Walter Ibañez - Obras Viales (Parte 1)

Estudios de Ingeniería Costos Tiempos

(Diseño de la obra) (Valoración de la obra)

(Programación de la obra)

Estudio de d e Topografía Topografía Estudio de d e Tráfico Tráfico Estudio de Suelos y Materiales Estudio de Canteras Can teras y Fuentes Fuen tes de Agua Agua Estudio de Hidrología e Hidráulica Estudio de Geológica y Geotecnia Diseño Geométrico Estudio de Estructuras Estudio de d e Impacto Ambiental

Estudio de Topografía

Estudio de Topografía Trabajos de campo que permiten elaborar los planos de planta, perfil y secciones transversales de toda la zona del proyecto vial o de saneamiento.

Estudio de Topografía Debe de identificarse todas las obras de arte, alcantarillas, pontones, puentes, muros de contención, etc., que servirá para elaborar el inventario vial. Así como los canales, acequias y otros En los cruces de ríos, donde se proyecten puentes, y zonas de huaycos, se efectuaran los levantamientos topográficos a lo largo del cauce en una longitud mínima de 350 metros aguas arriba y aguas abajo. Para la proyección de badenes y alcantarillas, el levantamiento debe ser efectuado en una longitud mínima de 250 metros aguas arriba y aguas abajo, dependiendo de la magnitud de la quebrada. Las zonas Críticas y Vulnerables, para plantear soluciones. Las áreas y volúmenes de explotación de Canteras, botaderos Cuencas.

Estudio de Topografía

En las zonas urbanas, en una franja mínima de 200 metros a cada lado de eje de la vía, indicando el ancho de la vía, bermas, veredas peatonales, construcciones (línea de fachadas), intersecciones con calles o caminos, paradas de buses, postes, tapas de buzones, etc. Debe de contener un registro completo de la ocupación del derecho de vía, las edificaciones, cultivos, puntos de venta y otros. En caso que se afecten edificaciones o terrenos de propiedad privada, se debe efectuar levantamientos topográficos complementarios para elaborar los documentos técnicos de los predios a expropiar. La información de campo deberá estar contenida en las libretas de topografía y/o archivos digitales.

Estudio de Tráfico El estudio tiene como objeto la cuantificación del volumen, su clasificación y el origen y destino del tránsito, elementos indispensables para la evaluación económica de la vía y la determinación de las características de la obra vial. El estudio contendrá como mínimo lo siguiente: Plano ubicando las estaciones de conteo e indicando cada sentido. Resultados por tipo de vehículo para cada estación y por sentido. Resultados de vehículos totales para cada estación y por sentido. Índice Medio Diario (I.M.D) por estación y sentido. Conclusiones y Recomendaciones

Plano de Ubicación de las Estaciones de Conteo

Estudio de Tráfico Resultados del Conteo Vehicular por día de ambos sentidos Estación 2: Subtramo 1A: Huancavelica – Plazapata

Estudio de Tráfico

Estudio de Tráfico PROMEDIO DE TRÁFICO SEMANAL: El Promedio de trafico Semanal se obtiene aplicando la formula de la metodología de cálculo

FACTOR DE CORRECCION ESTACIONAL: El tráfico varía cada mes dependiendo de las épocas de cosecha, lluvias, estaciones del año, festividades, vacaciones, etc.; para obtener el IMD, es necesario usar un factor de corrección.

Estudio de Tráfico Variación Horaria 14

12

10 a r o H / o l u c í h e V

ENTRADA

8

SALIDA 6

AMBOS

4

2

0 1

2

3

4

5

6

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8

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22

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Horas

Variación Diaria Variación Diaria de Vehículos Ligeros y Pesados 250 200 s o l u c í h e V

150 100 50 0 Jueves

Viernes

Sabado

Veh. Ligeros

Domingo

Lunes

Veh. Pesados

Martes

Miercoles

Estudio de Suelos y Pavimentos El objetivo del Estudio de Suelos, es realizar trabajos de campo, laboratorio y gabinete que permitan evaluar y establecer las características físico mecánicas del terreno natural y la estructura de la sub rasante sobre la cual se apoyará el pavimento. Se deberá efectuar Calicatas, cada 500 m. como mínimo, con una profundidad mínima de 1.50 m debajo de la línea de sub rasante proyectada; de encontrarse suelos orgánicos, expansivos, las calicatas serán más profundas. Se definirá el Perfil Estratigráfico. Los ensayos de Mecánica de Suelos se desarrollarán de acuerdo al Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del MTC y serán: Análisis Granulométrico por tamizado Humedad Natural Límites de Atterberg Limite Líquido Limite Plástico Índice de Plasticidad Clasificación de Suelos por los Métodos SUCS y AASHTO Proctor Modificado California Bearing Ratio (CBR).

