, lámina, etc.

10.7.- Cunetas. Son necesarias para recoger las aguas de escorrentía y a fin de que esta agua no se estanquen deben poseer una pendiente longitudinal cuyo valor debe mantenerse entre 0.5% y un 4% para evitar estancamientos o erosión. La profundidad varía entre 0.4 y 0.5m con respecto al eje del camino, al mismo tiempo, deben disponer de desagües para evitar acumulación por lluvias intensas, estos desagües aumentaran su número de acuerdo con las pendientes.


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Las cunetas pueden ser construidas en forma manual o con motiniveladora. Es importante que las cunetas se construyan lo antes posible, a más tardar al terminar las excavaciones y deberán ser al igual que el resto del camino, constantemente con mantenimiento. Dicho mantenimiento será efectuado por personal especializado y tendrá como finalidad mantener al máximo la capacidad de cunetas y desagües ya que es el agua de escorrentía el peor enemigo de la estabilidad y duración de un camino.

10.8.- Nivelación y balastreado. Esta operación se hace cuando el camino cuenta con las obras de arte que le permiten un buen drenaje. Existen 5 factores esenciales que deben considerarse. 1.- Precio del material 2.- Gastos de carga 3.- Transporte 4.- Tendido 5.- Afinación y compactación Se recomienda buscar bancos de material para el balastreado de los caminos que se van balastrear. El tipo de material puede ser grava, tezontle, etc. La nivelación se llevará a cabo, cuando estén terminadas las faenas de excavación, en este punto el terreno presentará un aspecto casi llano con algunos pequeños desniveles que serán cubiertos con material procedente de las excavaciones o del mismo proceso de nivelado. El Material será depositado en una hilera a lo largo del camino. En general se usa para este trabajo la maquinaria ya descrita, en el caso de caminos secundarios el nivelado se hará con bulldozer, en caminos principales o en aquellos destinados a faenas de cosecha en invierno, se efectuará con motiniveladora y deberán poseer una carpeta de rodado estabilizada.


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11.- MAQUINARIA Y EQUIPO UTILIZADO EN LOS CAMINOS FORESTALES De acuerdo con la clasificación antes descrita, cada tipo de trabajo implicará el uso de cierto tipo de maquinaria y personal, desde este punto de vista se hace necesaria una descripción de la maquinaria a usar. o

Bulldozer. (tractor de orugas). Se compone de las siguientes partes: a).-Protecciones. b).-Manillas asideros y barandilla. c).- Elementos de desplazamiento. d).-Sistemas hidráulicas de accionamiento. e).- Pala.

FIGURA 44. bulldozer y partes importantes. El bulldozer se usa preferentemente en aquellos lugares que se presentan condiciones de trabajo difíciles tales como pendientes fuertes y terreno con poca capacidad de soporte y en cortas distancias. A parte de los elementos descrito debe tener también algún tipo de blindaje en su parte inferior para evitar daños en el cárter o radiador, dadas las condiciones de trabajo. Los trabajos que se pueden efectuar con el bulldozer son los siguientes.   

Roturación Destronque Empuje de tierra


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    


Nivelación Perilado Excavación en línea recta Extendido de capas Construcción de terraplenes

El Bulldozer es una máquina especial para los trabajos de descepado y despedregado. El tractor, para su óptimo aprovechamiento, debe trabajar a favor de la fuerza de gravedad, es decir, en sentido descendente del terreno. Para ejecutar un perfil mixto, sobre las laderas, el Bulldozer puede trabajar siguiendo las curvas de nivel.