Estudio de Suelos y Pavimentos



Estudio de Canteras y Fuentes de Agua El objetivo principal es realizar trabajos de campo, laboratorio y gabinete que permitan determinar las canteras y fuentes de agua que serán utilizadas en las distintas capas estructurales del pavimento (Sub-base Granular, Base Granular, Base Asfáltica, Superficie Asfáltica de Rodadura y Superficie Rígida de Rodadura), áreas de préstamo de material para conformar los rellenos, así como también agregados para concretos.

Canteras Se efectuará un levantamiento topográfico de la fuente de materiales para determinar su volumen. Deberán ser ubicadas y delimitadas en el terreno mediante hitos de concreto, de dimensiones y de forma tal que no puedan ser removidos. Con el fin de determinar los estratos a explotar, utilización, rendimientos y potencia de las canteras, el se realizará como mínimo tres (3) prospecciones por cada área menor o igual a una hectárea, a profundidades no menores de 3.0 m.

Estudio de Canteras y Fuentes de Agua





Canteras Los ensayos de laboratorio para determinar las características físico, químicas y mecánicas de los materiales de cantera: Análisis Granulométrico por tamizado Material que pasa la Malla Nº 200 Humedad Natural Porcentaje de Absorción (Agregado Grueso y Fino) Límites de Atterberg (Material que pasa la Malla Nº40 y Malla Nº200) - Limite Líquido - Limite Plástico - Índice de Plasticidad Clasificación de Suelos por los Métodos SUCS y AASHTO Proctor Modificado California Bearing Ratio (CBR) - Equivalente de Arena - Abrasión - Durabilidad (Agregado Grueso y Fino) - Adherencia entre el Agregado y Bitumen (Agregado Grueso y Fino)


Estudio de Canteras y Fuentes de Agua Fuentes de Agua Se deberá determinar la ubicación de las Fuentes de Agua y su caudal, efectuar su análisis físico-químico y determinar su calidad para ser usada en la obra (para mezclas de concreto, capas granulares y otros). Acidez

(pH) Cloro (Cl) Sales de Sulfato (SO4) Sólidos Suspendidos Totales (S.S. T)


Estudio de Canteras y Fuentes de Agua Se evaluará los requerimientos de los accesos a las canteras y fuentes de agua, considerando las necesidades de construirlos o mejorarlos, señalará también si los accesos se ubican dentro de propiedades de terceros.

Se elaborará un Plano de Canteras y Fuentes de Agua, en el cual detallará en forma concreta y resumida los resultados de las Investigaciones de Campo y Memoria Descriptiva (entre otros aspectos: Ubicación de las Canteras y Puntos de Agua, longitud y estado –transitabilidad- de los accesos, características de los agregados, usos, potencia, rendimiento, tratamiento, periodo y equipo de explotación).


Diseño de Pavimento El diseño estructural del pavimento, se deberá desarrollar básicamente a la metodología AASHTO versión 1993 y complementariamente a la del ASPHALT INSTITUTE edición 1991. Además de los parámetros requeridos por los métodos antes mencionados, el diseño deberá considerar los siguientes aspectos: Datos

del Clima Altitud Precipitaciones Temperaturas Se evaluarán los registros históricos según SENAMHI y otros, obteniendo finalmente los datos representativos para fines de diseño. Previamente se efectuará la caracterización meteorológica, que comprende el control pluviométrico y el control de temperaturas en sectores representativos del tramo.

Diseño de Pavimento Se estudiará y analizará un diseño estructural del pavimento para un determinado tiempo, de acuerdo a las diversas alternativas: Pavimento

rígido Carpeta asfáltica Tratamiento superficial Afirmado En función de la capacidad de soporte de la sub rasante, del tráfico previsto, de las condiciones ambientales del área (clima, altitud, precipitaciones, etc.), de las alternativas de mantenimiento vial, de los materiales naturales disponibles en la zona, etc.