FIGURA 45. Motoniveladora o motoconformadora. Partes componentes de la motoniveladora: a).- Sistema de desplazamiento. b).- Cuchilla niveladora c).- Escarificador d).- Sistemas hidráulicos e).- Manillas asideros y barandillas. La motoniveladora es una máquina de gran versatilidad, pudiendo ser mecánica o hidráulica, de chasis articulado o fijo, la pala posee gran capacidad de movimiento. Esta máquina puede excavar el terreno, transportarlo o extenderlo, pero su principal aplicación es en trabajos de terminación de la explanación, refinado de taludes, extensión y mezcla de materiales, limpieza de terrenos, cunetas y manutención de caminos. Este tipo de máquina puede tener 2 ó 3 ejes y una cuchilla de 3 a 3.5 metros. La cuchilla puede ascender o descender, desplazarse lateralmente, girar 180° en el


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plano horizontal, girar de 0° a 90° en el plano vertical, girar alrededor de su propio eje. Es limitante para su utilización la presencia de raíces mayores, suelos rocosos o muy húmedos.

FIGURA 46. Excavadora. La excavadora se compone de las siguientes partes: a).- Tornamesa. b).- Sistema de desplazamiento (oruga) c).- Sistema hidráulicas para accionamiento d).- Cucharón con dedo e).- Manillas asideros y barandillas. Entre otras esta máquina se emplea preferentemente en las siguientes funciones:      

Construcción de zanjas Espaciamiento de relleno suelto. Conformación y nivelación. Excavación Madereo de trozas desde la faja Construcción de Taludes.

Junto con la pala o cucharón la máquina cuenta con un dedo que hace las veces de tapa del cucharón para poder, por ejemplo, retirar material arbustivo de los lados del camino al efectuar faenas de confección de taludes, así mismo como equipo adicional puede contar con un escarificador el cual tiene por función soltar el suelo compactado y rocas semiduras y en general facilitar el trabajo posterior del bulldozer.


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Tiltdozer.

o

La hoja de esta explanadora se puede girar alrededor de un eje longitudinal del tractor y girar, derribándola, alrededor de un eje horizontal, norma al eje del motor. Si se gira echando la parte superior hacia atrás aumenta la capacidad de corte, si se gira hacia delante, disminuye la capacidad de arrastre. El tractorista cuidará de trabajar por empuje y no por impacto, un choque puede ocasionar que caiga un árbol sobre el tractor. Si los árboles están mezclados con sotobosque espeso, es preferible primero eliminar este, para facilitar la visión y el derribe de árboles de diámetro medio y así no se enredan en el matorral. Angledozer.

o

La hoja puede girar alrededor de un eje vertical que pasa por su centro, con lo que puede adoptar una posición oblicua al eje longitudinal del tractor. Se puede levantar y bajar, e incluso inclinarse como el bulldozer. Esta máquina se emplea en excavaciones a madia ladera. En relleno de zanjas y para extender las tierras. Variando la hoja de posición se pueden verter los materiales a uno y otro lado del tractor, sin cambiarlo de dirección. No es buena para los terrenos rocosos. Rodillos

o

o

(rodillo pata de cabra).

Consisten fundamentalmente de un cilindro de chapa gruesa que presenta una superficie externa, clavijas en forma de tronco de cono o pirámide de unos 20 cm, que ejercen una presión sobre el suelo. Variables según los casos, entre unos 10 y 20 kg/cm. El efecto de estos rodillos, puede compararse con el pisoteo de un rebaño de cabras y ovejas, de donde proviene su nombre. Los cilindros son huecos. Estos rodillos se utilizan solos o en baterías de 2 ó 3. El primer caso será el que convenga en los caminos forestales por evidentes razones de economía. La longitud de los cilindros varía entre 1.20 y 1.80 cm, dimensión que corresponde a la anchura útil de las pasadas. Los únicos rodillos que interesan en las obras forestales, son los lastrados que pueden pesar 3.7 0 10 toneladas. El efecto de un rodillo de este tipo se produce de abajo hacia arriba. En una capa de suelo de 20 a 25 cm. El rodillo pata de cabra, está particularmente indicado en los suelos arcillosos. No es una máquina del todo indispensable en la explotación


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forestal o en construcción de caminos, pero rinde un buen servicio, sobre todo en terrenos voluminosos, que puedan utilizarse poco después de construidos. o

Rodillo de neumáticos.

Fundamentalmente, un rodillo de neumáticos está formado por una caja montada sobre uno o dos ejes por neumáticos de banda rodada lisa. Cuando es de dos ejes, cada uno lleva un número diferente de ruedas, por ejemplo 3 y 4 o 6 y 7, de forma que estén escalonados y sus huellas se sobrepongan. Los modelos de tracción, son los únicos que satisfacen las necesidades de las obras forestales. La anchura de estas máquinas es de 1.60 a 2.70 m, correspondiente a una anchura de compactación de 1 a 2.10 m. Su peso totalmente lastrado varía entre 8 y 11 toneladas. Estos rodillos pueden remolcarse con tractores agrícolas de neumáticos de potencia media. Los rodillos de neumáticos se adaptan bien a los suelos de los tipos siguientes:   

A-2 A-4 A-6  A-7 Actúan en una capa delgada de unos 10 cm que pueden apisonarse en dos o cuatro pasadas consecutivamente. La compactación con rodillo, deben complementarse siempre con rodillo neumático, para apisonar los últimos 5 cm de la capa superior. o

Rodillo vibrador.

En esencia consiste en un cilindro ligero liso. Un motor especial comunica al conjunto una vibración que oscila entre 2,800 y 3,800 vibraciones por minuto. La vibración que produce, permite a las partículas del suelo ajustarse unas con otras, aprovechando los intersticios, con lo que se obtiene una gran densidad. Los mejores resultados se obtienen en suelos granulares sueltos pertenecientes al grupo A-3. Su acción es bastante profunda, pudiendo llegar a los 50 cm de profundidad. Su velocidad de trabajo es también elevada, ya que en el peor de los casos es de 25 km/h. El esfuerzo de tracción necesario es más reducido que en los casos anteriores, pero como contrapartida su mantenimiento es muy detallado dando lugar a grandes averías en caso de descuido del operario. Citaremos de pasada los pisones utilizados para apisonar superficies reducidas, como cimientos, patios, pisos de cobertizos o de talleres o zonas de acceso a un puente, convenientemente acoplados a un martillo rompedor. Pueden emplearse


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también bandejas vibratorias accionadas por un motor de explosión, que acciona la bandeja por medio de una excéntrica, produciendo unas 3000 vibraciones por minuto. Normas que no se pueden olvidar en los trabajos con maquinaria. 1.-Use los asideros y peldaños al subir o bajar de la maquina, siempre mantener un contacto de tres puntos con los peldaños y asideros. No usar el volante o los controles como asideros. 2.- Lea cuidadosamente todos los mensajes de seguridad encontrados en la máquina y mantenga las calcomanías de seguridad en buenas condiciones. 3.-La máquina deberá quedar estacionada donde no sufra movimiento inesperado. Baje todo el equipo al suelo, deje el neutro y apague el motor. 4.-Cuando emplee a otra persona como señalizador, no pierda de vista a esa persona. Asegúrese que el señalizador no esté detrás de la maquina antes de retroceder. 5.-Siempre debe estar atento cuando ingresen personas al área de trabajo. Use la bocina u otra señal para advertir a las personas que estén cerca de la máquina antes de moverla. 6.-El operador debe ir siempre sentado mientras la máquina esté en movimiento. 7.-Evitar la conducción de tirones o saltos para no volcar la máquina. 8.-Hilerar o amontonar los matorrales de acuerdo al lugar ya que esto proporciona una mejor visión del lugar. 9.-Se debe trabajar por empuje o por arrastre, nunca por impacto, pues la maquinaria y sus componentes no están hechas para ello. 10.-Se debe evitar el paso de maquinaria equipada con orugas por lugares rocosos. 11.-En zonas con barro, en superficies rocosas o en la proximidad de árboles derribados se debe marchar a baja velocidad y usar los frenos de precaución. 12.-Cuando se trabaja en cuestas con mucha pendiente debe tenerse en consideración lo siguiente. - Estar atento a la posible caída de troncos o rocas.