Pavimento Flexible

Pavimento Rígido

Pavimento Flexible

Pavimento Rígido

Estudio de Hidrología e Hidráulica El objetivo de los estudios son establecer las características hidrológicas de los regímenes de avenidas máximas y extraordinarias y los factores hidráulicos que conllevan a una real apreciación del comportamiento hidráulico de los ríos, quebradas y cauces de agua, que cruzan con la obra vial. Los estudios de hidrología e hidráulica deben contener lo siguiente:  Ubicación

óptima del cruce. Caudal máximo de diseño hasta la ubicación del cruce. Comportamiento hidráulico del río en el tramo que comprende el cruce. Nivel máximo de agua (NMA) Nivel mínimo Profundidades de socavación general, por contracción y local. Profundidad mínima recomendable para la ubicación de la cimentación, según el tipo de cimentación, para puentes y pontones. Obras de protección necesarias.

Puente Gera

Parque Rio Rimac

Estudio de Geología y Geotecnia El objetivo de los estudios son establecer las características geológicas, tanto local como general de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran identificando tanto su distribución como sus características geotécnicas correspondientes. Se debe de efectuar el mapeo detallado de la geología del trazo, con la identificación de formaciones y estructuras litológicas y fallas geológicas presentes. La información geológica será plasmada en mapas geológicos sobre las cuales se delineará el trazo definitivo. Se evaluará en el campo, verificará y analizará, todos los procesos de geodinámica externa y de taludes inestables. Se planteara medidas u obras de solución. En el caso de los procesos de erosión de los taludes por agua de escorrentía superficial, se deberá evaluar la revegetación por métodos bioingenieriles como hidrosiembra, biomantas u otros.

Estudio de Geología y Geotecnia Se desarrollarán los Análisis de Estabilidad de Taludes mediante el método del Equilibrio Límite, para cuyo efecto se efectuarán ensayos estándar y especiales (Clasificación, Límites de Atterberg, Contenido de Humedad, Corte Directo, Triaxiales, etc.) como medios de obtención de los parámetros geomecánicos de los materiales presentes. En base a estos resultados se definirá la geometría (inclinación, altura, etc.) de los taludes de corte por tramos homogéneos. Se desarrollará la Clasificación de Materiales a lo largo de todo el trazo, según se encuentren tramos homogéneos, calificando y cuantificando porcentualmente la cantidad de material suelto, roca suelta y roca fija, cuya información debe sustentar la inclinación de los taludes de las secciones transversales, así como también los metrados de los movimientos de tierra por concepto de explanaciones. Toda la información textual deberá estar debidamente asistida por certificados de Ensayos y complementos gráficos, como fotografías, mapas, planos geológicos, geotécnicos y geodinámicos a escalas de acuerdo a las normas vigentes.

Huayco de San Rafael

Diseño Vial Se debe elaborar el diseño más apropiado para la clase y tipo de carretera o camino, teniendo en cuenta la velocidad de la Directriz, el derecho de vía, la demanda proyectada, el tipo de topografía, las condiciones geotécnicas, la seguridad del usuario y la condición económica. Manual de Diseño Geométrico de Carreteras Manual de Diseño Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Transito Manual de Diseño Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Transito, El diseño de los cortes a media ladera, cortes cerrados y los rellenos, deberá contar con la conformidad del especialista en geotecnia y geología. En las zonas urbanas se utilizará diseños apropiados a la naturaleza del poblado. Utilizando los planos topográficos, se diseña el alineamiento horizontal y vertical de la vía y obtendrá los perfiles y secciones transversales de la misma, de manera que le permitan obtener los metrados con toda precisión.

Estudio de Estructuras El objetivo del estudio es la ubicación y diseño estructural de todos los Puentes, Pontones, Badenes, Muros y Cabezales de alcantarillas, Secciones tipo marco, etc. indispensables para el buen desarrollo de una obra vial. Para lo cual se tiene que elaborar un Inventario, en donde estén considerados todos las Estructuras definiendo: a) Ubicación (progresiva y coordenadas GPS) b) Condiciones actuales (a nivel de elementos principales y en general de la estructura, teniendo en cuenta complementariamente al aspecto estructural, las limitaciones de estructuras provisionales, ancho de calzada, sobrecarga de diseño, cap. hidráulica, etc.) c) Características Generales (dimensiones) d) Vistas Fotográficas Verificar el planteamiento de los Trabajos de: a) b) c) d)

Mantenimiento (estructuras en buena condición) Rehabilitación, Reforzamiento (estructuras en regular condición) Reemplazo (estructuras en mala condición) Construcción (estructuras no consideradas actualmente)