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- -


Al conducir en sentido transversal se recomienda hacerlo ascendente o descendente para evitar volcamientos. Al realizar trabajos a media ladera se debe comenzar lo más arriba posible para aprovechar las ventajas del trabajo en descenso. Se debe crear una plataforma sensiblemente horizontal donde la máquina pueda desplazarse. El conductor perseguirá un perfil transversal plano para evitar el deslizamiento de la máquina hacia fuera. No se permitirá que ningún operario o persona extraña se acerque al área de acción de la máquina cuando esta se encuentre trabajando. La máquina nunca debe abandonarse con la cuchara o cuchilla suspendida, esta debe quedar siempre afirmada en el suelo.


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12. LOCALIZACIÓN DE UN CAMINO

425500

426000

426500

427000

427500

428000

428500

429000

429500

2 6 9 5 0 0 0

0 0 0 5 9 6 2

r

2 6 9 4 5 0 0

0 0 5 4 9 6 2

2 6 9 4 0 0 0

0 0 0 4 9 6 2

2 6 9 3 5 0 0

0 0 5 3 9 6 2

2 6 9 3 0 0 0

0 0 0 3 9 6 2

2 6 9 2 5 0 0

0 0 5 2 9 6 2

425500

1

426000

426500

0

427000

427500

1

428000

428500

429000

429500

2 Kilometers

Aprov paixtle añ o 1 Aprov paixtle añ o 2 Casa Ví a de transportación Camino r


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N

425500

426000 W

0 0 0 5 9 6 2

E427000

426500

427500

428000

428500

429000

429500

2 6 9 5 0 0 0

S r

2 6 9 4 5 0 0

0 0 5 4 9 6 2

2 6 9 4 0 0 0

0 0 0 4 9 6 2

0 0 5 3 9 6 2

2 6 9 3 5 0 0

0 0 0 3 9 6 2

2 6 9 3 0 0 0

0 0 5 2 9 6 2

2 6 9 2 5 0 0

425500

426000

1

426500

427000

0

427500

428000

428500

1

429000

429500

2 Kilometers

Aprov paixtle a ño 1 Aprov paixtle a ño 2 Curva a nivel Dist entre curvas 20 m Casa Ví a de transportaci ón Camino r


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N

W 425500

426000

E 426500

427000

427500

428000

428500

429000

429500

S 2 6 9 5 0 0 0

0 0 0 5 9 6 2

r

2 6 9 4 5 0 0

0 0 5 4 9 6 2

2 6 9 4 0 0 0

0 0 0 4 9 6 2

2 6 9 3 5 0 0

0 0 5 3 9 6 2

0 0 0 3 9 6 2

2 6 9 3 0 0 0

0 0 5 2 9 6 2

2 6 9 2 5 0 0

425500

1

426000

426500

0

427000

427500

1

428000

428500

429000

429500

2 Kilometers

Aprov paixtle añ o 1 Aprov paixtle añ o 2 Casa Rasgos Hidrogr á ficos Intermitentes Permanentes Ví a de transportaci ón Camino r


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13.- CÁLCULO DE MOVIMIENTO DE TIERRAS EJERCICIO DEL CURSO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS EN ÁREAS FORESTALES

No. de

Grados

Trazo

Rumbo

A

A-1

20 SW

200

16.6

1

de 1 a 2

30 SW

210

2

de 2 a 3

70 SW

250

3

de 3 a 4

70 SW

4

de 4 a 5

5

de 5 a 6

6

d e6 a 7

0- N

7

de 7 a 8

20 NE

8

de 8 a 9

15 NW

9

de 9 a 10

40 NW

10 11

Estación

Azimut Distancia

Pend. Long. (%)