Estudio de Estructuras El diseño de todas las estructuras debe cumplir con las normas o reglamentos vigentes y de acuerdo al material que se determine como apropiado. Verificar que el tipo de estructura y en especial la cimentación en base a la capacidad de carga admisible, nivel de desplante, niveles de aguas máximas, socavación, disponibilidad de materiales - equipos en la zona de trabajo. Todas estas condiciones verificadas se incluirán en la memoria descriptiva y planos correspondientes. Elaborar la Memoria Descriptiva de las Estructuras propuestas. Asimismo se debe presentar el Diseño de las Estructuras en base a Planos (incluirán el resumen de los metrados) respaldados en la memoria de cálculo respectivo. Efectuaran los cálculos en base a sistemas computarizados, cuya memoria detallada se entregará conjuntamente con los planos y también verificarlo por procedimientos manuales.

Puente de 16 m. de Luz






Puente Corregidor



Estudio de Impacto Ambiental Área de Influencia del Proyecto El Área del Estudio, será determinada considerando todas aquellas zonas en la que el proyecto puede generar impactos ambientales, donde los impactos generales en las etapas de ejecución de obras y operación de la vía son directos y de mayor intensidad, constituye el área de influencia directa. El resto del área donde los efectos son indirectos y de menor intensidad, constituye el área de influencia indirecta. Descripción del Medio Socio-Ambiental Medio A mbiente

Se deberá establecer las condiciones ambientales iniciales existentes (Línea de Base Ambiental) en el área de influencia del proyecto, describiendo la estructura y funcionamiento de los ecosistemas que serán afectados por las obras necesarias del proyecto. El Consultor identificará las áreas ambientales sensibles de alto valor ecológico, económico, social y cultural del área de influencia del Proyecto, así como aquellas áreas críticas desde el punto de vista de su estabilidad.

Estudio de Impacto Ambiental

Estudio de Impacto Ambiental Medio Medi o Fí Fí s i co   



Geología y Geomorfología del área, litología, estructuras geológicas, además, tipos de suelos y su Capacidad de Uso Mayor. Clima, precipitación pluvial temperatura y humedad. Hidrología superficial superficial y subterránea, usos y calidad del agua que será utilizada en el proyecto, los lugares de recarga de acuíferos, la presencia de zonas húmedas. Las fuentes de ruido y los actuales niveles en zonas próximas a la vía).

Medio Medi o B i ológ i c o

Zonas de Vida existentes en el Área de influencia Directa Directa e Indirecta, las especies de flora y fauna nativas existentes y de las introducidas, especies raras o en peligro de extinción, las áreas que pueden ser afectadas por las obras, los ecosistemas y hábitats frágiles. (LINEA DE BASE AMBIENTAL) Medio Medi o S oci oc i al

Se establece las condiciones sociales y culturales existentes en el AID y AII, identificando a los diferentes actores sociales (grupos de interés) así como a las redes sociales, económicas y culturales existentes en el área de influencia directa e indirecta. Igualmente, el área de posibles expropiaciones y/o afectaciones temporales o permanentes. (LINEA DE BASE SOCIAL)




Evaluación del Pasivo Ambiental Los Pasivo Ambiental que generalmente se presenta en las carreteras está constituido por los impactos sobre terceros que fueron generados por la existencia del camino y por los impactos generados por terceros sobre la misma. Deslizamientos y derrumbes, hundimientos, inestabilidad de taludes. Erosión, sedimentación, obstrucción de cauce. Botaderos laterales indiscriminados. Contaminación de aguas. Daños ecológicos y paisajísticos en zonas frágiles. Áreas degradadas por la explotación de canteras y otros materiales para la obra, por la apertura de caminos de servicio, campamentos, etc. Accesos, caminos vecinales y calles de los poblados interrumpidos por la carretera. Daños a las fuentes de agua de los poblados y/o a canales de riego a lo largo de la carretera. Ocupación del derecho de vía, etc. Debe de localizarse y dimensionarse, incluyendo las probables causas generadores. Registrar en un anexo fotográfico, los aspectos más relevantes y singulares de los pasivos ambientales.