Desnivel Altitud Real

Altitud

Pend. Transversal

calculada Izquierda

1662.8194 1662.819

31

2

a1 b

B

C2

C

1 0.84 1.7056 1.305986217 9.70560

3.1154

S

r2

r

Base

Volumen Remover

12

1.992

19.7

1

0.197

1663.0164 1663.016

43

50

2

1 1.29 2.6641 1.632207095 10.6641

21.0

-10

-2.1

1660.9164 1660.916

55

43

2

1 1.65 3.7225 1.929378138 11.7225

250

5.6

5

0.28

1661.1964 1661.196

120

25

2

1 3.60 13.9600 3.736308338 21.9600

90 W

270

2.5

5

0.125

1661.3214 1661.321

105

45

2

9 NW

351

2.7

10

0.27

1661.5914 1661.591

0

-15

2

0

6.7

10

0. 67

1662.2614 1662.261

55

- 10

2

1 1.65 3.7225 1.929378138 11.7225

3. 4238

3.6765959 0. 20140771 0.4487847 1.65

18.593

20

11.0

-12

-1.32

1660.9414 1660.941

130

-50

2

1 3.9 16.210 4.026164428 24.2100

4.9204

5.47326513 0.50773399 0.71255455 3.90

21.945

345

13.2

7

0.924

1661.8654 1661.865

3

7

2

1 0.09 1.0081 1.004041832 9.00810

3.0013

3.00269576 0.00089838 0.02997307 0.09

22.374

320

12.8

12

1.536

1663.4014 1663.401

110

-30

2

1 3.3 11.890 3.448187930 19.8900

4.4598

4.95400428 0.44372625 0.66612781 3.30

34.560

de 10 a 11 50 NW

310

15.16

-12

-1.8192 1661.5822 1661.5818

70

-32

2

1 2.1 5.4100 2.325940670 13.4100

3.6620

3.99395368 0.27646015 0.52579478 2.10

28.425

de 11 a 12 80 NW

280

6.2

-2

-0.124

1659.763

1661.4578

55

-50

2

1 1.65 3.7225 1.929378138 11.7225

3.4238

3.6765959 0.20140771 0.4487847 1.65

14.415

12

de 12 a 13 55 NW

305

2.7

-1

-0.027

1659.639

1661.4308

100

-30

2

1 3 10.0000 3.162277660 18.0000

4.2426

4.70245917 0.40699816 0.63796407 3.00

4.090

13

de 13 a 14

10 NE

10

2.8

-14

-0.392

1659.612

1661.0388

1

-20

2

1 0.03 1.0009 1.000449899 9.0009

3.0001

3.00029995 9.99800E-05 0.009999000 0.03

0.672

14

de 14 a 15

30 NE

30

6.0

-15

-0.9

1659.22

1660.1388

15

20

2

1 0.45 1.2025 1.096585610 9.2025

3.0336

3.06507394 0.02155476 0.14681538 0.45

2.430

15

de 15 a 16

90 NE

90

22.0

-6

-1.32

1658.32

1658.8188

12

25

2

1 0.36 1.1296 1.062826420 9.1296

3.0215

3.04217461 0.0140035 0.1183364 0.36

8.910

16

de 16 a 17

90 NE

90

17.6

-8

-1.408

1657

1657.4108

-15

13

2

1 -0.45 1.2025 1.096585610 9.2025

3.0336

3.06507394 0.02155476 0.14681538 0.45

5.280

17

de 17 a 18

10 NE

10

16.3

-5

-0.815

1656.185

1656.5958

-5

50

2

1 -0.15 1.0225 1.011187421 9.0225

3.0037

3.00746754 0.002487600 0.049875850 0.15

2.445

18

de 18 a 19

0- N

0

19.5

-3

-0.585

1655.6

1656.0108

-5

75

2

1 -0.15 1.0225 1.011187421 9.0225

3.0037

3.00746754 0.002487600 0.049875850 0.15

6.728

19

de 19 a 20

20 NE

20

22.5

-9

-2.025

1653.575

1653.9858

-18

40

2

1 -0.54 1.2916 1.136485812 9.2916

3.0482

3.0923492 0.03049372 0.17462452 0.54


28

A

Derecha

3.21068371 0.06844844 0.26162652 0.84

17.679

3.2656

3.44890023 0.13990014 0.37403228 1.29

28.959

3.4238

3.67659590 0.20140771 0.4487847 1.65

55.125

4.6861

5.21122907 0.47722663 0.69081592 3.60

18.900

1 3.15 10.9225 3.304920574 18.9225

4.3500

4.82746029 0.42577846 0.65251702 3.15

3.938

1 0

3.0000

1

1

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9

3

0

0

0

2.228



14. GLOSARIO o

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Arrastre menor o arrime.- Traslado de las trozas desde el tocón hasta un camino; se hace a distancias cortas y puede ser manual, con animales o mecanizado. Transporte mayor.- Traslado de las trozas desde el sitio donde termina el arrime (cargaderos), hasta las plantas procesadoras. El transporte mayor es a grandes distancias y generalmente mecanizado. Densidad de caminos forestales.- Longitud de caminos por unidad de área (generalmente se expresa en m/ha). Red de caminos forestales.- Es la estructura que determina la unión de los diferentes caminos (por ejemplo; redes de caminos que forman cuadrados, rectángulos, hexágonos o bien caminos paralelos). Distancia optima entre caminos forestales.- Espaciamiento que debe haber entre caminos paralelos para reducir los costos de transporte.

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Plantilla.- Es el ancho total del camino en sección transversal.

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Corona.- Es el Ancho de la capa de revestimiento en sección transversal.

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Cuneta.- Es una canaleta que se construye lateralmente y paralela al camino, forma parte del sistema de drenaje ya que transporta los escurrimientos procedentes del talud. Contracuneta.- Canal lateral a la dirección que sigue al camino, se construye sobre el talud, pero en terreno firme no siempre se hace, su función es la de proteger al talud y a la cuneta. Talud.- Se denomina así a la pared de terreno natural que limita al camino por uno o ambos lados.

Alcantarilla.- Estructura que sirve para vaciar los escurrimientos procedentes de la cuneta y trasladarlos hacia fuera sin afectar la superficie del camino, pueden ser de lámina, cemento y madera.

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Andenes o bermas.- Son los espacios que deben quedar sin revestir entre la capa de material y la cuneta.


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Línea central.- Es la línea imaginaria que divide al camino en dos partes una vez que este ha sido construido. Línea a pelo de tierra.- Es la línea que limita el área de corte con el área de relleno o terraplén. Es la Línea del estacado que se hace cuando se realiza el trazo de campo Área de corte.- Es la parte de terreno natural que se remueve cuando se realiza la apertura del camino. Área de relleno o terraplén.-Es la parte que se rellena lateralmente con el material que se remueve del área de corte, formándose así la plantilla del terreno. Obra de arte.- Se denomina así a las alcantarillas hechas de tablones. Curva horizontal.- Son las curvas que giran hacia la derecha o a la izquierda. Curva vertical.-Son las curvas que giran hacia arriba o hacia abajo. Vado.-Estructura de piedra acomodada que se construye en aquellos puntos donde el camino atraviesa corrientes de agua continua pero de muy baja intensidad. Desagües.-Son desniveles de la corona dirigidos hacia fuera a fin de evitar la construcción de cunetas. Carriles de arrime.- Son claros artificiales por donde se realiza el arrime manual, desde donde se cortó el árbol a la orilla del camino, cuando se extrae con motogrúa, de abajo hacia arriba se le denomina jaladero. Muros de contención.-Son muros de cemento o piedra acomodadas que se construyen para estabilizar los taludes, aunque también se emplean para estabilizar el terraplén. Curva de retroceso.-Tipo especial de curva que se construye sobre una misma cara del cerro y tiene como función ganar altura. Guardaganados.- Son hoyos hechos con pico y pala en los cuales se colocan unos morillos como travesaños y sobre ellos pasan los vehículos. Su función es evitar que el ganado pase de un predio a otro sin la necesidad de colocar puertas.


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Revestimiento.- Material de variada granulometría que se extiende sobre el camino con la finalidad de permitir el paso de los vehículos aún durante la temporada de lluvias. También es denominado balastre. Banco de revestimiento.-Se llama así al lugar de donde se extrae el material de revestimiento. Terraplenear.-Llenar de tierra un vacío o hueco, acumular tierra para levantar un terraplén. Socavar.- Acción y efecto de socavar, excavar o cavar una cosa por debajo. Drenar.- Avenar, dar salida al agua de los terrenos por medio de zanjas, desaguar hacer un drenaje.


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Diseño de Caminos en Áreas Forestales

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