Identificación y Evaluación de los Impactos Socio-Ambientales Identificación y evaluación de los impactos indirectos y directos durante las fases de obra y de operación del proyecto. Deberán ser caracterizados los aspectos físicos y biológicos de los ecosistemas del Área de Influencia Ambiental cruzados por la via, en especial en lo que se refiere al potencial de erosión de los suelos, inestabilidad del terreno y riesgos sobre la flora y fauna asociada. Deberán ser demarcados los ecosistemas frágiles y/o protegidos, ubicados en la proximidad de la carretera. Plan de Manejo Socio-Ambiental Se preparará un Plan de Manejo Socio-Ambiental que incluya: Programa correctivo/preventivo, que contenga una descripción detallada de cada medida de mitigación propuesta, el impacto al cual está relacionada, las condiciones bajo las cuales será requerida (en el diseño, antes o durante la construcción en forma permanente, para contingencias) y sus requerimientos de diseño y procedimientos para su ejecución.

Programa de seguimiento y/o monitoreo ambiental. Definición de las responsabilidades institucionales para la implementación de cada medida de mitigación incluyendo: i) operación; (ii) mantenimiento, (iii) control y vigilancia durante la construcción y operación de las obras y (iv) monitoreo ambiental. Programa de compensación social/expropiaciones. Programa de reasentamiento poblacional (si es necesario). Programa de Contingencias (para las etapas de construcción y operación). Programa de Educación Ambiental. Programa de inversiones. Cronograma y presupuesto estimado de todas las inversiones y costos recurrentes, en la implementación del Plan de Manejo Ambiental. Un cronograma de las actividades que deberán estar sincronizadas con las actividades de construcción de los principales componentes del proyecto. Entre los componentes esperados del Plan de Manejo, entre otros, se tiene: Medidas biológicas para el control de la erosión de suelos y para la estabilidad de taludes.

Medidas ambientales para el mantenimiento de los cursos de agua, tanto superficiales como subterráneos y preservación de su calidad y riqueza ictiológica. Control de las emisiones atmosféricas (polvos y gases) y ruidos, que afectan a los trabajadores, poblaciones vecinas, cultivos o el medio ambiente en general. Medidas para restaurar las zonas afectadas por la instalación y operación de plantas de asfalto, canteras, chancadoras, etc. Medidas para el manejo de desechos sólidos, domésticos e industriales y para controlar el vertimiento de aguas residuales. Medidas especiales para atenuar el efecto barrera de las obras y evitar el disturbamiento de la flora y fauna nativas. Procedimientos adecuados para trabajar las canteras, que eviten el excesivo deterioro de las áreas a explotar y establecimiento de final de las áreas utilizadas a través de nivelaciones, rellenos, revegetalización u otras medidas necesarias.

Respecto a la utilización de canteras que se ubican en las riberas de los ríos existentes, el Consultor coordinará previamente con el Ministerio de Agricultura. Procedimientos adecuados para la utilización de las áreas que serán utilizadas como botaderos o depósitos de los materiales excedentes de las explanaciones u otros desechos, considerando el diseño del botadero, la forma como deben ser depositados los materiales y el recubrimiento adecuado para conseguir estabilidad del depósito. Medidas para compensar los impactos que no pueden ser atenuados, tales como la compensación a los propietarios de las tierras, de construcciones o de otras instalaciones, que serán afectadas por la ampliación de la vía. De ser el caso, medidas para el reasentamiento de pobladores que serán afectados por las obras de la carretera.

Estudio de Impacto Ambiental Consultas Públicas. Las consultas públicas son una herramienta a través de la cual acercamos los proyectos de infraestructura a la perspectiva y necesidades concretas de la población. Si es bien utilizado, es un instrumento poderoso de intercambio, diálogo y enriquecimiento a los esfuerzos técnicos desplegados en el proyecto. La realización de las consultas públicas debe ser flexible: es decir su organización, duración, ubicación, periodicidad debe estar de acuerdo al proyecto, a las características de la población directa e indirectamente involucrada en el mismo; a los hallazgos y determinaciones del estudio.


Objetivos de las Consultas Públicas El objetivo principal de las Consultas Públicas es informar y dialogar con la población en general y desde la fase inicial del Estudio, sobre la intención de la entidad de llevar adelante el proyecto y, por lo tanto, escuchar las aspiraciones de la población con relación a los alcances del proyecto previo a la ejecución de los estudios y de la implementación del mismo. De ser necesario, se buscará incorporar en la concepción y desarrollo del proyecto aquellas propuestas de la población que resulten razonables y compatibles con la naturaleza del mismo. Adicionalmente, se deberá tratar con la población directamente afectada en su propiedad (mediante Consultas Específicas), por la necesidad de expropiación de terrenos ocasionados por el mejoramiento de la vía.

Walter Ibañez - Obras Viales (Parte 1)

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